что такое интенсивность отказов
Интенсивность отказов
Интенсивность отказов — соотношение числа отказавших объектов (образцов аппаратуры, изделий, деталей, механизмов, устройств, узлов и т. п.) в единицу времени к среднему числу объектов, исправно работающих в данный отрезок времени при условии, что отказавшие объекты не восстанавливаются и не заменяются исправными. Другими словами, интенсивность отказов численно равна числу отказов в единицу времени, отнесенное к числу узлов, безотказно проработавших до этого времени.
где N — общее число рассматриваемых изделий;
f(t) — частота отказов узлов (деталей);
P(t) — вероятность безотказной работы;
n(t) — число отказавших образцов в интервале времени от 
до 
;
— интервал времени;
— среднее число исправно работающих образцов в интервале : 
где 
— число исправно работающих образцов в начале интервала ;
— число исправно работающих образцов в конце интервала .
Примеры
При испытании длительностью 3000 часов из 1000 изделий отказало 150. Интенсивность отказов этих изделий:
Например, средние значения интенсивностей отказов составляют:
См. также
Ссылки
А.М. Половко Основы теории надежности Изд. Наука М. 1964
Полезное
Смотреть что такое «Интенсивность отказов» в других словарях:
ИНТЕНСИВНОСТЬ ОТКАЗОВ — показатель надежности неремонтируемых технических устройств. Наиболее часто применяется для характеристики надежности узлов радиоэлектронных и автоматических систем. Численно равна вероятности отказа устройства в единицу времени начиная с… … Большой Энциклопедический словарь
интенсивность (отказов) — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN density … Справочник технического переводчика
интенсивность отказов — Условная плотность вероятности возникновения отказа объекта, определяемая при условии, что до рассматриваемого момента времени отказ не возник. [ГОСТ 27.002 89] [ОСТ 45.153 99] Тематики надежность средств электросвязинадежность, основные понятия… … Справочник технического переводчика
Интенсивность отказов — 3.13 Интенсивность отказов по ГОСТ 27.002. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
интенсивность отказов; Fx — 3.9 интенсивность отказов; Fx (failure rate; Fx): Процент испытанных ламп одного типа, каждая из которых достигла конца срока службы. Примечания 1 Под интенсивностью отказов для ламп понимают совместный отказ СД и устройств управления. 2 Для ламп … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
интенсивность отказов — gedimų sparta statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. failure rate; failure ratio vok. Ausfallrate, f; Ausfallsatz, m rus. интенсивность отказов, f; частота отказов, f pranc. fréquence des défaillances, f; taux de défaillances, m … Automatikos terminų žodynas
интенсивность отказов — gedimų dažnumas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. failure rate; failure ratio vok. Ausfallrate, f; Ausfallsatz, m rus. интенсивность отказов, f; частота отказов, f pranc. taux de pannes, m; taux des défaillances, m ryšiai:… … Radioelektronikos terminų žodynas
интенсивность отказов — показатель надёжности неремонтируемых технических устройств. Наиболее часто применяется для характеристики надёжности узлов радиоэлектронных и автоматических систем. Численно равна вероятности отказа устройства в единицу времени начиная с… … Энциклопедический словарь
интенсивность отказов — gedimų sparta statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. failure rate; fault rate vok. Ausfallrate, f rus. интенсивность отказов, f pranc. taux d avarie, m; taux de défaillances, m; taux de pannes, m ryšiai: palygink – gedimų dažnumas … Radioelektronikos terminų žodynas
Интенсивность отказов (λ0) — 3.1.29 Интенсивность отказов (λ0) условная плотность вероятности возникновения отказа ОТЭ, определяемая при условии, что до рассматриваемого момента времени отказ не возник. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Образовательный блог — всё для учебы
Различают вероятностные (математические) и статистические показатели надежности. Математические показатели надежности выводятся из теоретических функций распределения вероятностей отказов. Статистические показатели надежности определяются опытным путем при испытаниях объектов на базе статистических данных эксплуатации оборудования.
