Techninių objektų patikimumas
TURINYS
Įvadas
1. Pagrindinės objektų patikimumo teorijos sąvokos
2. Technikos objektų kokybės sąvoka
3. Ilgaamžiškumo ir išsilaikymo charakteristikos
4. Gedimų priežastys ir gedimų dažnis
5. Taisomų ir netaisomų objektų negendamumo charakteristikos
Išvados
Literatūra
ĮŽANGA
Gaminio patikimumas yra jo savybė išlaikyti savo kokybę, techninius parametrus iš anksto numatytą laiką. Vartotojas turėdamas gaminį tikisi, kad juo galės naudotis tam tikrą laiką, todėl gaminant sudėtingus technologinius įrenginius ypač stengiamasi ištirti jo patikimumą, kad vartotojas nepatirtų nuostolių. Gaminio patikimumo skaičiavimai jau prasideda projektavimo stadijoje, kadangi jau tuomet reikėtų ypatingai atsargiai rinktis medžiagas, jas tirti, bbandyti ir tik tuomet naudoti gamyboje. Gaminio patikimumas, negendamumas labai priklauso ir nuo eksploatacijos sąlygų, aplinkos sąlygų, darbo rėžimų, techninės priežiūros plano, todėl visas šitas sąlygas reikia ištirti ir apriboti vartojimo instrukcijoje.
TECHNIKOS OBJEKTŲ PATIKIMUMAS
1. Pagrindinės objektų patikimumo teorijos sąvokos
Produkto arba technikos objekto patikimumas P(t) ir nepatikimumas Q(t) gali būti vertinami tiktai tuo atveju, jei jis eksploatuojamas griežtai laikantis nustatytų sąlygų: darbo režimų, aplinkos sąlygų, žaliavų kokybės, techninės priežiūros plano ir t.t.
Mažo patikimumo pasekmė yra gedimas. Gedimų priežastys būna įvairios: dilimas, nnuovargis, korozija ir kt.
Patikimumas ir nepatikimumas laikui bėgant kinta. Eksploatuojamo gaminio patikimumas mažėja nuo vieneto (naujas gaminys) iki nulio (susidėvėjęs gaminys). Tuo pat metu nepatikimumas kinta nuo nulio iki vieneto. Bet kuriuo laisvai pasirinktu laiku gaminio patikimumo ir nepatikimumo suma llygi vienetui . t.y.
Kokybė ir patikimumas yra tarpusavyje susijusios gaminio savybės. Patikimumas gali būti apibūdinamas kaip gaminio savybė išlaikyti savo kokybę pakankamai ilgai. Todėl gaminys gali būti geros kokybės tiktai tada, kai jis yra patikimas. Pradinė gera kokybė nenaudinga, jeigu ji greitai prarandama. Tačiau patikimas gaminys nebūtinai yra geros kokybės: jis tiesiog gali ilgai išlaikyti prastą kokybę.
Patikimumas – tai objekto, dirbančio nustatytu režimu ir nustatytomis darbo, techninių aptarnavimų, sandėliavimo ir transportavimo sąlygomis, savybė nustatytą laiką atlikti savo funkcijas, išlaikant nustatytas eksploatacines charakteristikas. Technologiniai įrengimai laikomi patikimais, jei jie ne tik veikia, bet ir gamina tinkamą produkciją, t.y. negamina broko. Dabar vienas iš svarbiausių uždavinių – didinti objektų patikimumą.
Šiuolaikiniai įrenginiai yra labai sudėtingi, ir kuo sudėtingesni jie darosi, tuo labiau mmažėja jų patikimumas, jeigu nesiimama specialių priemonių jam padidinti. Technologiniai įrenginiai turi būti patikimi, kad gaminių charakteristikos nesikeistų pakankamai ilgą įrenginių eksploatacijos laiką. Be to, sudėtingų ir brangių technikos objektų prastovos yra labai nuostolingos. Sukurti labai patikimas sistemas galima tik taikant mokslinius patikimumo valdymo metodus.
Patikimumas yra kompleksinė objekto savybė, įvertinama dalinių savybių-
• negendamumo,
• pataisomumo,
• ilgaamžiškumo ir
• išsilaikymo -rodikliais.
Negendamumas – tai objekto gebėjimas nepertraukiamai išlaikyti tam tikrą laiką savo darbingumą.
