Geum.ru
Темы диссертаций по экономике » Экономика стандартизации и управление качеством продукции

Разработка и стандартизация методов ускоренных испытаний циклически нагруженной аппаратуры тема диссертации по экономике, полный текст автореферата



Автореферат



Ученая степень кандидат технических наук
Автор Сигал, Вадим Викторович
Место защиты Москва
Год 1991
Шифр ВАК РФ 08.00.20

Автореферат диссертации по теме "Разработка и стандартизация методов ускоренных испытаний циклически нагруженной аппаратуры"

всесоюзный ордена трудового красного знамени

научно-исследовательский институт стандартизации

На правах рукописи

СИГАЛ Вадим Викторович

РАЗРАБОТКА И СТАНДАРТИЗАЦИЯ МЕТОДОВ

УСКОРЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ ЦИКЛИЧЕСКИ

НАГРУЖЕННОЙ АППАРАТУРЫ (НА ПРИМЕРЕ ИЗДЕЛИЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ)

(08.00.20. Ч Стандартизация и управление качеством продукции) (05.13.05. Ч Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления)

автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

люсква - 1991

Диссертационная работа выпонена в Ленинградском Центральном научнс исследовательском институте Электроприбор.

Научные руководители:

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Г. Д. Карташоп; кандидат технических наук, с. н. с. О. Г. Лосицкий.

Ведущая организация: Защита состоится

/. ч. <?о>.

доктор технических наук, А. А. Ромащев; кандидат технических наук, А. М. Беидерский.

г. Мытищи, в/ч 67947. с

. 1991 г. в

(на заседании специализированного совета К 041.06.02 по присуждению учено! степени кандидата технических наук при Всесоюзном научно-исследовательско: институте стандартизации по адресу: 123856, Москва, Электрический пер, д. № 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан л Я. Й. . 1991 г.

Ученый секретарь специализированного совета

Ю. Д. АМИРОВ

ОБЩАЯ ХАРАШВЮТШ. РАБОТЫ

Актуальность томи. Повншзииз качества продукции, сокращение сроков so разработки' ti проашлеккого освоения являются гдвкеяоя-ии задачами для обеспечения конкурентоспособности продукции эффективности/ее производства. В настоящЗ" время резеиио этих задач невозможно .без создания способов' сокращения времен:! приемосдаточных, контрольных и определитель их .кеггатаний на надежность. Это тем более актуально ввиду присоединения СССР к иеддунароноа системе сертификация. 'Висакие требования, предъявляете :: качеству изделий, обуславливав? не только создание методов усхорзнзнх зсаатаниа,' no я .необходимость их стандартизация с цельз ушфикааии

требования и методик оценки показателей' качества.

Для пепрзривпо погружаемых систем вопроси стандартизации

jOKopCHHHJ испнтаниЯ исследованы сравнительно поно. 3 то же время

идя шгсзячзски ttarpysactux поол'едосатзльно соодипеших систсм (ППС) .айалогк'шые. гопрзы раязс яромгапсеки. кз изучались,' особенно для ЦПС с больший чизлои независимо отказшгаазщх- элементов. Данные сиотеяа гдрозо затрзчавтол з практика, К ах числу могут бнть отнесена слоякиз механические системл, зубчатнз к червячнне редукторы, цепи цепно?! передачи, рзльза тД

Еирокая распространенность" НПО.обуславливает необходимость разработки для них методов я програш ускорешмх яспнтаняЯ* яогорне, в своя очередь, позволят создать соогззтогзуэзде гюрттявио-техкичзские докукеш (пТд). В гмстзякез время yac предпринимались попытки автоматического пряменвгкя известных методов усгорзн-иах. испытаний для 1'Л0, Однако, в отнчаз.ог изпрзрзвннх нагругеняЯ яра "циклической нагружена;: деградацшппяю яроцзеса протекут более иктзазявко за счет йоогсязйпэгэ яадммгпая раэрулегай струггурч и.з?оряадз я других физических процессов. Лэзтэну применение ието-

дик испытаний непрерывно нагружаемых систем к испытаниям ЦПС зачастую приводило к ошибкам.

