Elektrisko izstrādājumu un ierīču uzticamība

Starp īpašībām, kas nosaka elektropreces kvalitāti, īpašu vietu ieņem uzticamība - produkta spēja veikt savas funkcijas, saglabājot kvalitātes rādītāju vērtības nemainīgas laika gaitā vai iepriekš noteiktās robežās.

Elektroprece — produkts, kas paredzēts elektroenerģijas ražošanai vai pārveidei, pārvadei, sadalei vai patēriņam (GOST 18311-80).

Jebkurš elektriskais izstrādājums vai ierīce var būt kādā no šiem stāvokļiem:

• stāvus

• defektīvs,

• strādājot

• nestrādājošs

• ierobežojoši.

Produkts, kas ir labā darba kārtībā, arī darbojas, bet strādājošs produkts ne vienmēr ir labs produkts. Piemēram, ģeneratora korpusa bojājumi (iespiedumi, skrāpējumi, krāsotās virsmas defekti utt.) padara ģeneratoru nederīgu, bet tajā pašā laikā tas paliek funkcionāls.

Parasti izstrādājuma darba stāvokli nosaka dokumentācijā norādīto parametru saraksts un to maiņas pieļaujamās robežas. Produktivitātes zudumu sauc par noraidīšanu.

Bojājuma cēloņi var būt gan pieļaujamā ārējās ietekmes līmeņa pārsniegšana, gan produkta defekti... Atcerieties, ka ne visi defekti noved pie atteices. Produkta atteice tiek novērtēta pēc trokšņa parādīšanās, piedegušo izolācijas un impregnēšanas materiālu smakas, pārkaršanas, vadības ierīču un instrumentu rādījumu maiņas u.c.

Visi defekti un bojājumi pēc savas būtības var būt:

• elektrisks

• mehānisks

Elektrība ietver bojātus kontaktus, īssavienojumus, atvērtas ķēdes, savienojuma kļūdas utt.

Mehāniskie defekti ir darbības traucējumi elementu montāžā, transmisijas sistēmās no servomotoriem līdz vadības ierīcēm, izpildmehānismiem, releju un kontaktoru kustīgajām daļām utt.

Attiecībā uz kontroles noteikumiem, metodēm un līdzekļiem defektus iedala:

• nepārprotami, kuru noteikšanai dokumentācijā ir paredzēti noteikumi, metodes vai kontroles,

• paslēptas, kam tās nav paredzētas.

Piemēram, ja detaļas kvalitāti kontrolē, tikai mērot tās ģeometriskos izmērus, tad šo izmēru novirze no pielaides būs acīmredzams defekts. Tajā pašā laikā sagataves iekšpusē var būt plaisas un tukšumi, kurus nevar noteikt, mērot sagataves izmērus. Izmantojot kontroles metodi, šie defekti tiks paslēpti. Slēpto defektu noteikšanai tiek izmantoti citi noteikumi, metodes un kontroles līdzekļi, kas nav paredzēti šī produkta dokumentācijā, jo īpaši tukšumus un plaisas var konstatēt ar rentgena izmeklēšanu.

Darbības traucējumi var rasties dažādu iemeslu dēļ, taču, ja tie nav saistīti ar citu elementu darbības traucējumiem, tos sauc par neatkarīgiem.Atteice, kas radusies citas kļūmes rezultātā, tiek uzskatīta par atkarīgu (piemēram, tranzistora atteice pēc tā bāzes atvienošanas no ķēdes).

Parasti uzticamība ir saistīta ar kļūmju neesamību, tas ir, ar tās uzticamību.

Kopumā uzticamība bez uzticamības ietver tādas īpašības kā izturība, uzturēšana, saglabāšana... To parasti sauc par uzticamības uzticamības rādītājos iekļauto īpašību kvantitatīvo novērtējumu... Galvenā atšķirība starp uzticamības rādītājiem un citiem rādītājiem ir ka neatkarīgi no dimensijas tie visi nav nejauši gadījuma raksturlielumi.

Izskaidrosim tādas īpašības saturu kā uzticamība, kas izteikta ar rādītāju «neatteices darbības varbūtība». Pieņemsim, ka laikā t = 0 darbā vienlaikus ir iesaistīti n līdzīgi produkti. Pēc laika intervāla Δt = t, tiks pasniegti m produkti. Tad bezatteices darbības varbūtību laikā t — P (t) var definēt kā attiecību m — to izstrādājumu skaits, kas strādā laikā t, pret kopējo produktu skaitu n, t.i.

Vienlaicīgi darbojoties n produktiem, šāds laika punkts t1 iestājas, kad pirmais produkts neizdodas. Laikā t2 otrais produkts neizdodas. Pietiekami ilgi darbojoties, pienāks brīdis tn, kad pēdējais no n produktiem neizdosies. Tā kā tn> … t2> t1, nav iespējams unikāli noteikt cita produkta darbības laiku no viena izstrādājuma darbības laika. Tāpēc darba ilgums tiek noteikts kā vidējā vērtība

No grafika (1. att.) var redzēt, ka bezatteices darbības varbūtība laika gaitā mainās.Sākotnējā laika momentā bezatteices darbības varbūtība P (t) = 1, un vidējā bezatteices darbības laikā tcp P (t) vērtība samazinās no 1 līdz 0,37.

5 tcp laikā gandrīz visi n produkti neizdosies un P(t) būs praktiski nulle.

