ПОНЯТИЕ НАДЁЖНОСТИ В ТЕХНИКЕ

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрены понятия надежности, изменения основных параметров за последние десятилетия и основные требования надежности в современном мире техники, авиации, электроники и электроаппаратуры.

ABSTRACT

The article discusses the concepts of reliability, changes in basic parameters over the past decades and the basic requirements of reliability in the modern world of technology, aviation, electronics and electrical equipment.

Ключевые слова: надежность, эксплуатация, технические устройства, аппаратура, мощность, механическое оборудование.

Keywords: reliability, operation, technical devices, equipment, power, mechanical equipment.

За последние десятилетия на пути технического прогресса в технике возникла проблема обеспечение высокой надёжности устройств и систем, состоящих из большого числа элементов, которая до сих пор остается нерешённой. Хотя были достигнуты значительные успехи в уменьшении интенсивности отказов компонентов, разработке прогрессивных методов конструирования, направленных на обеспечение схемной надёжности, и рациональных способов резервирования. Всё же возрастание сложных современных комплексов управления промышленными и транспортными объектами пока опережает достижения в разработке средств, позволяющих сохранять надёжность таких комплексов на уровне, обеспечивающем эффективное выполнение решаемых ими задач.

В последние годы к изучению вопросов, связанных с повышением надёжности сложных устройств, было привлечено внимание большего числа ученных и инженеров. Уже накоплено много фактов, сделано немало важных обобщений по вопросам теории и практики надёжности, а перечень литературных источников содержит не одну тысячу названий. Чтобы оценить грандиозность работ, выполненных «энтузиастов надёжности», достаточно перелистать любой сколько-нибудь полный библиографический указатель статей по вопросам надёжности и контролю качества.

Вместе с тем проблемой надёжности интересуются теперь не только специально занимающейся ею исследователи, но и широкие круги инженеров, разрабатывающих, испытывающих и эксплуатирующих технические средства самого различного вида и назначения. Естественно, что каждый инженер не может охватить публикуемые в десятках журналов различного профиля работы по вопросам надёжности, число которых экспоненциально возрастает. Возникает необходимость в адаптированном изложении как основных понятий и методов современной теории надёжности, так и способов инженерного расчета надёжности на стадиях её проектирования, испытания и эксплуатации.

Что такое надёжность? В словарях и энциклопедиях можно найти различные толкования этого слова, относящегося к категории таких абстрактных понятий, как красота, добро и честность. Абстрактные понятия для разных людей имеют различное содержание и трудно поддаются определению. То, что кажется прекрасным одному человеку, другому может показаться уродливым. Понятия, которые трудно определить, еще труднее измерить.

Однако, в технике и математической статистике надёжность имеет вполне точное значение. Она не только может быть точно определена, но и рассчитана, объективно оценена, измерена, испытана и даже распределена между отдельными частями аппаратуры. Таким образом, для нас, инженеров, надёжность отнюдь не абстракция, а нечто принадлежащее суровой действительности. Надёжность имеет для нас такое же значение, как рабочие характеристики аппаратуры, а очень часто она даже важнее этих характеристик.

Пусть имеется двигатель внутреннего сгорания, рассчитанный на создание определенной мощности, или некое электронное оборудование, предназначенное для определенного усиления. Если случиться, что во время работы создаваемые ими мощность или усиление будут меньше предусмотренных техническими условиями, то такая работа, хотя она и не является наилучшей, в определенных условиях все же может быть удовлетворительной и двигатель или электронное оборудование могут оказаться вполне надёжными. С другой стороны, двигатель какой-либо иной конструкции, который легко развивает полную мощность, отвечающую техническим условиям, может внезапно отказать в работе. Тут-то мы и встречаемся с понятием надёжности.

Отказы оборудования могут превратиться в кошмар для инженера, занимающегося его проектированием, производством, обслуживанием и эксплуатацией. Но надёжность затрагивает не только инженера и изготовителя, часто она больше всего сказывается на потребителе. Цена надёжности очень высока. И помочь тут может только налаженная служба надёжности.

С проблемами надёжности человеку пришлось столкнуться с самого начала промышленного века. Классическим примером являются шариковые и роликовые подшипники, интенсивное изучение эксплуатационных характеристик которых было проведено еще на заре развития транспорта. Другим примером надёжности подхода является проектирование оборудования с большим сроком службы.

Первоначально исследования надёжности ограничивались областью механического оборудования. Однако с развитием электрификации значительные усилия были приложены к тому, чтобы обеспечить надёжную передачу электроэнергии. Параллельное использование генераторов, трансформаторов и линий передач, объединение высоковольтных линий в общественную сеть – все это послужило главной цели: сделать снабжение электроэнергией возможно более надёжным. Не будет преувеличением сказать, что снабжение электроэнергией в настоящее время обладает почти 100%-ной надёжностью.

С появлением авиации возникла проблема надёжности бортовой аппаратуры, решить которую оказалось значительно сложнее, чем для стационарного или наземного транспортного оборудования. Но и в этой области за последние десятилетия достигнуты выдающиеся успехи благодаря изобретательности и искусству конструкторов летательных аппаратов.

Новая эра в проблеме надёжности началась с появлением и развитием электроники, реактивной авиации звуковых и сверхзвуковых скоростей, баллистических снарядов и космических кораблей. Вначале проблемы надёжности решалась путем использование высоких запасов прочности, что приводило к огромному увеличению веса оборудования, или же путем широкого применения резервирования, что опять таки приводило к увеличению общего веса, или, наконец, изучением отказов и неисправностей предыдущих конструкций при разработке новой аппаратуры. Однако для совершенно новых типов авиационного оборудования и электронной аппаратуры такой подход оказался неприемлемым. Одновременно со стремительным развитием самолето- и ракетостроением и средств современной электроники росли требования существенного уменьшения веса и габаритов аппаратуры, чтобы иметь возможность уместить тысячи и десятки тысяч элементов в небольшом объеме.

Надёжность – это мера способности аппаратуры работать безотказно, когда она находится в эксплуатации. Количественно надёжность выражается вероятностью безотказной работы аппаратуры в течении длинного периода времени в расчетных условиях эксплуатации. Этим периодом может быть заданное время выполнения единичной операции или определенного количества последовательных операций или заданий. Понятием, противоположным надежности, являются понятие ненадежности, которых определяется как вероятность отказа в течении заданного времени работы.

Список литературы:

1. Маткаримов, Ш. А., & Ахмедов, А. У. (2020). Расчет асфальтобетонных дорожных покрытий на упругом основании. Главный редактор: Ахметов Сайранбек Махсутович, д-р техн. наук; Заместитель главного редактора: Ахмеднабиев Расул Магомедович, канд. техн. наук; Члены редакционной коллегии, 96.
2. Маткаримов А.А., & Маткаримов Ш.А. (2020). РАЗВИТИЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ В УЗБЕКИСТАНЕ: ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ. Экономика и социум, (1 (68)), 579-582.
3. Маткаримов, Шухрат  (2022). ВЛИЯНИЕ СКОРОСТИ ВОЗДУШНОГО ПОТОКА НА ХАРАКТЕР ДВИЖЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ЗЕРНОСОЛОМИСТОГО ВОРОХА. Oriental renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences, 2 ( Special Issue 4-2), 817-824.
4. Маткаримов, Ш. А. (2023). РОЛЬ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ФАКТОРА ПРИ УПРАВЛЕНИИ СОВРЕМЕННЫМИ УСТРОЙСТВАМИ. Universum: технические науки, (6-1 (111)), 27-28.