Контрольные испытания на безотказность.

Контрольные испытания на безотказность проводят для оценки соответствия аппаратуры заданным требованиям в ТУ к наработке на отказ, средней наработке до отказа, или вероятности безотказной работы за заданное время одним из следующих методов:

- последовательным;

- одноступенчатым, с ограничением числа образцов или ограниченной продолжительностью испытаний.

Контрольные испытания проводят с целью экспериментальной проверки гипотезы о том, что изготовленная аппаратура соответствует требованиям ТУ.

Проверяющую гипотезу Н0 обычно называют нулевой, а противоположную ей гипотезу Н1 – конкурирующей. В практике контрольных испытаний используют два критерия для проверки гипотез – критерий Неймана-Пирсона [Груничов А.С. и др. Испытание радиоэлектронной аппаратуры на надежность. М.Сов.Р. 1969г.] и последовательный критерий Вальда [Вальд А. Последовательный анализ. М. Физматгиз. 1960г.], которые и определяют наличие двух основных методов испытаний: метода однократной выборки и последовательного метода. Нейман и Пирсон показали, что принимая или отклоняя гипотезу нулевую Н0 можно совершить ошибку двоякого рода. Отклонить гипотезу Н0, когда она верна, что равносильно заблокированию хорошей партии аппаратуры или принять гипотезу Н0, когда на самом деле верна конкурирующая гипотеза Н1, что равносильно принятию плохой партии аппаратуры.

Вероятность отклонения по результатам гипотезы Н0, когда она верна, называется ошибкой первого рода или риском поставщика и обозначают α.

Вероятность принятия гипотезы Н0, когда верна гипотеза Н1, называют ошибкой второго рода или риском заказчика и обозначают β.

Риск поставщика α и риск заказчика β при фиксированном объеме выборки n жестко связан между собой выбором критической области попадания или непопадания результатов наблюдений.

План испытаний, режимы, условия и правила оценки результатов КИ устанавливаются в ТУ.

Таблица1.

Таблица расчетов контроля

Шифр плана	Т0/Т1	Уравнение линии соответствия число отказов r1	Уравнение линии несоответствия число отказов r2	в	rус	вус
А-1	1,5	1,233 -5,418	1,233 +5,418	18,6
А-2	1,6	1,277 -4,674	1,277 +4,674	13,5
А-3	1,7	1,319 -4,141	1,277 +4,674	10,4
А-4	1,8	1,367 -3,738	1,367 +3,738	8,3
А-5	1,9	1,402 -3.423	1,402 +3,423	6,8
А-6	2,0	1,443 -3.170	1,443 +3,170	5,7		9,5
А-7	2,5	1,637 -2.398	1,637 +2.398
А-8		1,82 -2	1,82 +2

Планы предусматривают усечение процедуры испытания по продолжительности в_ус и числу отказов r_ус с сохранением рисков заказчика и поставщика. Параметры усечения определяют одноступенчатым методом.

Уравнения границ показателя безотказности:

а) для границы области приемки (соответствия)

б) для границы области браковки

заданные значения для определения наработки на отказ.

- заданная по ТУ наработка на отказ,

минимально допустимая для заказчика наработка на отказ,

риски заказчика и поставщика,

число образцов

число отказов,

ненормированный коэффициент.

Упрощенная формула расчета средней продолжительности испытаний .

Среднюю продолжительность испытаний определяют по формулам

истинная величина средней наработки на отказ,

Для выбора плана испытаний при контроле наработки на отказ или средней наработки до первого отказа используют:

- приемочное значение наработки на отказ при котором вероятность приемки аппаратуры равна 0.

- браковочным значением наработки на отказ , при котором вероятность браковки аппаратуры равна 1.

При принятых значениях i, Р и по рассчитанной величине выбирают шифр плана контроля и по уравнению этого плана определяют линии границ области соответствия r₁ и области несоответствия r₂, величины в_ус и r_ус, необходимые для графического представления плана испытаний.

Величинами в_ус и r_ус, соответствующими выбранному плану испытаний, пользуется при усечении испытаний, где в_ус – нормированный коэффициент, рассчитанный по методу одноступенчатых испытаний и определяемый из таблиц.

По уравнению границы области соответствия при вычисляют значение ; определяют количество отказов при значении ; и в прямоугольной системе координат проводят через две полученные точки прямую линию 1. По уравнению границы области несоответствия при определяют число отказов ; вычисляют значение при и через две точки проводят линию 2. Через точку с координатами и

параллельно оси проводят линию 3 усечения по суммарной наработке. Через точку с координатами и проводят параллельно оси линию 4-усечения по числу отказов.

Среднюю наработку аппаратуры при испытаниях последовательным методом для выбранного плана испытаний определяют по формуле

где В – нормированный коэффициент, определяемый из таблиц;

- значение средней наработки на отказ или средняя наработка до отказа;

- число образцов.

Определяемую по выбранному плану наработку при испытаниях делят на три основных цикла. В течение каждого цикла наработка аппаратуры должна составлять средней наработки при испытаниях.

Последовательность и нормы механических и климатических факторов воздействующих на аппаратуру в каждом цикле распределяют в зависимости от типа аппаратуры и условий ее эксплуатации.

Например: Ударные нагрузки 0,3 ч.

Вибрации 9 ч.

Повышенная влажность 0,25t

Повышенная температура

Пониженная температура

Циклическое воздействие температур 0,25t

Нормальные условия 0,5t – 9.3 ч.

Здесь t – наработка аппаратуры в течение одного цикла.

При усечении последовательных испытаний аппаратуру считают соответствующей требованиям ТУ к наработке на отказ и испытаний прекращают, если число отказов при суммарной наработке , т.е. реализация процессов отказа достигает линии 3.

Аппаратуру считают не удовлетворяющей требованиям ТУ и испытания прекращают, если реализация процесса отказов достигает линии 2 при .

При усечении испытаний аппаратуру считают не соответствующей требованиям ТУ и испытания прекращают, если реализация процесса отказов достигает линии 4, т.е. когда и .

Если реализация процессов отказа находится внутри фигуры образованной линиями 1,2,3,4, то испытания продолжаются до выхода за границы фигуры или до при .