Conferencia No. 3

Bajo fiabilidad Se entiende como la propiedad de un objeto de mantener en el tiempo, dentro de los límites establecidos, los valores de los parámetros que caracterizan la capacidad para realizar las funciones requeridas en determinados modos y condiciones de uso de mantenimiento, reparación, almacenamiento y transporte. La confiabilidad es una propiedad compleja que, dependiendo del propósito del objeto y las condiciones de su uso, consiste en una combinación de seguridad, mantenibilidad y almacenabilidad (Figura 1).

Figura 1 – Confiabilidad del equipo

Para la gran mayoría del uso durante todo el año dispositivos tecnicos Al evaluar su confiabilidad, tres propiedades son las más importantes: confiabilidad, durabilidad y mantenibilidad.

Fiabilidad- la propiedad de un objeto de mantener continuamente un estado operativo durante algún tiempo.

Durabilidad- la capacidad de mantener la operatividad hasta que se produzca el estado límite cuando sistema instalado mantenimiento y reparación.

Mantenibilidad- una propiedad de un producto que consiste en su adaptabilidad para mantener y restaurar su condición de funcionamiento mediante mantenimiento y reparación.

Al mismo tiempo, los equipos de uso estacional (máquinas recolectoras agrícolas, algunos vehículos municipales, embarcaciones fluviales de ríos helados, etc.), así como máquinas y equipos para eliminar situaciones críticas (equipos de extinción de incendios y salvamento), que tengan un La larga vida útil en modo de espera debe evaluarse teniendo en cuenta la persistencia, es decir, la indicadores de las cuatro propiedades.

Almacenabilidad- la propiedad de un producto de mantener dentro de límites especificados los valores de los parámetros que caracterizan la capacidad del producto para realizar las funciones requeridas durante y después del almacenamiento o transporte.

Recurso(técnico): tiempo de funcionamiento de un producto hasta que alcanza el estado límite especificado en la documentación técnica. El recurso se puede expresar en años, horas, kilómetros, hectáreas o número de inclusiones. El recurso se distingue: completo: durante toda la vida útil hasta el final de la operación; reparación previa: desde el inicio de la operación hasta la revisión del producto restaurado; utilizado: desde el inicio de la operación o desde la revisión importante anterior del producto hasta el momento considerado; residual: desde el momento en consideración hasta la falla de un producto no reparable o su revisión, entre reparaciones.

Tiempo de funcionamiento- la duración del funcionamiento de un producto o la cantidad de trabajo que realiza durante un período de tiempo determinado. Se mide en ciclos, unidades de tiempo, volumen, duración del recorrido, etc. Hay tiempo de funcionamiento diario, tiempo de funcionamiento mensual y tiempo hasta la primera falla.

MTBF- criterio de confiabilidad, que es un valor estático, el tiempo promedio de funcionamiento del producto reparado entre fallas. Si el tiempo de funcionamiento se mide en unidades de tiempo, entonces MTBF se refiere al tiempo promedio entre fallas.

Por último, existe toda una gama de productos (por ejemplo, productos de caucho) que se valoran principalmente por su almacenamiento y durabilidad.

Las propiedades de confiabilidad enumeradas (confiabilidad, durabilidad, mantenibilidad y almacenamiento) tienen sus propios indicadores cuantitativos.

Así, la confiabilidad se caracteriza por seis indicadores, incluidos algunos tan importantes como probabilidad de funcionamiento sin fallos. Este indicador es ampliamente utilizado en la economía nacional para evaluar los más varios tipos medios técnicos: equipos electrónicos, aeronaves, piezas, componentes y conjuntos, vehículos, elementos calefactores. Estos indicadores se calculan sobre la base de los estándares estatales.

Rechazo- uno de los conceptos básicos de fiabilidad, que consiste en un mal funcionamiento del producto (uno o más parámetros del producto superan los límites permitidos).

Tasa de fracaso- la densidad de probabilidad condicional de que ocurra una falla de un objeto no reparable se determina siempre que la falla no haya ocurrido antes del momento considerado.

Probabilidad de funcionamiento sin fallos- la posibilidad de que dentro de un tiempo de funcionamiento determinado no se produzca ningún fallo del objeto.

La durabilidad también se caracteriza por seis indicadores que representan diferentes tipos de recursos y vida útil. Desde el punto de vista de la seguridad, el mayor interés es recurso de porcentaje gamma- tiempo de funcionamiento durante el cual el objeto no alcanzará el estado límite con probabilidad g, expresada en porcentaje. Así, para los equipos metalúrgicos (máquinas para levantar y mover metales líquidos, bombas y dispositivos para bombear líquidos y gases nocivos) se asigna g = 95%.

La mantenibilidad se caracteriza por dos indicadores: probabilidad y tiempo promedio para restaurar una condición de trabajo.

Varios autores dividen la confiabilidad en ideal, básica y operativa. La confiabilidad ideal es la máxima confiabilidad posible, lograda creando un diseño perfecto de un objeto con absoluta consideración de todas las condiciones de fabricación y operación. La confiabilidad básica es la confiabilidad realmente lograda durante el diseño, fabricación e instalación de un objeto. La confiabilidad operativa es la confiabilidad real de un objeto durante su operación, determinada tanto por la calidad del diseño, construcción, fabricación e instalación del objeto como por las condiciones de su operación, mantenimiento y reparación.

Los principios básicos de la confiabilidad no quedarán claros sin definir un concepto tan importante como la redundancia. Reserva- es el uso de medios o capacidades adicionales para mantener el estado operativo de un objeto en caso de falla de uno o más de sus elementos.

Uno de los tipos más comunes de despido es la duplicación: despido con una proporción de reserva de uno a uno. Debido a que la redundancia requiere importantes costos de material, se utiliza solo para los elementos, componentes o conjuntos más críticos, cuya falla amenaza la seguridad de las personas o conlleva graves consecuencias económicas. Así, los ascensores de pasajeros y de carga-pasajeros están suspendidos de varias cuerdas, los aviones están equipados con varios motores, tienen cableado eléctrico duplicado y los automóviles utilizan un sistema de frenos doble e incluso triple. También se ha generalizado la reserva de fuerza, basada en el concepto de factor de seguridad. Se cree que el concepto de resistencia está directamente relacionado no sólo con la fiabilidad, sino también con la seguridad. Además, se cree que los cálculos técnicos de seguridad de estructuras se basan casi exclusivamente en el uso de un factor de seguridad. Los valores de este coeficiente dependen de condiciones específicas. Para recipientes a presión oscila entre 1,5 y 3,25, y para cables de ascensor oscila entre 8 y 25.

Al considerar el proceso de producción en la relación de sus elementos básicos, es necesario utilizar el concepto de confiabilidad en un sentido más amplio. En este caso, la confiabilidad del sistema en su conjunto diferirá de la confiabilidad total de sus elementos debido a la influencia de varias conexiones.

En la teoría de la confiabilidad, se ha demostrado que la confiabilidad de un dispositivo que consta de elementos individuales conectados (en el sentido de confiabilidad) en serie es igual al producto de las probabilidades de funcionamiento sin fallas de cada elemento.

