Основные требования к машинам

Машины должны быть:

• работоспособны,
• технологичны,
• экономичны,
• надежны,
• патентоспособны,
• обладать достаточным уровнем стандартизации,
• удобны в обслуживаниии безопасны,
• эстетичны.

Работоспособность - состояние изделия (машины, узла, детали), при котором оно способно выполнять заданные функции.

Показателями технологичности являются: трудоемкость, материалоемкость, энергоемкость всех этапов жизненного цикла изделия.

При оценке экономичности изделия учитывают затраты на его проектирование, изготовление, эксплуатацию и ремонт.

Надежность ─ свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени или требуемой наработки.

Надежность изделия обуславливается безотказностью, долговечностью, ремонтопригодностью и сохраняемостью.

Основным показателем надежности машин и их деталей является вероятность P(t) безотказной работы в течение данного отрезка времени t или наработки. Ее можно оценить по формуле

где P(t) ─вероятность безотказной работы до момента времени t;

N ─число машин (деталей), подвергнутых испытанию;

n(t) ─ число машин, отказавших к моменту времени t.

Вероятность безотказной работы механической системы при последовательном соединении m независимых элементов

Если предусмотрены резервирующие устройства, то

Р = 1 – (1– Р₁) (1– Р₂) (1– Р₃)... (1– Р_m).

Пример.

В автомобиле предусмотрено вместо одной шины две. Вероятность безотказной работы одной камеры Р₁ = 0,9.

Определить Р₂ – вероятность безотказной работы двух шин.

Решение

Р₂ = 1 – (1– Р₁) (1– Р₁) = 1 – 0,1² = 0,99.

Отказ – событие, в результате которого нарушается работоспособность машины.

Зависимость числа отказов от времени эксплуатации

1-приработка; 2- рабочий период; 3 – период интенсивных отказов

Кроме P(t)для невосстанавливаемых изделий показателем безотказной работы является интенсивность отказов λ:

λ = Δn/( Δt ).

Здесь Δn – число отказавших изделий за время Δt.

Зависимость интенсивности отказов λ от времени эксплуатации

Для расчета надежности электромеханических систем в течение основного рабочего периода в широко используется хорошо согласующийся с опытными данными экспоненциальный закон распределения времени между отказами, который характеризуется постоянной интенсивностью отказов .

Интенсивность отказов элементов передач 10⁵ час^-1

Наименования	Средняя	Наибольшая	Наименьшая
Двигатели асинхронные Передачи механические: зубчатые одноступенчатые; червячные; зубчатые многоступенчатые;   ременные; цепные. коробки передач. Корпуса редукторов Подшипники качения Подшипники скольжения Валы и оси Муфты	0,860   0,012   0,020   0,380 0,015 0,068 0,020 0,050 0,020 0,035 0,04	1,120   0,020   0,036   1,500 0,05 0,430 0,040 0,100 0,040 0,062 0,11	0,450   0,0012   0,011   0,014 0,008 0,005 0,010 0,002 0,001 0,015 0,008

Вероятность безотказной работы Р(t) в зависимости от времени и среднее время наработки на отказ t_m определяются по формулам

При последовательном соединении m независимых элементов вероятность безотказной работы механической системы равна:

.

где ─ интенсивность отказов всей системы..

Здесь k_λ – коэффициент условий эксплуатации.

Условия, в которых проводятся испытания на надежность, существенно влияют на показатели надежности:

Требования к надежности отражаются в техническом задании

Для ЭВМ:

среднее время безотказной работы -100000 час.

Работа без кап. ремонтов -10000 час.

Число ошибок на 1 млн знаков -1.