Надежности различных

Для иллюстрации предлагаемого подхода к проектированию элементов конструкций заданной надежности рассмотрим пример.

Прежде чем говорить о содержании информации и достоверности тех сведений, которые должны быть использованы для оценки надежности, рассмотрим источники получения необходимой информации. Основная трудность определения показателей надежности заключается в том, что они оценивают работу машины за длительный промежуток времени, в то время, как эти показатели должны быть заложены и во вновь проектируемой машине.

Рассмотрим схему возможных источников информации о надежности машины, начиная с этапа ее проектирования и до окончания эксплуатации (рис. 71). При проектировании машины и на основании данных готового проекта информацию о надежности изделия можно получить лишь расчетным путем, включая прогно-

2. Анализ работоспособности агрегатного расточного станка. В качестве объекта для анализа работоспособности и прогнозирования надежности рассмотрим агрегатный станок с расточной головкой, предназначенный для обработки отверстий фасонного профиля. Данный станок представляет собой достаточно сложную систему» поскольку инструмент совершает движение по траектории, обеспечивающей обработку фасонного профиля. Основным узлом станка (рис. 120) является копировальная расточная головка, которая предназначена для обработки отверстий в невращающихся деталях и работает в полуавтоматическом цикле. Силовой стол 1 перемещается от гидроцилиндра и обеспечивает требуемую продольную подачу. Стол имеет прецизионные направляющие 3, по которым перемещаются салазки 2. На салазках смонтирована расточная головка 8. Программоноситель 10 представляет собой копир, закрепленный на подвижной каретке 11. По копиру перемещается щуп следящего распределителя 9, закрепленный на подвижной части головки. Щуп гидродатчика управляет поперечной подачей плансуппорта 7 и оправки с резцом 6. Передаточное отношение копировальной системы равно единице. Обрабатываемая деталь 5 устанавливается на плоскость и на два фиксирующих пальца приспособления 4 и закрепляется на ней с помощью прижимных винтов и планок.

с определенными усилиями по улучшению организации системы, а иногда и с аппара- 0,1 турными затратами. Эти усилия оказываются целесообразными, если они приводят к-заметному улучшению именно той харак- , теристики, которая является основной при О •оценке надежности. Рассмотрим некоторые из этих характеристик.

Метод построения диспетчерского графика по критериям экономичности и надежности рассмотрим только на примере водохранилища ГЭС, имеющего энергетическое назначение при описании речного стока простым марковским процессом и при наличии практически однозначного гидропрогноза заблаговременностью в один расчетный интервал. Обобщение этого метода для других случаев не требует специальных пояснений.

Пространства теории надежности. Рассмотрим поведение некоторой системы при внешних воздействиях. Запишем уравнение системы в виде

Приближенные и двусторонние оценки функции надежности. Рассмотрим вероят ностные модели, в которых отказы образуют ординарный поток, т. е. вероятность повторения отказа на малом отрезке времени At имеет порядок о (А^). Для таких моделей известны эффективные оценки функции надежности, выраженные через моменты числа выбросов [12].

Для определения фиксированного объема испытаний с целью подтверждения заданного показателя надежности рассмотрим выбор критической области для различных законов распределения.

Рассматривая вопрос оценки напряженно-деформированного состояния, следует прежде всего помнить о существующей специфике и индивидуальности характера оценки надежности различных видов аппаратов.

В инструкциях по сбору и обработке информации о надежности различных машин при их эксплуатации, как правило, указывается, что восстановление работоспособности отдельных деталей, сопряжений и узлов, выполняемое в соответствии с правилами технического ухода и ремонта, не является отказом. Лишь та потеря работоспособности изделия, при которой требуется внеочередное вмешательство ремонтной службы, квалифицируется как отказ.

условия и метод испытания должны обеспечить получение характеристик, оценивающих работоспособность материала в данных условиях с наименьшим влиянием конструктивных особенностей образцов — это позволит использовать данные испытания для оценки надежности различных деталей, дополнительно, учитывая особенности их конструктивных форм;

Широкий фронт исследовательских и конструкторских работ в области надежности различных машин, развитие перспективных направлений в этой области являются залогом успешного решения одной из сложнейших проблем машиностроения — обеспечения с минимальными затратами времени и средств необходимого уровня надежности машин и изделий.