Darbingumas – tai objekto būsena, kai jis gali atlikti savo funkcijas. Darbingumo praradimas vadinamas gedimu.
Pataisomumas – ttai objekto savybė, leidžianti numatyti, aptikti ir pašalinti jo gedimus, palaikyti ir atkurti darbingumą, atliekant remontą arba techninį aptarnavimą.
Ilgaamžiškumas – tai objekto savybė išlikti darbingam iki susidėvėjimo su pertraukomis remontams ir techninei priežiūrai.
Išsilaikymas – tai objekto savybė išlaikyti savo darbingumą sandėliuojant ar transportuojant.
Vieniems objektams didžiausią reikšmę turi negendamumas, kitiems – ilgaamžiškumas arba ilgaamžiškumas ir pataisomumas kartu paėmus. Negendamumas labai svarbus tokiems objektams, kuriems sugedus būna žmonių aukų arba didelių materialinių nuostolių (atominiai reaktoriai, lėktuvai, elektrinių turbinos ir kt.). Technologiniams įrenginiams svarbu ilgaamžiškumas ir pataisomumas. Išsilaikymas svarbus objektams, pagamintiems iš sparčiai senėjančių medžiagų, pvz., gumos arba plastmasių, taip pat sezoninėms mašinoms, kurios didžiąją metų dalį prastovi nenaudojamos, pvz., javų kombainai, sėjamosios, uogų, vaisių perdirbimo mašinos ir kt.
Technikos objektų gedimai būna funkciniai ir parametriniai.
Funkciniai gedimai nutraukia mašinos (įrenginio) darbą; įvykus tokiam gedimui, mašina (įrenginys) negali atlikti savo funkcijų.
Parametriniais vadinami tokie gedimai, kai įrenginys dirba, bet jo charakteristikos neatitinka reikalavimų. Pvz., staklės dirba, bet gamina netikslių matmenų detales; automobilis važiuoja, bet sunaudoja daugiau degalų, neišvysto numatyto greičio ir pan.
Pagal susidarymo trukmę gedimai skirstomi į staigius, lėtinius ir tarpinius.
Staigus gedimas įvyksta, kai staiga pasireiškia vienas ar keli atsitiktiniai veiksniai. Pvz., dėl pablogėjusio matomumo ir nuovargio vairuotojas įvažiuoja į duobę, dėl to sulūžta automobilio pusašė.
Lėtinis ggedimas įvyksta per ilgą laiką, pvz., peilio atšipimas, guolio išdilimas, korpuso korozinis suirimas ir t. t.
Tarpinis gedimas – tai laikinas savaime išnykstantis objekto funkcijų sutrikimas. Pvz., įjungtas elektros variklis su išdilusiais šepetėliais apsunkina radijo signalų priėmimą (radijo imtuvo darbo sutrikimas, radijo ryšio trikdžiai), išjungus tokį variklį, radijo prietaisai vėl gali normaliai dirbti.
Gedimai gali būti nepriklausomi ir priklausomi.
Nepriklausomus gedimus sukelia išoriniai arba mašinos vidiniai procesai, pvz., variklio tepalo filtro užsiteršimas yra nepriklausomas gedimas, nes jis įvyksta dėl variklio dalių dilimo,
tepalo išdegimo ir kitų variklyje vykstančių procesų. Laiku nepakeitus tokio filtro, dėl nepakankamo tepalo išvalymo gali užsikirsti stūmokliai cilindruose, ir tai jau bus priklausomasis gedimas.
Vienų objektų darbingumas gali būti atkuriamas, pataisant gedimą, kitų – ne. Pagal šią savybę technikos objektai skirstomi į taisomus ir netaisomus. Taisomieji objektai – tai objektai, kurių darbingumą galima atkurti, juos pataisant. Tokių objektai yra mašinos, varikliai, staklės, įvairūs įrenginiai ir pan. Netaisomieji objektai yra tokie, kurių nenumatoma arba neįmanoma pataisyti. Pvz., guoliai, elektros lempos, varžtai ir veržlės, stūmoklių žiedai, dauguma radijo detalių ir panašūs. Sugedęs toks objektas pakeičiamas nauju.
Technikos objekto būsena gali būti tvarkinga ir netvarkinga. Tvarkinga objekto būsena (tvarkingumas) yra tokia, kai visos objekto charakteristikos atitinka specifikaciją, t. y. projektinėje dokumentacijoje nurodytas parametrų vertes. Netvarkinga objekto bbūsena (netvarkingumas) yra tokia, kai bent viena objekto charakteristika neatitinka specifikacijos.