Эти к многие другие. причины обуславливают необходимость соз Дания Щ ускоренных испытаний ЦПС. Работу по созданию соответст зуьщего комплекса стандартов целесообразно вести в двух направ лекхях:

1. Создание методической и нормативно-технической документации испытаний групп изделий. Стандарта этого вида содержат научно обоснованные программы испытаний, которые могут быть реализованы для различных изделия, объединенных по некоторому общему признаку.

2. Создание нормативно-технической документации ускоренных испытания конкретных изделий класса ЦПС на оонэве общих методик испытаний групп изделий. Особенно актуальна задача разработки НТ ускоренных испытаний высоконадежных циклически нагружаемых слоте таких как элементы систея управления, в частности, скользящие тс коподвода.

Диссертационная работа выпонена б ракках двух НИР:

1. Межотраслевой ИГО "Салон-Э".

2. ШР "Исследование характеристик скользящих контактов и других элементов систем автоматики. Автоматизация процессов И5ме рения и управления на базе вычислительной техники г.р. 01.86. 0123.653).

Цель работы. Разработка методов ускоренных испытаний 1ШС. Разработка научно-методических рекомендаций для нормативно-технических документов, реглаыентируюаих" проведение ускоренных испь таний циклически нагружаемой аппаратуры класса ЦПС. Полученные результаты экспериментальна проверить для частного случая 1ШС -скользаких токоподводов.

Задачи исследования:

1. Определение условия реализация ускоренных испытания ИПС с больиим числом независимо отказывающих элементов, Зормулировка наиболее общих рекомендаций для выбора режима форсирования. Экспериментальная проверка рекомендаций для элементов систем управления.

2. Разработка иегодих определения коэффициента ускорения испытаний ЦПС на основе информации об элементах или путем оцгнхи значения показателеЛ качества. Экспериментальная проверка методик для элементов систем управления.

3. Разработка научно-методических рекомендация для создания стандартов ускоренных испытаний ЦПС с болызин числом элементов, экспериментальная проверка р]аэработанник рекомендация для элементов оисгем управления.

4. Определение условий применимости стандартах методов ускоренных испытания ППС в переменян* режимах, в частности, методами доламывания, ступенчатых кагрухеииП и по методике ГОСТ 23205-79. Экспериментальная проверка рекомендаций для изделий систем управления. . .

.5л Определение класса аппаратуры, на который распространяется стандартные расчетные методы нахождения коэффициента ускорения. Проверка разработанных рекомендация на имтационгага моделях о помощь!) ?ВМ.

Методы исследования. Для реаения поставленных задач использовались вероятностный метод, теория имитационного моделирования., а также методика прогнозарования случайных процессов т основе МГУА (Метод группового учета аргументов), для практической проверки теоретических результатов работа разработан изкератзльно-внчисли-тельный комплекс о соответствующим прогваяланн обеспечениел.

Научная новизна работа заключается в разработке научно-методических рекомендация, необходимых для создания нормативно-

технической документации, регламентируащей проведение ускоренных испытаний аппаратуры.

1. Доказана принципиальная возможность проведения ускорешк. испытаний ЦОС с большим число независимо отказывающих олементо! в форсированном режиме. Сдормулироеони наиболее общие рексмеида-ции для выбора ренина форсирований.

2. Для пироко. распространенного в практике случая дискретно экспоненциальной модели получены форкули для оценки коэффициенте корреляции наработок ЦПС в. различии)'. режимах и оценки хооффицие!-та ускорение испытаний.

3л Разработана методика предварательннх.испытаний цикличсс* иагрутекой аппаратуры, основанная на нск&яеЬиоете тренда показе техей кечеотга б норчалькок а ^орсьрхаы:. рса'.нзх, и мпье прс локена методики расчета иосффшкента ускорения к.сиитаний ЦПС.

4. С$ормукрэ2аш усяоадя применения методов доламывания ступенчатих нагружен-л?. и методикл ГОСТ 232079 для Ш1С. Устаног лека необходимые и достаточнее условий еыиспимостй кодевк равно мерного расходования ресурса Па^г.грс^а-М^и^р ;,..л одсьен^ь ЦП ' Сформулированл условий выпонимости этой недели для 1ШС в целом.