1. attēls. Produkta bezatteices darbības laikā iespējamības atkarība

Rīsi. 2. Produktu atteices koeficienta atkarība no laika

Produkta bojājumi ir atkarīgi no tā darbības laika. Produkta atteices varbūtību katrā laika vienībā, ja atteice vēl nav notikusi, raksturo ar atteices biežumu un apzīmē ar λ (t). Šo indikatoru sauc par lambda raksturlielumu. Var izšķirt trīs galvenos λ izmaiņu periodus laikā (2. att.): I-izplūdes periods, kas ilgst no 0 līdz tpr, II-normālas darbības periods no tpr līdz tst, III - novecošanas periods no tst līdz ∞. …

I periodā bojājuma pakāpe palielinās, kas skaidrojams ar elementu klātbūtni produktā ar slēptiem defektiem, izstrādājumu ražošanas tehnoloģisko procesu pārkāpumiem u.c. II periods izceļas ar λ (t) relatīvo noturību, kas izskaidrojams ar elementu novecošanas neesamību. Pēc II perioda beigām λ (t) strauji palielinās, jo palielinās to elementu skaits, kas sabojājušies novecošanās un nodiluma dēļ. Produkta ekspluatācija III periodā kļūst ekonomiski nepraktiska, jo strauji pieaug remonta izmaksas. Tāpēc laika periods pirms tst nosaka produkta vidējo kalpošanas laiku pirms utilizācijas.

Produkta atteices koeficients λ (t) un bezatteices darbības varbūtība P (t) ir savstarpēji saistīti ar attiecību

Šo izteiksmi sauc par eksponenciālo uzticamības likumu.

Preces tehniskajā dokumentācijā fiksēto uzticamības rādītāju vērtība jāapstiprina ar speciāliem uzticamības testiem, modelējot speciālo ierīču nejaušu atteices procesus, tai skaitā ar datora palīdzību vai aprēķinu. Jāņem vērā, ka aprēķina metode produkta projektēšanā tiek izmantota gandrīz vienmēr, neatkarīgi no tā, vai uzticamības apstiprināšanai tiks izmantotas citas metodes.

Aprēķinot izstrādājuma uzticamību, tiek izmantoti vai nu tabuliski izstrādājumā iekļauto elementu uzticamības rādītāji, vai dati, kas iegūti ar kādu no iepriekš minētajām metodēm par izstrādājumiem, kas līdzīgi projektētajiem.

No zināmajām ticamības aprēķina metodēm vienkāršākā ir koeficientu metode, kurai bojājumu ātrums λ (t) ir nemainīgs laika gaitā. Ja nepieciešams, darba režīmu un darbības apstākļu ietekmi uz izstrādājuma uzticamību ņem vērā ar korekcijas koeficientiem k1, k2,... kn.

Dotā elementa atteices pakāpi reālos darbības apstākļos λi aprēķina pēc formulas

kur λоi ir normālos apstākļos strādājoša elementa bojājuma pakāpes tabulas vērtība, k1 ... kn ir korekcijas koeficienti atkarībā no dažādiem ietekmējošiem faktoriem.

Koeficienta k1 vērtības atkarībā no mehānisko faktoru ietekmes dažādos darbības apstākļos ir norādītas zemāk:

Ekspluatācijas apstākļu korekcijas faktora laboratorija 1,0 nepacietīgs 1,07 kuģis 1,37 automobiļi 1,46 dzelzceļš 1,54 lidmašīna 1,65

Koeficientam k2 atkarībā no vides klimatiskajiem faktoriem var būt šādas vērtības:

Temperatūra Mitrums Korekcijas koeficients +30,0±10,0 65±5 1,0 +22,5±2,5 94±4 2,0 ​​+35,0±5,0 94±4 2,5

Korekcijas koeficientus citiem faktoriem var atrast uzticamības rokasgrāmatās.

Speciālās uzticamības pārbaudes ir galvenā metode tehniskajā dokumentācijā norādīto uzticamības rādītāju apstiprināšanai. Šādas pārbaudes tiek veiktas periodiski produkta tehniskajās specifikācijās (TU) noteiktajā termiņā, kā arī gadījumā, ja mainās preces ražošanas tehnoloģija vai izmaiņas sastāvdaļās un materiālos, ja šīs izmaiņas var ietekmēt uzticamību. no produkta. Tehniskajās specifikācijās ir iekļauta uzticamības pārbaudes programma, kurā papildus ESKD standartos paredzētajām sadaļām ir arī pārbaudes plāns.

Pārbaudes plāns - noteikumi, kas nosaka pārbaudāmo produktu skaitu, pārbaudes procedūru un nosacījumus to pārtraukšanai.

Vienkāršākais testēšanas plāns ir, ja vienlaicīgi tiek pārbaudīti n līdzīgi produkti, bojātie produkti netiek nomainīti vai salaboti, testi tiek pārtraukti vai nu pēc iepriekš noteikta testa laika, vai pēc tam, kad katrs no atlikušajiem ekspluatācijas produktiem ir darbojies iepriekš noteiktu laiku.

Produkta uzticamības rādītājus var noteikt arī informācijas apkopošanas un apstrādes rezultātā par preces veiktspēju tās darbības laikā.Dažādās nozarēs derīgo dokumentu formas atšķiras, taču, neskatoties uz to, tajos jāatspoguļo šāda informācija:

• kopējais produkta ilgums,

• Lietošanas noteikumi,

• produkta darbības ilgums starp atteicēm,

• bojājumu skaits un īpašības,

• remonta ilgums, lai novērstu konkrētu bojājumu,

• izmantoto rezerves daļu veids un daudzums utt.

Lai iegūtu ticamus produkta uzticamības rādītājus, pamatojoties uz ekspluatācijas datiem, informācijai par kļūmēm un defektiem ir jābūt nepārtrauktai laika gaitā.