La conexión entre fiabilidad y seguridad es bastante obvia: cuanto más fiable es el sistema, más seguro es. Además, la probabilidad de un accidente puede interpretarse como "fiabilidad del sistema".

Al mismo tiempo, seguridad y fiabilidad son conceptos relacionados, pero no idénticos. Se complementan entre sí. Entonces, desde el punto de vista del consumidor, el equipo puede ser confiable o no confiable y, en términos de precauciones de seguridad, puede ser seguro o peligroso. En este caso, el equipo puede ser seguro y confiable (aceptable en todos los aspectos), peligroso y poco confiable (rechazado incondicionalmente), seguro y poco confiable (rechazado con mayor frecuencia por el consumidor), peligroso y confiable (rechazado debido a normas de seguridad, pero puede ser aceptable para el consumidor, si el grado de peligro no es demasiado grande).

Los requisitos de seguridad a menudo actúan como restricciones sobre los recursos y la vida útil de los equipos o dispositivos. Esto ocurre cuando el nivel de seguridad requerido se ve comprometido antes de alcanzar un estado límite debido al envejecimiento físico o mental. Las limitaciones debidas a requisitos de seguridad desempeñan un papel especialmente importante a la hora de evaluar la vida residual individual, entendida como la duración del funcionamiento desde un momento determinado hasta que se alcanza el estado límite. Cualquier parámetro caracterizado por la duración de la operación del objeto se puede seleccionar como medida de recursos. Para los aviones, la medida del recurso es el tiempo de vuelo en horas, para los vehículos, el kilometraje en kilómetros, para los laminadores, la masa del metal laminado en toneladas, etc.

La unidad más universal desde el punto de vista de la metodología general y la teoría de la confiabilidad es la unidad de tiempo. Esto se debe a las siguientes circunstancias. En primer lugar, el tiempo de funcionamiento de una instalación técnica también incluye pausas durante las cuales el tiempo total de funcionamiento no aumenta y las propiedades de los materiales pueden cambiar. En segundo lugar, el uso de modelos económicos y matemáticos para justificar el recurso asignado solo es posible utilizando la vida útil asignada (la vida útil se define como la duración del calendario desde el inicio de la operación del objeto o su renovación después de un cierto tipo de reparación hasta la transición al estado límite y se mide en unidades de tiempo calendario). En tercer lugar, calcular el recurso en unidades de tiempo nos permite plantear problemas de previsión de la forma más general.

El impulso inicial para la creación de métodos numéricos para evaluar la confiabilidad se dio en relación con el desarrollo de la industria de la aviación y el bajo nivel de seguridad de los vuelos en las etapas iniciales. Un número significativo de accidentes de aviación con una intensidad cada vez mayor de los recursos aéreos ha requerido el desarrollo de criterios de confiabilidad para las aeronaves y requisitos para el nivel de seguridad. En particular, se llevó a cabo un análisis comparativo de uno de los numerosos aviones desde el punto de vista de la finalización exitosa de los vuelos.

Desde el punto de vista de la seguridad, es indicativa la cronología del desarrollo de la teoría y la tecnología de la confiabilidad. En la década de 1940, los principales esfuerzos para mejorar la confiabilidad se concentraron en mejoras integrales de la calidad, siendo predominante el factor económico. Para aumentar la durabilidad de los componentes y conjuntos de diversos tipos de equipos, se desarrollaron diseños mejorados, materiales duraderos e instrumentos de medición avanzados. En particular, el departamento de ingeniería eléctrica de General Motors (EE. UU.) aumentó la vida útil de los motores de accionamiento de locomotoras de 400 mil a 1,6 millones de km mediante el uso de aislamiento mejorado y el uso de rodamientos de rodillos cónicos y esféricos mejorados, así como pruebas en altas temperaturas temperatura. Se ha avanzado en el desarrollo de diseños reparables y en dotar a las instalaciones de equipos, herramientas y documentación para realizar actividades preventivas y de mantenimiento.

Al mismo tiempo, se ha generalizado la elaboración y aprobación de programas estándar de inspecciones periódicas y tarjetas de control para máquinas herramienta de alto rendimiento.

En los años 50 se empezó a conceder gran importancia a las cuestiones de seguridad, especialmente en industrias tan prometedoras como la astronáutica y la energía nuclear. Este período marca el comienzo del uso de muchos conceptos actualmente difundidos sobre la confiabilidad de los elementos de los dispositivos técnicos, como la durabilidad esperada, el cumplimiento del diseño con los requisitos especificados y la predicción de los indicadores de confiabilidad.

En los años 60, se hizo evidente la urgente necesidad de nuevos métodos para garantizar la fiabilidad y su aplicación más amplia. El foco ha pasado del análisis del comportamiento de elementos individuales varios tipos(mecánico, eléctrico o hidráulico) a las consecuencias provocadas por el fallo de estos elementos en el sistema correspondiente. Durante los primeros años de la era de los vuelos espaciales, se dedicó un esfuerzo significativo a probar sistemas y componentes individuales. Para lograr un alto grado de confiabilidad, se ha desarrollado el análisis de diagramas de bloques como modelo principal. Sin embargo, con el aumento de la complejidad de los diagramas de bloques, surgió la necesidad de un enfoque diferente, y se propuso el principio de analizar sistemas utilizando un árbol de fallas, que luego se generalizó. Se utilizó por primera vez como programa para evaluar la confiabilidad del sistema de control de lanzamiento de misiles MINITEMAN.

Posteriormente, la metodología para construir un árbol de fallas se mejoró y se amplió a una amplia gama de sistemas técnicos diferentes. Después de accidentes catastróficos en instalaciones subterráneas de lanzamiento de misiles balísticos intercontinentales en los Estados Unidos, se introdujo oficialmente en la práctica el estudio de la seguridad de los sistemas como una actividad independiente separada. El Departamento de Defensa de EE.UU. ha introducido un requisito de análisis de fiabilidad en todas las etapas del desarrollo de todo tipo de armas. Al mismo tiempo, se desarrollaron requisitos para la confiabilidad, el rendimiento y la mantenibilidad de los productos industriales.

En la década de 1970, el trabajo más destacado fue el de evaluación del riesgo asociado al funcionamiento de las centrales nucleares, que se llevó a cabo a partir del análisis de una amplia gama de accidentes. Su objetivo principal fue evaluar las posibles consecuencias de este tipo de accidentes en la población en busca de formas de garantizar la seguridad.

Recientemente, el problema del riesgo ha adquirido una importancia muy importante y todavía atrae cada vez más la atención de especialistas en diversos campos del conocimiento. Este concepto es tan inherente tanto a la seguridad como a la confiabilidad que los términos “confiabilidad”, “peligro” y “riesgo” a menudo se confunden.

Entre las causas técnicas de los accidentes industriales, un lugar especial lo ocupan las causas asociadas con la confiabilidad insuficiente de los equipos, estructuras, dispositivos o sus elementos de producción, ya que la mayoría de las veces aparecen repentinamente y, por lo tanto, se caracterizan por altos índices de gravedad de las lesiones.

