Az elektromos termékek és berendezések megbízhatósága

Az elektromos termék minőségét meghatározó tulajdonságok között különleges helyet foglal el a megbízhatóság - a termék azon képessége, hogy ellátja funkcióit, a minőségi mutatók értékeit idővel vagy előre meghatározott határokon belül változatlanul tartva.

Elektromos termék - elektromos energia előállítására vagy átalakítására, átvitelére, elosztására vagy fogyasztására szolgáló termék (GOST 18311-80).

Bármely elektromos termék vagy eszköz a következő állapotok egyikében lehet:

• függőleges

• hibás,

• dolgozó

• nem dolgozó

• korlátozó.

A jó állapotban lévő termék is működik, de a működő termék nem feltétlenül jó termék. Például a generátorház sérülése (horpadások, karcolások, festett felület hibái stb.) a generátort működésképtelenné teszi, ugyanakkor működőképes marad.

A termék üzemállapotát általában a dokumentációban megadott paraméterek listája és a változtatások megengedett határértékei határozzák meg. A termelékenység elvesztését elutasításnak nevezzük.

A meghibásodás oka lehet mind a külső hatások megengedett mértékének túllépése, mind a termékhibák... Ne feledje, hogy nem minden hiba vezet meghibásodáshoz. A termék meghibásodását a zaj megjelenése, az égett szigetelő- és impregnálóanyagok szagának megjelenése, a túlmelegedés, a vezérlőberendezések és műszerek leolvasási változása stb.

Természetüknél fogva minden hiba és sérülés lehet:

• elektromos

• mechanikai

Az elektromosság magában foglalja a törött érintkezőket, rövidzárlatokat, szakadt áramköröket, csatlakozási hibákat stb.

A mechanikai hibák az elemek összeszerelésének meghibásodása, a szervomotoroktól a vezérlésekig terjedő erőátviteli rendszerek, a működtetők, a relék mozgó alkatrészei és a kontaktorok stb.

Az ellenőrzés szabályait, módszereit és eszközeit tekintve a hibák a következőkre oszlanak:

• kifejezetten, amelyek felderítésére a dokumentáció szabályokat, módszereket vagy ellenőrzéseket tartalmaz,

• rejtett, amire nem szánták.

Például, ha egy alkatrész minőségét csak a geometriai méretek mérésével ellenőrzik, akkor ezeknek a méreteknek a tűréstől való eltérése nyilvánvaló hiba lesz. Ugyanakkor a munkadarabon belül repedések és üregek keletkezhetnek, amelyek a munkadarab méreteinek mérésekor nem észlelhetők. Az alkalmazott vezérlési módszerrel ezek a hibák el lesznek rejtve. A rejtett hibák kimutatására más szabályokat, módszereket és ellenőrzési eszközöket alkalmaznak, amelyeket a termék dokumentációja nem ír elő, különösen az üregek és repedések röntgenvizsgálattal észlelhetők.

A meghibásodások különféle okok miatt fordulhatnak elő, de ha nem kapcsolódnak más elemek hibájához, akkor függetlennek nevezik őket.Egy másik meghibásodásból eredő meghibásodást függőnek kell tekinteni (például egy tranzisztor meghibásodása az alapjának az áramkörről való leválasztása után).

A megbízhatóság általában a meghibásodások hiányával, vagyis a megbízhatóságával jár.

Általánosságban elmondható, hogy a megbízhatóság a megbízhatóságon kívül olyan tulajdonságokat foglal magában, mint a tartósság, a karbantartás, az állagmegóvás... A megbízhatósági megbízhatósági mutatókban szereplő tulajdonságok mennyiségi értékelésének szokták nevezni... A megbízhatósági mutatók és egyéb mutatók közötti fő különbség az, hogy hogy dimenziótól függetlenül mindegyik a valószínűségi változók nem véletlenszerű jellemzői.

Magyarázzuk meg egy ilyen tulajdonság tartalmát, mint a megbízhatóságot, amelyet a „meghibásodásmentes működés valószínűsége” mutató fejez ki. Tegyük fel, hogy t = 0 időpontban n hasonló termék vesz részt egyidejűleg a munkában. A Δt = t időintervallum után m terméket kell kiszolgálni. Ekkor a hibamentes működés valószínűsége a t időpontban — P (t) úgy definiálható, mint m — a t időpontban működő termékek számának az n termékek teljes számához viszonyított aránya, azaz.

n termék egyidejű működésénél egy ilyen t1 időpont akkor következik be, amikor az első termék meghibásodik. A t2 időpontban a második termék meghibásodik. Elég hosszú működés esetén tn időpontban eljön az a pont, amikor az n termék közül az utolsó is meghibásodik. Mivel tn> … t2> t1, egy termék működési idejéből nem lehet egyértelműen meghatározni egy másik termék működési idejét. Ezért a munkavégzés időtartamát átlagértékként határozzák meg

A grafikonon (1. ábra) látható, hogy a hibamentes működés valószínűsége idővel változik.A kezdeti időpillanatban a hibamentes működés valószínűsége P (t) = 1, a hibamentes működés átlagos ideje alatt tcp P (t) értéke 1-ről 0,37-re csökken.

5 tcp alatt szinte minden n termék meghibásodik, és P(t) gyakorlatilag nulla lesz.

