Виды распределения отказов

Как следует из предыдущих выводов, для получения полной информации о надежности объекта достаточно знать такие характеристики, как плотность распределения отказов или интенсивность отказов. В качестве типичного объекта можно рассмотреть достаточно сложную новую механическую систему. Наблюдения за работой такого устройства позволяют на основании громадного статистического материала рассмотреть кривую интенсивности отказов следующего вида (рисунок 5.1).

Рисунок 5.1 – Кривая кинетики изменения интенсивности отказов

за период эксплуатации

Сразу же после пуска механического устройства наблюдается статистически определенное количество отказов, которые обусловлены такими факторами, как наличие скрытых дефектов (несоответствие прочностных характеристик, нарушение технологии изготовления, сборки, монтажа и т.п.) [5]. В интервал времени от 0 до t₁ (участок 1) интенсивность отказов, первоначально достаточно высокая, быстро снижается. Этот период эксплуатации называют приработкой или "выжиганием слабых элементов". Затем наблюдается стабилизация отказов и в течение довольно длительного времени от t₁ до t₂ отказы становятся относительно редким явлением, носят случайный характер и определяются различными случайными факторами. Участок 2 называют периодом нормальной работы и в этот период l=const. По мере дальнейшего функционирования объект накапливает различные износные отклонения (усталость, старение материала, износ, ослабление посадок и т.п.) и попадает в полосу отказов, интенсивность которых постепенно возрастает. В конечном итоге возможно наступление такого состояния, при котором отказы следуют лавинообразно. Это период катастрофического изнашивания, эксплуатация в котором может быть небезопасной (участок 3). Вполне очевидно, что в зависимости от времени эксплуатации параметры надежности должны рассчитываться с учетом различия в кинетике изменения интенсивности отказов. Практика показывает, что с позиций математической статистики она может быть описана с помощью ряда так называемых законов распределения случайной величины, под которой следует понимать значение интенсивности отказов. К механическим системам наиболее применимы следующие законы распределения.