Un gran número de tipos de equipos y estructuras con uso intensivo de metales utilizados en la industria, la construcción y el transporte son una fuente de sustancias peligrosas. factores de producción debido a la posibilidad existente de falla de emergencia de piezas y conjuntos individuales.

El objetivo principal del análisis de la confiabilidad y la seguridad asociada de los equipos y dispositivos de producción es reducir las fallas (principalmente traumáticas) y las bajas humanas asociadas, las pérdidas económicas y las violaciones en ambiente.

Actualmente, existen bastantes métodos para analizar la confiabilidad y la seguridad. Entonces, el método más simple y tradicional para determinar la confiabilidad es el método de los diagramas de bloques. En este caso, el objeto se presenta como un sistema de elementos individuales para los cuales es posible y apropiado determinar indicadores de confiabilidad. Diagramas estructurales Se utilizan para calcular la probabilidad de fallas, siempre que solo sea posible una falla en cada elemento a la vez. Estas limitaciones han llevado al surgimiento de otros métodos de análisis.

El método de análisis de peligros preliminar identifica peligros para el sistema e identifica elementos para determinar modos de falla en el análisis de consecuencias y construir un árbol de fallas. Es el primer y necesario paso en cualquier investigación.

El análisis de consecuencias por modo de falla se centra principalmente en el equipo y considera todos los modos de falla para cada elemento. Las desventajas son que requieren mucho tiempo y que a menudo no se tiene en cuenta la combinación de fallos y factores humanos.

El análisis de criticidad identifica y clasifica elementos para mejorar el sistema, pero a menudo no considera fallas de causa común entre sistemas.

El análisis del árbol de eventos es útil para identificar secuencias principales y resultados de fallas alternativos, pero no es adecuado para secuencias paralelas de eventos ni para estudios detallados.

El análisis de peligros y desempeño es una forma ampliada de análisis de consecuencias por modo de falla que incluye las causas y consecuencias de los cambios en variables clave de producción.

El análisis causa-efecto demuestra bien las cadenas secuenciales de eventos, es bastante flexible y rico, pero demasiado engorroso y requiere mucho tiempo.

El método más común, ampliamente utilizado en diversas industrias, es el análisis de árbol de fallas. Este análisis se centra claramente en encontrar fallas y, al hacerlo, identifica aquellos aspectos del sistema que son importantes para las fallas en cuestión. Al mismo tiempo, se proporciona material gráfico y visual. La visibilidad le da al especialista la oportunidad de penetrar profundamente en el proceso de operación del sistema y al mismo tiempo le permite concentrarse en fallas específicas individuales.

La principal ventaja del árbol de fallas en comparación con otros métodos es que el análisis se limita a identificar solo aquellos elementos y eventos del sistema que conducen a esa falla particular del sistema. Al mismo tiempo, construir un árbol de fallas es una especie de arte en la ciencia, ya que no hay analistas que puedan crear dos árboles de fallas idénticos.

Para encontrar y representar visualmente una relación causal utilizando un árbol de fallas, es necesario utilizar bloques elementales que subdividan y conecten una gran cantidad de eventos.

Por lo tanto, los métodos utilizados actualmente para analizar la confiabilidad y seguridad de equipos y dispositivos, aunque tienen ciertas desventajas, aún permiten determinar de manera bastante efectiva las causas de varios tipos de fallas, incluso en sistemas relativamente complejos. Esto último es especialmente relevante debido a la gran importancia del problema de la aparición de peligros provocados por una fiabilidad insuficiente de los objetos técnicos.

¿Necesitas instalar Windows, pero no sabes qué elegir? Por un lado, los conocidos de madera, y por otro, los ya populares de plástico. En ambos casos, el respeto al medio ambiente, la seguridad y la fiabilidad del diseño corresponden al precio y la honestidad del fabricante. Y, sin embargo, cuando llega el momento de instalar nuevas ventanas, puedes encontrar una diferencia significativa entre estos dos tipos.

Necesita instalar ventanas: los pros y los contras de las estructuras de madera y plástico

Si necesita instalar ventana de madera, entonces no deberías confiar en empresas que prometen entregar la estructura pasado mañana. Esto es básicamente imposible, porque el tiempo mínimo de producción de una estructura de madera es de 30 días. La madera debe secarse, pintarse o teñirse y barnizarse si es necesario instalar ventanas de madera. Pero cuando necesitas instalar ventana de plastico, entonces la empresa podrá producirlo en 24 horas. Especialmente si el fabricante tiene su propia producción.

Cuando instalar Windows, entonces las estructuras de madera dan paso a la palma por dos motivos. Se trata de una instalación laboriosa y de precio elevado. Para instalar realmente estructuras europeas de madera, deberá pagar entre 3 y 4 veces más que por una estructura con perfil de PVC.

Cuando necesito instalar ventanas Sin embargo, debe recordarse que incluso las estructuras de plástico más caras están hechas de cloruro de polivinilo. Y esto significa que cuando altas temperaturas, en caso de calor extremo o durante un incendio se liberará la mayor cantidad de sustancias nocivas

También se debe tener en cuenta la vida útil al instalar ventanas. Después de todo, las estructuras de plástico durarán una media de unos 40 años. Ya han demostrado su eficacia en el difícil clima ruso. Las estructuras de madera durarán unos 10 años, y luego el sol, el viento y la humedad harán su trabajo sucio y destruirán gradualmente la estructura.

Si necesita instalar una ventana de plástico, al menos porque es más fácil y rápido de hacer. Cuando necesite instalar ventanas, puede instalar estructuras de plástico usted mismo con una experiencia mínima. Este truco con estructura de madera ya no funcionará. Instalar una estructura de madera es todo un proceso que requiere tanto experiencia como herramientas especiales.
Otra razón por la que es necesario instalar ventanas de plástico es el fácil mantenimiento. Solo será necesario limpiar el perfil con un paño, ajustar y lubricar los herrajes y cambiar la junta. Un perfil de madera que se seca o absorbe humedad requiere más atención. Pero por otro lado, hay que restaurar la madera y habrá que cambiar por completo el plástico.

Una unidad de vidrio con estructura de plástico es más fácil de reemplazar. Esto se puede hacer en unos pocos días. Pero en una estructura de madera esto es mucho más difícil de hacer. En él, la unidad de vidrio se pega firmemente a la hoja con sellador de silicona y el cordón se fija de forma segura. Por lo tanto, es muy difícil quitar una ventana de doble acristalamiento sin dañar el cordón de acristalamiento. Esto también se tiene en cuenta al instalar Windows. Si se trata de un diseño doméstico, se necesitarán una o dos semanas para reemplazar la ventana de doble acristalamiento. Y si el fabricante resulta ser extranjero, tendrá que esperar al menos un mes para obtener un reemplazo.

Conceptos básicos de confiabilidad. clasificación de fallas. Componentes de la confiabilidad

Los términos y definiciones utilizados en la teoría de la confiabilidad están regulados por GOST 27.002-89 "Confiabilidad en la tecnología. Términos y definiciones".