Netvarkingumas gali būti dvejopas: nesukeliantis gedimų (pažeista antikorozinė danga, subraižytas korpusas, nublukę užrašai ir kt.) ir sukeliantis gedimus (guolio laisvumas, variklio tepalo vonios nesandarumas, nepakankamai užveržti tvirtinimo varžtai ir pan.).
Vieniems objektams didžiausią reikšmę turi negendamumas, kitiems -ilgaamžiškumas arba ilgaamžiškumas ir pataisomumas kartu paėmus. Negendamumas labai svarbus tokiems objektams, kuriems sugedus, būna žmonių aukų arba didelių materialinių nuostolių (lėktuvai, raketos, atominiai reaktoriai, turbinos ir kt.). Technologiniams įrenginiams svarbu ilgaamžiškumas ir pataisomumas. Išsilaikymas svarbus objektams, pagamintiems iš sparčiai senėjančių medžiagų, pvz., gumos ir plastmasių, taip pat sezoninėms mašinoms, kurios didžiąją metų dalį prastovi nenaudojamos, pavyzdžiui, javų kombainai, sėjamosios, uogų, vaisių perdirbimo mašinos ir pan.
2. Technikos objektų kokybės sąvoka
Šiuo metu pasaulyje vyrauja vienalaikė inžinerija. Jos esminis bruožas yra tas, kad pats gaminys ir jo gamybos technologija (technologinis procesas, speciali įranga, kokybės kontrolės planas) projektuojami beveik tuo pačiu metu. Kitas svarbus vienalaikės inžinerijos bruožas yra tas, kad, projektuojant gaminį, išnagrinėjamas visas jo gyvavimo ciklas nuo koncepcijos suformavimo iki gaminio utilizavimo, baigus jį eksploatuoti. Šiuolaikiški geros kokybės gaminiai turi neteršti aplinkos. Baigus eksploatuoti, jie turi arba greitai suirti į nekenksmingas sudedamąsias dalis, arba turi būti panaudoti kaip žaliava kitiems technikos objektams gaminti. Didžiausias vienalaikės inžinerijos
pranašumas yra laiko nuo projektavimo pradžios iki objekto patekimo į rinką sutrumpinimas.
Technikos objekto kokybė yra sudėtinė savybė, apibūdinama įvairiomis charakteristikomis. Gaminio ar paslaugos kokybė gali būti apibūdinama kaip savybė tenkinti vartotojo reikmes. Akivaizdu, kad vartotojas paslaugą ar gaminį įvertina daugiau negu pagal vieną to gaminio ar paslaugos parametrą. Pavyzdžiui, apie televizoriaus kokybę sprendžiama ne tik iš vaizdo kokybės, bet ir iš garso kokybės, jautrumo, ilgaamžiškumo, negendamumo, vaizdo iškraipymo ir t. t.
Standartas ISO 9000 kokybę apibrežia taip: kokybė yra produkto ar ppaslaugos savybių ir charakteristikų visuma, leidžianti patenkinti vartotojo pareikštas ar numatomas reikmes.
Dažnai įvairios produkto savybės skirtingiems vartotojams turi nevienodą reikšmę. Pavyzdžiui, perkant automobilį vieniems svarbiau ekonomiškumas, kitiems – greitis, tretiems – patvarumas ir t. t. Dėl to ir kokybės samprata gali skirtis. Kokybės sąvoka apima dvi gaminio savybių grupes:
1 grupė – patikimumas, ilgaamžiškumas, pataisomumas, galingumas, našumas ir t. t. Šios savybės užtikrinamos, gaminį projektuojant ir gaminant, nuo jų daugiausia priklauso, ar gaminys bus sėkmingai parduotas.
2 grupė – defektų nebuvimas, t. y. vvartotojo įsitikinimas, kad objektą projektuojant, gaminant, transportuojant, sandėliuojant ir t. t. nebuvo padaryta klaidų bei pažeidimų, kurie galėtų išryškėti eksploatacijos metu. Šios objekto savybės daugiausia užtikrinamos, jį gaminant, ir turi įtaką jo kainai, t. y. vartotojas pasiryžęs mokėti daugiau, jeigu yyra įsitikinęs, kad perka gerą daiktą.