Надежность является функцией многих факторов, большинство из которых случайны. Отсюда ясно, что для оценки надежности объекта необходимо большое количество критериев.
Критерий надежности – это признак, по которому оценивается надежность объекта.
Критерии и характеристики надежности носят вероятностный характер, поскольку факторы, влияющие на объект, носят случайный характер и требуют статистической оценки.
Количественными характеристиками надежности могут быть:
• вероятность безотказной работы;
• среднее время безотказной работы;
• интенсивность отказов;
• частота отказов;
• различные коэффициенты надежности.
1. Вероятность безотказной работы
Служит одним из основных показателей при расчетах на надежность.
Вероятность безотказной работы объекта называется вероятность того, что он будет сохранять свои параметры в заданных пределах в течение определенного промежутка времени при определенных условиях эксплуатации.
В дальнейшем полагаем, что эксплуатация объекта происходит непрерывно, продолжительность эксплуатации объекта выражена в единицах времени t и эксплуатация начата в момент времени t=0.
Обозначим P(t) вероятность безотказной работы объекта на отрезке времени [0,t]. Вероятность, рассматриваемую как функцию верхней границы отрезка времени, называют также функцией надежности.
Вероятностная оценка: P(t) = 1 – Q(t), где Q(t) — вероятность отказа.
Из графика очевидно, что:
1. P(t) – невозрастающая функция времени;
2. 0 ≤ P(t) ≤ 1;
3. P(0)=1; P(∞)=0.
На практике иногда более удобной характеристикой является вероятность неисправной работы объекта или вероятность отказа:
Q(t) = 1 – P(t).
Статистическая характеристика вероятности отказов: Q*(t) = n(t)/N
2. Частота отказов
Частотой отказов называется отношение числа отказавших объектов к их общему числу перед началом испытания при условии что отказавшие объекты не ремонтируются и не заменяются новыми, т.е
a*(t) = n(t)/(NΔt)
где a*(t) — частота отказов;
n(t) – число отказавших объектов в интервале времени от t – t/2 до t+ t/2;
Δt – интервал времени;
N – число объектов, участвующих в испытании.
Таким образом, между частотой отказов, вероятностью безотказной работы и вероятностью отказов при любом законе распределения времени отказов существует однозначная зависимость: Q(t) = ∫ a(t)dt.
Отказ трактуют в теории надежности как случайное событие. В основе теории лежит статистическое истолкование вероятности. Элементы и образованные из них системы рассматривают как массовые объекты, принадлежащие одной генеральной совокупности и работающие в статистически однородных условиях. Когда говорят об объекте, то в сущности имеют в виду наугад взятый объект из генеральной совокупности, представительную выборку из этой совокупности, а часто и всю генеральную совокупность.
Для массовых объектов статистическую оценку вероятности безотказной работы P(t) можно получить, обработав результаты испытаний на надежность достаточно больших выборок. Способ вычисления оценки зависит от плана испытаний.
Пусть испытания выборки из N объектов проведены без замен и восстановлений до отказа последнего объекта. Обозначим продолжительности времени до отказа каждого из объектов t1, …, tN. Тогда статистическая оценка:
где η — единичная функция Хевисайда.
Для вероятности безотказной работы на определенном отрезке [0, t] удобна оценка P*(t) = [N — n(t)]/N,
где n(t) – число объектов, отказавших к моменту времени t.
Частота отказов, определяемая при условии замены отказавших изделий исправными, иногда называется средней частотой отказов и обозначается ω(t).