1. Conceptos básicos

Fiabilidad– la propiedad de un objeto para realizar funciones específicas, manteniendo los valores de los indicadores operativos establecidos a lo largo del tiempo y dentro de límites especificados.
Un objeto– un producto técnico para un propósito específico, considerado durante los períodos de diseño, producción, prueba y operación.
Los objetos pueden ser varios sistemas y sus elementos.
Un elemento es el componente más simple de un producto; en problemas de confiabilidad, puede constar de muchas partes.
Un sistema es un conjunto de elementos operativos conjuntos diseñados para realizar de forma independiente funciones específicas.
Los conceptos de elemento y sistema se transforman dependiendo de la tarea que se tenga entre manos. Por ejemplo, una máquina herramienta, al establecer su propia confiabilidad, se considera como un sistema que consta de elementos individuales (mecanismos, piezas, etc., y al estudiar la confiabilidad de una línea de producción) como un elemento.
La confiabilidad de un objeto se caracteriza por los siguientes estados y eventos principales.
Utilidad– el estado del objeto en el que cumple con todos los requisitos establecidos por la documentación normativa y técnica (NTD).
Actuación– el estado de un objeto en el que es capaz de realizar funciones específicas, manteniendo los valores de los principales parámetros establecidos por la documentación normativa y técnica.
Los principales parámetros caracterizan el funcionamiento del objeto al realizar las tareas asignadas.
Concepto utilidad más amplio que el concepto actuación. Un objeto operativo debe satisfacer únicamente aquellos requisitos de la documentación técnica, cuyo cumplimiento garantiza el uso normal del objeto para el propósito previsto. Por lo tanto, si un objeto no funciona, esto indica su mal funcionamiento. Por otro lado, si un objeto está defectuoso, esto no significa que no pueda funcionar.
estado límite– el estado de un objeto en el que su uso previsto es inaceptable o impracticable.
El uso (uso) del objeto para el propósito previsto finaliza en los siguientes casos:

en caso de una violación de seguridad irrecuperable;

en caso de desviación irreparable de los valores de los parámetros especificados;

con un aumento inaceptable de los costes operativos.

Para algunos objetos, el estado límite es el último en su funcionamiento, es decir la instalación está fuera de servicio; para otros, es una determinada fase del cronograma operativo que requiere trabajos de reparación y restauración.
En este sentido, los objetos pueden ser:

irrecuperable, cuyo funcionamiento en caso de avería no se puede restablecer;

recuperable, cuya funcionalidad se puede restaurar, incluso mediante sustitución.

Los objetos no recuperables incluyen, por ejemplo: rodamientos, productos semiconductores, engranajes, etc. Los objetos compuestos por muchos elementos, por ejemplo, una máquina herramienta, un automóvil, un equipo electrónico, son recuperables, ya que sus fallas están asociadas con daños en uno o varios elementos que pueden ser reemplazados.
En algunos casos, un mismo objeto, dependiendo de sus características, etapas de operación o finalidad, puede considerarse recuperable o no recuperable.
Rechazo– un evento que consiste en una violación del estado operativo de un objeto.
El criterio de falla es una característica distintiva o un conjunto de características según las cuales se establece el hecho de una falla.

2. Clasificación y características de las fallas

Por tipo, las averías se dividen en:

fallas operativas(el desempeño de las funciones principales del objeto detiene, por ejemplo, la rotura de los dientes del engranaje);

fallas paramétricas(algunos parámetros del objeto cambian dentro de límites inaceptables, por ejemplo, pérdida de precisión de la máquina).

Por su naturaleza, las averías pueden ser:

aleatorio, causados ​​por sobrecargas imprevistas, defectos de materiales, errores de personal o fallos del sistema de control, etc.;

sistemático, causados ​​por fenómenos naturales e inevitables que provocan una acumulación gradual de daños: fatiga, desgaste, envejecimiento, corrosión, etc.

Principales características de la clasificación de fallas:

naturaleza del suceso;

causa de ocurrencia;

naturaleza de la eliminación;

consecuencias de las fallas;

uso posterior del objeto;

facilidad de detección;

momento de ocurrencia.

Echemos un vistazo más de cerca a cada una de las características de clasificación:

Las averías repentinas suelen manifestarse en forma de daños mecánicos a los elementos (grietas, roturas frágiles, roturas de aislamientos, roturas, etc.) y no van acompañadas de signos preliminares visibles de su aproximación. La falla repentina se caracteriza por la independencia del momento de ocurrencia del momento de la operación anterior.
Las fallas graduales están asociadas con el desgaste de piezas y el envejecimiento de los materiales.

causa:	falla estructural causada por deficiencias y mal diseño de la instalación;
	falla de producción asociada con errores en la fabricación de un objeto debido a imperfecciones o violaciones de la tecnología;
	falla operativa causada por violación de las reglas de operación.
naturaleza de la eliminación:	fracaso sostenido;
	fallo intermitente (aparecer/desaparecer). consecuencias del fracaso: fracaso fácil (fácilmente remediable);
	falla promedio (que no causa fallas en nodos adyacentes - fallas secundarias);
	fallo grave (que causa fallos secundarios o supone una amenaza para la vida y la salud humanas).
uso posterior del objeto:	fallas completas que impidan el funcionamiento de la instalación hasta que sean eliminadas;
	Fallos parciales, en los que el objeto puede ser utilizado parcialmente.
facilidad de detección:	fallas obvias (explícitas);
	Fallos ocultos (implícitos).
momento de ocurrencia:	fallas de rodaje que ocurren durante el período inicial de operación;
	fallas durante el funcionamiento normal;
	Fallos por desgaste provocados por procesos irreversibles de desgaste de piezas, envejecimiento de materiales, etc.

3. Componentes de la confiabilidad

La confiabilidad es una propiedad compleja que incluye, según el propósito del objeto o sus condiciones de funcionamiento, una serie de propiedades simples:

fiabilidad;

durabilidad;

mantenibilidad;

preservación.

Fiabilidad– la propiedad de un objeto de mantener continuamente su operatividad durante algún tiempo de funcionamiento o durante algún tiempo.
El tiempo de funcionamiento es la duración o volumen de trabajo de un objeto, medido en cantidades no decrecientes (unidad de tiempo, número de ciclos de carga, kilómetros, etc.).
Durabilidad– la propiedad de un objeto de mantener su operatividad hasta que se produzca un estado límite con un sistema establecido de mantenimiento y reparaciones.
Mantenibilidad– una propiedad de un objeto, que consiste en su adaptabilidad para prevenir y detectar las causas de fallas, mantener y restaurar la operatividad mediante reparaciones y mantenimiento.
Almacenabilidad– la propiedad de un objeto de mantener continuamente los indicadores de rendimiento requeridos durante (y después) del almacenamiento y el transporte.
Dependiendo del objeto, la fiabilidad puede estar determinada por todas las propiedades enumeradas o por parte de ellas. Por ejemplo, la confiabilidad de una rueda dentada y sus cojinetes está determinada por su durabilidad, y la confiabilidad de una máquina herramienta está determinada por su durabilidad, confiabilidad y mantenibilidad.

