'1ОІХ.Х»ШВЄ
TV
’ .
гв . ■. '■ ■ і-йл,702 г-і >'Л . л <1
ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ?^
Надійність техніки
БЗ № 2,3—94/195
МЕТОДИ РОЗРАХУНКУ
ПОКАЗНИКІВ НАДІЙНОСТІ
Загальні вимоги
ДСТУ 2862—94
Видання офіційне
І .
ДЕРЖСТАНДАРТ УКРАЇНИ
Київ
ПЕРЕДМОВА
РОЗРОБЛЕНО І ВНЕСЕНО Асоціацією «Надійність машин та споруд*
ЗАТВЕРДЖЕНО І ВВЕДЕНО В ДІЮ наказом Держстандарту України № 31G від 8 грудня 1994 р.
ВВЕДЕНО ВПЕРШЕ
Р
Зн'* 1;.' нм офіційне
ОЗРОБНИКИ: В. ГІ. Стрельніков, д-р. техн, наук (керівник розробки); О. В. Федухін, канд. техн, наук; В. П. Коньков, канд. техн, наук; І. 0. Радзгвськіїй, канд. фіз.-мат. наукЗМІСТС.
Галузь використання 1
Нормативні посилання 2
Визначення 2
Загальні положення 2
Розрахунок показників надійності за відомими функціями розподілу наробітку до відмови (ресурсу, терміну служби, терміну збережу ваності та тривалості відновлення) 6
Розрахунок показників надійності на основі аналізу фізичних процесів деградації об’єкта 12
Розрахунок показників надійності об'єктів на основі характеристик міцності матеріалу деталей та умов їх навантаження під час експлуатації 13
Розрахунок показників надійності об’єктів за відомими значеннями показників надійності їх складових частин 14
Податок А Рекомендації щодо вибору виду функції розподілу наробітку (ресурсу) 17
Додаток Б Значення коефіцієнтів варіації основних процесів деградації 18
Додаток В Рекомендації щодо оцінки параметра масштабу закону розподілу наробітку (ресурсу) 19
Додаток Г Моделі розрахунку показників надійності на основі — аналізу процесів змінювання визначальних параметрів ... 21
ир Додаток Д Методика розрахунку показників надійності деталей
машин на основі DM-розподілу 22
Додаток Е Методика розрахунку показників надійності електронних елементів (слсктрорадіовирабів) 25
Додаток Ж Методика розрахунку надійності, об’єктів з послідовною структурною схемою надій кості для довільних законів
.4) розподілу наробітку складових частин об’єкта 27 ,
Додаток К Методика розрахунку показників надійності об’єктів на основі показників надійності елементів, які мають DN- розподіл наробітків до відмови 29
Додаток Л Таблиці для визначення показників надііїнссті ... 32ДСТУ 2862—94
ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ
НАДІЙНІСТЬ ТЕХНІКИ
МЕТОДИ РОЗРАХУНКУ ПОКАЗНИКІВ НАДІЙНОСТІ
Загальні вимоги
НАДЕЖНОСТЬ ТЕХНИКИ
МЕТОДЫ РАСЧЕТА ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ
Общие требования
DEPENDABILITY OF TECHNICS
METHODS OF DETERMINATION
DEPENDABILITY PREDICTIONS
Common requirements
Чинніш від 1996-01-ftt
Галузь використання
Цей стандарт поширюється на технічні системи, пристрої, машини, механізми, апаратуру, прилади чи будь-які їх частини (далі об’єкти), що розглядаються з погляду надійності як самостійні одиниці.
Стандарт установлює загальні вимоги і положення щодо розрахунку (на стадії проектування) показників безвідмовності (середнього наро- бітку до відмови, гамма-відсоткового виробітку до відмови, імовірності безвідмовної роботи, інтенсивності відмов, середнього виробітку на відмову, параметра потоку відмов), довговічності (середнього ресурсу, гамма-відсоткового ресурсу, середнього терміну служби, гамма-відсоткового терміну служби), ремонтопридатності (середньої тривалості відновлення), зберсжуваності (середнього терміну збережу виносі і, гамма-відсоткового терміну зберсжуваності) та комплексних показників (коефіцієнта готовності, коефіцієнта оперативної готовності та коефіцієнта технічного використання).
