Понятия надежности и долговечности

По принятой терминологии на­дежностью называют свойство конструкции, обусловленное ее безотказностью, долговечно­стью и ремонтопригодностью. При этом под безотказностью пони­мают свойство конструкции непрерывно (без отказов) сохранять работоспособность в заданных режимах и условиях эксплуатации в течение заданного срока работы или пробега ПС, под долговечностью — способность длительно сохранять работоспо­собность с возможными перерывами на ремонт, под ремонтопригод­ностью — приспособленность конструкции к обнаружению и устра­нению неисправностей (отказов). Исправным (работоспособным) называют состояние конструкции, при котором все ее параметры функционирования (зазоры в сопряжениях, уставки по току или напряжению, уровень изоляции и т. д.) находятся в пределах уста­новленных допусков, неисправным — когда величины параметров функционирования вышли из пределов допусков.

Различаются понятия теоретической (расчетной), заводской (производственной) и эксплуатационной надежности. При проекти­ровании в конструкцию закладывается определенная теоретическая (расчетная) надежность, в процессе изготовления обеспечивается фактическая заводская (производственная) надежность, которая зависит от качества материалов, точности обработки и сборки, тех­нологических процессов упрочнения и т. д. В эксплуатации поддерживается определенная эксплуатационная надежность, вели­чина которой зависит от условий эксплуатации (климат, запылен­ность воздуха, план и профиль пути, режим эксплуатации), системы профилактического обслуживания и ремонта, ремонтной техники, квалификации водителей и обслуживающего персонала и пр.

Соотношение между расчетной, производственной и эксплуатационной надежностью для реально выполненных конструкций может быть самым различным. Обычно уровень заводской надежности ниже расчётной, а эксплуатационной — ниже заводской. Но и в производ­стве, и в эксплуатации можнозначительно поднять уровень надеж­ности: в производстве — засчет применения более точной обработки и специальных технологических процессов упрочнения, в эксплуата­ции— за счет тщательногонаблюдения и профилактики, правильно поставленной модернизации и т. д.

Таким образом, надежность конструкций — это свойство, кото­рое определяется и качеством проектирования, и качеством произ­водства, и качеством эксплуатации. Различение понятий теоретиче­ской, заводской и эксплуатационной надежности как раз и полезно тем, что позволяет искать слабые места конструкций в ошибках проектирования и технологии производства или в неправильной эксплуатации.

Главной задачей изучения надежности является научное предви­дение безотказной работы проектируемого ПС, обо­снование и выбор конструкции, технологии производства и опти­мальной системы технического обслуживания в эксплуатации. Эта задача решается и на стадии проектирования, и в производстве, и в эксплуатации, но основная роль в обеспечении необходимой на­дежности принадлежит конструктору: если при проектировании не будет заложен прочный фундамент надежности, то уже никакие ухищрения производства и эксплуатации не помогут.

К ПС ГЭТ предъявляют высокие требования надежности, причем все затраты, связанные с повышением его на­дежности, быстро окупаются. Ненадежность ПС проявляет себя в авариях и простоях ПС на линии, срывах графиков движения и планов пассажироперевозок, увеличе­нии доли случайных и удорожании плановых ремонтов.

Проявлением ненадежности является отказ, т. е. частичная или полная утрата системой работоспособности, связанная с выходом ее параметров функционирования за пределы поля эксплуатационных допусков. Выход параметров функционирования за пределы допус­ков— это аварийная ситуация, хотя и не обязательно авария. В свя­зи с этим большое значение для количественного исследования и оценки надежности имеет правильная классификация отказов. Пока такой общепринятой классификации отказов ПС нет. Отказы можно классифицировать по физической природе при­чин, вызвавших отказы: для тяговых двигателей, например, — про­бой изоляции, недопустимое уменьшение сопротивления изоляции, размотка бандажей якоря, выработка коллектора и пр. По физи­ческой природе отказы делятся также на внезапные, связан­ные, например, с разрушением элементов оборудования вследствие явления усталости, и постепенные, связанные, например с про­цессами старения изоляции; первичные и вторичные (вы­званные первичными в случаях лавинообразного развития отказов) и т. д. Отказы могут классифицироваться по времени задержек движения на маршруте, участке или районе движения, вызванных по­вреждением вагона или троллейбуса; времени, необходимом для устранения неисправности или ее последствий; стоимости восста­новления исправного состояния подвижного состава и г. д.