4. Principales indicadores de confiabilidad

Indicador de confiabilidad caracteriza cuantitativamente en qué medida un objeto determinado tiene ciertas propiedades que determinan la confiabilidad. Algunos indicadores de confiabilidad (por ejemplo, recursos técnicos, vida útil) pueden tener una dimensión, otros (por ejemplo, la probabilidad de funcionamiento sin fallas, factor de disponibilidad) no tienen dimensiones.
Consideremos los indicadores del componente de confiabilidad: durabilidad.
recurso técnico– tiempo de funcionamiento de un objeto desde el inicio de su funcionamiento o su reanudación después de la reparación hasta el inicio del estado límite. En sentido estricto, el recurso técnico se puede regular de la siguiente manera: hasta media, capital, desde capital hasta la reparación media más cercana, etc. Si no existe regulación, nos referimos al recurso desde el inicio de la operación hasta alcanzar el estado límite después. todo tipo de reparaciones.
Para los objetos no reparables, los conceptos de recurso técnico y tiempo hasta el fallo coinciden.
recurso asignado– el tiempo total de funcionamiento de un objeto, al alcanzar el cual se debe detener el funcionamiento, independientemente de su estado.
Toda la vida– duración calendario de funcionamiento (incluido almacenamiento, reparación, etc.) desde su inicio hasta el inicio del estado límite.
En la Fig. Se da una interpretación gráfica de los indicadores enumerados, con:

t0 = 0 – inicio de operación;
t1, t5 – momentos de parada por motivos tecnológicos;
t2, t4, t6, t8 – momentos de encendido del objeto;
t3, t7 – momentos en que el objeto es retirado para reparación, mediana y mayor, respectivamente;
t9 – momento de terminación de la operación;
t10 – momento de falla del objeto.

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Evaluación de seguridad de edificios y estructuras.

La inspección técnica de estructuras permite establecer su confiabilidad en el momento de la inspección. Sin embargo, para llegar a una conclusión sobre el funcionamiento posterior, establecer la vida útil y la reparación de una estructura, es necesario conocer el cambio de estas propiedades a lo largo del tiempo. Por ejemplo, si con el tiempo las estructuras de hormigón conservan sus características de resistencia, muchos materiales sintéticos nuevos suelen perder sus propiedades de construcción en un período de 10 a 20 años, lo que no puede ser aceptable para edificios y estructuras permanentes.

Cuando se operan estructuras para la evaluación. condición técnica Las inspecciones visuales se utilizan ampliamente en estructuras. Para ello, existen recomendaciones metodológicas y datos tabulares para evaluar los resultados de las observaciones, que establecen la confiabilidad de las estructuras examinadas en base a signos externos de su estado y evaluación de daños. Se obtienen datos más precisos mediante mediciones instrumentales utilizando varios dispositivos basados ​​​​en influencias físicas, radiológicas, electromagnéticas y de otro tipo.

Como lo han demostrado las observaciones, durante la operación de las estructuras hay un cambio cíclico en su confiabilidad, lo que se asocia con la variabilidad de las cargas y la capacidad de carga debido a diversos daños.

Los daños a una estructura pueden ser de dos tipos dependiendo de las causas de su aparición: por efectos de fuerza y ​​por influencias ambientales (cambios de temperatura, procesos de corrosión, efectos microbiológicos, etc.). Este último tipo de daño no sólo reduce la resistencia de la estructura, sino que también reduce su durabilidad.

Se debe prestar especial atención al peligro de influencias terroristas, que últimamente han cobrado importancia. El grado de protección contra terroristas y otras emergencias y la justificación económica de las medidas de protección deben determinarse en función de la importancia de estos objetos para la vida de la ciudad (instalaciones de gestión, etc.).

Previsión de situaciones de emergencia.

Un análisis de situaciones extremas en la práctica de la construcción ha demostrado que los accidentes están relacionados directa o indirectamente con la violación de los requisitos de las normas y reglamentos para el diseño y la tecnología de construcción de edificios y estructuras.

El cumplimiento de las normas y reglas vigentes garantiza la confiabilidad de los proyectos de construcción bajo diversas influencias naturales y garantiza la seguridad humana durante su operación calificada. La probabilidad de daño a estos objetos no suele exceder de 2,4 · 10-6, lo que es aceptable desde las condiciones de viabilidad económica.

Evaluación de riesgos en condiciones de previsión de emergencia.

El estudio de las causas de los accidentes sirvió de base para evaluar la posibilidad de que se produzcan condiciones que afecten la fiabilidad de la estructura. Estas condiciones incluyen la confiabilidad de las soluciones de diseño, la calidad de la construcción y la operación.

La confiabilidad insuficiente del diseño puede surgir debido a:

• 1) inconsistencia del modelo de cálculo adoptado con el funcionamiento real de las estructuras debido a la ausencia o el uso incompleto de los requisitos de los códigos y normas de diseño, ambigüedad de los esquemas de diseño, definición incorrecta de cargas y condiciones de operación de la instalación, así como incorrecta consideración de la resistencia de las estructuras portantes y de cerramiento a influencias temporales y accidentales;
• 2) verificación insuficiente y evaluación de ingeniería incorrecta de la solución de diseño adoptada en condiciones reales (falta de experiencia en la operación de los edificios y estructuras diseñados, diferencias significativas en las dimensiones del objeto diseñado y cargas en comparación con estructuras similares construidas anteriormente, etc.) ;
• 3) violaciones construyendo códigos y reglas al realizar el diseño en términos de: integridad y confiabilidad de los estudios geológicos de ingeniería, teniendo en cuenta la agresividad del entorno externo, errores en la determinación de cargas e impactos, tolerancias incorrectas para la fabricación de estructuras y productos, baja calidad de los materiales, violaciones de los métodos de construcción y reglas de operación, etc.;
• 4) errores cometidos debido a la falta de experiencia y calificaciones suficientes de los diseñadores, falta de tiempo o fondos para el diseño detallado.

La mala calidad de la construcción de instalaciones puede deberse a:

• - uso de materiales y estructuras que no cumplan con el diseño;
• - baja calidad de los trabajos de construcción e instalación;
• - uso de métodos de construcción inusuales o no probados;
• - control deficiente sobre la calidad de la construcción, interacción insatisfactoria entre diseñadores y constructores;
• - baja calificación del personal de producción o su cambio frecuente;
• - condiciones insatisfactorias en el sitio de construcción: falta de tiempo, fondos, malas relaciones con el personal;
• - desviaciones de los códigos de construcción y las reglas de práctica de construcción durante la construcción de una estructura, desviaciones del proyecto original;

Puede ocurrir una operación de mala calidad debido a:

• - cargas que excedan los valores de diseño calculados;
• - falta de control sobre el estado de la estructura y el funcionamiento de la estructura con defectos no reparados;
• - desviaciones de las reglas de operación, uso de la estructura para otros fines.

El análisis de accidentes mostró que si no se cumple alguna de las condiciones especificadas, es posible que se produzca un accidente en el lugar de construcción.

La probabilidad de un accidente se determina basándose en el análisis de las soluciones de diseño y planificación espacial que afectan la confiabilidad de las estructuras, el uso de evaluaciones de expertos, así como datos calculados o materiales de estudios de campo.

