Динамика коэффициента оперативной готовности

 

Коэффициенты готовности Кг и технического использования Кти описывают состояние парка, рассчитанное по соотношению продолжительностей работоспособного и неработоспособного состояний за определенный, довольно значительный промежуток времени, или (только для коэффициента готовности) в контрольный момент времени. Насколько гарантированно парк машин способен выполнить поставленную задачу по параметру безотказности (отработать безотказно заданный промежуток времени) – данные коэффициенты не дают ответа.

Поэтому в качестве характеристики безотказной работы парков машин в течение заданного промежутка времени можно использовать коэффициент оперативной готовности Ког [4]. Коэффициент оперативной готовности - вероятность того, что объект окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых применение объекта по назначению не предусматривается, и, начиная с этого момента, будет работать безотказно в течение заданного интервала времени.

Из определения следует, что в функции срока службы (t) коэффициент оперативной готовности может быть рассчитан по формуле

, (1.50)

где Кг(t) - коэффициент готовности; Р(t,DТ) - вероятность безотказной работы объекта в течение времени (DТ), необходимого для безотказного использования по назначению. Выражение (1.50) может быть представлено и в функции наработки Т с начала эксплуатации.

Для часто используемого в расчетной практике простейшего потока отказов с интенсивностью λ(t) для экспоненциального закона распределения внезапных отказов машин:

. (1.51)

Согласно данным, изложенным в работах отечественных ученых Бирючева Б.Н. и Каракулева А.В. [1] средняя наработка машин на отказ в зависимости от возраста составляет:

- для экскаваторов (1.52)

- для бульдозеров (1.53)

Кг зависит от времени простоя в неплановых ремонтах [формула (1.6)]. Чем хуже система ТОиР и старее парк машин, тем больше простои. Коэффициент готовности можно выразить через интенсивности потоков отказов λ(t) и восстановлений μ(t):

(1.54)

Интенсивности отказов и восстановлений подчиняются экспоненциальному закону распределения [9], поэтому их можно принять равными обратным величинам наработки на отказ Тот и времени восстановления Тв соответственно, т.е.:

, . (1.55)

Тогда

. (1.56)

Приведенные формулы показывают, что управление работоспособностью парка можно производить через показатели интенсивностей потоков отказов λ(t) и восстановлений μ(t), зависящих от возраста парка машин и уровня функционирования системы ТОиР соответственно.

На рис. 1.25 представлены результаты расчета показателей в Mathcad в зависимости от возраста t экскаватора, планируемой продолжительности выполнения задания DТ часов и времени восстановления работоспособности машины после внезапного отказа.

 

 

Рис. 1.25. Влияние продолжительности времени восстановления после внезапного отказа на коэффициент оперативной готовности