СХЕМА ПОТЕРИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ

Общая схема потери работоспособности может быть представ­лена в следующем — виде. Пусть х—один из параметров, характе­ризующих работоспособность объекта. Параметр х может иметь любое физическое толкование. Это может быть мощность авиаци­онного двигателя, электродвигателя, .коэффициент полезного дейст­вия и т. д.

В общем случае таких параметров может быть несколько, при­чем на каждый параметр задают допустимые пределы, соответст­венно минимальные значения параметра xmin и максимальное зна­чение Хш-и-

Если параметр находится в интервале Xmin—xmax (интервале допусков), объект считается работоспособным. Б том случае, ког­да хотя бы одни из параметров выходят за пределы допусков, объ­ект теряет работоспособность — наступает его отказ.

Будем предполагать, что в процессе эксплуатации значение па­раметра х постепенно уменьшается. Тогда изменение параметра х от начального значення до минимально допустимого xmm и пред­ставляет собой процесс изменения технического состояния объекта, постепенную потерю им работоспособности, происходящую при его эксплуатации.

Допустим, х характеризует мощность двигателя. В силу конст­руктивных особенностей я степени несовершенства изготовления различные узлы и механизмы двигателя обладают геометрической неточностью. Это приводит к разбросу значений мощности у двига­телей выпускаемой заводом серин. Разброс значений параметров чаще всего подчиняется нормальному" закону, а величина рассеива­ния может быть обозначена буквой Ді (рис. 4.5).

У работающего объекта в силу действия быстро протекающих физических процессов произойдет дальнейшее увеличение отклоне­ний. Это отклонение определится полем рассеивания Д2.

Общий эффект от воздействия двух указанных факторов может быть оценен, если воспользоваться вероятностным методоXI сложе­ния дисперсий отдельных процессов. При этом суммарное поле рас-

Обозначим центр группирования начальных значений парамет­ра Хо.

Поскольку начальная неточность значения параметра есть дс, то запас соста aj=x0—а.—xmin-

В процессе эксплуатации происходит постепенное изнашива­ние элементов конструкции летательных аппаратов Это обстоя­тельство учитывается в модели тем, что предлагается наличие сред­ней скорости v уменьшения центра группирования значений пара­метров. При этом за время I начальное значение х0 сместится на величину at = vt. __

Процесс изнашивания происходит не детфмидрровашк^ а слу­чайно. Поэтому здесь также будет иметься" .поле рассеяния, — вели­чину которого обозначим At. Следовательно, .к моменту t поме на­чала эксплуатации суммарное поле рассеяния значений параметра составит

Дс(=1//Г дї + АІ + Ло

Этому соответствует среднее отклонение значений параметра а2-— ~ дс(. Центр группирования значении параметра в момент

t есть xt=xo—at, а остающийся резерв bt доводится до минимально допустимого уровня

bt=x, a2 — Сг. іг.: "Х;> a, Oj

На рис. 4.5 рассматриваемому моменту соответствует состояние I.

С течением времени возрастает возможность выхода параметра х за минимально допустимый уровень, т е. возможность отказа •объекта. Количественно это оценивается вероятностью безотказной работы P{t) за время t. В случае если рассеивание параметров ха-

где 0=^ф^0,5 — нормированная функция Лапласа.

ний параметра (т е. bt>0), .вероятность безотказной работы Р(() практически равна единице. Опасность составляют лишь внезапные отказы от внешних воздействий, ire связанные с техническим состо­янием двигателя.

При длительной эксплуатации двигателя начинают сильнее яро — являть себя медленно протекающие процессы, такие как износ тру­щихся узлов, коррозия и т. д., которые приводят со временем к ухудшению его технического состояния. В некоторый момент вре­мени резерв исчерпывается (состояние II). После этого вероятность отказа I—P(i) будет быстро нарастать. Следовательно, момент ис­черпания ресурса должен определять межремонтный ресурс изде­лия

Изменение параметров, характеризующих работоспособность двигателя, происходит со временем в результате следующих явле­ний-

увеличение зоны поля рассеяния Д<, что объясняется. ростом за­зоров и люфтов в сочленениях конструктивных элементов, а также изменение жесткости и других характеристик, влияющих на ход быстропротекающих процессов; износ я старение узлов и деталей;

увеличение значения at вследствие тех же процессов износа и старения деталей, изменения теплового режима, увеличения коэф­фициента трения и т. д.

Увеличение зоны рассеивания параметров и изменение техниче­ского состояния приводит со временем к значительному уменьше­нию. вероятности безотказной работы (состояние III). Вероятность безотказной работы также овязана со случайными внешними воз­действиями, приводящими к — внезапным отказам агрегатов, не за­висящим от длительности функционирования.