Материал: 4593
36
В ряде случаев используют коэффициент простоя
(21)
Коэффициент оперативной готовности
Определяется как вероят-
ность того, что объект окажется в работоспособном состоянии в произволь-
ный момент времени (кроме планируемых периодов, в течение которых при-
менение объекта по назначению не предусматривается) и начиная с этого момента будет работать безотказно в течение заданного интервала времени.
Из этого определения следует, что
Где 
– коэффициент готовности; 
– вероятность безотказной работы объекта в течение времени 
необходимого для безотказного использова-
ния по назначению.
Для часто используемого в расчетной практике простейшего потока от-
казов при
вероятность безотказной работы объекта определяется по выражению
Коэффициент технического использования
Определяется как отно-
шение математического ожидания суммарного времени пребывания объекта в работоспособном состоянии за некоторый период эксплуатации к матема-
тическому ожиданию суммарного времени пребывания объекта в ра-
ботоспособном состоянии и простоев, обусловленных техническим обслужи-
ванием и ремонтом за тот же период эксплуатации:
(22)
37
где 
– продолжительность i-го интервала работы; 
– продолжительность
восстановления после i-гo отказа объекта; 
– продолжительность j-й профи-
лактики, требующей вывода объекта из работающего состояния; п – число рабочих циклов за рассматриваемый период эксплуатации; т – число отказов
(восстановлений) за рассматриваемый период; k – число профилактик, тре-
бующих отключения объекта за рассматриваемый период.
Из выражения (22) следует, что коэффициент технического использо-
вания характеризует долю времени нахождения объекта в работоспособном состоянии относительно общей (календарной) продолжительности
эксплуатации. Следовательно, 
отличается от 
тем, что при его опреде-
лении учитывается все время вынужденных простоев, тогда как при определении 
время простоя, связанное с проведением профилактических работ, не учитывается.
Суммарное время вынужденного простоя объекта обычно включает время на поиск и устранение отказа; на регулировку и настройку объекта после устранения отказа; продолжительность простоя из-за отсутствия запасных элементов; длительность профилактических работ.
В электроэнергетических объектах, к примеру в трансформаторах,
линиях электропередачи, шинах распределительных устройств и т. п.,
предусмотрены плановые отключения для проведения плановых ремонтов и технического обслуживания. Эти интервалы времени, так же как и интервалы, связанные с отключением по причине отказа, учитываются при определении анализируемых коэффициентов надежности.
Коэффициент планируемого применения. Представляет собой долю периода эксплуатации, в течение которой объект не должен находиться на плановом техническом обслуживании и ремонте, и определяется по формуле
где |
– заданная продолжительность эксплуатации; |
– |
38
математические ояшдания суммарной продолжительности плановых технических обслуживаний и ремонтов в течение заданного периода эксплуатации.
Коэффициент сохранения эффективности. Определяется как отношение показателя эффективности Э за определенный период эксплуатации к номи-
нальному значению этого показателя 
вычисленному при условии, что отказы объекта в течение этого же периода эксплуатации не возникают, т. е.
При этом под эффективностью применения объекта по назначению понимают его свойство создавать некоторый полезный результат в течение периода эксплуатации в определенных условиях. Показатель эффективности
– это показатель качества, характеризующий выполнение объектом его функций.
В ГОСТ 27.002-89, кроме проанализированных наиболее употребляемых показателей надежности, введены и другие показатели:
средняя трудоемкость восстановления, средний срок сохраняемости, гамма-
процентный ресурс, гамма-процентное время восстановления, гамма-
процентный срок сохраняемости и др. При необходимости определения указанных показателей используются специальные методики, в которых процедура расчета основывается на тех же законах математической статистики и теории вероятностей, по которым определяются и более широко используемые показатели надежности.
В некоторых областях техники применяют комплексные показатели надежности, отражающие специфику эксплуатации оборудования.
Контрольные вопросы
1 Объясните понятие «надежность» как комплексную характеристику объекта.
39
2Что понимают под жизненным циклом объекта?
3Дайте характеристику основных видов технического состояния объектов.
4Объясните понятия «безопасность» и «живучесть» объекта.
5Что понимают под отказом объекта? Приведите классификацию отказов.
6Какова физическая природа отказов технических систем?
7Объясните различие отказа и повреждения объекта.
8Объясните понятие «дефект». Приведите примеры.
9Что называют сбоем?
10В чем состоит различие исправного и работоспособного состояний объекта?
11Объясните понятия «техническое обслуживание», «восстановление» и «ремонт».
12Объясните основные временные понятия теории надежности.
13Какие мероприятия составляют техническое обслуживание
объекта?
14Сформулируйте определения функции и плотности распределения вероятностей случайной величины.
15Как определяются вероятность безотказной работы и вероятность отказа?
16Как определяется средняя наработка до отказа?
17Что понимают под интенсивностью отказов? Как вычисляется статистическая оценка интенсивности отказов?
18Как определяется для объекта средняя наработка на отказ?
19Сформулируйте определение параметра потока отказов.
20Как определяется гамма-процентная наработка до отказа?
21Что понимается под долговечностью объекта? Объясните основные показатели долговечности.
22Объясните основные показатели ремонтопригодности.
23Перечислите и объясните комплексные показатели надежности.
24Как определить комплексные показатели надежности по результатам испытаний?
40
УПРАЖНЕНИЯ
1 На испытание была поставлена 1000 однотипных датчиков давления.
За 5000 ч отказало 75 устройств. Определите вероятность безотказной
работы и вероятность отказа датчиков в течение 5000 ч.
2 На испытание поставлено 6 однотипных изделий. Получены
следующие значения времени безотказной работы i-го изделия:
Требуется определить статистическую оценку среднего времени безотказной работы изделия.
3 Электропривод проработал 3000 ч, после чего проводились наблюдения за его работой. В течение последующих 2000 ч работы было
зарегистрировано 8 отказов. Определите среднюю наработку на отказ.
4 В течение наблюдаемого периода эксплуатации аппаратуры было
зафиксировано 5 отказов. Время восстановления составило: |
|
|
Определите |
среднее |
время |
восстанов-ления аппаратуры.
5 Коэффициент готовности технологического агрегата составляет 0,9.
Среднее время его восстановления равно 12 ч. Определите вероятность застать агрегат в исправном состоянии в момент времени t = 20 ч.
6 Интенсивность отказов системы управления равна
Среднее время восстановления равно 10 ч. Определите вероятность застать систему в исправном состоянии в момент времени 