5, Определен класс аппаратура, к- когороку применима спепиол но разработанная кстодкиа нахо. йьиг.н г.ос^1'.1Ц'*>ип?,_ усиореикь/испу таниЯ. Разработан агоритм моделированая ускорсшшх исинуаниЯ ал паратура г ужесточенном рекис.

Дзета верность научшзх ковожешй, виводов, разработанная, методик и практических рекомендаций подтверждена аналитически, результатамл имитационного моделирования п практического апробирования на элемента)спетск-управлений.'.

Практическая ценность .работа. Все исследования вапонякоь с цельс создания норматешо-техшческсй документации для проведе

ил ускоренных испытаний ЦПС. Результата работы помогает решать аагме задачи стандартизации ускоренл* испытаний:

- подбор режима форсирования;

- установление вида Функциональной связи мееду нзнаблядае-цмн одкозрсмсико моментами отказов ЦПС в различных режимах;

- ровод-згас ускоренных иотдошЯ ППС з азремениих режимах, частности, методам доламывания и стузичатнх иагруяеки.1;

- оценка коэффициента 'ускорзикя испытанна ППС;

- имитационное моделирование результатов ускоренных испытания ппаратурн на ЗВМ;

- проведение ускоройках испнтакиЯ элементов емзтем уисавле-ия, з частлозтя, скэльзяшах тогоподводов, зклэчая оскааэпие экс-еряментоз.

Реализация результатов работа. Пряуке:::-:ыз в диаоэртации тео-зтвческие я-.практ'чосшю результата иснользосанн:

- при разработке столики уокоргашх кспнгаияП издсы.1 лехтрониов техники, апробированной на НПО "АТОЛ". В результате з внедрения сокращено время мспытагсШ в Р ... 5 раз;

- при разработке методики и программы ускоренных ресурсных епытаний скользящих токоподводов в ЩйР* "Электроприбор". Метода, регламентированная инструкцией,внесена в технические уохо-яя соответствуйол устройств систем управления.

Для плоских токоподводов объем испытан;;:! сокрааги в 15 раз, ля цилиндрических - з 4 ... 10 раз.

Разработанные и диооертация методика ускоренных испытания рояли иирокомаептабио'е апробпровапиз рамках меиотравлавой аР "Салон-З". Одна из методик вкжшзиа в итоговнй Ш.

Апробация работы. Результата дизозртцкогшой работы дохздн-аляоь па научных семинарах кафедр "Быояаи матекатиха", "5изаха Х

о б да я электротехника" Сз ДИСЙ и ка#зд?а "Висиая катекатяка"

МГТУ им. Баумана. По материалам диссертации были сделаны 6 сообщений: на Московской научно-техничесхоЯ конференции института металоведения АН СССР /сентябрь, 1967 г./; на П Симферопольской Всесоюзной конференции 'Электрические контакты" /май, 1988 на ХУ1 и ХУП межотраслевой конференции /Ленинград ЦНИИ "Электроприбор", 1938, 1990 г./; на Одесской школе-семинаре института проблей металоведения АН УССР/, сентябрь, 1982/.

На защиту выносятся:

1) Результаты исследований проблемы ускоренных испытаний ЦПС с большим числом независимо отказывавших элементов:

- определение условий реализации ряда программ ускоренных испытаний;

- оценка отношение наработок ЦПС в нормальном и ускоренном режимах;

- определение условий выпонимости линейной модели расходования ресурса.

2) Методики ускоренных испытаний 1ШС с большим числом независимо отказывающих элементов. .

- методика предварительных испытаний;

- методики определения коэффициента ускорения испытаний;

- методика испытаний скользящих токоподводов,.

