При эксплуатации

Изменением технического состояния объекта называется объективный процесс, который образуется под воздействием широкого спектра эксплуатационных факторов и представляет собой последовательную во времени смену исправных, неисправных, но работоспособных и неработоспособных состояний.

Для множества однотипных объектов реализации X(t) изменения параметра X во времени образуют случайную функцию X(t).

Отказ объекта происходит в момент T пересечения реализацией процесса X(t) предельного уровня [X] (рис.1). Тогда вероятность отказа Q(t) за время t будет равна вероятности того, что X(T)>[X]:

а вероятность безотказной работы за время

Для плотности распределения времени безотказной работы f(t), допустимой вероятности отказа Q_Д ресурс до ремонта T_p определяется из выражения (рис. 3.1):

Тогда средняя наработка М до замены объекта после отработки ресурса с учетом замены отказавших объектов

При замене после отказа всех объектов средняя наработка (средний ресурс)

Рис. 3.1 Долговечность объекта при случайном процессе изменения параметра Y(T)

Следовательно, абсолютная величина среднего времени недоиспользования ресурсов при замене объекта после отработки ресурсов

При этом относительная величина среднего времени недоиспользования ресурсов

Воспользовавшись известными из теории вероятностей характеристиками случайных величин,

где σ – среднее квадратическое отклонение;

V=σ/T_cp – коэффициент вариации;

u_p – квантиль распределения.

Например, для нормального распределения времени безотказной работы при Q_Д=0,00135:

Диапазон изменения коэффициента вариации для нормального распределения V=0,1 – 0,3, поэтому β=3∙(0,1 – 0,3)=0,3 – 0,9; ΔT=T_cp∙β=(0,3…0,9)∙T_cp, т. е. (0,3…0,9)∙T_cp недоиспользуется.

Для шлицевого соединения шарового шпинделя прокатного стана, например, T_cp=18000 ч, Т_р=6000 ч, тогда ΔТ=18000 - 6000=12000 ч; β=12000/18000=0,67; V=β/3=0,67/3=0,22; σ=(18000 - 6000)/3=4000 ч.

Таким образом, применение метода замены объектов после отработки ресурса при наличии высоких требований к их безотказности приводит к значительному недоиспользованию индивидуальных ресурсов. Выявить потребность конкретных объектов в техническом обслуживании и ремонте можно с помощью их технического диагностирования.

Следует также принимать во внимание негатив необоснованных ремонтов и принудительных замен, состоящий в увеличении риска появления дефектов при монтаже, а также снижения ресурса оборудования из-за возобновления процесса приработки, при котором интенсивно накапливаются повреждения.