Анализ надежности различных устройств [38] показывает, что особое внимание необходимо уделять подбору полупроводниковых приборов и обеспечению их расчетных режимов, причем они должны проходить жесткий входной контроль и приработку для выявления неисправностей, обусловленных скрытыми дефектами.

Рассмотрены проблемы исследования и обеспечения надежности различных систем энергетики и их оборудования, а также энергетического комплекса в целом. Описаны основные математические модели, применяемые в практических исследованиях надежности энергетических систем и их объектов. Изложены в рецептурном плане наиболее эффективные методы исследования и синтеза надежности этих систем.

С 1973 г. при Научном совете РАН по комплексным проблемам энергетики функционирует постоянно действующий научный семинар "Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики" (базовая организация - Сибирский энергетический институт СО РАИ). Семинар имеет межотраслевой^характер и объединяет специалистов в области надежности различных отраслей энергетики. Объектами исследования проблем надежности являются энергетический комплекс (ЭК) в целом, а также специализированные системы энергетики (СЭ): электроэнергетические, газоснабжения, нефтеснаб-жения, теплоснабжения и водоснабжения. Основными задачами семинара являются: обсуждение постановок задач и направлений исследований в области надежности СЭ и ЭК; сопоставление уровня исследований в этой области в государствах бывшего СССР и за рубежом; анализ и оценка результатов наиболее важных научных и прикладных исследований, выполняемых по данной проблеме; формирование общих точек зрения по рассматриваемым вопросам и на этой основе подготовка и издание взаимосогласованных материалов методического характера. Основное внимание в работе семинара обращается на методические аспекты исследований, имеющих межотраслевое значение и опирающихся на наличие общих свойств различных СЭ.

Раздел четвертый посвящен описанию различных моделей, которые могут быть использованы для расчета численных значений рассмотренных в разд. 2 показателей надежности различных СЭ и их оборудования. При описании моделей анализа надежности простых систем (§ 4.2) выделены невосстанавливаемые и восстанавливаемые системы, а также системы с сетевой структурой и с временным резервированием. Эти модели применимы для случаев, когда режимные взаимодействия между элементами или подсистемами (например, условия устойчивости параллельной работы электростанций в электроэнергетических системах, гидравлическое взаимодействие режимов в трубопроводных системах, изменения пропускной способности электропередачи или трубопроводов в зависимости от режимов работы сие-

Модели, описываемые в четвертом и. пятом разделах, названы "типовыми", поскольку многие из них принципиально применимы для исследования и оптимизации надежности различных СЭ. Для решения конкретных задач применительно к конкретным системам эти модели, как правило, должны быть доопределены и дополнены элементами, отражающими специфические особенности развития и функционирования рассматриваемых систем. Возможности использования предлагаемых моделей для исследования и обеспечения надежности различных СЭ рассматриваются в т. 2- 4.

Существуют банки данных по надежности различных типов оборудования СЭ. Например, международная конференция по большим электрическим системам CIGRE в 1981 г. путем опроса обобщила опыт многих стран мира по организации и использованию бан-KOJJ данных о надежности электрических генераторов. В большинстве охваченных опросом стран обобщаются данные по надежности генераторов на национальном уровне.

Вопросы нормирования надежности оборудования (аппаратуры) -элементов системы - рассмотрим более подробно [95]. Очевидно, что повышение надежности оборудования при прочих равных условиях связано с повышением его стоимости, и, следовательно, теоретически можно установить некоторое оптимальное значение надежности различных видов оборудования, имея в виду его использование в системе. Практически определение таких оптимальных (или, лучше сказать, рациональных) значений ПН связано с огромными трудностями. Эти трудности определяются не только разнообразными и •в значительной степени заранее не известными условиями последующего использования оборудования в системе, но и необходимостью уметь оценивать надежность оборудования на стадии его проектирования и изготовления (уметь в том числе экспериментально подтвер-