3. Интенсивность отказов
Интенсивностью отказов λ(t) называется отношение числа отказавших объектов в единицу времени к среднему числу объектов, работающих в данный отрезок времени, при условии, что отказавшие объекты не восстанавливаются и не заменяются исправными: λ(t) = n(t)/[NсрΔt]
где Nср = [Ni + Ni+1]/2 — среднее число объектов, исправно работавших в интервале времени Δt;
Ni – число изделий, работавших в начале интервала Δt;
Ni+1 – число объектов, исправно работавших в конце интервала времени Δt.
Ресурсные испытания и наблюдения над большими выборками объектов показывают, что в большинстве случаев интенсивность отказов изменяется во времени немонотонно.
Из кривой зависимости отказов от времени видно, что весь период работы объекта можно условно поделить на 3 периода.
I — й период – приработка.
Приработочные отказы являются, как правило, результатом наличия у объекта дефектов и дефектных элементов, надежность которых значительно ниже требуемого уровня. При увеличении числа элементов в изделии даже при самом строгом контроле не удается полностью исключить возможность попадания в сборку элементов, имеющих те или иные скрытые дефекты. Кроме того, к отказам в этот период могут приводить и ошибки при сборке и монтаже, а также недостаточная освоенность объекта обслуживающим персоналом.
Физическая природа таких отказов носит случайный характер и отличается от внезапных отказов нормального периода эксплуатации тем, что здесь отказы могут иметь место не при повышенных, а и при незначительных нагрузках («выжигание дефектных элементов»).
Снижение величины интенсивности отказов объекта в целом, при постоянном значении этого параметра для каждого из элементов в отдельности, как раз и объясняется «выжиганием» слабых звеньев и их заменой наиболее надежными. Чем круче кривая на этом участке, тем лучше: меньше дефектных элементов останется в изделии за короткий срок.
Чтобы повысить надежность объекта, учитывая возможность приработочных отказов, нужно:
• проводить более строгую отбраковку элементов;
• проводить испытания объекта на режимах близких к эксплуатационным и использовать при сборке только элементы, прошедшие испытания;
• повысить качество сборки и монтажа.
Среднее время приработки определяют при испытаниях. Для особо важных случаев необходимо увеличить срок приработки в несколько раз по сравнению со средним.
II — й период – нормальная эксплуатация
Этот период характеризуется тем, что приработочные отказы уже закончились, а отказы, связанные с износом, еще не наступили. Этот период характеризуется исключительно внезапными отказами нормальных элементов, наработка на отказ которых очень велика.
Сохранение уровня интенсивности отказов на этом этапе характеризуется тем, что отказавший элемент заменяется таким же, с той же вероятностью отказа, а не лучшим, как это происходило на этапе приработки.
Отбраковка и предварительная обкатка элементов, идущих на замену отказавших, имеет для этого этапа еще большее значение.
Наибольшими возможностями в решении этой задачи обладает конструктор. Нередко изменение конструкции или облегчение режимов работы всего одного-двух элементов обеспечивает резкое повышение надежности всего объекта. Второй путь – повышение качества производства и даже чистоты производства и эксплуатации.
III – й период – износ
Период нормальной эксплуатации заканчивается, когда начинают возникать износовые отказы. Наступает третий период в жизни изделия – период износа.
Вероятность возникновения отказов из-за износов с приближением к сроку службы возрастает.
С вероятностной точки зрения отказ системы в данном промежутке времени Δt = t2 – t1 определяется как вероятность отказа:
Эти выражения устанавливают зависимость между вероятностью безотказной работы, частотой и интенсивностью отказов. Если a(t) – невозрастающая функция, то справедливо соотношение:
ω(t) ≥ λ(t) ≥ a(t).
4. Среднее время безотказной работы
Средним временем безотказной работы называется математическое ожидание времени безотказной работы.
Вероятностное определение: среднее время безотказной работы равно площади под кривой вероятности безотказной работы.
Статистическое определение: T* = ∑θi/N0
где θI – время работы i-го объекта до отказа;
N0 – начальное число объектов.
