При эксплуатации непрерывно работающих объектов различают два вида отказов: внезапные (полные) и постепенные (частичные). При этом внезапные отказы не профилактируются и не прогнозируются, а устраняются по мере возникновения.
Постепенные отказы возникают в результате постепенного изменения параметров изделий (систем), что позволяет своевременно предотвращать их профилактическими мероприятиями – регламентными работами Р.Р.. При этом возникает задача о выборе величины периода выполнения Р.Р. При сокращении межрегламентного периода повышается надежность объектов за счет ТО, в том числе регулировочных работ и контрольных проверок. Однако при этом увеличивается объем ТО. Существует оптимальное значение величины периода выполнения Р.Р., при котором обеспечивается лучшее соотношение между надежностью изделий и объемом профилактики. В качестве основного критерия для оценки эксплуатационных свойств изделий СА непрерывного действия целесообразно принять коэффициент использования объекта КИ или коэффициент простоя КП.
|
|
Среднее суммарное время вынужденного простоя изделия непрерывного действия за период проведения Р.Р.
tП.∑=TСР.(t)+tB.∑+tОЖ∑, (4.4)
где TСР.(t) – объем профилактики, т.е. среднее время, затраченное на выполнение Р.Р. за время эксплуатации t; tB.∑ - среднее суммарное время восстановления изделия; tОЖ∑ - среднее суммарное время нахождения изделия в неисправном состоянии (в ожидании восстановления).
, (4.5)
где ТР – период выполнения Р.Р.; nОП – число операций при выполнении одного регламентного обслуживания; tПрi – среднее время i-ой операции; NПР(t) – целое число профилактик за время работы изделия t; ТПР – среднее время выполнения одной профилактики.
, (4.6)
где tBi – время устранения i-ой неисправности (восстановления); ТВ – среднее время устранения одной неисправности (время восстановления).
Время tОЖ∑ обусловлено тем, что некоторые неисправности выявляются только при профилактике (для полных отказов tОЖ∑=0).
Среднее число неисправностей в изделии за время его работы (эксплуатации):
n=Λt=t/T0, (4.7)
где Λ – интенсивность отказов изделия; Т0 – средняя наработка до отказа.
Суммарное время восстановления tB.∑ определяется выражением:
tB.∑=ΛТВt, (4.8)
Среднее время нахождения изделия в неисправном состоянии tОЖ в течение межрегламентного периода ТР может быть найдено путем интегрирования:
, (4.9)
где α(τ) – частота отказов изделия; τ – момент возникновения неисправности, величина случайная, принимающая значения в пределах 0≤τ≤ТР.
Моменты появления отказов представляют простейший поток случайных событий. Произведя интегрирование (4.9), получают:
|
|
, (4.10)
где ΛП.О – интенсивность постепенных отказов.
Среднее суммарное время нахождения изделия в неисправном состоянии в течение времени работы t:
tОЖ∑=NПР(t)tОЖ, (4.11)
Используя (4.4),(4.8)-(4.11) записывают коэффициент вынужденного простоя:
, (4.12)
Разделив числитель и знаменатель выражения (4.12) на NПР(t), получают:
, (4.13)
Для определения оптимального периода ТР.ОПТ производят дифференцирование формулы (4.13) по периоду ТР и приравнивают нулю первую производную:
, (4.14)
Учитывая, что величина ΛП.ОТР<<1, производят разложение функции е-ΛпоТр в степенной ряд и ограничиваются первыми тремя членами. Тогда ТР.ОПТ, при котором обеспечивается максимальный коэффициент использования объекта (системы), определяется выражением:
(4.15)
где ТПР – среднее время выполнения одной профилактики; ΛПО=1/ТПО – интенсивность постепенных отказов объектов, обнаруживаемых с помощью контрольной аппаратуры или визуально (объективно и субъективно, соответственно) во время выполнения регламентных работ.
Рассмотрим практическое применение данной методики определения ТР.ОПТ.