На основі цього стандарту повинна розроблятися галузева нормативна та методична документація па методи розрахунку надійності ДЛЯ ВИДІВ техніки ЧИ груп однорідної І1|ю;іук ції.
Норматг знІ посилання
В цьому стандарті є посилання на такі стандарти:
ДСТУ 2860—94, Надійність техніки. Терміни та визначення.
ДСТУ 2863—94. Надійність техніки. Програма забезпечення надійності. Загальні л и моги.
ГОСТ 25.504—82. Расчеты и испытания на прочность. Методы расчета характеристик сопротивления усталости.
З Визначення
У цьому стандарті використано терміни стосовно надійності, встановлені ДСТУ 2860. Додатково у стандарті використано такі терміни та визначення, що стосуються розрахунку надійності:
Розрахунок надійності — визначення числових значень показників надійності об'єкта за довідковими даними про надійність складових частин (елементів) об’єкта, за даними про надійність об’ектів-ана- логів, за даними про властивості матеріалів та іншою Інформацією, наявною в момент оцінки надійності;
прогнозування надійності — окремий випадок розрахунку надійності на основі математичних моделей, які відображають тенденції зміни раніш оціненої надійності об’ектів-аналогів або їх складових частин з урахуванням зміни конструкції та умов експлуатації;
ССН — Структурна схема надійності;
система — об’єкт, який піддається розкрупненню на складові частини (елементи);
елемент — об’єкт, який розглядається при розрахунку надійності як єдине ціле, що не підлягає подальшому розкрупненню;
деградація (деградаційний процес) — змінювання одного чи сукупності природних процесів старіння, корозії, зношування, втоми та руйнування;
визначальний параметр — фізичний параметр (показник якості), іпо характеризує стан об’єкта і досягнення яким певного граничного значення визначає відмову (граничний стан);
експертиза проекту — офіційне І незалежне вивчення існуючого чи передбачуваного проекту з мстою виявлення і усунення недоліків у вимогах до проекту, що можуть вплинути як на вимоги до показників надійності, так і на відповідність об’єкта призначенню, а також для виявлення потенційних удосконалень.
4 Запільні положення
Розрахунок показників надійності здійснюють на станах науково-дослідних, а також дослідно-конструк горських робіт при розробці технічного завдання, технічної пропозиції, ескізного та технічного проектів і робочої конструкторської документації з метою:
визначення показників надійності під час розробки об’єктів і порівняння їх із заданими вимогами щодо надійності;
встановлення вимог до показників надійності складових частин і визначення можливості використання уніфікованих (стандартизованих) складових частин І матеріалів;
обгрунтування оптимального за надійністю варіанта конструкторського рішення та технічного виконання об’єкта;
визначення можливості забезпечення необхідних показників надійності при вибраному варіанті конструкторського рішення, встановлених обмеженнях на конструктивні параметри об’єктів і вартісні витрати в заданих умовах експлуатації та системи технічного обслуговування і ремонту;
виявлення номенклатури складальних одиниць, що обмежують надійність об’єкта в цілому;
вибору виду і обсягу резервування складових частин;
розробки заходів щодо підвищення надійності об’єктів;
розрахунку комплекту запасних частин (31П);
оптимізації систем технічного обслуговування і ремонту;
обгрунтування гарантійних чи призначених термінів служби об’єкта;
перевірки відповідності очікуваного рівня надійності об’єкта встановленим вимогам у випадках, коли експериментальне підтвердження неможливе технічно чи недоцільне економічно,
Необхідність розрахунку надійності на певному етапі, номенклатуру, показників надійності, що розраховуються, м :ту І завдання, використовувані методи, строки та порядок оформлення розрахунків встановлюють у програмі забезпечення надійності (ПЗН) об’єкта знано з ДСТУ 2863,
На стані науково-дослідних робіт проводять: вибір аналогів;
збір вихідної інформації про надійність аналогів і складових частин об’єктів;
визначення принципових можливостей та шляхів досягнення необхідних показників надійності об'єктів у цілому, а також їх скла доїшх частин.
Розрахунок показників надійності на стадії технічного завдання повинен здійснюватися з метою обгрунтування норм показників на д і й носії, якщо нони не визначені нормативною лов у мент а ції; іо.