Очевидно, что параметр Т* не может полностью и удовлетворительно характеризовать надежность систем длительного пользования, так как является характеристикой надежности только до первого отказа. Поэтому надежность систем длительного использования характеризуют средним временем между двумя соседними отказами или наработкой на отказ tср:
tср = ∑θi/n = 1/ω(t),
где n – число отказов за время t;
θi – время работы объекта между (i-1)-м и i-м отказами.
Наработка на отказ – среднее значение времени между соседними отказами при условии восстановления отказавшего элемента.
Интенсивность отказов элементов справочник
Автор: Алексей Глазачев · Опубликовано 05.04.2018 · Обновлено 09.07.2021
Интенсивность отказов элементов | areliability.com блог инженера по надёжности
Интенсивность отказов
Интенсивность отказов, она же λ (в англоязычной литературе failure rate) является параметром, определяющим надёжность того или иного элемента (составной части) системы. λ, это как правило табличное значение, задаётся в размерности 10 в минус 6 степени отказов в час (отказов на миллион часов работы).
| Элементы | Интенсивность отказов, λ 10-6, ч-1 | Интенсивность отказов, λ 10-6, ч-1 | Интенсивность отказов, λ 10-6, ч-1 |
|---|---|---|---|
| Максимальная | Средняя | Минимальная | |
| Аккумуляторы (давления) | 19.3 | 7.2 | 0.35 |
| Арматура | 0.121 | 0.087 | 0.0035 |
| Арматура осветительная | 0.71 | 0.1 | 0.04 |
| Баки | 2.52 | 1.5 | 0.48 |
| Вентили соленоидные | 19.7 | 11 | 2.27 |
| Вентиляторы | 3.57 | 2.4 | 0.89 |
| >> вытяжные | 9 | 0.225 | 0.21 |
| Вентиляционные каналы | 1.3 | 0.51 | 0.21 |
| Вибрационные механизмы | 1.6 | 0.875 | 0.2 |
| Воздуходувки | 4.38 | 2.237 | 0.9 |
| >> с электродвигателем | 5.487 | 2.8 | 0.113 |
| Выводы электрические | 0.08 | 0.045 | 0.02 |
| Выключатели: | |||
| >> автоматические | 0.949 | 0.1375 | 0.045 |
| >> быстродействующие (на 1 контакт) | 2.1 | 0.4 | 0.09 |
| >> типа тумблер (на 1 контакт) | 0.123 | 0.06 | 0.015 |
| >> тепловые | 0.5 | 0.3 | 0.25 |
| Выпрямители | 0.75 | 0.6 | 0.28 |
| >> селеновые | 1.6 | 1.16 | 0.32 |
| Генераторы перменного тока | 18.82 | 15 | 11 |
| >> постоянного тока | 21 | 12.4 | 2.84 |
| Гнезда (на 1 штрек) | 0.02 | 0.01 | 0.001 |
| Датчики: | |||
| >> давления | 6.6 | 3.5 | 1.7 |
| >> оптические | 6.66 | 4.7 | 2.7 |
| >> температуры | 6.4 | 3.3 | 1.5 |
| >> уровня жидкости | 3.73 | 2.6 | 1.47 |
| Двигатели: | |||
| >> асинхронные | 11.2 | 8.6 | 4.49 |
| >> вентиляторные | 19 | 2.25 | 0.159 |
| >> гидравлические | 7.15 | 4.3 | 1.45 |
| >> синхронные | 6.25 | 3.59 | 0.159 |
| Держатели плавких предохранителей | 0.1 | 0.02 | 0.008 |
