Период износа устройства

Высокую надежность технического устройства, в том числе и электрической машины, на продолжительный период можно обеспечить посредством соответствующей приработки, которая позволяет исключить приработочные отказы, и с помощью профилактического ремонта устройства путем замены изношенных частей и исправления других его дефектов.

Высокая надежность технического устройства — это низкая интенсивность отказов в работе и, следовательно, большое среднее время безотказной работы, или средняя наработка до первого отказа Т_ср. Время Т_ср (рис. 1.4) — некоторое среднее время, за ко;

Рис. 1.4. График плотности вероятности /(/) и среднее время безотказной.

работы Т_ср торое возникает отказ в работе устройства. Поскольку это только среднее время, то на практике следует ожидать, что в некоторых случаях отказы в работе устройства могут возникать значительно раньше этого времени, а в других — позже его. Поэтому в общем случае нельзя считать, что техническое устройство или машина будет безотказно работать обязательно все Т_ср часов. Надежная работа устройства реально получается только для интервала времени, значительно меньшего средней наработки до первого отказа Т_{с р}.

Как указывалось ранее, внезапные отказы технического устройства постоянной интенсивности подчиняются экспоненциальному распределению, а износовые отказы после периода нормальной эксплуатации Т_и (см. рис. 1.3) — приблизительно нормальному распределению во времени. Плотность вероятности отказов f (t), представляющая собой (см. рис. 1.4) степень убывания надежности p (t) во времени, будет иметь следующий вид для указанных распределений. Так, например, для внезапных отказов устройства их плотность вероятности.

где t — время работы устройства, ч.

Плотность же вероятности износовых отказов /(7) с учетом обозначений, принятых на рис. 1.3, будет.

где Г — общее время эксплуатации или работы технического устройства, ч; Г_р — среднее значение долговечности, или технический ресурс устройства, ч; о — среднее квадратическое отклонение времени между отказами, или стандартное отклонение от среднего значения долговечности, или технического ресурса, Г_р;

1'(Т-Т)²

а = Л—-²—, при этом г — число отказов в работе устройства, происходящих спустя время Г, которые суммируются в выражении ^(7″ -Г_р)²; Ф^-^= j — интеграл вероятности, определяемый по Г.

справочникам для значения —т=.

aV2.

На рис. 1.4 представлена кривая плотности вероятности внезапных отказов /(Г) устройств для экспоненциального распределения, а на рис. 1.5 — кривая плотности износовых отказов /(Г) для нормального распределения. Вероятность внезапного отказа в работе устройства дш промежутка времени от 0 до / будет представлять собой определенный интеграл от плотности вероятности отказов /(/) из уравнения (1.9) в пределах от 0 до Г.

т.е. вероятность внезапного отказа устройства численно будет определяться заштрихованной площадью под кривой плотности вероятности отказов /(f) (см. рис. 1.5). Общая площадь под этой кривой за бесконечно большой промежуток времени для экспоненциального случая /(f) будет.

Следовательно, вероятность отказа в работе устройства за этот промежуток времени равна 100%.

Приработочные отказы устройства. Рассмотренные ранее два периода жизни технического устройства — период нормальной.

Рис. 1.5. Кривая плотности износовых отказов /(Т) для нормального распределения:

Т_р — среднее время нормальной работы группы (партии) изделий; Т, и Т₂ — времена начала износовых отказов для конкретных двух изделий из партии эксплуатации и период износа — характеризуют собой соотношение работоспособности и надежности его с внезапными и износовыми отказами в работе (см. рис. 1.3). Период нормальной эксплуатации соответствует работе устройств как однократного, так и многократного использования, период же износа относится только к ремонтируемым устройствам многократного использования.

Последние периодически проходят необходимый ремонт, во время которого производится замена изношенных или дефектных частей. Эти два периода жизни технического устройства являются главными для характеристики его надежности.

Однако, кроме внезапных и износовых отказов в работе какоголибо устройства, существуют еще приработочные отказы, которые могут также оказывать некоторое неблагоприятное влияние на его надежность. Для ряда технических устройств приработочные отказы устраняются в течение первого периода работы устройства обычно путем замены дефектных деталей исправными или их приработки, если это допускается конструкцией устройства. Например, в коллекторных или других электрических машинах перед выпуском их с промышленного предприятия-изготовителя в нормальную эксплуатацию предварительно производится притирка и приработка щеток на коллекторе или контактных кольцах, проверка состояния изоляции обмоток, наладка подшипниковых узлов и выполняются другие контрольные испытания машин.