И переработанное

* 
Величина, обратная интенсивности отказов 
т
=
1
/Х, называется средней нара­
боткой на отказ.
19

---

(абразивный износ, усталость материала и пр.) достигают таких зн а­
чений, которые приводят к разруш ению деталей или к нарушению 
нормальной работы машины. Машина требует очередного ремонта. 
В процессе ремонта заменяю т или восстанавливаю т все поврежденные 
и ненадежные детали. После ремонта наступает новый период — при­
работки и нормальной эксплуатации. И з этого следует, что д ля повы­
шения надежности машину целесообразно подвергать проф илакти­
ческому ремонту до начала третьего периода.
Возвратимся к периоду нормальной эксплуатации. Приближенно 
постоянное значение интенсивности отказов в этой зоне позволяет 
получить сравнительно простую зависимость надежности от времени 
эксплуатации изделия:
R = er»,
(0.7)
где 
е
— основание натурального логарифма.
Надежность 
R
уменьшается с увеличением времени эксплуатации 
по экспоненциальному закону (рис. 0.4). Интересно отметить, что 
R
при 
t
= 1/А, всегда 
R =
1/е » 0 , 3 7 ; при
t
= 0 , 1/А 
R
» 0 , 9 ; при 
t
= 0,01/А 
R
= 0,99 
и т. д. Время эксплуатации при доста­
точно высокой надежности увеличивается 
с уменьшением А.
Рассмотрим далее основные пути повы-
: шения 
R
или уменьшения А.
Основы надежности закладываются кон­
структором при проектировании изделия.
Р,|С' 0 4 
П лохо продуманные, неотработанные кон­
струкции, как правило, не бывают надеж ­
ными. Конструктор должен отразить в чертежах, технических условиях 
и другой технической документации все факторы, обеспечивающие 
надежность изделия.
Вторым, не менее важным, этапом, обеспечивающим надежность, 
является 
производство конст рукции.
От качества производства кон­
струкции зависит практическое выполнение всех средств повышения 
надежности, заложенны х в ней. Величина интенсивности случайных 
отказов на участке нормальной эксплуатации определяется, гл ав­
ным образом, качеством производства.
Из предыдущего ясно, что разумный подход к получению высокой 
надежности состоит в проектировании по возможности простых изде; 
лий с малым числом деталей. Каждой детали долж на быть обеспечена 
достаточно вы сокая надежность.
Рассмотрим дополнительно некоторые вопросы, имеющие общее 
значение в смысле надежности.
1. Н адеж ность изделий тесно связана с их долговечностью. И зде­
л и я , долговечность которых меньше заданного срока службы , не 
могут быть надежными.
2. Одним из простейших и эффективных мероприятий по повыше­
нию надежности является уменьшение напряженности деталей (повы­
шение запасов прочности). Однако это требование надежности всту-
20

---

пает в противоречие с требованиями уменьшения габаритов и веса 
изделий. Д л я примирения этих противоречивых требований рацио­
нально использовать высокопрочные материалы и упрочняю щ ую
технологию: легированные стали, термическую и химико-термическую 
обработку, наплавку твердых и антифрикционных сплавов на по­
верхность деталей, поверхностное упрочнение путем дробеструйной 
обработки или обработки роликами и т. п.* Так, например, путем тер ­
мической обработки можно увеличить нагрузочную способность зу б ­
чатых передач в 2—4 раза. Хромирование шеек коленчатого вала авто­
мобильных двигателей увеличивает срок службы по износу в 3—5 и 
более раз. Дробеструйный наклеп зубчатых колес, рессор, пружин 
и пр. повышает срок службы по усталости материала в 2—3 раза.
3. Эффективной мерой повышения надежности является такж е 
хорош ая система смазки: правильный выбор сорта масла, рациональ­
ная система подвода смазки к трущимся поверхностям, защ ита т р у ­
щ ихся поверхностей от абразивных частиц (пыли и грязи) путем 
размещ ения изделий в закрыты х корпусах, установки эффективных 
уплотнений и т. п.
4. Статически определимые и самоустанавливающиеся системы 
более надежны. В этих системах меньше проявляется вредное влияние 
дефектов производства на распределение нагрузки.
5. Если условия эксплуатации таковы, что возможны случайные 
перегрузки, в конструкции следует предусматривать предохрани­
тельные устройства (предохранительные муфты или реле максималь­
ного тока). Д л я уменьшения вредного влияния динамических н агр у ­
зок устанавливаю т упругие связи (упругие муфты).
6. В целях уменьшения отказов за счет дефектов производства 
все детали необходимо тщательно контролировать. П рактика п ока­
зывает, что специализация и автоматизация производства повы­
шают качество и однородность изделий. Поэтому следует шире при­
менять унифицированные детали массового производства. ГОСТы и 
нормали вырабатывают на основе глубоких исследований и большого 
опыта. Поэтому использованию стандартных элементов конструктор 
долж ен уделять большое внимание.
7. В некоторых изделиях, преимущественно в электронной аппа­
ратуре, д ля повышения надежности применяют не последовательное, 
а параллельное соединение элементов и так называемое резерви­
рование. При параллельном соединении элементов надежность системы 
значительно повышается, так как функцию отказавш его элемента 
принимает на себя ему параллельны й или резервный элемент. Д л я
параллельного соединения формула (0.6) несправедлива — см. [54].
В машиностроении параллельное соединение элементов и резер­
вирование применяют редко, так как в большинстве случаев они при­
водят к значительному повышению веса, габаритов и стоимости изде­
лий. Одним из примеров оправданного применения параллельного 
соединения могут служ ить двух- и четырехмоторные самолеты. Четы­