| Диафрагмы | 9 | 6 | 0.1 |
| Диоды | 1.47 | 0.2 | 0.16 |
| >> германиевые | 0.678 | 0.157 | 0.002 |
| >> кремнивые | 0.452 | 0.2 | 0.021 |
| Зажимы, клеммы | 0.0009 | 0.0005 | 0.0003 |
| Изоляторы | 1.54 | 0.05 | 0.03 |
| Изоляция | 0.72 | 0.5 | 0.011 |
| Кабели | 2.2 | 0.475 | 0.002 |
| Клапаны: | |||
| >> впускные | 5.33 | 3.4 | 1.33 |
| >> запорно-выпускные | 10.2 | 6.5 | 1.98 |
| >> контрольные | 8.1 | 5 | 2.02 |
| >> ножевые | 7.4 | 4.6 | 1.08 |
| >> обратные | 14.1 | 5.7 | 3.27 |
| >> переключающие | 1.62 | 0.5 | 0.26 |
| >> перепусные | 8.13 | 5.88 | 1.41 |
| >> предохранительные | 8.94 | 5.7 | 2.24 |
| >> разгрузочные | 19 | 10.8 | 1.98 |
| >> регулирующие | 19.8 | 8.5 | 1 |
| >> резервуарные | 10.8 | 6.88 | 2.7 |
| >> спускные | 15.31 | 5.7 | 3.41 |
| >> трехходовые | 7.41 | 4.6 | 1.87 |
| >> четырехходовые | 7.22 | 4.6 | 1.81 |
| >> шаровые | 7.7 | 4.6 | 1.11 |
| Конденсаторы | 2.385 | 0.1 | 0.001 |
| Коробки передач | 4.3 | 0.63 | 0.051 |
| Лампы накаливания | 32 | 8 | 5.2 |
| Лампы электронные: | |||
| >> диод | 2.2 | 0.8 | 0.24 |
| >> двойной диод | 1.89 | 1 | 0.38 |
| >> триод | 2.26 | 1.3 | 0.67 |
| >> двойной триод | 3.88 | 2 | 1.17 |
| >> тетрод | 2.9 | 1.6 | 0.88 |
| >> миниатюрные | 2 | 1.2 | — |
| Индуктор | 7.11 | 5.65 | 2.02 |
| Манометр | 7.8 | 4 | 0.135 |
| Манометры гидро/пневматические | — | 1.123 | — |
| Муфты | 1.1 | 0.4 | 0.06 |
| >> электромагнитные | 0.93 | 0.6 | 0.45 |
| >> предохранительные фрикционные | 0.94 | 0.3 | 0.07 |
| Нагреватели | 7.67 | 0.7 | 0.081 |
| Насосы: | |||
| >> вакуумные | 16.1 | 9 | 1.12 |
| >> с гидравлическим приводом | 45 | 14 | 6.4 |
| >> с механическим приводом | 31.3 | 13.5 | 3.33 |
| >> с пневматическим приводом | 49 | 14.7 | 6.9 |
| >> с электроприводом | 27.4 | 13.5 | 2.9 |
| Передачи зубчатные, редукторы | 0.36 | 0.2 | 0.11 |
| Передачи винтовые | 0.098 | 0.05 | 0.002 |
| Переключатели | 1.14 | 0.05 | 0.009 |
| Подшипники: | |||
| >> игольчатые | 1 | 0.5 | 0.02 |
| >> роликовые | 1 | 0.5 | 0.02 |
| >> скольжения | 0.42 | 0.21 | 0.008 |
| >> шариковые высокоскоростые | 3.53 | 1.8 | 0.072 |
| >> шириковые низкоскоростные | 1.72 | 0.875 | 0.035 |
| Потенициометры | 12.5 | 3 | 0.7 |
| Предохранители плавкие | 0.82 | 0.5 | 0.38 |
| Привод: | |||
| >> пневматический | 6.2 | 2.8 | 0.3 |
| >> ременной | 15 | 3.875 | 0.142 |
| Шайбы | 0.015 | 0.01 | 0.0005 |
| Прокладки: | |||
| >> кольцевые | 0.035 | 0.02 | 0.01 |
| >> резиновые | 0.03 | 0.02 | 0.01 |
| Пружины | 0.03 | 0.0125 | 0.004 |
| Регуляторы | 5.54 | 2.14 | 0.7 |
| >> давления | 15.98 | 7.5 | 3.55 |
| >> >> гидравлические | — | 3.55 | — |
| >> >> пневматические | 15.98 | 7.5 | 3.55 |