Technikos objektų kokybė įvertinama jo charakteristikų (parametrų) visuma – vertinamos tik tos charakteristikos, kurios prisideda prie vartotojo reikmių tenkinimo. Šios charakteristikos gali būti suskirstytos į tris grupes: tolydines, diskretines ir dvejetaines.
Tolydinės charakteristikos yra tokios, kurios gali įgauti bet kokią reikšmę nustatytame reikšmių intervale. Pavyzdžiui, automobiliui 100 km/h važiuojant greitkeliu gali reikėti 6 litrų, mieste 8 litrų degalų. Nors tolydinės charakteristikos gali įgauti įvairias reikšmes, tačiau jos yra objektyvios, nes gali būti tiksliai išmatuotos ir nepriklauso nuo kieno nors nuomonės.
Diskretinės charakteristikos naudojamos pažymėti savybėms, kurioms būdingos kelios reikšmės. Pavyzdžiui, automobilio išvaizda gali būti: 1) puiki; 2) gera; 3) patenkinama; 4) nepatenkinama. Diskretinės charakteristikos yra subjektyvios, t. y. priklauso nuo vertintojo nuomonės: tai, kas vienam atrodo puiku, kkitam gali būti tik patenkinama.
Dvejetainės charakteristikos naudojamos pažymėti savybėms, kurias objektas turi arba neturi. Dėl to šios charakteristikos dvejetainės skaičiavimo sistemos žymimos ženklais: 1 – savybė yra; 0 – jos nėra. Pvz., automobilis turi centrinį užraktą arba neturi; turi vairo stiprintuvą arba jo neturi ir t. t. Dvejetainės charakteristikos irgi yra objektyvios, nes nepriklauso nuo vertintojo nuomonės.
Tačiau visi gaminiai yra veikiami atsitiktinių veiksnių. Šių veiksnių įtaka pasireiškia gaminant produktą (mašiną, įrenginį) ir jį eksploatuojant tam tikromis sąlygomis. Visi atsitiktiniai veiksniai, tturintys įtakos technikos objekto darbui, vadinami atsitiktiniais įėjimo parametrais. Dėl jų poveikio pasikeičia objekto charakteristikos, kurios vadinamos išėjimo parametrais.
3. Ilgaamžiškumo ir išsilaikymo charakteristikos
Technikos objekto patikimumas yra kompleksinė sąvoka, todėl jis nustatomas įvertinant visas objekto ypatybes. Kiekviena objekto ypatybė -ilgaamžiškumas, negendamumas, pataisomumas ir išsilaikymas – apibūdinama tam tikrais rodikliais arba charakteristikomis. Gedimo susiformavimo ir jo pašalinimo laikas yra atsitiktiniai dydžiai, todėl patikimumo charakteristikos apskaičiuojamos tikimybių teorijos ir matematinės statistikos metodais.
Ilgaamžiškumo rodikliai yra vidutinis resursas, paskirtasis resursas, gamaprocentinis resursas, vidutinė eksploatacijos trukmė ir gamaprocentinė eksploatacijos trukmė.
Resursas – tai objekto išdirbis (darbo laikas) nuo jo naudojimo pradžios iki ribinės būsenos. Vidutinis resursas ir vidutinė eksploatacijos trukmė yra statistiniai rodikliai, apskaičiuojami ištyrus vienodų objektų grupę.
Gamaprocentinis resursas – tai išdirbis, kuris pasiekiamas su nurodyta tikimybe. Pavyzdžiui, posakis „Šio tipo siurblių devyniasdešimt penkių procentų resursas yra 5000 valandų“ reiškia 95% tikimybę (γ = 95%), kad siurbliai negesdami išdirbs 5000 valandų.
Gamaprocentinė eksploatacijos trukmė – tai kalendorinis gaminio eksploatavimo laikas, per kurį yra γ procentų tikimybė, kad objektas nepasieks ribinės būsenos.
Paskirtasis resursas – tai suminis išdirbis, kurį pasiekus objektą toliau eksploatuoti draudžiama.
Objekto resursas skiriasi nuo eksploatacijos trukmės tuo, kad resursas rodo tikrąją, mašinos darbo trukmę t.y. neįskaitant nedarbo dienų, prastovų dėl gedimų ir t.t. Jis išreiškiamas įvairiais vienetais: ddarbo valandomis, nuvažiuotais kilometrais, pagamintų gaminių skaičiumi ir t.t. Eksploatacijos trukmė nusako objekto gyvavimo kalendorinį laiką nuo eksploatacijos pradžios iki nurašymo, t.y. įskaitant įvairių prastovų trukmę.
