Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ќценка остаточного ресурса при его назначении и продлении




 

»звестно, что люба€ сложна€ техническа€ система обладает конечным ресурсом или сроком службы, в течение которого ее параметры поддерживаютс€ в пределах, заданных техническими услови€ми или Ќ“ƒ. ѕо истечении этого срока наступает предельное состо€ние системы.

¬се множество причин, вызывающих наступление предельного состо€ни€, можно разделить на два класса. ѕервый из них обусловлен физическим старением и износом элементов системы, которое может про€вл€тьс€ в виде по€влени€ неустранимых отказов, неустранимого снижени€ уровн€ надежности и безопасности, а также недопустимо высокого возрастани€ эксплуатационных затрат на поддержание работоспособного состо€ни€.

¬торой класс причин св€зан с отставанием технического уровн€ системы от изменившихс€ потребностей пользователей, т.е. моральным старением.

¬следствие того, что оба класса описанных причин действуют, как правило, одновременно, в процессе эксплуатации системы могут возникать потребности как в проведении ремонтно-восстановительных и ремонтно-профилактических работ по устранению последствий физического старени€ и износа, так и в осуществлении различных доработок и модернизаций оборудовани€.

Ќеобходимо отметить, что по мере ускорени€ научно-технического прогресса в эксплуатации сложных систем все более про€вл€етс€ тенденци€, когда темпы морального старени€ оборудовани€ систем, как правило, опережают сроки наступлени€ предельного состо€ни€ из-за физической деградации их элементов. Ќеобходимо отметить, что в насто€щее врем€ темпы внедрени€ в практику достижений научно-технического прогресса сравнимы с периодом разработки и внедрени€ в производство сложных технических систем, вследствие чего разработка новой системы или модернизаци€ существующей начинаетс€, как правило, уже с момента начала ее эксплуатации.

¬ каждый момент времени можно различать две части любого ресурса: израсходованную к этому моменту в виде состо€вшейс€ суммарной наработки и оставшуюс€ до перехода в предельное состо€ние. ќстаток ресурса (Ђостаточный ресурсї) оценивают ориентировочно, поскольку ресурс в целом €вл€етс€ случайной величиной.

ѕод остаточным (после некоторой наработки ) ресурсом объекта понимаетс€ его наработка, начина€ с момента , до перехода в предельное состо€ние при установленных режимах применени€ и услови€х эксплуатации.

≈сли обозначить Ц наработку объекта от начала эксплуатации до перехода в предельное состо€ние, то остаточный ресурс после времени равен , где . ¬ качестве в задачах продлени€ ресурса обычно рассматриваетс€ момент окончани€ действи€ ранее назначенных ресурса (срока службы). ѕоскольку €вл€етс€ случайной величиной, также случайна и характеризуетс€ условной плотностью распределени€ . ѕараметры данного распределени€ служат показател€ми остаточного ресурса.

ѕоскольку, как уже было сказано выше, €вл€етс€ случайной величиной, то можно говорить о ее числовых характеристиках в качестве показателей остаточного ресурса.

ѕри оценивании остаточного ресурса примен€ют следующие показатели:

- средний остаточный ресурс Ц математическое ожидание случайной величины

, (3.3)

где Ц условна€ веро€тность недостижени€ системой предельного состо€ни€ на интервале , при условии, что до момента система не достигла предельного состо€ни€;

- гамма-процентный остаточный ресурс есть наработка с момента времени , в течение которой проработавший до момента объект не перейдет в предельное состо€ние с веро€тностью не менее , выраженной в процентах. определ€етс€ из выражени€

. (3.4)

¬еро€тность определ€етс€ при условии, что до момента объект не достиг предельного состо€ни€ по формуле

, (3.5)

где Ц безусловна€ веро€тность недостижени€ ѕ— на соответствующем интервале.

Ќа практике примен€ютс€ два возможных способа оценки остаточного ресурса.

ѕервый способ примен€етс€ в отношении объектов, дл€ которых продление назначенных ресурса и (или) срока службы осуществл€етс€ без проверки на работоспособность, например, наход€щихс€ на хранении, либо недоступных дл€ контрол€ по каким либо причинам. ¬ данном случае оценка остаточного ресурса объекта проводитс€ по истечении некоторого интервала наработки () после последнего полного контрол€ работоспособности объекта, в частном случае Ц после начала эксплуатации. “акие модели оценки остаточного ресурса подробно изложены в [18].

ѕоследовательность оценке остаточного ресурса при следующа€.

ѕо функции дл€ заданного момента определ€ютс€ значени€ и .

