Маньшин Юрий Павлович, доцент кафедры «Основы конструирования машин», кандидат технических наук, доцент
РФ, 344000, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1
Manshin, Yury P. - associate professor of the Machine Design Principles Department, Cand.Sci. (Eng.), associate professor
1, Gagarin sq., Rostov-on-Don, 344000, RF
Маньшина Елена Юрьевна, старший преподаватель кафедры «Основы конструирования машин»
РФ, 344000, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1
Manshina, Elena Yu. - senior lecturer of the Machine Design Principles Department
1, Gagarin sq., Rostov-on-Don, 344000, RF
Introduction. The issues on standardization of reliability indices in the early stages of machine design are considered. This approach maintains thetarget level of reliability when developing parts that are critical in view of stable operation. The work objective is to study design problems in this area. The analysis of the reliability regulation methods suggests that they are insufficient to design. Besides, there are some contradictions associated with the use of the exponential failure law in design.
Materials and Methods. At the stage of the task order, the numerical values of the operation time and reliability of the machine are determined. Then the values of the reliability probabilities or failures of the system and its elements are shown by exponential expressions. In them, degrees are the ranking parameters of the system reliability indices.
Research Results. The alternative approach to normalization is synthesized; it enables to complete a full structural analysis. Thus, the reliability indices of the entire system or parts, whose operational safety determines the machine reliability, can be assessed. Parts and other components, whose failures are not sudden, are considered without using the exponential law. This preserves the inherent simplicity of mathematical operations.
Discussion and Conclusions. The numerical value of the reliability probability (RP) of the machine as a whole, taken at the stage of the task order, is insufficient for the reliability target design. The specified RP and running time of the system elements, which are sources of failures developing according to different laws, are required. The results obtained can be used both in designing new mechanical systems with the reliability target, and in the modernization of machines.
Введение. В статье рассматриваются вопросы нормирования показателей надежности на ранних стадиях проектирования машин. Такой подход обеспечивает соблюдение заданного уровня надежности при разработке деталей, критичных с точки зрения стабильной эксплуатации. Цель работы — исследовать проблемы проектирования в указанной сфере. Анализ методов нормирования надежности позволяет утверждать, что их недостаточно для проектирования. Кроме того, отмечены противоречия, связанные с использованием в проектировании экспоненциального закона надежности.
Материалы и методы. На стадии технического задания определены численные значения наработки и безотказности машины. Затем значения вероятностей безотказной работы или отказов системы и ее элементов представлены степенными выражениями. В них степени являются параметрами ранжирования показателей безотказности элементов системы.
Результаты исследования. Синтезирован альтернативный подход к нормированию, который позволяет выполнить полный структурный анализ проекта. Таким образом, могут быть оценены показатели надежности всей системы или деталей, безотказность которых определяет надежность машин. Детали и другие элементы, отказы которых не внезапны, рассматриваются без применения экспоненциального закона. При этом сохраняется свойственная ему простота математических операций.
Обсуждение и заключения. Для проектирования с заданным уровнем надежности недостаточно числового значения вероятности безотказной работы (ВБР) машины в целом, принимаемого на стадии технического задания. Необходимы требуемые ВБР и наработки элементов системы, которые являются источниками отказов, развивающихся по разным законам. Полученные результаты могут быть использованы как при проектировании новых механических систем с заданным уровнем надежности, так и при модернизации машин.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.