El cuestionario de la encuesta, al que los expertos responden de forma anónima, contiene una serie de condiciones de evaluación, cada una de las cuales tiene su propio peso específico, siendo la suma total de todas las condiciones igual a 1 (ver Apéndice 3). Este apéndice proporciona condiciones típicas para analizar la confiabilidad de una estructura, teniendo en cuenta las características de diseño y las condiciones de operación.

En condiciones específicas, si es necesario, se puede realizar un análisis de confiabilidad del diseño teniendo en cuenta requisitos adicionales y se puede aumentar o cambiar el número de condiciones.

Cada condición se evalúa en una escala de puntos y tiene cinco opciones de respuesta: 1 (inaceptable), 2 (insatisfactorio), 3 (satisfactorio), 4 (bueno), 5 (excelente).

La confiabilidad condicional de un edificio o estructura β está determinada por la fórmula

Dónde R i - evaluación de confiabilidad específica, obtenida multiplicando el peso específico de la condición por la puntuación.

Los valores obtenidos para la estructura se comparan con la escala de calificación de confiabilidad (Tabla 6.1).

Tabla 6.1. Escala para evaluar la confiabilidad y probabilidad de accidentes de estructuras basada en evaluaciones de expertos

Aunque la determinación de la susceptibilidad de las estructuras a un accidente utilizando el método anterior se puede realizar de forma bastante aproximada, la ventaja de este método es que depende menos de evaluaciones subjetivas.

Para una evaluación más fiable de la fiabilidad de la estructura y la identificación de posibles situaciones de emergencia, varios expertos independientes llevan a cabo una inspección.

En caso de pronóstico desfavorable, se prescriben medidas adicionales para verificar la confiabilidad de los materiales iniciales para el diseño, la calidad de las soluciones de diseño, los procesos de construcción y operación con el fin de identificar y eliminar las causas de una posible disminución en el grado de confiabilidad de la instalación.

Además de las evaluaciones de expertos, la confiabilidad del diseño de una estructura se puede establecer a partir del análisis de la estructura como un sistema estructural que consta de estructuras individuales conectadas entre sí en una secuencia determinada e interactuando con diversos eventos.

La experiencia en construcción ha demostrado que diferentes sistemas estructurales de estructuras con el mismo propósito pueden tener diferente confiabilidad, y los accidentes ocurren cuando una o más fallas en las juntas dentro del sistema conducen a una situación peligrosa.

La solución al complejo problema de identificar el fallo de todo el sistema se lleva a cabo simplificándolo mediante la construcción del llamado árbol lógico de fallos.

El árbol de fallas es una representación gráfica de las relaciones entre las fallas iniciales de elementos individuales del sistema y los eventos que conducen a la aparición de diversas situaciones de emergencia, conectados por los signos lógicos "y", "o".

Las fallas iniciales son eventos para los cuales existen datos sobre la probabilidad de que ocurran. Por lo general, se trata de fallas de elementos del sistema: destrucción de estructuras y juntas estructurales, diversos eventos iniciadores (errores del personal durante la operación, daños accidentales, etc.).

Establecer la confiabilidad de una estructura comienza con un análisis preliminar de los peligros, que luego se utiliza al construir un árbol de fallas.

El análisis se realiza sobre la base del estudio del proceso de operación y operación del sistema estructural, una consideración detallada de los impactos ambientales y datos existentes sobre fallas de estructuras similares.

Primero, determinan qué constituye una falla del sistema e imponen las restricciones necesarias al análisis. Por ejemplo, establecen la necesidad de tomar en cuenta la intensidad y frecuencia de los terremotos, fallas de equipos, considerar solo la falla inicial de una estructura (falla en fecha de inicio funcionamiento) o fallo durante toda la vida útil, etc.

Luego, se identifican los elementos del sistema que pueden causar condiciones peligrosas, por ejemplo, estructuras, juntas, suelos de cimentación y cimientos de una estructura, eventos desencadenantes externos, etc. Al mismo tiempo, plantean la cuestión de qué pasará con el sistema si alguno de los elementos falla.

Para obtener una evaluación cuantitativa de la confiabilidad utilizando un árbol de fallas, es necesario tener datos sobre las fallas originales. Estos datos se pueden obtener basándose en la experiencia operativa de proyectos de construcción individuales, experimentos y evaluaciones de expertos.

La construcción de un árbol de fallas se lleva a cabo cumpliendo ciertas reglas. La copa del árbol representa el evento final. Los eventos abstractos son reemplazados por otros menos abstractos. Por ejemplo, el evento “fallo del tanque de petróleo” se reemplaza por el evento menos abstracto “destrucción del tanque”.

Los eventos complejos se dividen en otros más elementales. Por ejemplo, la “falla del tanque” (Fig. 6.1), que puede ocurrir durante su vida útil, se divide en falla durante la etapa de prueba y fallas en el primer año y los siguientes 10 años de operación. Esta separación se debe a diversas causas de falla: la confiabilidad inicial de la estructura y la acumulación de daños como resultado de una operación a largo plazo.

Arroz. 6.1. Árbol de fallas de un tanque de aceite de acero durante la operación.

Al construir un árbol de fallas, por motivos de simplificación, generalmente no se incluyen los eventos con muy baja probabilidad.

Un indicador cuantitativo de falla del sistema es la probabilidad (Q) de que ocurra una falla durante la vida útil aceptada. Fiabilidad del sistema ( R ) está determinada por la expresión

Si un sistema consta de i elementos conectados mediante el signo "o", su falla se definirá como

Dónde q, - probabilidad de falla del i-ésimo elemento del sistema.

A pequeño valor q La fórmula (6.3) se puede expresar aproximadamente como

Para un sistema o subsistema de i elementos conectados por el signo “y”, la falla será

Así, el estudio de la confiabilidad de los sistemas estructurales nos permite resolver varios problemas que son importantes para la práctica: evaluar cualitativamente la confiabilidad de un proyecto de construcción diseñado y, en caso de mayor peligro, implementar medidas para aumentarlo, determinar la confiabilidad relativa de una estructura durante el diseño para diversas variantes de esquemas estructurales, evaluar cuantitativamente la confiabilidad de las estructuras y el entorno de seguridad.

Determinación de daños esperados y factores desestabilizadores.

Los daños esperados por impactos naturales y provocados por el hombre dependen de dos factores desestabilizadores principales:

• - intensidad y frecuencia de los impactos naturales y provocados por el hombre en edificios y estructuras;
• - conocimiento de ingeniería (cuantitativo) sobre la resistencia o protección de sitios de construcción y áreas residenciales de los efectos destructivos de los efectos artificiales y fenomenos naturales.

El algoritmo para calcular y evaluar las consecuencias económicas de los impactos esperados es el siguiente.