Публикации. По материалам диссертационной работы имеется 9 публикаций, в том числе 2 изобретения.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из двух томов. Первый том состоит из введения, четырех глав, списка литературы и приложений. Зо втором приведены результаты испытаний. Объем диссертации: 124 страницы основного текста, 10 рисунков, 5 таблиц, список литературы, включаюш"1 167 библиографических наименования и 84 страницы приложений

' -л:.. 8'"'; ''':.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Диссертация состоит из введения, четырех глав текста, закло-чения и приложений. Результаты испытаний приведены в отдельном токе,

Зо введении формулируется цель работы, обосновывается необходимость изучения циклически нагружаемой аппаратуры, а такие излагася основные теоретические и практические результаты работы.

3 пе^эой главе изучается разработанные в нашей стране и за рубежом методы ускоренных испытаний с точки зрения озможности создания ча их базе ускоренных испытаний "ПС. Проанализирована возможность применения этих катодов д*я циклически нагружаемой аппаратуры. Сформулированы условия применения этих методов.Основные результаты глави язлявтея методическим обеспечением нормативно-технической документации' ускоренных испытаний ЦПС.

В первой главе такке сформулированы основные положения, необходимые для Дальнейшего излокения.

Назовем режимом нагружекия вектор-функцив , описываащуз изменение параметров знепней среды во времени в процессе испытаний. Нормальным . (номинальным) ремиом будем называть режим , указанный в нормативно-технической документация. Работоспособность изделия определяется набором изменяющихся во времени показателей качестзах(Ьд) , которые, в свою очередь, зависят от набора внутренних параметров >> .

Момент выхода случайного процесса ХЧ'ь.г.' за оговоренные техническими условиями границы поля допуска называется моментом отказа -

Испытания в ускоренном режиме х осуиествимы, если:

- существует функциональная связь между моментами отказов в форсированной - Д и номинальном , режимах,

частный случай - линейная связь;

$(л,л*>> ^ ' (I)

- существует стохастическая связь между момента:..:! отказов одного и того же'изделия в различных режимах

32): {а/дД (ь4)1^ ($<с*)&%

где 1 Чь - некоторое функции.

ля циклически нагружаемой аппаратуры наиболее возможными (при налички состветсткуюцего обоснования, которое будет дано з следующей главе) являются испытаний следус^их классов:

1. Испытания класса V , проводимте пс ояедувдей пуогр кс: а) йз партии изделий делается выборка;

б) Изделия выборки исписывается до отказа с ценэуриротни по времени з рекиче ск (реним и время ьк определи ся в процессе предварительных испытаний). В процессе испытаний фиксируются момента отказов или значения технических параметре Тр.еии образок,. испытания класса Пк описываются тройкой:

где 1Ж , - футщкоиал, 'определяющий' способ пересчета.

2. йспнтшшк по методу доламывания ол , проводимые по с дующей программе:

а) Из представленной на контроль партии делают две выбор;л

б) Одна выборка пепнтивается в форсированном режиме течение времен ^ (величина V и рским ^ подбираются. на предварительных испытаниях).

в) Другая выборка.иопнтигается в переменкой-режиме:

Правило выбора Т1 и также устанавливается во время

предварительных испытаний.

г) Б процессе испытаний фиксируется моменты отказов з режимах ^ и Г .

Таким образом, испытания о, определяются следукщим набором

где х - способ расчета характеристики х(с) по результатам испытаний.

Разновидностью кегола 0( является метод ступенчатых кагру-жений с^ .

Суть его состоит в следующем; а) Из партии делают *{ выборку.

о) Вчбкрают С режимов и в каедом из режимов испытывают соответствующую выборку в течение эремени . в) > 1 ~ая выборка испытывается в режиме С4Ь

Режимы '/ , правила выбора ^ а t устанавливается в процессе предварительна испытаний. В общем виде

L - установленный в процессе предварительных испнтаний способ пе^зсчета ^(г)= U {^(Jj.

Другим перспектив㻻! направлением является проведение уско решмх испытаний с использованиел методов прогнозирования. Эти испытания определяются тройкой х, J,

где - реккм испытаний,

х - набор показателе}"' качества,

L - способ расчета моментов отказа по значениям показателей качества.

