Контрольные испытания. 
Надежность технических систем

Проверку соответствия фактического уровня надежности заданным требованиям для невосстанавливаемых изделий наиболее просто можно проводить по одноступенчатому методу контроля. Этот метод удобен также для контроля среднего времени восстановления восстанавливаемых изделий. Для контроля средней наработки на отказ восстанавливаемых изделий наиболее эффективен последовательный метод контроля. При одноступенчатых испытаниях заключение о надежности делают по истечении назначенного времени испытаний и по общему итогу испытаний. При последовательном методе проверка соответствия показателя надежности заданным требованиям делается после каждого очередного отказа и в эти же моменты времени выясняют, можно ли испытания прекратить или они должны быть продолжены.

При планировании назначается число испытываемых образцов л, время испытаний каждого из них / и допустимое число отказов т. Исходными данными для назначения этих параметров являются: риск поставщика (изготовителя) а', риск потребителя р приемочное и браковочное значение контролируемого показателя.

Риск поставщика — вероятность того, что хорошая партия, изделия которой имеют уровень надежности, равный или лучше заданного, бракуется по результатам испытаний выборки.

Риск заказчика — вероятность того, что плохая партия, изделия которой имеют уровень надежности хуже заданного, принимаются по результатам испытаний.

Значения а* и р‘ назначают из ряда чисел 0,05; 0,1; 0,2. В частности, правомерно назначать а' = р‘.

Невосстанавливаемые изделия. Браковочный уровень вероятности безотказной работы p^t), как правило, принимают равным значению />"(/), заданному в технических условиях. Приемочное значение вероятности безотказной работы p_a(t) принимают большим, чем браковочное значение Если время испытаний и режим работы приняты равными заданным, то число испытываемых образцов п и допустимое число отказов от при одноступенчатом методе контроля вычисляют по формулам, подобным (8.3) и (8.4),.

Пример 8.10. Требуется найти л и от, если в технических условиях указано p_H(t) = 0,80 (с доверительной вероятностью, а = 0,9).

Решение. Принимаем а' = р‘ = 0,2; />_р(/) = 0,80; р_а(г) = 0,98. Тогда из графика рис. 8.1 приближенно следует п = 15; р‘ = (п — т)/п = 0,925. Отсюда от = 1.

Восстанавливаемые изделия. Контроль средней наработки на отказ. Браковочный уровень средней наработки на отказ Г_р, как правило, принимают равным значению Т", заданному в технических условиях. Приемочное значение Т_а в ГОСТ 27.410 — 83 рекомендуется принимать в 1,5—15 раз превышающим Та. Чтобы избежать неопределенности при выборе значения Т_а, при отсутствии специальных требований можно принимать Т_а = = 2 Гр.

При использовании последовательного метода в координатах tJT_a по уравнениям (8.24) в предположении справедливости экспоненциального распределения строят наклонные линии (уравнения могут быть выведены с использованием функции максимального правдоподобия):

где.

Для частного случая Т_а= 2Г_Р графики последовательных испытаний на надежность представлены на рис. 8.3. Если после очередного отказа значение /я, рассчитанное по формуле (8.24), попадает на графике в область ниже линии соответствия, то результаты испытаний считают положительными, если в область ниже линии несоответствия — отрицательными, если между линиями соответствия и несоответствия, то испытания продолжают.

Считается, что при использовании последовательного метода продолжительность испытаний в среднем меньше на 50%, чем при одноступенчатом контроле. Для сравнения на рис. 8.3 звездочками отмечены соответствующие планы одноступенчатых испытаний.

Пример 8.11. Требуется назначить план испытаний восстанавливаемого изделия, если в технических условиях указано Т_н = 200 ч (а = = 0,9).

Принимаем а' = р' = 0,2; Г_р = 200 ч, Т_л = 2Г_Р = 400 ч. С учетом этих данных из рис. 8.2 следует:

испытания будут положительными при: a) t — 560 ч, m = 0; б) / = 800 ч, m й 1; в) t = 1080 ч, m 2; г) / = 1400 ч, m <, 3; д) t = 1720 ч, m <, 4; е) /= 1920 ч, m < 7;

Рис. 8.3. График последовательных испытаний при Г_а= 27jj:

1 — линии соответствия; 2 — линии несоответствия, * — соответствующие планы одноступенчатого контроля испытания будут отрицательными при: а) / = 0 ч, т > 2; б) / = 100 ч, т 2. 3; в) / = 520 ч, т? 4; г) / = 840 ч, т? 5; д) t = 1 120 ч, т? 6; е) / = = 1360 ч, т > 7.

В противном случае испытания продолжают.