Para influencias naturales:

• - determinar la posibilidad científicamente fundamentada de que en el territorio considerado se produzcan fenómenos naturales destructivos que puedan causar daños a las estructuras de ingeniería (comunicaciones de transporte, ingeniería hidráulica y energía), instalaciones industriales y civiles;
• - evaluar la probabilidad de ocurrencia de cada tipo de impacto natural, su intensidad y frecuencia de recurrencia;
• - determinar el estado del medio ambiente del suelo y establecer las características de resistencia de las estructuras portantes y de cerramiento;
• - realizar un conjunto de trabajos analíticos y cálculos de ingeniería para determinar la confiabilidad de los cimientos y la resistencia de las estructuras de los edificios a las cargas derivadas de impactos naturales y artificiales durante el período de operación de diseño;
• - realizar trabajos para fortalecer las estructuras de los edificios y estructuras, si es necesario, cambiar los esquemas de comunicaciones de transporte (por ejemplo, en áreas propensas a avalanchas o áreas de flujo de lodo) y otras soluciones necesarias.

Para impactos tecnogénicos:

• - determinar la posibilidad de accidentes provocados por el hombre y la probabilidad de que ocurran;
• - evaluar el impacto de los accidentes provocados por el hombre en el medio ambiente y la seguridad de la población;
• - considerar la posibilidad de prevenir o prevenir impactos provocados por el hombre;
• - realizar trabajos de reconstrucción y modernización de las instalaciones para aumentar el nivel de seguridad y fiabilidad de las instalaciones potencialmente peligrosas;
• - desarrollar medidas para localizar el impacto del accidente en el medio ambiente y proteger a la población y al personal de producción.

Con base en los impactos esperados y la determinación de los posibles daños y destrucción de las obras de construcción y los daños causados ​​al medio ambiente, se calculan los valores estimados de daños y pérdidas, tanto en el ámbito de las pérdidas económicas como en materia de salud. y medios de vida de la población. En este caso, las recomendaciones y conclusiones pueden ser de carácter restaurativo o de reconstrucción y modernización, así como de un cambio fundamental en la estructura de la economía de la región e incluso de reubicación de la población desde zonas con graves peligros y daños que no son económicamente viables para desarrollarse (por ejemplo, en zonas de fuertes terremotos, inundaciones constantes y avalanchas). Es necesario realizar un análisis cualificado y un debate público serio caso por caso.

Desarrollo de medidas para mejorar la confiabilidad de los proyectos de construcción y la vida de la población.

Para garantizar la confiabilidad de los proyectos de construcción, las características de resistencia de los edificios y estructuras deben determinarse y compararse con todo tipo de cargas e impactos que puedan surgir durante el período de operación de diseño.

Si se detecta estabilidad y capacidad de carga insuficientes de los objetos de construcción en relación con las cargas e impactos existentes, se deben realizar los siguientes tipos de trabajo:

• - examinar, utilizando instrumentos y herramientas, todos los objetos cuya fiabilidad suscite dudas o preocupaciones;
• - determinar las características de resistencia de las estructuras portantes y evaluar el estado de los suelos de los cimientos, teniendo en cuenta su comportamiento ante vibraciones y otras cargas que pueden reducir la estabilidad del entorno del suelo o causar daños a los cimientos;
• - desarrollar un proyecto de fortalecimiento o reconstrucción que excluya el daño o la destrucción del objeto o la pérdida de su estabilidad general bajo cargas e impactos posibles y esperados en situaciones de emergencia;
• - de acuerdo con el proyecto desarrollado, realizan el conjunto necesario de refuerzo o reconstrucción del sitio de construcción;
• - realizar un estricto control de calidad de los trabajos de construcción e instalación, teniendo en cuenta los mayores requisitos previstos por las normas y estándares para áreas con altas cargas e impactos;
• - al realizar trabajos de construcción e instalación, es necesario exigir un certificado de calidad de los materiales y estructuras utilizados con durabilidad garantizada durante el período estimado de operación de las instalaciones;
• - la aceptación en funcionamiento de una instalación reforzada o reconstruida se lleva a cabo de acuerdo con normas y estándares de acuerdo con los materiales del proyecto y los datos de desempeño reales;
• - desarrollar recomendaciones para la operación de edificios y estructuras, teniendo en cuenta garantizar su confiabilidad y durabilidad bajo cargas e impactos máximos de diseño durante el período estándar.

Conferencia . INDICADORES DE CONFIABILIDAD

La característica de calidad técnica más importante es la fiabilidad. La confiabilidad se evalúa mediante características probabilísticas basadas en el procesamiento estadístico de datos experimentales.

Los conceptos básicos, los términos y sus definiciones que caracterizan la confiabilidad de los equipos y, en particular, los productos de ingeniería mecánica se dan en GOST 27.002-89.

Fiabilidad- la propiedad de un producto de mantener, dentro de un límite de tiempo específico, los valores de todos los parámetros que caracterizan la capacidad de realizar las funciones requeridas en determinados modos y condiciones de uso, mantenimiento, reparación, almacenamiento, transporte y otras acciones.

La confiabilidad del producto es una propiedad compleja que puede incluir: confiabilidad, durabilidad, mantenibilidad, almacenabilidad, etc.

Fiabilidad- la propiedad de un producto de mantener continuamente la operatividad durante un tiempo determinado o un tiempo de funcionamiento en determinadas condiciones de funcionamiento.

Estado operativo- el estado del producto en el que es capaz de realizar funciones específicas, manteniendo valores aceptables de todos los parámetros básicos establecidos por la documentación técnica y reglamentaria (NTD) y (o) la documentación de diseño.

Durabilidad- la capacidad de un producto de mantener su operatividad en el tiempo, con las pausas necesarias para el mantenimiento y la reparación, hasta su estado límite especificado en la documentación técnica.

La durabilidad está determinada por la ocurrencia de eventos como daños o fallas.

Daño- un evento consistente en un mal funcionamiento del producto.

Rechazo- un evento que resulte en una pérdida total o parcial de la funcionalidad del producto.

Condiciones de trabajo- un estado en el que el producto cumple con todos los requisitos de la documentación reglamentaria, técnica y (o) de diseño.

condición defectuosa- una condición en la que el producto no cumple al menos uno de los requisitos de la documentación reglamentaria, técnica y (o) de diseño.

Un producto defectuoso aún puede funcionar. Por ejemplo, una disminución en la densidad del electrolito en las baterías o un daño en el revestimiento de un automóvil significa una condición defectuosa, pero dicho automóvil está operativo. Un producto que no funciona también es defectuoso.

Tiempo de funcionamiento- duración (medida, por ejemplo, en horas o ciclos) o volumen de trabajo del producto (medido, por ejemplo, en toneladas, kilómetros, metros cúbicos, etc. unidades).

Recurso- el tiempo total de funcionamiento del producto desde el inicio de su funcionamiento o su reanudación después de la reparación hasta la transición al estado límite.

estado límite- el estado del producto en el que su funcionamiento (uso) posterior es inaceptable debido a requisitos de seguridad o no es práctico por razones económicas. El estado límite se produce como consecuencia del agotamiento de los recursos o en una situación de emergencia.

Toda la vida- duración calendario del funcionamiento de los productos o su reanudación después de la reparación desde el inicio de su uso hasta el inicio del estado límite

Estado inoperativo- una condición de un producto en la que no puede realizar normalmente al menos una de las funciones especificadas.