Вторая глава посвящена теоретическому обоснованию и внявс кив условий реализации реграмм испытанна, изложенных в первой главе. В данной главе изучаются теоретические проблемы, решение которых обеспечивает возможность создания ИГд, реглакен.ткрующи* проведение ускоренных испытаний ЦПС. Основные положения этой г; вы изложены в работах аЕтсра /I,3,4/V

Ыомеятн отказов злемсктов ШС в режиме Д обозначим ^ моменты отказов элементов в реаиме л обозначим.. При ci наработка на отказ ЦПС будет составлять:

к режиме , ; = щ'т II a tin ' >

в резюме' -I, : о(пЛ minn

Прк этом предполагается наличие у ЦПС поных отказов, мап] мер, пробой изоляций, обрыв цепи и т.д., прк которых 11ПС нераб< способно в любом из ренинов. Если обозначить - вероятш

того, что ЦПС проработает до отказа в режиме <Г/~й циклов, а : режиме c-j циклов, то условие наличия поных отказов запит се так:

Предположение ill. <Д0 = Q?0

Предположение П2. Ap-W"0 G f -Vj

finis этом функция надежности Е -м '

Коэффициент корреляции случайных величин р(п'

характеризует мору линейной зависимости и tf"} Близость i/(n)i к единице является теоретическим обоснованием возможности проведения ускоренных испитаниЛ з условиях линейной модели . Асимптотическое поведение \J>(>ij для ИПС

регламентируется следупщик' угвервденизи.

Теорема 2.3. Еол:'эдпоняется ПТ к П2, то абсолэткия минимум функционала !р(п)\ аочкитотвчеоаи (при п-><&*> ) стремится к единице.

Для. частного злучая (экспоаенцпз .;ьноз кодезя) Пример I: QK{ <?<(с = с Х VKе ? приведена точная

предельная формула оценки .скорости стремления \J>(n)\ к здишцз pin);

Для экспоненциальной модели,.при двусторонних ограничениях: Пример 2; ya**, <3~r- Q-c z ft. .'л 1ЫТ4*

получена аналогичная оценка.

Эти результаты обуславливает возможность проведения аспятакаЯ ЦПС в рамках модели лянеЯвоЯ связи (X).

Отсюда витехйет правомерность исследования предельных огко-ззиай наработок НПО в различиях рсяимах.

Теорема 2.9. Если t^ --mm ?о) a n-/nh)^>o)

и оипопястся Г, П2, то ,

\ Х J i . n 1 /

ля экспоненциальной модели получена точная формула. Пусть 1ШС состоит из элементов различных типов, деля с -I типа - о, наименьшее значение отношения каоабсток К/

достигается на блоке типа ^ и при атом функция надежности

Таким образом, в отличие от непрерывно нагружаемых систем, для ИПС не удается получить асимптотическое распределение отношения наработок системы в различных режимах, так как коэффициент ускорения испытаний'стремится к нижней границе областей определе ния отношений наработок элементов в этих же режимах.

В связи с отим для определения значения коэффициента ускор( ния испытаний можно использовать следующую

методику.

Группа образцов испытывается по программе:

.Режим Продожит.

Суммарно до отказа с -го изделия оно проработает до отказа у4 циклов в режиме и Т1 циклов в режиме ^ .

Для каждого -го изделия группы образуется случайная величина Х Х

Для каждого фиксированного К строится функция распределения Фк(2) Х ругая группа изделий испытывается в режиме до отказа. Моменты отказов этой группы описываются функцией распределения . Определяется значение ^ , при котором статисти-

ч И Р(Ь)

(X 17

достигает минимума.

В основе любого метода ускоренных испытаний, проводимых в форсированном режиме, лежит соответствующий принцип расходования ресурса. В связи с этим в работе исследуется выпонимость модели Пальмгрена-Майнера.

ля случая двухступенчатого кагру-дання

модель Пальмгрена-Майнера записывается так:

где 8 - среднее число циклов, которое изделие проработало

в режиме при испытаниях по программе .

"Т(ЕС) - средняя договечность изделия (в циклах) в режиме

^ Х .. . '

Выпонение этой модели означает возможность проведения испытаний методом доламывания и ступенчатых нагрукекий.