Išsilaikymo charakteristikos yra vidutinis išsilaikymo laikas, paskirtasis sandėliavimo laikas ir gamaprocentinis išsilaikymo laikas. Šios charakteristikos rodo, kiek laiko nesugenda užkonservuotos mašinos, prietaisai ar kiti gaminiai bei jų dalys, kai jie laikomi tam skirtose vietose: aikštelėse, sandėliuose, garažuose ir t.t.
4. Gedimų priežastys ir gedimų dažnis
Projektuojamų objektų patikimumas turi būti apskaičiuojamas iš anksto. Skaičiavimams reikalingi duomenys apie tokių pat arba panašių objektų ar jų elementų patikimumo charakteristikas. Šie duomenys gaunami arba specialiais bandymais, arba statistiškai apdorojant eksploatacinius rodiklius. Specialūs patikimumo bandymai yra labai brangūs, todėl dažniausiai išbandomi ne patys gaminiai, o tiktai kai kurie jų elementai.
Tas pats elementas gali sugesti dėl kelių skirtingų priežasčių, t. y. gedimai gali būti įvairių tipų. Gaminio projektavimo stadijoje, norint iki minimumo sumažinti gedimo tikimybę, būtina išanalizuoti visus galimus elemento gedimo tipus, ištirti jų priežastis ir numatyti priemones gedimams išvengti arba jų dažniui sumažinti.
Sąlygos gedimams atsirasti susidaro dėl klaidų ir defektų visose objekto gyvavimo stadijose, t. y. projektuojant, gaminant ir eksploatuojant.
Gedimo priežastys skirstomos į dvi klases:
1) priklausomos nuo elemento medžiagos savybių,
2) nepriklausomos nuo medžiagos.
Nuo medžiagos savybių priklausantys gedimai yra tokie:
1) plastinės deformacijos, veikiant statinei apkrovai;
2) klupimas, vveikiant gniuždymo jėgai;
3) valkšnumo deformacijos;
4) išsidėvėjimas;
5) trapusis ar tąsusis suirimas, veikiant statinei apkrovai;
6) irimas, susidarant ir vystantis nuovargio plyšiui;
7) smūginis suirimas;
8) irimas dėl korozijos, irimas dėl aukštos temperatūros ir kt.
Objektai ir jų elementai taip pat gali sugesti dėl nuo medžiagos nepriklausančių priežasčių:
1) surinkimo klaidų;
2) paviršiaus įbrėžimų, iš kurių išsivysto nuovargio plyšys;
3) sandarumo praradimo;
4) tvirtinimų atsipalaidavimo;
5) padidėjusių vibracijų ir triukšmo;
6) netinkamo mašinos suderinimo;
7) prastos priežiūros ir t. t.
Projektavimo stadijoje atlikta gedimų analizė leidžia sumažinti gedimų intensyvumą pradinėje ir galinėje objekto eksploatavimo stadijose bei pailginti tarpinę stadiją, kurioje gedimų greitis stacionarus.
Tai gali būti pasiekta šiomis priemonėmis:
1) mažinant įtempius elemente;
2) įdirbant tam tikrą laiką naują elementą, kad praeitų pradinė gedimų stadija;
3) numatant atitinkamą techninę priežiūrą.
1 paveiksle parodyta, kaip kinta vidutinis gedimų greitis, keičiant elemento apkrovimą.
Kai labai padidėja elemento įtempimai (1 kreivė), gedimų greitis yra didelis, o stacionaraus gedimų greičio atkarpa maža. Mažinant įtempimus elemente, gedimų intensyvumas mažėja, o vidurinė horizontalioji kreivės dalis ilgėja, t. y. ilgėja elemento normalaus darbo trukmė (2 ir 3 kreivės).
1pav. Vidutinio gedimų greičio priklausomybė nuo elemento apkrovimo: 1 – labai dideli įtempimai; 2 – vidutiniai įtempimai; 3 – maži įtempimai;
Objekto patikimumui padidinti kartais atliekamas pradinis naujo elemento įdirbis. Tai sumažina gedimų skaičių eksploatacijos metu, be to, tas laikotarpis, kurio metu objektas dažnai genda, prabėga pas gamintoją, kur yra geros objekto remonto sąlygos. Laiku
atliekama techninė priežiūra trukdo objektui pasiekti trečiąją paveiksle parodytų kreivių stadiją, kuriai būdingas didėjantis gedimų intensyvumas.