La transferencia de un producto de un estado defectuoso o inoperable a un estado útil u operativo se produce como resultado de la restauración.

Recuperación- el proceso de detección y eliminación de fallas (daños) de un producto para restaurar su funcionalidad (solución de problemas).

La principal forma de restaurar la funcionalidad es la reparación.

Mantenibilidad- una propiedad de un producto, que consiste en su adaptabilidad para mantener y restaurar un estado operativo mediante la detección y eliminación de defectos y mal funcionamiento mediante diagnóstico técnico, mantenimiento y reparación.

Almacenabilidad- la propiedad de los productos de mantener continuamente los valores de los indicadores establecidos de su calidad dentro de límites especificados durante el almacenamiento y transporte a largo plazo

Duración- duración calendario del almacenamiento y (o) transporte del producto en condiciones específicas, durante y después de las cuales se mantiene la capacidad de servicio, así como los valores de los indicadores de confiabilidad, durabilidad y mantenibilidad dentro de los límites establecidos por la documentación reglamentaria y técnica. para este objeto.

norte

Arroz. 1. Diagrama de estado del producto

La confiabilidad cambia constantemente durante el funcionamiento de un producto técnico y al mismo tiempo caracteriza su condición. El diagrama para cambiar los estados del producto operativo se muestra a continuación (Fig. 1).

Para caracterizar cuantitativamente cada una de las propiedades de confiabilidad del producto, se utilizan indicadores únicos como el tiempo hasta la falla y el tiempo entre fallas, el tiempo entre fallas, la vida útil, la vida útil, la vida útil y el tiempo de recuperación. Los valores de estas cantidades se obtienen a partir de datos operativos o de prueba.

Los indicadores complejos de confiabilidad, así como el factor de disponibilidad, el factor de utilización técnica y el factor de disponibilidad operativa, se calculan basándose en los indicadores individuales dados. La gama de indicadores de confiabilidad se muestra en la tabla. 1.

Tabla 1. Nomenclatura aproximada de indicadores de confiabilidad.

Propiedad de confiabilidad		Nombre del indicador		Designación
Indicadores únicos
Fiabilidad		Probabilidad de funcionamiento sin fallos Tiempo medio hasta el fallo Tiempo medio entre fallos Tiempo promedio entre fallas Tasa de fallas Flujo de falla de un producto restaurado. Tasa de fracaso promedio Probabilidad de fallas
Durabilidad		recurso promedio Recurso de porcentaje gamma Recurso asignado Recurso instalado Vida útil media Vida porcentual gamma Vida asignada Vida asignada
Mantenibilidad		Tiempo medio de recuperación Probabilidad de recuperación Factor de complejidad de la reparación
Almacenabilidad		Vida útil promedio Porcentaje de vida útil gamma Vida útil asignada Vida útil establecida
Indicadores generalizados
Conjunto de propiedades	Factor de disponibilidad Factor de utilización técnica Índice de preparación operativa

Indicadores que caracterizan la confiabilidad.

Probabilidad de funcionamiento sin fallos de un producto individual se evalúa como:

Dónde T- tiempo desde el inicio del trabajo hasta el fracaso;

t - tiempo durante el cual se determina la probabilidad de funcionamiento sin fallos.

Magnitud t puede ser mayor, menor o igual que t. Por lo tanto,

La probabilidad de funcionamiento sin fallas es un indicador estadístico y relativo del mantenimiento de la operatividad de productos producidos en serie del mismo tipo, expresando la probabilidad de que, dentro de un tiempo de operación determinado, no ocurra falla del producto. Para establecer la probabilidad de funcionamiento sin fallas de productos en serie, utilice la fórmula para el valor estadístico promedio:

Dónde norte- número de productos (o elementos) observados;

norte oh- número de productos fallidos a lo largo del tiempo t;

norte R- número de productos funcionales al final de los tiempos t prueba u operación.

La probabilidad de funcionamiento sin fallas es una de las características más importantes de la confiabilidad del producto, ya que cubre todos los factores que afectan la confiabilidad. Para calcular la probabilidad de funcionamiento sin fallas, se utilizan datos acumulados a través de observaciones de funcionamiento durante el funcionamiento o durante pruebas especiales. Cuanto más se observe o se pruebe la confiabilidad de los productos, con mayor precisión se determinará la probabilidad de funcionamiento sin fallas de otros productos similares.

Dado que el funcionamiento sin problemas y el fallo son eventos mutuamente opuestos, entonces la evaluación probabilidad de falla(q(t)) determinado por la fórmula:

Cálculo tiempo promedio hasta el fallo (o el tiempo promedio entre fallas) basado en los resultados de las observaciones está determinado por la fórmula:

Dónde norte oh - número de elementos o productos sujetos a observaciones o pruebas;

t i - tiempo de actividad iº elemento (producto).

Evaluación estadística del tiempo medio entre fallos. calculado como la relación entre el tiempo total de funcionamiento durante el período de prueba u operación de los productos considerados y el número total de fallas de estos productos durante el mismo período de tiempo:

Evaluación estadística del tiempo medio entre fallos. calculado como la relación entre el tiempo total de funcionamiento de un producto entre fallas durante el período de prueba u operación considerado y el número de fallas de este (sus) objeto(s) durante el mismo período:

Dónde T- número de fallas a lo largo del tiempo t.

Indicadores de durabilidad

La estimación estadística del recurso medio es:

Dónde t R i - recurso i-ésimo objeto;

NORTE- Número de productos entregados para prueba o puesta en servicio.

Recurso de porcentaje gamma Expresa el tiempo de operación durante el cual un producto con una probabilidad dada γ por ciento no alcanza el estado límite. El porcentaje de vida gamma es el principal indicador de cálculo, por ejemplo, para rodamientos y otros productos. Una ventaja significativa de este indicador es la posibilidad de determinarlo antes de completar las pruebas de todas las muestras. En la mayoría de los casos, el criterio del 90% de recursos se utiliza para diversos productos.

recurso asignado - el tiempo total de funcionamiento, al alcanzar el cual se debe suspender el uso del producto para el fin previsto, independientemente de su estado técnico.

PAG sobredosisrecurso establecido Se entiende como un valor de recurso técnicamente justificado o especificado proporcionado por el diseño, la tecnología y las condiciones de funcionamiento, dentro del cual el producto no debe alcanzar el estado límite.

Evaluación estadística vida útil promedio determinado por la fórmula:

I

Dónde t SL i - toda la vida i-ésimo producto.

Vida porcentual gamma representa la duración calendario de operación durante la cual el producto no alcanza el estado límite con probabilidad  , expresado como porcentaje. Para calcularlo se utiliza la relación

fecha designada servicios- la duración calendario total de funcionamiento, al alcanzar la cual se debe suspender el uso del producto para el fin previsto, independientemente de su estado técnico.

Bajovida útil especificada comprender la vida útil técnica y económicamente justificada proporcionada por el diseño, la tecnología y el funcionamiento, dentro de la cual el producto no debe alcanzar su estado límite.

El principal motivo de la disminución de la durabilidad de un producto es el desgaste de sus piezas.