Методы обеспечения безотказной работы технических систем

Безотказность – одно из самых важных свойств надежности тех-нических систем. Поэтому обеспечение безотказной работы сложных технических систем служит общему повышению их надежности. И наоборот, обеспечивая надежность сложных систем, мы прежде всего обеспечиваем их безотказную работу. Поэтому говоря об обеспечении и повышении надежности сложных технических систем будем иметь в виду прежде всего их безотказную работу.
Безотказная работа сложных технических систем обеспечивается, главным образом, на стадиях проектирования, конструирования и изго-товления.
При проектировании и конструировании применяют схемные и конструктивные методы обеспечения безотказной работы технических систем.
К схемным методам относятся:
- минимизация необходимого числа элементов сложной системы;
- использование резервирования;
- создание схем, которые исключают возникновение опасных по-следствий при отказах составляющих их элементов;
- обеспечение оптимальной последовательности работы элемен-тов схемы;
- выполнение предварительного расчета надежности создаваемой технической системы.
Конструктивными методами обеспечения надежности являются:
- использование элементов, имеющих малую интенсивность отка-зов в заданных условиях эксплуатации;
- рациональный выбор параметров, подлежащих контролю;
- создание благоприятного режима для работы элементов;
- правильный выбор допусков на изменение основных параметров элементов и систем;
-унификация элементов и систем;
- защита элементов системы от ударов и вибрации;
- обеспечение эксплуатационной технологичности конструкции;
- использование при разработке эксплуатационной документации опыта применения системы, подобной разрабатываемой.
Типовые мероприятия, обеспечивающие предотвращение отказов на стадии конструирования, делятся на методы и средства предупредительно-го, контролирующего и защитного характера.
К предупредительным мерам относятся:
- применение апробированных методов и средств обеспечения надежности;
- выбор наилучших проектно-конструкторских решений на основе анализа альтернативных вариантов;
- обеспечение запасов работоспособности по различным видам нагрузок и отказов;
- применения метода резервирования элементов и систем;
- выбор высоконадежных конструктивных элементов и материалов;
- создание элементов, пригодных для контроля и ремонта;
- обучение проектировщиков, конструкторов, испытателей современным методам и способам обеспечения надежности технических систем;
- установление проектных норм надежности и норм испытаний при экспе-риментальной отработке;
- создание новых средств контроля и диагностики.
К контрольным мерам относятся:
- опытная проверка новых технических решений;
- проверка всех режимов работы системы;
- автономные и комплексные испытания;
- проверка и исправление конструкторской документации;
- опытная проверка запасов работоспособности во всех режимах ра-боты системы;
- контроль надежности;
- контроль качества труда исполнителей, самоконтроль.
К числу защитных мер относятся:
- анализ видов и последствий отказов;
- включение в состав системы специальных устройств, способных обеспечить безопасность в случаях возникновения отказов;
- отработка основных режимов работы системы при отказе;
- тренировка персонала;
- внедрение технических решений, обеспечивающих локализацию от-казов;
- применение оперативного контроля и управление функционирова-нием системы;
- обеспечение сохранения работоспособности элемента при отказах в системах;
- разработка системы обслуживания и восстановления техники.
В каждой отрасли техники применяются свои, характерные для нее методы конструирования. Однако при этом можно выделить некоторые общие способы повышения надежности, которые могут быть использова-ны в технических системах различного вида.
Одним из таких способов повышения надежности может быть созда-ние больших запасов прочности конструкции. Например, при расчете от-ветственных силовых конструкций их рассчитывают с десятикратным за-пасом прочности (при максимальном усилии по техническим условиям 500 кг, рассчитывают на 5000 кг). При конструировании гидравлических и пневматических систем, если установлено максимальное удельное давление 5 кг/см2, их рассчитывают на 50 кг/см2.