Предположение ПЗ. 1яя любого элемента 11ПС существует

стохастическая связь между моментами отказов одного и того же образца в различных режимах;

доказана теорема 2,12. Если справедливо П1, П2 и ПЗ, то принцип Пальмгрепс. -Майкера выпоняется тогда и только тогда, когда для любого номера цикла , для которого существует ненулевая вероятность отказа -.^тя бы в одном и'з режимов ('Ес или Ех), выпоняется равенство л где:

) ~ среднее число циклов до отказа в.режиме с тех изделий, которые в режиме - Q с j- ииешт наработку

до отказа - X .

?та теорема устанавливает чрезвычайно жесткие условия'выпонимости модели Пальмграна-МаЯнера для элемента. Однако девке при условии невыпонимости принципа Пальмгргпа-Майнера для элемента справедливо его асимптотическое выпонение для ЦПС.

Теорема 2.14. Если выпоняется Ш, П2, ПЗ, то при увеличении числа элементов ('")-о" ) минимум функционала Пальмгрена-Майнера стремится к единице:

(ШгШ1 и>

где ; множество допустимых значений <2 .

;ля экспоненциальной модели скорость сходимости к единице в соотконении (2) оценена в явно;.; виде.

В третьей главе изучается возможность создания НГД-ускоренных испытаний изделий электротехники, 'удовзтворяадих моделям, изучаемым во. второй главе. При анализа возможности стандартизации испытаний издечй. электротехники появилась необходимостьароматизированного. приема, .хранения и .обработки значений показателей качества. С этой целью разработаны две схемы измерительно-шчие-

лятельного комплекса (ИВК). 'ЗК производят преобразование измерен-пах значения пассивных электрических и неэлектрических параметров в активные электрические. - ^ . я дальнейшего численного исследования стохастических процессов изменения изучаемых параметров используется их представление выборками дискретных эквидистантных значений. (Основные результате главы изложены з работах автора /5...9/).

В ЙЕК-1 входит стробоскопический преобразователь напряжения В9-5, генератор синхронизированных импульсов Т5-60. блок сопряжения БС-х, мйкроЗВ?! 13-28, ИВК-Т позволяет производить измерения синхронизированных и несинхроиизированных выборок напряжения с непосредственны вводом результатов в память 3ЕМ по интерфейсу вводЧвывод

ИВК-2 представляет собой однопроцессорный комплекс на базе кихроЭГО, устройство связи с объектами (УСО), измерители первично а информации, блока сопряжения БС-2, дисплея и термопечатающего устройства,'ВК-2 дает возможно ста коммутировать 32 .цепи при прободении измерения. К измерительно-вычислительным комплексам разработан комплекс программ, позволяющий осуществить прием значения их фильтрацию. к .мгасяецйе ере-него значения, среднеквадратичного отклонения, минимума и максимума массива измерений.

Использование ИВК позволило разработать и внедрить методику попытанкй циклически нагружаемой аппаратуры с использованном м>. годов прогнозирования,

а) Для испытаний отбирают п выборок,

б) Каздая из выборок испытываете., в своем форсированном режиме к .

Форсированный режим обеспечивается увеличением частоты

нагруае5мя к раз по сравнению с номинальным режимом. Изменение показателя качества х в рехимс описывается уравнением

I - заранее известный вид тренда. - вектор коэффициентов модели,

Для каждого из коэффициентов в результате испытания образуется последовательность^^'!^ - значения I -го коэффициента для всех режимов

Уравнение изменения показателя качества ш) в нормальном режиме г. ищется в виде

ЪЫ* Уа.Сс^с) Каздыи из коэффициентов сСс отыскивается прогнозированием по соотвегсгвушшеиу_ набору Х

Для случая У -образного вида тренда

(где 5 - масштабирующий коэффициент) в диссертации разработано необходимое программное обеспечения.

Все методики, изложенные во вгороЗ и третьей главе, апробированы при испытаниях скользящих токоподводов. Результаты испытания хороао коррелируют с теорией. Так, у плоских тскоподводов при увеличении цикличности нагруженкя в пять, десять, двадцать раз интенсивность износа возрастала соответственно в Ч...5, б...8 и 15...2С раз. При дальнейшем повышении цикличности нагрукекия автомодель-кость износа нарушалась. Аналогично у торцевых гокоподводов при . увеличении цикличности нагружения в пять, десять раз интенсивное^ износа возрастала в 4...5, в 8...12 раз. В более жестких режимах автомодельноегь нарушалась.

3 четвертой главе изучается класс объехтов, к которым применимы расчетные метода ускоренных испытаний, изложенные в первой .т;ат5. Результаты главы могут быть использованы как в качестве

рекомендация при создании НТД, так и при пользе ваши этими мето-дена.'Основной результат главы изложен в /2/.

Рвссмагригаяесь последовательно соединенная система, состоящая ко элементов л/ типов. Для к дпого с -го типа элементов система икеотся двухсторонние ограничения отношения наработок элементов в различных режимах Х<,.-

Доля элементов <- -го типа в системе - .

Тогда существует известнее предельное распределение отношения наработок системы

?(%%> <2у~ _________________<;

ГДЕ . .

^Л у. -р.

' 1

- ^ {ЦО}" значение плотности распределения наработок на отказ олемента -го типа в начале координат. Для проверки выпонимости' распределения (3) была выбрана следупсол модель.

Для кшдеге элемента совместная гояткосуь наработок распределена по следующему затону:

^ {и,и.)\о<<1х<у <}к] о а <=*>

Тогда наработка элемента в режиме ,

* Л+4.JK

где - равномерно распределенное число из промежутка (0,1).

Наработка элемента в режиме определяется по формуле

г,"е Yi - равномерно распределенное на (0,1) случайное число.

По критерию Комогорова выпонена проверка согласованности

теоретического и. имитационного распределения- отношения наработок

{min I [ mfV? 2

Показано, что для достаточно сложных систем, состоящих из' нескольких сстен элементов, рассматриваемое теоретическое распре-' де;.ен7е является справедливым с вероятностью, близкой к единице.

3 приложениях приведены блок-схема агоритма выделения тренда показателя качества на основе МГУЛ и доказательство основных результатов второй главы,

В приложении приведены также акты внедрения результатов диссертации.

Ьо втором.томе пр..ведены результаты испытаний скользящих, токоподводов, являющихся важной составной частью Систем управления и навигационных систем. Испытания проводились по программам, описанным в главе I, с помоиьв ИВК (см. главу 1). Измерение показателей качества осуществлялось по методике, изложенной в главе Я. Испытания проводились с целью проверки научно-методических рекомендаций, сформулированных в работе.

Выводы.

В диссертации обоснованы и сформулированы основные положения, необходимые для создания Ш ускоренных испытаний ЦПС. На ОС'

нове этих рекомендаций разработаны: методика определения коэффициента ускорения испытаний РЭА, включенная в межотраслевой РМ, и инструкция по испытаниям скользящих тскоподводов, включенная в ТУ на соответствующие изделия. В работе получены следующие основные результаты, выносимые на защиту.

1. Разработаны рекомендации пс выбору форсированного режима испытаний ЦП С с большим числом независимо отказывающих элементов. Форсированный режим дожен удовлетворять дгум условиям:

а) Дожка существовать ненулевая вероятность отказов ЦПС до начала испытаний в нормальном и ускоренном режимах.

б) В случае неработоспособности изделия в одном из режимов (форсированном или нормальном) изделие дожно быть неработоспособно в другом режиме.

В случае подбора форсированного режима испытаний, удовлетворяющего этим условиям, испытания могут быть реализованы по программам Пх , Сх, Их.

Испытания скользящих токопроводов в 1.!КМ!/1 "Тлектрприбг.р" подтверили данный вывод.

2, В отличие от непрерывно нагружаемый систем, для.ППС, состоящих из большого числа независимо откачивающих элементов, в качестве коэффициента ускорения испытаний с вероятностью, близкой к единице, выбирается нижний предел областей опредг :ения отношений наработок элементов, составляющих аппаратуру, в форсированном и нормативном режимах. На основе этого, результата разр ботаны методики определения коэффициента ускорения испытаний по наименее надежному элементу и по зне зниям показателя качества.

Методики опробованы на НПО "Атол" и в ШШИ "Электроприбор". Также проведена проверка методик на имитационных моделях с помо-

щьа ГШМ.

3. Iля '.г-ккчески нагружаемой аппаратурл возможно проведение предварительных испытаний только ъ форсированных режимах, задаваемых изменением цикличности.иагружениЛ, без проведения испытания в нормальной рексике. Разработана соответствующая методика предварительных испытаний циклически нагруяаекой аппаратуры, основанная ка неизменности тренда показателей качества в нормальной и Форсированном-режимах. Методика опробована при испытаниях скользящих токсподведов в ЦНИИ "Электроприбор". ;

4. При выпонении рекомендаций пункта I для ППС с большим числом независимо отказиващкх элементов доказана применимоеть линеЯноЯ модели расходования ресурса Пальнгрена-МаЯнера, Во время испытания скользящих токоподводов проведен.анализ величию:' износа контактных пар, подтвердивший справедливость доказанных положений.

В целях апробацииразработанных методик я подтвзрадения справедливости предложений 1...4 создан измерительно-вычислительный комплекс с соответствующим'программным, обеспечением, а тдкас разработана методика.получения'адекватных значений показателей качества скользящих токоподводов. Комплекс и методика внедреки в ПНИИ "электроприбор".

5. /ля достаточно слошшх систем, состоящих из'нескольких сотен неравно надешшх. последовательно создинеьчшх, независимо отказывающих 'элементов применимы специальные расчетные методы нахождения коэффициента ускорения испытаний. Справедливость этих рекомендаций подтверждена т специально разработанных имитационных мзделях. ' .

ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ 7 , Сигал 3.3. О возможности поведения ускоренных испытания;одного класса последовательно соединенных о'о гем/АЬд окно с

и контроль качества,-1989.- Й 6.- с. 2S-32.

2. Сигал Б.В-., Кирдан Р.П. Оценка скорости сходимости распределения коэффициента ускорения испытаний аппаратуры к предельному. //Судостроительная промышленность. Сер. Общетехническая,_ 1990.-вып. 26.- о. 100-104.

3. Сигал З.В. Ясследове-лие математической модели циклически нагружаемой аппаратуры//Судоотроктельная промышленность, сер. Общетехническая, 1990. - вып. 27. - с. 81-84.

4. Сигал З.В. Принцип Пальигрена-Иайнера для циклически нагружаемых механических систем//Планировечке и о цен' результатов эксперименте. (Под ред. Г.Д.Картаиова).- тр. МГТУ, К 544. - 1990. -

с 104-114л

5. Сигал В.В., Сокут Л,д., 'Фиpep В.Й., Пабалина Л Л. Диагностирование соетопкия контактной поверхности в процессе трения//"Трибо-гехника-мав'ииостр)енив", N., АН СССР, 1987,-с. 180.

6. Сигал Б;В, Сокут Л.Д., Фирср В.И. Прогнозирование характеристик сколь2тих контактов//Скольоя0Ш8 электрические контакты, Ч. If Расчет и диагностярогание,' M., Радио и связь.- 1908,-с. 20-21,

'7, Рзвт'ки.к<]',.Д Сигая В.В, Фирер В.И. Программный анализ иелинсЯ-h'x у.йрчктерпст'яг.'еко^ьэя^их контактоз//Скользящие электрические комтахти, ч, I. Расчет и диагпестиролишие. И., Радии и с''25-26.'

8. Сигал ВсВ., Сокут В,В., Фярер В.'Л, Способ измерения флуктуаций переходного сопротивления окольз.ящих копт-актов. А.С.СССР

К 1365202V '

9. Глазачев В.А., Скгал Л.д., Сокут Л.Д., fit pep В.'Л. Способ определения флуктуаций переходного сопротигсшгя скользящих контакта, А.о К 1480902.

Похожие диссертации