Techninio aptarnavimo laikas gali būti apibūdintas kaip momentas, kada kai kurie objekto elementai pasiekia ribinį būvį. Neatlikus techninio aptarnavimo, tų elementų darbingumas pradėtų katastrofiškai mažėti ir tai galėtų sukelti nepataisomus kitų objekto elementų gedimus. Pavyzdžiui, laiku nepakeitus tepalo ir tepalo filtro vidaus degimo variklyje, jo darbas pablogėtų, ir po tam tikro laiko stūmokliai galėtų užstrigti cilindruose; laikų nepakeitus ratų padangų, jos slystų stabdymo metu ir ssukeltų rimtos avarijos grėsmę.
Techninis aptarnavimas turi būti atliekamas tuo momentu, kada gedimų dažnis ima didėti, t.y. objektas pereina į intensyvaus senėjimo būseną, o negendamumo funkcija P(t) smarkiai mažėja (2 pav. ). Atlikus techninį aptarnavimą, objektas grąžinamas į normalaus darbo intervalo pradžią, kuriai būdinga stacionari gedimų dažnio reikšmė ir didelė negendamumo tikimybė P(t).
2 pav. Techninių aptarnavimų įtaka negendamumui P(t) ir gedimų dažniui :
1 ir 2- techniniai aptarnavimai
Projektuojamų objektų patikimumas turi būti apskaičiuojamas iš anksto. Skaičiavimams atlikti reikalingi duomenys apie tokių ppat arba panašių objektų ar jų elementų patikimumo charakteristikas. Šie duomenys gaunami arba specialiais bandymais, arba statistiškai apdorojant eksploatacinius rodiklius.
Specialūs patikimumo bandymai yra labai brangūs, todėl dažniausiai išbandomi ne patys gaminiai, o tiktai kai kurie jų elementai. Sudėtingų brangių technikos oobjektų gedimai registruojami, nurodant gedimo tipą ir sugedusį elementą. Vėliau gedimai klasifikuojami pagal juos sukėlusį reiškinį.
Dažniausiai naudojamas eksperimentiškai nustatomas parametras yra vidutinis gedimų intensyvumas (greitis) λ. Jis apskaičiuojamas, dalijant suminį gedimų skaičių per stebėjimo laiką iš suminio išdirbio per tą patį laiką. Šitaip skaičiuojant, daroma prielaida, kad vidutinis gedimų intensyvumas yra pastovus per visą stebėjimų laiką.
5. Taisomų ir netaisomų objektų negendamumo charakteristikos
Netaisomieji objektai dirba tik iki pirmojo gedimo, todėl jų negendamumą rodo vidutinis išdirbis (darbo laikas) iki gedimo. Apskaičiuojamas vidutinis išdirbis iki gedimo:
Čia Ti – i-ojo objekto išdirbis iki gedimo;
– suminis darbo laikas.
Jeigu vienodomis sąlygomis dirba N objektų partija, įvairiais eksploatacijos laikotarpiais gedimų skaičius per laiko vienetą bus skirtingas. Jį apibūdina gedimų intensyvumas X(t). Vidutinis gedimų intensyvumas apskaičiuojamas iš fformulės :
Matome, kad vidutinis gedimų intensyvumas yra atvirkščiai proporcingas vidutiniam išdirbiui iki gedimo, t.y.
Pagrindinis netaisomųjų objektų negendamumo rodiklis yra negendamumo tikimybė P(t). Jeigu per laiką t iš N vienodų objektų, dirbusių tomis pačiomis sąlygomis, sugedo n{t) objektų, tai negendamumo per laiką t tikimybė bus
Funkcija P(t) išreiškia tikimybę, kad per laiką t objektas nesuges. Ji monotoniškai mažėja, nes, ilgėjant darbo trukmei t, objekto negendamumas mažėja. Tai pavaizduota pavyzdyje su techninio objekto patikimumu 3pav.
3pav. Techninio objekto patikimumo funkcija
Objekto normalus darbas per laiką tt ir gedimas yra priešingi įvykiai, todėl gedimo tikimybė
Q(t) =1-P(t).
Funkcijos Q(t) išvestinė f(t) vadinama gedimų tikimybės pasiskirstymo tankiu:
Panaudojant gedimų tikimybės tankį, gali būti užrašyta tiksli gedimų intensyvumo reikšmė
Suintegravę gauname:
Gautoji formulė yra bendriausia objektų negendamumo tikimybės išraiška, nes X(t) gali būti bet kokia laiko funkcija. Dažnai ji vadinama pagrindine patikimumo teorijos lygtimi.
Objekto negendamumo tikimybės P(t) priklausomybė nuo laiko vadinama patikimumo funkcija. Priklausomai nuo darbo trukmės ji gali įgauti įvairias reikšmes tarp nulio ir vieneto , t.y. 0 < P (t) < 1. Paleidimo momentu bet koks visas objektas ir jo elementai yra darbingi, todėl galima tvirtinti, kad per be galo trumpą laiko tarpą šis darbingumas bus išlaikytas, t.y. tokio įvykio tikimybė lygi vienetu, P(t0) = 1. Objektui dirbant pakankamai ilgai, negendamumo tikimybė mažėja ir kai t —> , P(t) —> 0. Tarp ribinių reikšmių P(t) = 1 ir P(t) = 0 patikimumo funkcija monotoniškai mažėja, t.y. tikimybė, kad objektas ilgai dirbs negesdamas artėja prie nulio.
Taisomieji objektai gerokai skiriasi nuo netaisomųjų objektų. Jie gali gesti daug kartų; pataisyti jie vėl dirba kaip nauji. Eksperimentiškai įvertinant taisomųjų objektų negendamumą, paprastai stebima N objektų eksploatacinėmis sąlygomis ir fiksuojamas kiekvieno gedimų skaičius mt(t) per laiką t. Remiantis tokių stebėjimų duomenimis, apskaičiuojamas vidutinis gedimų sskaičius
Vidutinio gedimų skaičiaus per trumpą laiką santykis su šiuo laikotarpiu (išdirbiu) vadinamas gedimų dažniu (t). Apytiksliai (t) apskaičiuojamas pagal formulę
∆t- mažas laiko tarpas.
Gedimų dažnio dimensija yra gedimų skaičius per laiko vienetą. Gedimų dažnis (t) yra viena iš pagrindinių objektų ir jų elementų negendamumo charakteristikų. Jis apibūdina gedimų intensyvumą. Gedimų dažnis (t) yra objekto eksploatacijos trukmės funkcija.
4 pav. Gedimų dažnio priklausomybė nuo eksploatacijos trukmės:
1 – teorinė kreivė, 2 – realus gedimų dažnis
4 pav. pavaizduota gedimų dažnio priklausomybė nuo objekto eksploatacijos trukmės. Kreivėje aiškiai matosi trys stadijos: I, II ir III. Didelės gedimų dažnio (t) reikšmės būdingos objekto eksploatacijos pradžiai ir pabaigai ( I ir III stadijos). Primoje stadijoje gedimų skaičius sparčiai mažėja, nes išmokstama objektą naudoti, pašalinami jo gamybos defektai. Paskui eina objekto normalaus darbo periodas (II); šiuo periodu gedimų dažnis (t) = const. Toks gedimų dažnis vadinamas stacionariu. Šiuo laikotarpiu gedimai dažniausiai yra atsitiktiniai. Jų priežastis — nukrypimai nuo normalaus darbo režimo. Trečioje stadijoje gedimų pagausėja dėl objekto elementų nudilimo, senėjimo ir kitų priežasčių. Dėl padažnėjusių gedimų objektą toliau eksploatuoti netikslinga ir jis arba nurašomas, arba atliekamas jo kapitalinis remontas. Laikoma, kad po kapitalinio remonto gedimų dažnis yra stacionarus.
Stacionarus gedimų dažnis atvirkščiai proporcingas vidutiniam išdirbiui tarp ggedimų :
Vidutiniu išdirbiu tarp gedimų T vadinamas vidutinis darbo laikas tarp dviejų vienas po kito įvykusių gedimų. Kai objektas naujas, vidutinis išdirbis tarp gedimų mažas; eksploatuojant objektą jis didėja. Objekto normalaus darbo periodu vidutinis išdirbis taip gedimų yra pastovus ir maksimalus, o objektui dylant, senėjant, išsiderinant, jis mažėja.