| Регуляторы напряжения угольные автоматические | 13.16 | 9.65 | 6.09 |
| Регуляторы пневматические | 6.21 | 2.4 | 0.77 |
| >> потока и давления | 5.54 | 2.14 | 0.77 |
| >> расхода гелия | 5.26 | 2.03 | 0.65 |
| >> малые выского давления | 0.144 | 0.08 | 0.044 |
| >> малые нормального давления | 0.324 | 0.18 | 0.1 |
| Серводвигатели | 5.61 | 1.51 | 0.101 |
| Сервомеханизмы | 3.4 | 2 | 1.1 |
| Соленоиды | 0.55 | 0.05 | 0.036 |
| Соединения: | |||
| >> вращающиеся | 9.55 | 7.55 | 6.89 |
| >> гибкие | 1.348 | 0.039 | 0.027 |
| >> гидравлические | 2.01 | 0.03 | 0.012 |
| >> механические | 1.96 | 0.02 | 0.011 |
| >> паяные | 1.05 | 0.004 | 0.0001 |
| >> пневматические | 1.15 | 0.04 | 0.021 |
| Счетчики | 5.25 | 4.2 | 3.5 |
| Счетчики электрические | 5.37 | 0.036 | 0.005 |
| Теплообменники | 18.6 | 15 | 2.21 |
| Трансформаторы | 2.08 | 0.15 | 0.01 |
| Турбины | 16.67 | 10 | 3.33 |
| Фильтры: | |||
| >> механические | 0.8 | 0.3 | 0.045 |
| >> электрические | 3 | 0.345 | 0.14 |
| Цилиндры: | |||
| >> гидравлические | 0.12 | 0.008 | 0.005 |
| >> двигателей | 0.81 | 0.007 | 0.005 |
| >> пневматические | 0.013 | 0.004 | 0.002 |
| Шестерни | 0.95 | 0.12 | 0.002 |
| Шланги | 3.22 | 2 | 0.05 |
| >> высокого давления | 5.22 | 3.93 | 0.157 |
| >> пневматические | — | 3.66 | — |
| Щетки электрических вращающихся устройств | 1.11 | 0.1 | 0.04 |
| Щеткодержатели | 4.11 | 1.3 | 0.87 |
| Электродвигатели: | |||
| >> переменного тока | 9.36 | 5.24 | 1.12 |
| >> постоянного тока | — | 9.36 | — |
| Элементы нагревательные | 0.04 | 0.02 | 0.01 |
| Ящики соединительные | 0.58 | 0.4 | 0.28 |
| Испарители | 20 | 15 | 5 |
Интенсивность отказов электрических соединений
В методичке по проектированию РЭС (1996 года издания) обнаружилась интересная таблица про интенсивность отказов электрических соединений.
Дополнительно выкладываю справочник 2004 года «Надёжность электрорадиоизделий», разработанный одним из оборонных институтов страны. Думаю, что поскольку на дворе 2018 год, его можно выложить. Справочник доступен по ссылке.
Так же можно воспользоваться американским стандартом MIL-HDBK-217F. Потребуется знание английского языка.
Скачать MIL-HDBK-217F можно здесь. 6 мегабайт.
Интенсивность отказов неэлектронных компонентов
Если интересует интенсивность отказов неэлектронных компонентов, лучшим решением будет посмотреть справочник NRPD-91 (non-electronic reliability part data). Потребуется знание английского языка. Есть и более свежие версии этого справочника, но их продают за неприличные деньги.
Скачать NRPD-91 можно здесь. 39 мегабайт.
С уважением, Глазачев Алексей Михайлович. Инженер по надежности.