— использованием формулы (3.5) строитс€ функци€ Ц зависимость условной веро€тности недостижени€ предельного состо€ни€ (безотказной работы объекта по отношению к неустранимым отказам) от наработки.

— помощью формулы (3.3) определ€етс€ значение среднего остаточного ресурса объекта после момента .

«начение гамма-процентного остаточного ресурса объекта определ€етс€ на основе формулы (3.4).

–ис.3.7 иллюстрирует процесс получени€ выше перечисленных оценок.

–исунок 3.7 Ц ќценка остаточного ресурса при :

(а) определение значений и по функции ;

(б) определение значени€ по функции , где Ц площадь под кривой;

в) определение значени€ по функции ;

(г) определение значени€ по функции

 

¬торой способ примен€етс€ в отношении объектов, дл€ которых продление назначенных показателей ресурса осуществл€етс€ после полной проверки работоспособности с обработкой всех доступных к данному моменту исходных данных о надЄжности элементов объекта. ƒанна€ ситуаци€ имеет место при оценивании остаточного ресурса объектов непосредственно после окончани€ обследовани€ фактического технического состо€ни€ с помощью приборов неразрушающего контрол€ и проверки на функционирование, когда работоспособность всех составных частей достоверно установлена.

ѕри этом начало координат, в которых строитс€ функци€ изменени€ веро€тности недостижени€ предельного состо€ни€ переноситс€ в точку , а расчет показателей остаточного ресурса осуществл€етс€ по формулам (3.3) и (3.4) при .

ƒл€ случа€, когда , имеем:

; (3.6)

; (3.7)

. (3.8)

“аким образом, при средний остаточный ресурс равен среднему ресурсу, а остаточный гамма-процентный ресурс Ц гамма-процентному ресурсу, отсчитываемым с момента . –ис. 3.8 по€сн€ет особенности оценивани€ показателей остаточного ресурса дл€ случа€ .

–исунок 3.8 Ц ќценка остаточного ресурса при :

(а) определение значени€ ;

(б) определение значени€ , где Ц площадь под кривой

 

¬ практике эксплуатации чаще всего используетс€ оценивание показателей остаточного ресурса вторым способом.

¬се выше сказанное относительно пор€дка оценивани€ остаточного ресурса справедливо и в отношении остаточного срока службы.

ƒл€ р€да объектов, выполн€ющих особо ответственные функции, переход в предельное состо€ние особенно нежелателен или недопустим в св€зи с возможными негативными последстви€ми такого перехода.

¬ этих случа€х предусматривают принудительное заблаговременное прекращение применени€ объекта до его перехода в предельное состо€ние.

ѕо истечении назначенного ресурса (срока службы) применение объекта по назначению прекращаетс€, производитс€ его освидетельствование (обследование), после чего принимаетс€ одно из решений: либо его эксплуатаци€ продл€етс€, либо производитс€ его средний или капитальный ремонт, либо объект списываетс€ и утилизируетс€.

ѕод продлением назначенных показателей понимают комплекс работ по определению возможности эксплуатации объекта за пределами первоначально установленных в конструкторской документации значений назначенных ресурса (срока службы), разработке и реализации меропри€тий по обеспечению эксплуатации на продлеваемый период.

–аботы по продлению назначенных показателей провод€т дл€ наиболее полного использовани€ фактических ресурсов объектов и экономии материальных средств. ѕри новых значени€х назначенных показателей, установленных в результате проведени€ работ по их продлению должно быть также обеспечено полное соответствие показателей надежности, безопасности, либо экономической эффективности требовани€м и нормам, установленным в конструкторской документации. ¬ обоснованных случа€х допускаетс€ пересмотр (снижение либо повышение) первоначально установленных требований и норм на отдельные показатели качества до уровн€, определ€емого совместным решением заказчика и головного разработчика объекта.

≈сли объект продолжительное врем€ должен находитьс€ на хранении, то устанавливают назначенный срок хранени€, по истечении которого, как и по истечении назначенного ресурса или срока службы, дальнейшее применение объекта по назначению недопустимо, но в отличие от этих двух величин по истечении назначенного срока хранени€ дальнейшее пребывание объекта в этом режиме не ограничиваетс€, но если потребуетс€ применение объекта, то предварительно должна осуществл€тьс€ по меньшей мере особо тщательна€, всесторонн€€ и достаточно глубока€ проверка его технического состо€ни€ и проведение при необходимости восстановительных работ.

ѕотенциальна€ возможность продлени€ эксплуатации после истечени€ срока действи€ первоначально назначенных ресурса и срока службы вытекает из особенностей их установлени€.

”становление назначенных ресурса и срока службы происходит на стадии создани€ объекта в услови€х неизбежной неполноты информации об ожидаемых услови€х эксплуатации и индивидуальных свойствах объекта, определ€ющих динамику расходовани€ его технического ресурса. “акую неопределенность полностью принципиально устранить невозможно. ¬ то же врем€ при задании значений назначенных ресурса и срока службы необходимо с определенной уверенностью гарантировать, что в пределах установленных назначенных ресурса и срока службы предельное состо€ние объекта не наступит.

ѕоэтому при определении назначенных ресурса и срока службы вынуждены ориентироватьс€ на максимально неблагопри€тное сочетание условий и режимов эксплуатации и характеристик самого издели€. —хема определени€ значений назначенных ресурса и срока службы на стадии создани€ показана на рис. 3.9.

–исунок 3.9 Ц —хема определени€ значений назначенных ресурса

на стадии создани€ объекта

 

”становление назначенных ресурса и срока службы базируетс€ на условном априорном распределении наработок до предельного состо€ни€. ”словность данного распределени€ св€зана с допущением о действии максимально неблагопри€тных дл€ ресурса объекта условий, а априорность Ц с тем, что характеристики данного распределени€ оцениваютс€ до начала эксплуатации (до опыта). «начение не может превышать величину условной априорной оценки гамма-процентного ресурса объекта

. (3.9)

 роме того, дл€ страховки иногда специально примен€етс€ некоторое занижение относительно на величину . “ем самым достигаетс€ определенна€ уверенность в недостижении предельного состо€ни€ в пределах срока действи€ назначенного ресурса.

ќднако платой за такую уверенность €вл€етс€ занижение возможных сроков эксплуатации объекта и недоиспользование заложенного при проектировании и изготовлении индивидуального запаса ресурса.

Ќа стадии эксплуатации объекта по истечении срока , как правило, уже накоплена некотора€ информаци€ об услови€х и режимах эксплуатации объекта и надежности его составных частей.

”величить объем такой информации помогает специальное углубленное обследование фактического технического состо€ни€ объекта. ѕри этом по€вл€етс€ возможность уточнить исходное условное априорное распределение и перейти к безусловному апостериорному распределению (рис 3.10), с помощью которого в момент можно рассчитать апостериорную оценку ресурса

, (3.10)

и оценить величину остаточного ресурса объекта.

 

–исунок 3.10 Ц —хема определени€ остаточного ресурса

при продлении назначенного ресурса

 

ѕри расчете неопределенность исходной информации снижаетс€, однако полностью не устран€етс€. ѕоэтому об€зательным этапом €вл€етс€ определение как точечной, так и интервальной оценок остаточного ресурса.

ѕродление назначенных показателей ресурса может быть выполнено в пределах , т.е. до значени€ нижней доверительной границы остаточного гамма-процентного ресурса (рис. 3.11).

 

–исунок 3.10 Ц »нтервальна€ оценка остаточного ресурса

при продлении назначенного ресурса

 

Ёффективность эксплуатации при периодическом продлении ресурса во многом зависит от точности оценивани€ значений остаточного ресурса. „ем меньше точность, тем ближе к моменту лежит нижн€€ доверительна€ граница гамма-процентного остаточного ресурса, следовательно сокращаетс€ величина максимально возможного продлени€ ресурса. “ак как ресурс приходитс€ продл€ть чаще, растут удельные затраты на обеспечение функционировани€ объекта при периодическом продлении ресурса. “раектори€ пошагового продлени€ назначенного ресурса при разной точности прогнозов остаточного ресурса схематично показана на рис. 3.11.

 

–исунок 3.11 Ц “раектори€ пошагового продлени€ назначенного ресурса

при меньшей (I) и большей (II) точности прогнозов остаточного ресурса на сроки продлени€ соответственно и

 

ќчевидно, что существует минимально допустима€ величина шага продлени€, при которой продл€ть ресурс еще остаетс€ выгодным с экономической точки зрени€. ѕри дальнейшем сокращении интервала продлени€ суммарные затраты на продление ресурса начинают превышать величину положительного эффекта от продлени€.

”величить точность оценки остаточного ресурса можно за счет совершенствовани€ системы сбора и обработки исходных данных о фактическом техническом состо€нии объекта и обоснованного выбора методов прогнозировани€.

ќсобенности применени€ методов и моделей прогнозировани€ технического состо€ни€ по выходным и внутренним параметрам системы можно в [5].

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-05-08; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 4045 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

Ћибо вы управл€ете вашим днем, либо день управл€ет вами. © ƒжим –он
==> читать все изречени€...

2075 - | 1817 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.035 с.