CC BY
0Группа научных специальностей: СЫЧЕВА Анна Валентиновна,
Математика и механика Студент,
Шифр научной специальности: Волгоградский государственный
1.1.7 социально-педагогический университет,
e-mail: [email protected]
УДК 519.873
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ НАДЕЖНОСТИ УСТРОЙСТВА И ПРИЧИНЫ ОТКАЗА ТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ
АННОТАЦИЯ. В статье выделены различия между понятиями «отказ», «безотказность», «неисправность» и др. Проведен анализ литературы по вопросу классификации неисправностей, выделены основания для группировки отказов и неисправностей.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: неисправности, отказ, работоспособность, надежность, эксплуатация технических устройств.
SYCHEVA Anna Valentinovna,
Student,
Volgograd State Social Pedagogical University
THEORETICAL ASPECTS OF RELIABILITY OF THE DEVICE AND CAUSES OF FAILURE OF TECHNICAL DEVICES
ANNOTATION. The article highlights the differences between the concepts of "failure", "reliability", "malfunction", etc. The analysis of the literature on the issue of fault classification is carried out, the grounds for grouping failures and malfunctions are highlighted.
KEY WORDS: malfunctions, failure, operability, reliability, operation of technical devices.
В современном мире, полном различной техники, мы постоянно задумываемся о том, как же выбрать ту, которая прослужит нам долгие годы. Для сравнения, раньше повышение надежности устройства интересовало в основном инженеров, сейчас же ситуация в корне поменялась. Повышением надежности устройства интересуются государство, специалисты в различных областях знаний: физики, химики, астрономы, биологи и, наконец, рядовые пользователи.
Известно, что «усложнение функций и увеличение ответственности, возлагаемых на разного рода устройства, приводят к необходимости осуществления двух взаимно противоречивых требований: усложнения этих устройств (а вместе с этим увеличения числа составляющих их элементов и уменьшения надежности устройства в целом) и одновременного увеличения требований к надежности устройства. Отсюда становится ясным, что математике отводится в теории надежности хотя и очень значительная, но все же ограниченная роль», которой и будет посвящено данное исследование [2, с. 8].
Иногда, при использовании какого-либо устройства возникает его «отказ». В бытовом плане данное понятие используется довольно часто: «отказала стиральная машина», «Отказал пылесос» и т.п. В целом, для рядового пользова-
теля данное понятие является вполне однозначным и простым: отказ - это поломка, повреждение, порча. Тем не менее, с научной стороны, понятию «отказ» или даже «надежность» посвящена отдельная ветвь теории вероятности, называемая теорией надежности.
Теория надежности - это научная дисциплина, изучающая вероятность надежного функционирования системы или компонента в течение определенного периода времени. Она направлена на анализ и прогнозирование надежности технических систем и соответствующих им процессов.
Теория надежности находит широкое применение в различных отраслях, таких как промышленность, авиация, электроэнергетика, телекоммуникации, медицина и другие. Ее результаты помогают оценивать и улучшать надежность технических систем, повышать безопасность и эффективность их функционирования. У теории надежности существует определенный терминологический аппарат, который мы рассмотрим. Во-первых, со стороны теории надежности отказ - это потеря способности изделия выполнять требуемую функцию [2, с. 32].
Но каким образом тогда определяется исправность и работоспособность устройства? В теории надежности эти два понятия не выступают синонимами. Исправность, работоспособность и
N111 ММ ММ III ММ ММ ММ ММ III ММ ММ ММ ММ III ММ ММ ММ III ММ ММ ММ ММ III ММ ММ ММ III ММ ММ ММ ММ III ММ ММ ММ III ММ ММ ММ ММ III ММ ММ ММ ММ III ММ ММ ММ III ММ ММ ММ ММ III ММ ММ ММ III мм мм мм мм ми
неисправность являются иными характеристиками устройства, определяемые как «состояние системы». Так, «исправность - состояние системы, при котором она в данный момент времени соответствует всем требованиям, установленным в отношении как основных параметров, так и «второстепенных»» [1, с. 19].
«Работоспособность - состояние системы, при котором она в данный момент времени соответствует всем требованиям, установленным в отношении ее основных параметров» [1, с.19].
«Неисправность - состояние системы, при котором она в данный момент времени не соответствует хотя бы одному из требований, установленных в отношении как основных параметров, так и «второстепенных»» [1, с.19].
Таким образом, ни исправность, ни работоспособность не являются противоположными событиями отказа, так как, как было показано выше, родовое понятие этих терминов - состояние системы. Противоположным событием отказа является безотказность.
«Безотказность - свойство системы сохранять работоспособность в течение заданного интервала времени в определенных условиях эксплуатации» [1, с.19].
Очевидным фактом является то, что именно с отказами связывают представление о прочности и безопасности. Основано оно на следующем знании: отказы являются непредвиденными ситуациями или событиями, которые могут возникнуть в любых системах или конструкциях. Они
могут быть вызваны различными факторами, такими как износ материалов, недостатки в проектировании или производстве, а также внешние воздействия, например, экстремальные условия или несчастные случаи.
Совокупность признаков, характеризующих последствия отказа, определяется как критичность отказа. «Классификация отказов по критичности (например, по уровню прямых и косвенных потерь, связанных с наступлением отказа, или по трудоемкости восстановления после отказа) устанавливается нормативно технической и конструкторской документацией по согласованию с заказчиком на основании технико-экономических соображений и соображений безопасности» [3, с. 11].
Производители классифицируют причины отказов в соответствии с этапами эксплуатации, а именно приработку, нормальную эксплуатацию и старение перед выходом из эксплуатации. Высокая частота отказов в начальном периоде объясняется использованием компонентов низкого качества и ошибками, допущенными при монтаже и установке [4]. В период нормальной эксплуатации, отказы обычно происходят из-за внешних факторов, таких как условия окружающей среды и влияние человеческого фактора. Когда приближается момент окончания нормативного срока эксплуатации причинами отказов в большей степени становится старение (износ) изделия.
Список литературы:
[1] Гнеденко, Б. В. Математические вопросы теории надежности / Б. В. Гнеденко, Ю. К. Беляев, И. Н. Коваленко. — Текст: непосредственный // Итоги науки и техники. Серия «Теория вероятностей. Математическая статистика. Теоретическая кибернетика». — 1966. — С. 7-53.
[2] Копытов, И.В. Моделирование потока отказов по малому объему статистики / И. В. Копытов // Евразийский союз ученых. - 2016. - № 6-2(27). - С. 32-35.
[3] ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения: утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 15.11.89 N 3375: дата введения 1990-07-01. - URL: https://open-resource.ru/spisok-literatury/ (дата обращения: 15.12.2023). - Текст: электронный.
[4] Андреев А.В. Теоретические основы надежности технических систем /учебное пособие/ А.В. Андреев, В. В. Яковлев, Т.Ю. Короткая. — СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2018. — 164 с.
Spisok literatury:
[1] Gnedenko, B. V. Matematicheskie voprosy teorii nadezhnosti / B. V. Gnedenko, Ju. K. Beljaev, I. N. Kovalenko. — Tekst: neposredstvennyj // Itogi nauki i tehniki. Serija «Teorija verojatnostej. Matematicheskaja statistika. Teoreticheskaja kibernetika». — 1966. — S. 7-53.
[2] Kopytov, I.V. Modelirovanie potoka otkazovpo malomu ob#emu statistiki/1. V. Kopytov//Evrazijskij sojuz uchenyh. - 2016. - № 6-2(27). - S. 32-35.
[3] GOST 27.002-89. Nadezhnost' v tehnike. Osnovnye ponjatija. Terminy i opredelenija: utverzhden i vveden v dejstvie Postanovleniem Gosudarstvennogo komiteta SSSR po standartam ot 15.11.89 N 3375: data vvedenija 1990-07-01. - URL: https://open-resource.ru/spisok-literatury/ (data obrashhenija: 15.12.2023). -Tekst: jelektronnyj.
[4] Andreev A.V. Teoreticheskie osnovy nadezhnosti tehnicheskih sistem /uchebnoe posobie/ A.V. Andreev, V. V. Jakovlev, T.Ju. Korotkaja. — SPb.: Izd-vo Politehn. un-ta, 2018. — 164 s.
NIM INI III INI INI INI INI III INI INI INI INI III INI INI INI INI III INI INI INI III INI INI INI MMN