1. ábra A termék időben történő hibamentes működésének valószínűsége

Rizs. 2. A termékek meghibásodási arányának időbeli függősége

A termék sérülése a működés idejétől függ. A termék meghibásodásának valószínűségét minden időegységben, ha a meghibásodás még nem következett be, a meghibásodási rátával jellemezzük, és λ (t)-vel jelöljük. Ezt a mutatót lambda karakterisztikának nevezik. A λ időbeli változásának három fő periódusa különböztethető meg (2. ábra): I- a 0-tól tpr-ig tartó kifutási periódus, II-a normál működés időszaka tpr-től tst-ig, III - öregedési időszak tst-től ∞-ig …

Az I. időszakban a károsodás mértéke növekszik, ami a termékben rejtett hibás elemek jelenlétével, a termékgyártás technológiai folyamatainak megsértésével stb. A II. periódusra jellemző a λ (t) relatív állandósága, ami az elemek öregedésének hiányával magyarázható. A II. periódus vége után λ (t) meredeken növekszik az öregedés és kopás miatt meghibásodott elemek számának növekedése miatt. A termék üzemeltetése a III. periódusban a javítási költségek meredek emelkedése miatt gazdaságilag kivitelezhetetlenné válik. Ezért a tst előtti időtartam határozza meg a termék átlagos élettartamát az ártalmatlanítás előtt.

A λ (t) meghibásodási arány és a termék hibamentes működésének valószínűsége P (t) arányban állnak egymással

Ezt a kifejezést a megbízhatóság exponenciális törvényének nevezik.

A termék műszaki dokumentációjában rögzített megbízhatósági mutatók értékét speciális megbízhatósági vizsgálatokkal, speciális eszközök véletlenszerű meghibásodási folyamatainak modellezésével, ideértve számítógép segítségével vagy számítással is igazolni kell. Meg kell jegyezni, hogy a számítási módszert szinte mindig használják a termék tervezése során, függetlenül attól, hogy más módszereket is alkalmaznak-e a megbízhatóság megerősítésére.

A termék megbízhatóságának kiszámításakor vagy a termékben lévő elemek megbízhatóságának táblázatos mutatóit használják, vagy a fenti módszerek bármelyikével nyert adatokat a tervezetthez hasonló termékekre.

Az ismert megbízhatósági számítási módszerek közül a legegyszerűbb az együttható módszer, amelynél a λ (t) károsodási ráta időben állandó. Szükség esetén a működési módok és az üzemi feltételeknek a termék megbízhatóságára gyakorolt ​​hatását a k1, k2,... kn korrekciós tényezők figyelembe veszik.

Egy adott elem meghibásodásának mértékét valós üzemi körülmények között λi a képlet számítja ki

ahol λоi a normál körülmények között működő elem károsodási fokának táblázati értéke, k1 ... kn a különböző befolyásoló tényezőktől függő korrekciós együtthatók.

A k1 együttható értékei a mechanikai tényezők hatásától függően különböző üzemi körülmények között az alábbiak:

Működési feltételek korrekciós tényező Laboratórium 1,0 Türelmetlen 1,07 Hajó 1,37 Autóipar 1,46 Vasút 1,54 Repülőgép 1,65

A k2 együttható a környezet éghajlati tényezőitől függően a következő értékeket veheti fel:

Hőmérséklet Páratartalom Korrekciós tényező +30,0±10,0 65±5 1,0 +22,5±2,5 94±4 2,0 ​​+35,0±5,0 94±4 2,5

Más tényezők korrekciós tényezői a megbízhatósági kézikönyvekben találhatók.

A műszaki dokumentációban meghatározott megbízhatósági mutatók megerősítésének fő módszere a speciális megbízhatósági vizsgálatok. Az ilyen vizsgálatokat időszakonként a termék műszaki specifikációiban (TU) meghatározott időtartamon belül, valamint a termék gyártási technológiájában vagy az alkatrészekben és anyagokban bekövetkezett változások esetén végezzük, ha ezek a változások befolyásolhatják a megbízhatóságot. a termékről. A műszaki leírás megbízhatósági vizsgálati programot tartalmaz, amely az ESKD szabványok által biztosított részeken kívül egy vizsgálati tervet is tartalmaz.

Vizsgálati terv - szabályok, amelyek meghatározzák a vizsgálandó termékek számát, a vizsgálati eljárást és azok megszüntetésének feltételeit.

A legegyszerűbb vizsgálati terv az, ha n hasonló terméket egyszerre tesztelnek, a meghibásodott terméket nem cserélik ki vagy javítják, a teszteket vagy egy előre meghatározott tesztidő letelte után, vagy azt követően, hogy a fennmaradó működő termékek mindegyike egy előre meghatározott ideig működött, leállítják.

A termék megbízhatósági mutatói a termék működése közbeni teljesítményére vonatkozó információk összegyűjtése és feldolgozása eredményeként is meghatározhatók.A különböző iparágakban érvényes dokumentumok formái eltérőek, de ettől függetlenül az alábbi információkat kell tükrözniük:

• a termék teljes időtartama,

• Használati feltételek,

• a termék működésének időtartama a meghibásodások között,

• a károk száma és jellemzői,

• a javítás időtartama egy adott sérülés megszüntetésére,

• a felhasznált pótalkatrészek típusa és mennyisége stb.

Annak érdekében, hogy az üzemi adatokon alapuló megbízható mutatókat kapjunk a termék megbízhatóságáról, a meghibásodásokra és hibákra vonatkozó információknak folyamatosan kell lenniük.