3. Понятие о надёжности системы

3.1 Понятие надёжности

Теория надёжности -- наука, изучающая закономерности распределения отказов технических устройств, причины и модели их возникновения.

Теория надёжности изучает методы обеспечения стабильности работы объектов (изделий, устройств, систем и т.п.) в процессе проектирования, производства, приёмки, эксплуатации и хранения.

Устанавливает и изучает количественные показатели надёжности. Исследует связь между показателями эффективности и надёжности^[4].

Надёжность -- свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования.

Интуитивно надёжность объектов связывают с недопустимостью отказов в работе. Это есть понимание надёжности в «узком» смысле - свойство объекта сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или некоторой наработки. Иначе говоря, надёжность объекта заключается в отсутствии непредвиденных недопустимых изменений его качества в процессе эксплуатации и хранения. Надёжность тесно связана с различными сторонами процесса эксплуатации. Надёжность в «широком» смысле -- комплексное свойство, которое в зависимости от назначения объекта и условий его эксплуатации может включать в себя свойства безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости, а также определённое сочетание этих свойств.

Для количественной оценки надёжности используют так называемые единичные показатели надёжности (характеризуют только одно свойство надёжности) и комплексные показатели надёжности (характеризуют несколько свойств надёжности).

Безотказность -- свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или наработки.

Ремонтопригодность -- свойство объекта, заключающееся в приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем технического обслуживания и ремонта.

Долговечность -- свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность от начала эксплуатации до наступления предельного состояния, то есть такого состояния, когда объект изымается из эксплуатации.

Сохраняемость -- свойство объекта сохранять работоспособность в течение всего периода хранения и транспортировки.

Живучесть -- свойство объекта сохранять работоспособность при отказе отдельных функциональных узлов.

Отказ -- событие, заключающееся в полной или частичной утрате работоспособности.

Сбой -- самоустраняющийся отказ или однократный отказ, устраняемый незначительным вмешательством оператора.

Наработка -- время или объём работы.

Ресурс -- наработка от начала эксплуатации до наступления предельного состояния.

Срок службы -- календарная продолжительность от начала эксплуатации до наступления предельного состояния.

Качеством называется совокупность свойств определяющих пригодность использования системы по назначению.

Оценка качества содержит два момента:

а) Нельзя устанавливать единый обобщенный показатель качества;

б) Отсутствие методики установления требований показатель качеств на все случаи жизни.

Основными понятиями, связанными с надежностью являются:

a) Исправность - состояние изделия, при котором оно в данный момент времени соответствует всем требованиям, установленным как в отношении основных параметров, характеризующих нормальное выполнение заданных функций, так и в отношении второстепенных параметров, характеризующих удобства эксплуатации, внешний вид и т. п.;

б) Неисправность - состояние изделия, при котором оно в данный момент времени не соответствует хотя бы одному из требований, характеризующих нормальное выполнение заданных функций;

в) Работоспособность - состояние изделия, при котором, при котором оно в данный момент времени соответствует всем требованиям, установленным в отношении основных параметров, характеризующих нормальное выполнение заданных функций;

г) Отказ - событие, заключающееся в полной или частичной утрате изделием его работоспособностям;

д) Полный отказ - отказ, до устранения которого использование изделия по назначению становится невозможным.

е) Частичный отказ - отказ до устранения которого остается возможность частичного использования изделия;

ж) Безотказность - свойство изделия непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого интервала времени;

з) Долговечность - свойство изделия сохранять работоспособность (с возможными перерывами для технического обслуживания и ремонта) до разрушения или другого предельного состояния. Предельное состояние может устанавливаться по изменениям параметров, по условиям безопасности

и) Ремонтопригодность - свойство изделия, выражающееся в его приспособленности к проведению операций технического обслуживания и ремонта, т.е. к предупреждению, обнаружению и устранению неисправностей и отказов;

к) Сохраняемость - свойство изделия сохранять исправность и надежность в определенных условиях и транспортировки;

л) Восстанавливаемость - свойство изделия восстанавливать начальные значения параметров в результате устранения отказов и неисправностей, а также восстанавливать технический ресурс в результате проведения ремонтов;

м) Надежность (в широком смысле) - свойство изделия, обусловленное безотказностью, долговечностью и ремонтопригодностью самого изделия и его частей и обеспечивающее сохранение эксплуатационных показателей изделия в заданных условиях.

Показатели надежности являются:

a) Безопасность работы

(1)

б) Среднее время безотказной работы

(2)

в) Средняя наработка на отказ

(3)

г) Частота отказа

(4)

2.2 Расчет надежности

R - сопротивление резистора, Ом.

Рассчитываем резистор R1 по формуле 1 и 2, принимаем U=5(B); R1=2,2(кОм).

где n - количество элементов, шт.

Рассчитываем резистор R2 по формуле 1 и 2, принимаем U=5(B); R2=1(кОм).

Рассчитываем резисторы R3,4,5,6 по формуле 1 и 2, принимаем U=5(B); R3,4,5,6=10(кОм).

Вывод: исходя из данных, представленных на графике видно, что схема имеет время безотказной работы 40000 часов.