Під час розробки технічної пропозиції здійснюють орієнтині та порівняльні розрахунки показників надійності .ты в и .і і га чеш і я і по собі» забезпечення їх необхідних значень, зокрема:
поріннчпня показппкін надійній ті можливих варіаніів коні гру к niniim) рішення;
,
1порівняння показників надійності вибраних варіантів конструктивного рішення з перспективними вимогами щодо надійності кращих вітчизняних і закордонних аналогів;
обгрунтування пропозицій і заходів щодо забезпечення, заданих вимог до надійності об'єктів і складових частин, які повинні бути розглянуті на наступній стадії розробки.
Під час розробки ескізного проекту проводять орієнтовні розрахунки, які підтверджують надійність об’єкта.
При проведенні розрахунків повинні вирішуватися такі завдання;
обгрунтування технічних рішень, спрямованих на забезпечення надійності;
порівняльна оцінка варіантів розроблюваного об’єкта (за показниками надійності з урахуванням тсхніко-скономічних показників, вимог безпеки і охорони навколишні ого середовища);
порівняння надійності даного об’єкта з існуючими об’єктами, перспективними вимогами та закордонними аналогами;
техніко-скономічне обгоунтування вимог до надійності складових частин об’єкта;
обгрунтування критеріїв відмов, критичних і граничних станів для проведення розрахунків показників надійності на наступних стадіях розробки об’єкта.
Під час розробки технічного проекту та робочої конструкторської документації проводять уточнений розрахунок показників надійності об’єкта і його ікладових частин, при цьому повинні бути вирішені такі завдання;
розрахунок показників надійності заново розроблюваних складових частин об’єкта;
розрахунок показників надійності вибраного варіанта об’єкта;
техніко-скономічне обгрунтування норм надійності складових частин і об’єкта в цілому;
обгрунтування нидів і обсягів резервування;
встановлення періодичності І обсягів робіт під час технічного обслуговування та ремонту;
встановлення орієнтовного складу і обсягу ЗІП, а також періодичності його попонисиня;
уточнення критеріїв підмов, критичних і граничних станів;
уточнення параметрів впливу зовнішніх факторів і режимів функціюв.лнія.
4.8 Вихідною інформацією для розрахунку показників надійності ■ б’гкм є:
— конструкторська (проектна) документація на різних стадіях розробки об’єкта (технічна пропозиція, ескізний проект, технічний проект, робоча конструкторська документація);банк даних про об’єкти-аналоги, що включає статистичні дані про експлуатаційну надійність;
банк даних про випробування, що включає відомості про напруженість деталей і складальних одиниць;
банк даних (довідкові дані) про показники надійності електро- радіовиробів та Інших компонентів;
відомості про умови експлуатації та режими навантаження.
Вибір методу розрахунку надійності здійснюють з урахуванням:
наявності вихідної інформації;
стадії розробки об’єкта;
ступеня складності об’єкта, його призначення та номенклатури показників надійності;
стратегії технічного обслуговування та ремонту.
Залежно від наявності вихідної інформації, стадії розробки та ступеня складності об’єкта можливі такі схеми розрахунку надійності:
розрахунок показників надійності за відомими функціями розподілу наробітків до відмови (ресурсу, терміну служби, терміну збе- режуваності і тривалості відновлення);
розрахунок показників надійності на основі аналізу фізичних процесів деградації об’єкта;
розрахунок показників надійності на основі міннісних характеристик матеріалу, деталей і умов їх навантаження під час експлуатації;
розрахунок показників надійності об’єктів за відомими значеннями показників надійності їх складових частин.
Порядок розрахунку надійності в загальному випадку складається з:
ідентифікації об’єкта, яка полягає у встановленні складу, структурної схеми надійності, умов експлуатації, навантажень, характеристик міцності, критеріїв відмов (критичних і граничних станів) об’єкта та його елементів, стратегії технічного обслуговування та ремонту;
■ встановлення (визначення) показників надійності елементів (складових частин) об’єкта з використанням довідкових даних (банків даних) чи встановлених у цьому стандарті методів;
розрахунок показників надійності об'єкта в цілому на основі встановлених у цьому стандарті методів.
Результати розрахунку надійності оформляють у вигляді розділу пояснювальної записки (технічного опису) або самостійного зніту, що допускає можливість незалежної перевірки розрахунків при експертизі проекту та контролю виконанії: Г13Н і місти гь: