ГОСТы по надежности Электрических машин

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Реферат
на тему:

«ГОСТы по надежности Электрических машин»

Руководитель работы канд. техн. наук, доцент	Судаков  А. И.
Исполнитель работы студент группы ЭМ-09	Мустафин П. А.

Пермь 2012

Надежность в технике. Технологические системы. Методы оценки надежности по параметрам качества (ГОСТ 27.202-83)

Настоящий стандарт устанавливает технические требования к методам оценки надежности технологических систем по параметрам качества изготовляемой продукции в отраслях машиностроения и приборостроения при технологической подготовке производства, а также при разработке и внедрении мероприятий по совершенствованию действующих технологических процессов и операций.

Термины и определения - по ГОСТ 3.1109-82, ГОСТ 14.004-83, ГОСТ 27002-83, ГОСТ 15895-77, ГОСТ 18322-78, ГОСТ 15467-79, ГОСТ 16504-81.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Цели, общие требования и задачи оценки надежности технологических систем (ТС) - по ГОСТ 27.203-83.

1.2. Оценка надежности ТС по параметрам качества изготовляемой продукции содержит:

выбор номенклатуры показателей надежности;

определение фактических значений показателей;

сравнение фактических значений с требуемыми или базовыми значениями.

1.3. Оценку надежности ТС по параметрам качества изготовляемой продукции следует производить при проведении работ, указанных в пп. 1.3.1-1.3.8.

1.3.1. Разработка технологических процессов на этапе технологической подготовки производства.

1.3.2. Управление технологическими процессами

1.3.3. Определение периодичности подналадок технологического оборудования.

1.3.4. Выбор методов и планов статистического регулирования технологических процессов (операций).

1.3.5. Уточнение требований к качеству материалов и заготовок.

1.3.6. Выбор и корректировка планов испытаний и технического контроля готовой продукции.

1.3.7. Замена, модернизация или ремонт средств технологического оснащения.

1.3.8. Совершенствование ТС в части повышения их надежности и качества изготовляемой продукции.

1.4. В зависимости от цели и задач оценки надежности ТС по параметрам качества изготовляемой продукции используют следующие основные исходные данные:

требуемые или базовые значения показателей надежности ТС;

структуру и состав ТС;

вид продукции, продолжительность процесса ее изготовления;

объем производства;

характеристики технического уровня и надежности технологического оборудования и оснастки;

параметры точности заготовок;

данные о нарушениях технологической дисциплины;

предельные значения параметров изготовляемой продукции;

точностные характеристики используемых методов и средств контроля;

результаты предшествующих оценок;

статистические данные, полученные в процессе внедрения и эксплуатации ТС;

данные отдела технического контроля и других служб предприятия о качестве продукции.

1.5. При выборе методов оценки надежности ТС по параметрам качества изготовляемой продукции необходимо различать четыре вида (уровня рассмотрения) ТС:

ТС технологической операции;

ТС технологического процесса;

ТС, действующие в пределах отдельного производственного подразделения (цех, участок и др.);

ТС предприятия.

1.6. В зависимости от вида ТС все показатели надежности по параметрам качества изготовляемой продукции подразделяют на четыре группы:

по точности (технологического процесса и средств технологического оснащения);

по технологической дисциплине;

по выполнению заданий по качеству (по параметрам качества продукции);

комплексные показатели.

Применение групп показателей надежности ТС указано в табл. 1.

Таблица 1

Примечание. Знак «+» означает возможность применения группы показателей для ТС данного вида.

1.7. Продолжительность и периодичность оценки показателей надежности ТС - по ГОСТ 27.203-83.

1.8. Для оценки показателей надежности по параметрам качества изготовляемой продукции в зависимости от вида ТС и целей оценки следует использовать расчетные, опытно-статистические, регистрационные или экспертные методы.

Для предварительной оценки надежности ТС по параметрам точности следует использовать также метод квалитетов.

1.9. Расчетные методы основаны:

на использовании математических моделей изменения параметров качества изготовляемой продукции или параметров технологического процесса, с учетом физики отказов (качественной природы процессов износа, старения, температурных деформаций и т.п.) и имеющихся априорных данных о свойствах технологических систем данного класса;

на использовании данных о закономерностях изменения во времени факторов (износ инструмента, температурные и упругие деформации и т.п.), влияющих на один или одновременно несколько параметров качества изготовляемой продукции.

1.10. Опытно-статистические (измерительные) методы основаны на использовании данных измерений параметров качества изготовляемой продукции, полученных в результате специального выборочного обследования ТС и (или) специальных испытаний ТС и ее элементов.

Методы оценки показателей по опытно-статистическим данным - по ГОСТ 27.503-81, ГОСТ 11.005-74, ГОСТ 11.006-74 и ГОСТ 11.007-75.

1.11. Регистрационные методы не требуют проведения специального выборочного обследования и основаны на анализе информации, регистрируемой в процессе управления предприятием по технической документации, утвержденной в установленном порядке (результаты контроля точности технологических процессов, число принятых партий, дефектов и т.п.). Эта информация должна удовлетворять требованиям достоверности и однородности по ГОСТ 16468-79, а также быть достаточной для оценки значения искомого показателя.

1.12. Экспертные методы основаны на использовании результатов опроса экспертной группы, располагающей информацией о надежности данной технологической системы и факторах, влияющих на качество изготовляемой продукции.

1.12.1. Экспертные методы следует применять при невозможности или нецелесообразности использования расчетных, опытно-статистических или регистрационных методов (недостаточное количество информации, необходимость разработки специальных технических средств и т.п.).

1.12.2. Состав экспертной группы и методика опроса - по ГОСТ 23554.0-79.

1.13. Метод квалитетов основан на сравнении требуемых значений параметров ТС с их предельными возможными значениями, установленными в справочной и нормативно-технической документации (НТД) в зависимости от квалитетов (классов) точности применяемых. средств технологического оснащения и предметов производства.

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К МЕТОДАМ ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПО ПАРАМЕТРАМ ТОЧНОСТИ

2.1. Целью оценки надежности ТС по параметрам точности является:

определение возможности применения рассматриваемого технологического процесса для изготовления продукции с определенными параметрами качества;

оценка изменений точностных характеристик ТС во времени и определение их соответствия требованиям, установленным в НТД;

получение информации для регулирования технологического процесса (операции).

2.2. Оценку надежности по параметрам точности следует производить по результатам контроля точности ТС технологических процессов (операций).

2.3. Вид контроля, номенклатуру контролируемых параметров и номенклатуру показателей точности ТС следует определять в процессе анализа точности и стабильности технологических процессов (операций) и устанавливать в НТД предприятия с учетом условий, вида и объема производства.

2.3.1. В процессе анализа точности и стабильности технологических процессов (операций) определяют или уточняют:

модели формирования погрешностей обработки;

модели изменения точности ТС во времени;

оценки параметров точности ТС;

зависимости между параметрами изготовляемой продукции и параметрами ТС;

зависимости между погрешностями обработки на различных операциях рассматриваемого технологического процесса;

основные факторы, изменяющие точностные характеристики ТС;

пути и средства повышения точности ТС в процессе эксплуатации;

оптимальные стратегии технического обслуживания и ремонта средств технологического оснащения.

2.3.2. При проведении анализа точности и стабильности технологических процессов (операций) следует использовать методы прикладной статистики, теории планирования эксперимента корреляционного и регрессионного анализа.

2.4. Контроль точности ТС следует производить по альтернативному или количественному признаку.

2.5. При контроле по альтернативному признаку проверяют соответствие оснащения требованиям, установленным в НТД.

2.5.1. Контроль точности ТС по альтернативному признаку следует производить в случаях, указанных в пп. 1.3.1

Согласно определению ГОСТ 27.000—89 восстанавливаемым объектом

является объект, для которого не предусмотрено в нормативно-технической

и (или) конструкторской документации проведение восстановления работоспособного

состояния в рассматриваемой ситуации.

Надежность в технике. Состав и общие правила задания требований надежности (ГОСТ 27.003-90).

1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Требования по надежности - совокупность количественных и (или)качественных требований к безотказности, долговечности, ремонтопригодности,сохраняемости, выполнение которых обеспечивает эксплуатацию изделий с заданнымипоказателями эффективности, безопасности, экологичности, живучести и другихсоставляющих качества, зависящими от надежности изделия, или возможностьприменения данного изделия в качестве составной части другого изделия сзаданным уровнем надежности.

1.2. При задании требований по надежности определяют (выбирают) исогласовывают между заказчиком (потребителем) и разработчиком (изготовителем)изделия:

типовую модель эксплуатации (или несколько моделей), применительно ккоторой (которым) задают требования по надежности;

критерии отказов по каждой модели эксплуатации, применительно к которойзадают требования по безотказности;

критерии предельных состояний изделий, применительно к которымустановлены требования по долговечности и сохраняемости;

понятие "выходной эффект" для изделий, требования понадежности к которым установлены с использованием показателя "коэффициентсохранения эффективности" K_эф;

номенклатуру и значения показателей надежности (ПН), применительно ккаждой модели эксплуатации;

методы контроля соответствия изделий заданным требованиям по надежности(контроля надежности);

требования и (или) ограничения по конструктивным, технологическим иэксплуатационным способам обеспечения надежности, при необходимости, с учетомэкономических ограничений;

необходимость разработки программы обеспечения надежности.

1.3. Типовая модель эксплуатации изделий должна содержать:

последовательность (циклограмму) этапов (видов, режимов) эксплуатации(хранения, транспортирования, развертывания, ожидания применения по назначению,применения по назначению, технического обслуживания и плановых ремонтов) суказанием их продолжительности.

характеристику принятой системы технического обслуживания и ремонта,обеспечения запасными частями, инструментов и эксплуатационными материалами;

уровни внешних воздействующих факторов и нагрузок для каждого этапа(вида, режима) эксплуатации;

численность и квалификацию обслуживающего и ремонтного персонала.

1.4. Номенклатуру задаваемых ПН изделиявыбирают в соответствии с положениями настоящего стандарта и согласовывают вустановленном порядке между заказчиком (потребителем) и разработчиком(изготовителем). Показатели, как правило, должны выбираться из числапоказателей, определения которых приведены в ГОСТ27.002.Допускается применять показатели, наименования и определения которыхконкретизируют соответствующие термины, установленные ГОСТ27.002, сучетом особенностей изделия и (или) специфики его применения, но непротиворечат стандартизованным терминам.

Условные обозначения показателей, применяемых в настоящем стандарте,приведены в приложении1, примеры возможных модификаций стандартизованных показателей - в приложении 2.

1.5. Общее количество задаваемых на изделие показателей должно бытьминимальным, но характеризовать все этапы его эксплуатации. Все показателидолжны иметь однозначное толкование и для каждого из них должны существоватьметоды контроля (оценки) на всех стадиях жизненного цикла изделий.

1.6. Для изделий, подлежащих перед началом или в процессе эксплуатациихранению (транспортированию), задают показатели сохраняемости. При этом должныбыть определены и учтены условия и режимы хранения (транспортирования),применительно к которым задают указанные показатели.

1.7. Для восстанавливаемых изделий, какправило, задают комплексный ПН или определяющий его набор единичных показателейбезотказности и ремонтопригодности, причем первый вариант задания требованийявляется предпочтительным. По требованию заказчика в дополнение к комплексномупоказателю может быть задан один из определяющих его показателей безотказностиили ремонтопригодности. Не допускается одновременное задание комплексного ивсех определяющих его единичных показателей. Для показателей ремонтопригодностидолжны быть определены и учтены условия и виды восстановления, ремонта итехнического обслуживания, применительно к которым задают указанные показатели.

Пример. Длявосстанавливаемых изделий непрерывного действия, выходной эффект от применениякоторых пропорционален суммарной продолжительности пребывания изделий вработоспособном состоянии, основным показателем является К_г.По согласованию между заказчиком и разработчиком возможны следующие сочетаниязадаваемых показателей: К_г и Т_о или К_ги Т_в, или Т_о и Т_а.

Недопустимое сочетание: К_г, Т_о и Т_в.

1.8. При статистическом методе контроля для выбора плана контроля соответствияизделий заданным требованиям по надежности применительно к каждому ПНустанавливают необходимые исходные данные: приемочный R_a и браковочный R_b, уровни, риски заказчика (потребителя) b и поставщика (изготовителя) a или доверительную вероятность g и значение отношения верхней R_в и нижней R_н доверительных границ.

1.9. Требования к конструктивным способамобеспечения надежности могут содержать:

требования и (или) ограничения по видам и кратности резервирования;

требования и (или) ограничения по затратам (стоимости) в изготовлении иэксплуатации, массе, габаритам, объему изделия и (или) его отдельных составныхчастей, комплектов ЗИП, оборудования для технического обслуживания и ремонтов;

требования к структуре и составу ЗИП;

требования к системе технического диагностирования (контролятехнического состояния);

требования и (или) ограничения по способам и средствам обеспеченияремонтопригодности и сохраняемости;

ограничения по номенклатуре разрешенных к применению комплектующихизделий и материалов;

требования по применению стандартизованных или унифицированныхкомплектующих изделий и др.

1.10. Требования к технологическим (производственным) способамобеспечения надежности могут содержать:

требования к точностным параметрам технологического оборудования и егоаттестации;

требования к стабильности технологических процессов, свойствам сырья,материалов, комплектующим изделиям;

требования к необходимости, длительности и режимам технологическогопрогона (обкатки, электротермотренировки и т. п.) изделий в процессеизготовления;

требования к способам и средствам контроля уровня надежности(дефектности) в ходе производства и др.

1.1. Требования к эксплуатационным способам обеспечения надежности могутсодержать:

требования к системе технического обслуживания и ремонтов;

требования к алгоритму технического диагностирования (контролятехнического состояния);

требования к численности, квалификации, длительности обучения(подготовки) обслуживающего и ремонтного персонала;

требования к способам устранения отказов и повреждений, порядкуиспользования ЗИП, правилам регулировок и т. п.;

требования к объему и форме представления информации о надежности,собираемой (регистрируемой) в ходе эксплуатации. и др.

1.12. Требования по надежности включают в:

тактико-технические задания (ТТЗ), технические задания (ТЗ) наразработку или модернизацию изделий;

технические условия (ТУ) на изготовление опытной и серийной продукции(если согласованы правила или условия их подтверждения);

стандарты общих технических требований (ОТТ), общих технических условий(ОТУ) и технических условий (ТУ).

В паспортах, формулярах, инструкциях и другой эксплуатационнойдокументации требования по надежности (показатели надежности) указывают по согласованиюмежду заказчиком (потребителем) и разработчиком (изготовителем) в качествесправочных. Требования по надежности могут включаться в договоры на разработкуи поставку изделий.

2. ПОРЯДОК ЗАДАНИЯ ТРЕБОВАНИЙ ПО НАДЕЖНОСТИ НА РАЗЛИЧНЫХ СТАДИЯХЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ИЗДЕЛИЙ

2.1. Требования по надежности, включаемые вТТЗ (ТЗ), первоначально определяют на стадии исследования и обоснованияразработки путем выполнения следующих работ:

анализа требований заказчика (потребителя), назначения и условий эксплуатацииизделия (или его аналогов), ограничений по всем видам затрат, в том числе поконструктивному исполнению, технологии изготовления и стоимости эксплуатации;

выработки и согласования с заказчиком (потребителем) критериев отказов ипредельных состояний;

выбора рациональной номенклатуры задаваемых ПН;

установления значений (норм) ПН изделия и его составных частей.

2.2. На стадии разработки изделия по согласованию между заказчиком(потребителем) и разработчиком допускается уточнять (корректировать) требованияпо надежности при соответствующем технико-экономическом обосновании путемвыполнения следующих работ:

рассмотрения возможных схемно-конструктивных вариантов построенияизделия и расчета для каждого из них ожидаемого уровня надежности, а также показателей,характеризующих виды затрат, включая эксплуатационные, и возможности выполнениядругих заданных ограничений;

выбора схемно-конструктивного варианта построения изделия,удовлетворяющего заказчика по совокупности ПН и затрат;

уточнения значений ПН изделия и его составных частей.

2.3. При формировании ТУ на серийные изделия внего включают, как правило, те ПН из заданных в ТТЗ (ТЗ), которыепредполагается контролировать на этапе изготовления изделия.

2.4. На стадиях серийного производства и эксплуатации допускается посогласованию между заказчиком и разработчиком (изготовителем) корректироватьзначения отдельных ПН по результатам испытаний или подконтрольной эксплуатации.

2.5. Для сложных изделий при их отработке, опытном и серийномпроизводстве допускается поэтапное задание значений ПН (при условии повышениятребований к надежности) и параметров планов контроля, исходя из установившейсяпрактики, с учетом накопленных статистических данных по предшествующимизделиям-аналогам, и по согласованию между заказчиком (потребителем) иразработчиком (изготовителем).

2.6. При наличии прототипов (аналогов) с достоверно известным уровнемнадежности состав работ по заданию требований по надежности, приведенный в пп. 2.1 и2.2, может быть сокращен за счет тех показателей, информация по которым имеетсяна момент формирования разделаТТЗ (ТЗ), ТУ "Требования по надежности".

3. ВЫБОР НОМЕНКЛАТУРЫ ЗАДАВАЕМЫХ ПН

3.1. Выбор номенклатуры ПН осуществляют на основе классификации изделийпо признакам, характеризующим их назначение, последствия отказов и достиженияпредельного состояния, особенности режимов применения и др.

3.2. Определение классификационных признаков изделий осуществляют путеминженерного анализа и согласования его результатов между заказчиком иразработчиком. Основным источником информации для такого анализа является ТТЗ(ТЗ) на разработку изделия в части характеристик его назначения и условийэксплуатации и данные о надежности изделий-аналогов.

3.3. Основными признаками, по которымподразделяют изделия при задании требований по надежности, являются:

определенность назначения изделия;

число возможных (учитываемых) состояний изделий по работоспособности впроцессе эксплуатации;

режим применения (функционирования);

возможные последствия отказов и (или) достижения предельного состоянияпри применении и (или) последствия отказов при хранении и транспортировании;

возможность восстановления работоспособного состояния после отказа;

характер основных процессов, определяющих переход изделия в предельноесостояние;

возможность и способ восстановления технического ресурса, (срокаслужбы);

возможность и необходимость технического обслуживания;

возможность и необходимость контроля перед применением;

наличие в составе изделий средств вычислительной техники.

3.3.1. По определенности назначения изделия подразделяют на:

изделия конкретного назначения (ИКН), имеющие один основной вариантприменения по назначению;

наделяя общего назначения (ИОН), имеющие несколько вариантовприменения.

3.3.2. По числу возможных (учитываемых) состояний (поработоспособности) изделия подразделяют на:

изделия вида I, которые в процессе эксплуатация могут находиться в двухсостояниях - работоспособном или неработоспособном;

изделия вида II, которые, кроме указанных двух состояний, могутнаходиться в некотором числе частично неработоспособных

состояний, в которые они переходят в результате частичного отказа.

Примечание. Для упрощения процедуры задания (и последующего контроля) посогласованию между заказчиком и разработчиком допускается изделия вида IIприводить к изделиям вида I путем условного разделения множества частичнонеработоспособных состояний на два подмножества состояний, одно из которыхотносят к работоспособному, а другое - к неработоспособному состоянию. Дляподразделения множества состояний на два подмножества рекомендуется общееправило: если в частично неработоспособном состоянии целесообразно продолжатьприменять изделия по назначению, то это состояние относят к работоспособному, впротивном случае - к неработоспособному.

Допускается также разукрупнять изделия вида II насоставные части вида I и устанавливать требования по надежности к изделию вцелом в виде набора ПН его составных частей.

Дляизделий, имеющих канальный принцип построения (системы связи, обработкиинформации и др.), требования по безотказности и ремонтопригодности допускаетсязадавать в расчетена один канал или на каждый канал при неравноценныхпо эффективности каналах.

3.3.3. По режимам применения (функционирования) изделия подразделяютна:

изделия непрерывного длительного применения;

изделия многократного циклического применения;

изделия однократного применения (с предшествующим периодом ожиданияприменения и хранения).

3.3.4. По последствиям отказов или достижения предельного состояния приприменении, или последствиям отказов при хранении и транспортировании изделияподразделяют на:

изделия, отказы или переход в предельное состояние которых приводят кпоследствиям катастрофического (критического) характера (к угрозе для жизни издоровья людей, значительным экономическим потерям и т. п.);

изделия, отказы или переход в предельное состояние которых не приводятк последствиям катастрофического (критического) характера (без угрозы для жизнии здоровья людей, незначительным или "умеренным" экономическимпотерям и т. п.).

3.3.5. По возможности восстановления работоспособного состояния послеотказа в процессе эксплуатации изделия подразделяют на:

восстанавливаемые;

невосстанавливаемые.

3.3.6. По характеру основных процессов, определяющих переход впредельное состояние, изделия подразделяют на:

стареющие;

изнашиваемые;

стареющие и изнашиваемые одновременно.

3.3.7. По возможности и способу восстановления технического ресурса(срока службы) путем проведения плановых ремонтов (средних, капитальных и др.)изделия подразделяют на:

неремонтируемые;

ремонтируемые обезличенным способом;

ремонтируемыенеобезличенным способом.

Таблица 1

Обобщеннаясхема выбора номенклатуры задаваемых ПН

3.3.8. По возможности техническогообслуживания в процессе эксплуатации изделия подразделяют на:

обслуживаемые;

необслуживаемые.

3.3.9. По возможности (необходимости) проведения контроля передприменением изделия подразделяют на:

контролируемые перед применением;

не контролируемые перед применением.

3.3.8. При наличии в составе изделий электронно-вычислительных машин идругих устройств вычислительной техники их относят к изделиям с отказамисбойного характера (сбоями), при отсутствии - к изделиям без отказов сбойногохарактера (сбоев).

3.4. Обобщенная схема выбора номенклатуры ПН изделий с учетом признаковклассификации, установленных в п. 3.3, приведена в таблице 1. Конкретизирующая этусхему методика приведена в приложении 3. Примеры выбора номенклатурызадаваемых показателей приведены в приложении 4.

4. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ЗНАЧЕНИЙ ПН

4.1. Значения (нормы) ПН изделий устанавливают в ТТЗ (ТЗ), ТУ с учетомназначения изделий, достигнутого уровня и выявленных тенденций повышения ихнадежности, технико-экономического обоснования, возможностей изготовителей,требований и возможностей заказчика (потребителей), исходных данных выбранногоплана контроля.

При применении планов контроля изделий с заданными приемочным R_a и браковочным R_b уровнями проектирование на стадии разработки осуществляют такимобразом, чтобы на стадии производства обеспечивался фактический уровень ПН,соответствующий уровню R_a. Значение уровня R_a представляет на стадии разработки расчетнуюнорму ПН.

4.2. Расчетные (оценочные) значения ПН изделия и его составных частей,полученные после завершения очередного этапа (стадии) работ, принимают вкачестве норм надежности, действующих на последующем этане (стадии), послезавершения которого эти нормы уточняют (корректируют) и т. п.

4.3. Для обоснования значений ПН используют расчетные, экспериментальныеили расчетно-экспериментальные методы.

4.4. Расчетные методы используют для изделий, по которым отсутствуютстатистические данные, полученные в ходе испытаний аналогов (прототипов).

4.5. Экспериментальные методы применяют для изделий, по которым возможнополучение статистических данных в процессе испытаний или имеющих аналоги(прототипы), (позволяющие оценить их ПН, а также тенденции изменения ПН отодного аналога к другому. Такие оценки ПН используют вместо расчетных значенийПН изделия и (или) его составных частей.

4.6. Расчетно-экспериментальные методы представляют комбинациюрасчетных и экспериментальных методов. Их применяют в тех случаях, когда поотдельным составным частям имеются статистические данные о надежности, а подругим - результаты расчетов, или когда предварительные результаты испытанийизделий, полученные в ходе разработки, позволяют уточнить расчетные значенияПН.

4.7. Для поэтапного задания требований по надежности применяютрасчетно-экспериментальные методы, основанные на моделях роста надежности впроцессе отработки изделий и освоения их в производстве. Модели ростаопределяют по статистическим данным, полученным при создании и (или)эксплуатации изделий-аналогов.

4.8. Методические указания по обоснованию значений задаваемых показателейданы в приложении5.

5. ПРАВИЛА УСТАНОВЛЕНИЯ КРИТЕРИЕВ ОТКАЗОВ И ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ

5.1. Категории отказов и предельных состояний устанавливают с цельюоднозначного понимания технического состояния изделий при задании требований понадежности, испытаниях и эксплуатации.

Определения критериев отказов и предельных состояний должны бытьчеткими, конкретными, не допускающими неоднозначного толкования. Критериипредельных состояний должны содержать указания на следствия, наступающие послеих обнаружения (отправку изделий в ремонт определенного вида или списание).

5.2. Критерии отказов и предельных состояний должны обеспечиватьпростоту обнаружения факта отказа или перехода в предельное состояние визуальнымпутем или с помощью предусмотренных средств технического диагностирования(контроля технического состояния).

5.3. Критерии отказов и предельных состояний должны устанавливаться втой документации, в которой приведены значения ПН.

5.4. Примеры типичных критериев отказов и предельных состояний изделийприведены в приложении6, а примеры построения и изложения разделов "Требования понадежности" в различных НТД - в приложении 7.

ГОСТ 27.004-85. СИСТЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ. Термины и определения

Группа Т00
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

НАДЕЖНОСТЬ В ТЕХНИКЕ
СИСТЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ

Термины и определения
Industrial product dependability.
Technological systems.
Terms and definitions
ОКСТУ 0027
Дата введения 1986-07-01

ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 31 января 1985 г. N 234.

ВЗАМЕН ГОСТ 22954-78.
ПЕРЕИЗДАНИЕ.

ГОСТ 27.004-85. СИСТЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ. Термины и определения
Настоящий стандарт устанавливает применяемые в науке, технике и производстве термины и определения основных понятий в области надежности технологических систем.

Термины и определения, установленные настоящим стандартом, обязательны для применения в документации всех видов, научно-технической, учебной и справочной литературе.
Настоящий стандарт должен применяться совместно с ГОСТ 27.002-89, ГОСТ 3.1109-82, ГОСТ 23004-78, ГОСТ 14.004-83.
Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин. Применение терминов - синонимов стандартизованного термина не допускается.
Для отдельных стандартизованных терминов в стандарте приведены в качестве справочных краткие формы, которые разрешается применять в случаях, исключающих возможность их различного толкования. Установленные определения можно, при необходимости, изменять по форме изложения, не допуская нарушения границ понятий.
В стандарте приведен алфавитный указатель содержащихся в нем терминов на русском языке и их иностранные эквиваленты на английском (Е) и французском (F) языках.
Стандартизованные термины набраны полужирным шрифтом, их краткие формы - светлым.
Пояснения к терминам приведены в приложении.
Термин
Определение

ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ

1. Технологическая система
Е. Technological system
F. technologique


Совокупность функционально взаимосвязанных средств технологического оснащения, предметов производства и исполнителей для выполнения в регламентированных условиях производства заданных технологических процессов или операций

Примечания:

1. К предметам производства относятся: материал, заготовка, полуфабрикат и изделие, находящиеся в соответствии с выполняемым технологическим процессом в стадии хранения, транспортирования, формообразования, обработки, сборки, ремонта, контроля и испытаний.

2. К регламентированным условиям производства относятся: регулярность поступления предметов производства, параметры энергоснабжения, параметры окружающей среды и др.

3. Следует различать четыре иерархических уровня технологических систем: технологические системы операций, технологические системы процессов, технологические системы производственных подразделений и технологические системы предприятий

2. Исполнитель в технологической системе
Е. Utilization factor of technological system
F. dans un technologique

Человек, осуществляющий в технологической системе трудовую деятельность по непосредственному изменению и (или) определению состояния предметов производства, техническому обслуживанию или ремонту средств технологического оснащения

3. Подсистема технологической системы

Подсистема


Технологическая система, выделяемая по функциональному или структурному признаку из технологической системы более высокого уровня

Е. Subsystem of technological system
F. d`un technologique

4. Технологический комплекс
Комплекс
Е. Technological complex
F. Ensemble technologique


Совокупность функционально взаимосвязанных средств технологического оснащения для выполнения в регламентированных условиях производства заданных технологических процессов или операций

5. Элемент технологической системы
Е. Technological system element
F. d`un technologique

Часть технологической системы, условно принимаемая неделимой на данной стадии ее анализа.

Примечание. Примерами элементов технологической системы являются: машина, приспособление, инструмент

6. Работоспособное состояние технологической системы
Е. Serviceable condition of technological system
F. Etat d`un technologique


Состояние технологической системы, при котором значения параметров и (или) показателей качества изготовляемой продукции, производительности, материальных и стоимостных затрат на изготовление продукции соответствуют требованиям, установленным в нормативно-технической и (или) конструкторской и технологической документации.

Примечания:

1. К параметрам производительности относятся: номинальная и цикловая производительность, штучное время и т.д.

2. К параметрам материальных и стоимостных затрат относятся: расход сырья, материалов, энергии, инструментов, стоимость технического обслуживания и ремонта и т.д.

7. Неработоспособное состояние технологической системы
Е. Non-serviceable condition of technological system
F. Etat non d`un technologique

Состояние технологической системы, при котором значение хотя бы одного параметра и (или) показателя качества изготовляемой продукции, производительности, материальных и стоимостных затрат на изготовление продукции не соответствует требованиям, установленным в нормативно-технической и (или) конструкторской и технологической документации

8. Неработоспособное состояние технологической системы по параметрам продукции
Е. Non-serviceable condition of technological system as related to products parameters
F. Etat non d`un technologique en fonction des des produits


Состояние технологической системы, при котором значение хотя бы одного параметра и (или) показателя качества изготовляемой продукции не соответствует требованиям, установленным в нормативно-технической и (или) конструкторской и технологической документации

9. Неработоспособное состояние технологической системы по производительности
Е. Non-serviceable condition of technological system as related to output
F. Etat non d`un technologique en fonction du rendement


Состояние технологической системы, при котором значение хотя бы одного параметра производительности технологической системы не соответствует требованиям, установленным в нормативно-технической и( или) конструкторской и технологической документации

10. Неработоспособное состояние технологической системы по затратам
Е. Non-serviceable condition of technological system as related to costs
F. Etat non d`un technologique en fonction des


Состояние технологической системы, при котором значение хотя бы одного параметра материальных и(или) стоимостных затрат не соответствует требованиям, установленным в технической документации

ОТКАЗЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ

а) по характеру нарушения работоспособности

11. Функциональный отказ технологической системы

Функциональный отказ
Е. Functional failure of technological system
F. fonctionnelle d`un technologique


Отказ технологической системы, в результате которого наступает прекращение ее функционирования, не предусмотренное регламентированными условиями производства или в конструкторской документации

12. Параметрический отказ технологической системы
Параметрический отказ
Е. Parametric failure of technological system
F. d`un technologique

Отказ технологической системы, при котором сохраняется ее функционирование, но происходит выход значений одного или нескольких параметров технологического процесса за пределы, установленные в нормативно-технической и (или) конструкторской и технологической документации

б) по наличию связи с другими объектами

13. Собственный отказ технологической системы
Собственный отказ

Отказ технологической системы, вызванный нарушением работоспособного состояния ее элементов и (или) функциональных связей между ними
Е. Inherent failure of technological system
F. d`un technologique

14. Вынужденный отказ технологической системы
Вынужденный отказ
Е. Forced failure of technological system
Отказ технологической системы, вызванный нарушением регламентированных для этой системы условий производства
F. d`un technologique
в) по параметрам и показателям качества

15. Отказ технологической системы по параметрам продукции
Отказ по параметрам продукции
Е. Technological system failure as related to products parameters
F. en fonction des des produits


Отказ технологической системы, в результате которого значение хотя бы одного параметра или показателя качества изготовляемой продукции не соответствует требованиям, установленным в нормативно-технической и (или) конструкторской и технологической документации

16. Отказ технологической системы по производительности
Отказ по производительности
Е. Technological system failure as related to output
F. en fonction du rendement
Отказ технологической системы, в peзультате которого значение хотя бы одного параметра производительности технологической системы не соответствует значениям, установленным в нормативно-технической и (или) конструкторской документации
17. Отказ технологической системы по затратам
Отказ по затратам
Е. Technological system failure as related to costs
F. en fonction des

Отказ технологической системы, в результате которого значение хотя бы одного параметра материальных или стоимостных затрат не соответствует значениям, установленным в технической документации

ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

18. Установленная безотказная наработка (установленный ресурс, установленный срок службы) технологического комплекса

Гамма-процентная наработка (ресурс, срок службы) технологической системы при =100%
Е. Specified no-failure operating time (service life, lifetime) of technological complex
F. de fonctionnement sans ( de fonctionnement, de vie ) d`un ensemble technologique

19. Вероятность безотказной работы технологической системы по параметрам продукции (параметрам производительности, затратам)
Вероятность того, что в пределах заданной наработки не произойдет отказа технологической системы по параметрам изготовляемой продукции (параметрам производительности, затратам)
Е. Probability of nо-failure ореration of technological system as related to products parameters (output, costs)
F. de bon fonctionnement d`un technologique en fonction des des produits (rendement, )

20. Назначенная наработка технологического комплекса до подналадки
Наработка технологического комплекса, по истечении которой должна быть произведена подналадка средств технологического оснащения
Назначенная наработка до подналадки
Е. Preset operating time of technological complex before corrective adjustment
F. de fonctionnement d`un ensemble technologique avant

21. Вероятность выполнения технологической системой задания
Вероятность выполнения задания
E. Probability of achievement of goal by technological system
Вероятность того, что объем выпуска технологической системой годной продукции и затраты на ее изготовление за рассматриваемый интервал времени будут соответствовать требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской и технологической документации
F. de d`une mission par un technologique


22. Вероятность выполнения технологической системой задания по объему выпуска
Вероятность того, что объем выпуска технологической системой годной продукции за рассматриваемый интервал времени будет не менее заданного
Вероятность выполнения задания по объему выпуска
E. Probability of achievement of goal by technological system as related to output
F. de par un technologique d`une mission concernant la taille des produits

КОМПЛЕКСНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

23. Коэффициент использования технологической системы
F. Facteur d`utilisation d`un technologique
Отношение средней продолжительности пребывания технологической системы в работоспособном состоянии к значению номинального фонда времени за рассматриваемый интервал времени

24. Коэффициент выхода годной продукции для технологической системы
Коэффициент выхода годной продукции
E. Output factor of good products for technological system
F. Facteur de fabrication des bons produits pour un technologique
Отношение среднего значения объема годной продукции технологической системы к объему всей изготовленной ею продукции за рассматриваемый интервал времени.
Примечание. При определении объема изготовленной продукции следует учитывать продукцию, отбракованную на всех операциях, выполняемых технологической системой

25. Коэффициент сохранения производительности технологической системы
Коэффициент сохранения производительности
Отношение среднего значения объема выпуска технологической системой годной продукции за рассматриваемый интервал времени к его номинальному значению, вычисленному при условии, что отказы технологической системы не возникают
E. Retention factor of technological system output
F. Facteur de maintien du rendement d`un technologique
26. Коэффициент расхода -го вида материальных (стоимостных) затрат
Отношение среднего расхода -го вида материальных (стоимостных) затрат на изготовление продукции за рассматриваемый интервал времени к его номинальному значению, вычисленному при условии, что отказы технологической системы не возникают

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
НАДЕЖНОСТЬ В ТЕХНИКЕ (ГОСТ27.301-95)

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт устанавливает общие правила расчета надежности технических объектов, требования к методикам и порядок представления результатов расчета надежности.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 2.102-68 ЕСКД. Виды и комплектность конструкторских документов

ГОСТ 27.002-89 Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения

ГОСТ 27.003-90 Надежность в технике. Состав и общие правила задания требований по надежности

ГОСТ 27.310-95 Надежность в технике. Анализ видов, последствий и критичности отказов. Основные положения

3 ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В настоящем стандарте применены общие термины в области надежности, определения которых установлены ГОСТ 27.002. Дополнительно в стандарте применены следующие термины, относящиеся к расчету надежности.

3.1. Расчет надежности - процедура определения значений показателей надежности объекта с использованием методов, основанных на их вычислении по справочным данным о надежности элементов объекта, по данным о надежности объектов-аналогов, данным о свойствах материалов и другой информации, имеющейся к моменту расчета.

3.2 Прогнозирование надежности - частный случай расчета надежности объекта на основе статистических моделей, отражающих тенденции изменения надежности объектов-аналогов и/или экспертных оценок.

3.3 Элемент - составная часть объекта, рассматриваемая при расчете надежности как единое целое, не подлежащее дальнейшему разукрупнению.

4 ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

4.1 Порядок расчета надежности

Надежность объекта рассчитывают на стадиях жизненного цикла и соответствующих этим стадиям этапах видов работ, установленных программой обеспечения надежности (ПОН) объекта или документами, ее заменяющими.

ПОН должна устанавливать цели расчета на каждом этапе видов работ, применяемые при расчете нормативные документы и методики, сроки выполнения расчета и исполнителей, порядок оформления, представления и контроля результатов расчета.

4.2 Цели расчета надежности

Расчет надежности объекта на определенном этапе видов работ, соответствующем некоторой стадии его жизненного цикла, может иметь своими целями:

обоснование количественных требований по надежности к объекту или его составным частям;

проверка выполнимости установленных требований и/или оценка вероятности достижения требуемого уровня надежности объекта в установленные сроки и при выделенных ресурсах, обоснование необходимых корректировок установленных требований;

сравнительный анализ надежности вариантов схемно-конструктивного построения объекта и обоснование выбора рационального варианта;

определение достигнутого (ожидаемого) уровня надежности объекта и/или его составных частей, в том числе расчетное определение показателей надежности или параметров распределения характеристик надежности составных частей объекта в качестве исходных данных для расчета надежности объекта в целом;

обоснование и проверка эффективности предлагаемых (реализованных) мер по доработкам конструкции, технологии изготовления, системы технического обслуживания и ремонта объекта, направленных на повышение его надежности;

решение различных оптимизационных задач, в которых показатели надежности выступают в роли целевых функций, управляемых параметров или граничных условий, в том числе таких, как оптимизация структуры объекта, распределение требований по надежности между показателями отдельных составляющих надежности (например безотказности и ремонтопригодности), расчет комплектов ЗИП, оптимизация систем технического обслуживания и ремонта, обоснование гарантийных сроков и назначенных сроков службы (ресурса) объекта и др.;

проверка соответствия ожидаемого (достигнутого) уровня надежности объекта установленным требованиям (контроль надежности), если прямое экспериментальное подтверждение их уровня надежности невозможно технически или нецелесообразно экономически.

4.3 Общая схема расчета

4.3.1 Расчет надежности объектов в общем случае представляет собой процедуру последовательного поэтапного уточнения оценок, показателей надежности по мере отработки конструкции и технологии изготовления объекта, алгоритмов его функционирования, правил эксплуатации, системы технического обслуживания и ремонта, критериев отказов и предельных состояний, накопления более полной и достоверной информации о всех факторах, определяющих надежность, и применения более адекватных и точных методов расчета и расчетных моделей.

4.3.2 Расчет надежности на любом этапе видов работ, предусмотренном планом ПОН, включает:

идентификацию объекта, подлежащего расчету;

определение целей и задач расчета на данном этапе, номенклатуры и требуемых значений рассчитываемых показателей надежности;

выбор метода(ов) расчета, адекватного(ых) особенностям объекта, целям расчета, наличию необходимой информации об объекте и исходных данных для расчета;

составление расчетных моделей для каждого показателя надежности;

получение и предварительную обработку исходных данных для расчета, вычисление значений показателей надежности объекта и, при необходимости, их сопоставление с требуемыми;

оформление, представление и защиту результатов расчета.

4.4 Идентификация объекта

4.4.1 Идентификация объекта для расчета его надежности включает получение и анализ следующей информации об объекте, условиях его эксплуатации и других факторах, определяющих его надежность:

назначение, области применения и функции объекта;

критерии качества функционирования, отказов и предельных состояний, возможные последствия отказов (достижения объектом предельного состояния) объекта;

структура объекта, состав, взаимодействие и уровни нагруженности входящих в него элементов, возможность перестройки структуры и/или алгоритмов функционирования объекта при отказах отдельных его элементов;

наличие, виды и способы резервирования, используемые в объекте;

типовая модель эксплуатации объекта, устанавливающая перечень возможных режимов эксплуатации и выполняемых при этом функций, правила и частоту чередования режимов, продолжительность пребывания объекта в каждом режиме и соответствующие наработки, номенклатуру и параметры нагрузок и внешних воздействий на объект в каждом режиме;

планируемая система технического обслуживания (ТО) и ремонта объекта, характеризуемая видами, периодичностью, организационными уровнями, способами выполнения, техническим оснащением и материально-техническим обеспечением работ по его ТО и ремонту;

распределение функций между операторами и средствами автоматического диагностирования (контроля) и управления объектом, виды и характеристики человеко-машинных интерфейсов, определяющих параметры работоспособности и надежности работы операторов;

уровень квалификации персонала;

качество программных средств, применяемых в объекте;

планируемые технология и организация производства при изготовлении объекта.

4.4.2 Полнота идентификации объекта на рассматриваемом этапе расчета его надежности определяет выбор соответствующего метода расчета, обеспечивающего приемлемую на данном этапе точность при отсутствии или невозможности получения части информации, предусмотренной 4.4.1.

4.4.3 Источниками информации для идентификации объекта служит конструкторская, технологическая, эксплуатационная и ремонтная документация на объект в целом, его составные части и комплектующие изделия в составе и комплектах, соответствующих данному этапу расчета надежности.

4.5 Методы расчета

4.5.1 Методы расчета надежности подразделяют:

по составу рассчитываемых показателей надежности (ПН);

по основным принципам расчета.

4.5.2 По составу рассчитываемых показателей различают методы расчета:

безотказности,

ремонтопригодности,

долговечности,

сохраняемости,

комплексных показателей надежности (методы расчета коэффициентов готовности, технического использования, сохранения эффективности и др.).

4.5.3 По основным принципам расчета свойств, составляющих надежность, или комплексных показателей надежности объектов различают:

методы прогнозирования,

структурные методы расчета,

физические методы расчета.

Методы прогнозирования основаны на использовании для оценки ожидаемого уровня надежности объекта данных о достигнутых значениях и выявленных тенденциях изменения ПН объектов, аналогичных или близких к рассматриваемому по назначению, принципам действия, схемно-конструктивному построению и технологии изготовления, элементной базе и применяемым материалам, условиям и режимам эксплуатации, принципам и методам управления надежностью (далее - объектов-аналогов).

Структурные методы расчета основаны на представлении объекта в виде логической (структурно-функциональной) схемы, описывающей зависимость состояний и переходов объекта от состояний и переходов его элементов с учетом их взаимодействия и выполняемых ими функций в объекте с последующими описаниями построенной структурной модели адекватной математической моделью и вычислением ПН объекта по известным характеристикам надежности его элементов.

Физические методы расчета основаны на применении математических моделей, описывающих физические, химические и иные процессы, приводящие к отказам объектов (к достижению объектами предельного состояния), и вычислении ПН по известным параметрам нагруженности объекта, характеристикам примененных в объекте веществ и материалов с учетом особенностей его конструкции и технологии изготовления.

Характеристика перечисленных методов и рекомендации по их применению приведены в приложении А.

4.5.4 Метод расчета надежности конкретного объекта выбирают в зависимости от:

целей расчета и требований к точности определения ПН объекта;

наличия и/или возможности получения исходной информации, необходимой для применения определенного метода расчета;

уровня отработанности конструкции и технологии изготовления объекта, системы его ТО и ремонта, позволяющего применять соответствующие расчетные модели надежности.

4.5.5 При расчете надежности конкретных объектов возможно одновременное применение различных методов, например методов прогнозирования надежности электронных и электротехнических элементов с последующим использованием полученных результатов в качестве исходных данных для расчета надежности объекта в целом или его составных частей различными структурными методами.

4.6 Исходные данные

4.6.1 Исходными данными для расчета надежности объекта могут быть:

априорные данные о надежности объектов-аналогов, составных частей и комплектующих изделий рассматриваемого объекта по опыту их применения в аналогичных или близких условиях;

оценки показателей надежности (параметры законов распределения характеристик надежности) составных частей объекта и параметров примененных в объекте материалов, полученные экспериментальным или расчетным способом непосредственно в процессе разработки (изготовления, эксплуатации) рассматриваемого объекта и его составных частей;

расчетные и/или экспериментальные оценки параметров нагруженности примененных в объекте составных частей и элементов конструкции.

4.6.2 Источниками исходных данных для расчета надежности объекта могут быть:

стандарты и технические условия на составные части объекта, применяемые в нем комплектующие элементы межотраслевого применения, вещества и материалы;

справочники по надежности элементов, свойствам веществ и материалов, нормативам продолжительности (трудоемкости, стоимости) типовых операций ТО и ремонта и другие информационные материалы;

статистические данные (банки данных) о надежности объектов-аналогов, входящих в их состав элементов, свойствах применяемых в них веществ и материалов, о параметрах операций ТО и ремонта, собранные в процессе их разработки, изготовления, испытаний и эксплуатации;

результаты прочностных, электрических, тепловых и иных расчетов объекта и его составных частей, включая расчеты показателей надежности составных частей объекта.

4.6.3 При наличии нескольких источников исходных данных для расчета надежности объекта приоритеты в их использовании или методы объединения данных из разных источников должны быть установлены в методике расчета. В расчете надежности, включаемом в комплект рабочей документации на объект, предпочтительным должно быть применение исходных данных из стандартов и технических условий на составные части, элементы и материалы.

4.7. Адекватность метода расчета

4.7.1 Адекватность выбранного метода расчета и построенных расчетных моделей целям и задачам расчета надежности объекта характеризуют:

полнотой использования в расчете всей доступной информации об объекте, условиях его эксплуатации, системе ТО и ремонта, характеристиках надежности составных частей, свойствах применяемых в объекте веществ и материалов;

обоснованностью принятых при построении моделей допущений и предположений, их влиянием на точность и достоверность оценок ПН;

степенью соответствия уровня сложности и точности расчетных моделей надежности объекта доступной точности исходных данных для расчета.

4.7.2 Степень адекватности моделей и методов расчета надежности оценивают путем:

сопоставления результатов расчета и экспериментальной оценки ПН объектов-аналогов, для которых применялись аналогичные модели и методы расчета;

исследования чувствительности моделей к возможным нарушениям принятых при их построении допущений и предположений, а также к погрешностям исходных данных для расчета;

экспертизы и апробации применяемых моделей и методов, проводимых в установленном порядке.

4.8 Требования к методикам расчета

4.8.1 Для расчета надежности объектов применяют:

типовые методики расчета, разрабатываемые для группы (вида, типа) однородных по назначению и принципам обеспечения надежности объектов, оформляемые в виде соответствующих нормативных документов (государственных и отраслевых стандартов, стандартов предприятия и др.);

методики расчета, разрабатываемые для конкретных объектов, особенности конструкции и/или условий применения которых не допускают применения типовых методик расчета надежности. Указанные методики, как правило, включают непосредственно в отчетные документы по расчету надежности или оформляют в виде отдельных документов, включаемых в комплект документации соответствующего этапа разработки объекта.

4.8.2 Типовая методика расчета надежности должна содержать:

характеристику объектов, на которые распространяется методика, в соответствии с установленными настоящим стандартом правилами их идентификации;

перечень рассчитываемых ПН объекта в целом и его составных частей, методы, применяемые для расчета каждого показателя;

типовые модели для расчета ПН и правила их адаптации для расчета надежности конкретных объектов, соответствующие этим моделям алгоритмы расчета и, при наличии, программные средства;

методы и соответствующие методики оценки параметров нагруженности составных частей объектов, учитываемых в расчетах надежности;

требования к исходным данным для расчета надежности (источники, состав, точность, достоверность, форма представления) или непосредственно сами исходные данные, методы объединения разнородных исходных данных для расчета надежности, получаемых из разных источников;

решающие правила для сопоставления расчетных значений ПН с требуемыми, если результаты расчета применяют для контроля надежности объектов;

методы оценки погрешностей расчета ПН, вносимые принятыми для используемых моделей и методов расчета допущениями и предположениями;

методы оценки чувствительности результатов расчета к нарушениям принятых допущений и/или к погрешностям исходных данных;

требования к форме представления результатов расчета ПН и правила защиты результатов расчета в соответствующих контрольных точках ПОН и при экспертизах проектов объектов.

4.8.3 Методика расчета надежности конкретного объекта должна содержать;

информацию об объекте, обеспечивающую его идентификацию для расчета надежности в соответствии с требованиями настоящего стандарта;

номенклатуру рассчитываемых ПН и их требуемые значения;

модели для расчета каждого ПН, принятые при их построении допущения и предположения, соответствующие алгоритмы вычисления ПН и применяемые программные средства, оценки погрешностей и чувствительности выбранных (построенных) моделей;

исходные данные для расчета и источники их получения;

методики оценки параметров нагруженности объекта и его составных частей или непосредственно оценки указанных параметров со ссылками на соответствующие результаты и методики прочностных, тепловых, электрических и иных расчетов объекта.

4.9 Представление результатов расчета

4.9.1 Результаты расчета надежности объекта оформляют в виде раздела пояснительной записки к соответствующему проекту (эскизному, техническому) или самостоятельного документа (РР по ГОСТ 2.102, отчета и др.), содержащего:

цели и методику (ссылку на соответствующую типовую методику) расчета;

расчетные значения всех ПН и заключения о их соответствии установленным требованиям надежности объекта;

выявленные недостатки конструкции объекта и рекомендации по их устранению с оценками эффективности предлагаемых мер с точки зрения их влияния на уровень надежности;

перечень составных частей и элементов, лимитирующих надежность объекта или по которым отсутствуют необходимые данные для расчета ПН, предложения по включению в ПОН дополнительных мероприятий по повышению (углубленному исследованию) их надежности или по их замене на более надежные (отработанные и проверенные);

заключение о возможности перехода к следующему этапу отработки объекта при достигнутом расчетном уровне его надежности.

4.9.2 Содержание отчетного документа по расчету надежности должно допускать возможность независимой проверки результатов расчета при экспертизе проекта и контроле реализации ПОН.

4.9.3 Расчетные оценки ПН, заключения о их соответствии установленным требованиям и возможности перехода к следующему этапу видов работ по разработке (постановке на производство) объекта, рекомендации по доработкам с целью повышения его надежности включают в акт приемочных испытаний, если принято решение о контроле надежности объекта расчетным методом.

(ГОСТ 16264.5-85) Двигатели шаговые. Общие технические условия (с Изменениями N 1, 2)

Принят

Государственным комитетом СССР по стандартам
28 января 1985 года

Разработан

Министерством электротехнической промышленности СССР
01 января 1986 года

ГОСТ 16264.5-85

Группа Е61

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ДВИГАТЕЛИ ШАГОВЫЕ

Общие технические условия

Step motors. General specifications

ОКП 33 1000

Срок действия с 01.01.86

до 01.01.96*

_______________________________
* Ограничение срока действия снято
по протоколу N 5-94 Межгосударственного Совета
по стандартизации, метрологии и сертификации
(ИУС N 11-12, 1994 год). - Примечание "КОДЕКС".

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1.РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством электротехнической промышленности СССР РАЗРАБОТЧИКИ

А.Ю.Станюлис, А.А.Дежурный, П.Й.Катилюс, А.А.Шивицкас

2.УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 28.01.85 N 168

3.ВЗАМЕН ГОСТ 12682-77

4.Срок проверки 1990 год; периодичность проверки 5 лет

5.ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка	Номер пункта
ГОСТ 16264.0-85	Вводная часть, 2.7, 3.1, 3.2, 4.1, 7.1, 8.1, 9.1

6.Проверен в 1990 году. Срок действия продлен до 01.01.96 Постановлением Госстандарта СССР от 26.06.90 N 1862

7.ПЕРЕИЗДАНИЕ (октябрь 1991 года) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в феврале 1989 года, июне 1990 года (ИУС 5-89, 10-90)

Настоящий стандарт распространяется на шаговые двигатели общего назначения с электромагнитной связью между статором и ротором с номинальным вращающим моментом от 0,0001 до 10,0 Н·м.

Стандарт не распространяется на двигатели с катящимся ротором.

Двигатели должны соответствовать требованиям ГОСТ 16264.0 и настоящего стандарта.

Все требования настоящего стандарта, кроме п.2.3, являются обязательными.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

1.ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

1.1.Номинальное напряжение питания блока управления - по ГОСТ 18275.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

2.ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

2.1.Двигатели изготавливают отдельно от блока управления. По заказу потребителя допускается совместное исполнение двигателя и блока управления.

2.2.Двигатели должны работать в любом положении, если иное не установлено в стандартах или технических условиях на конкретные типы двигателей.

2.3.Номинальный вращающий момент нагрузки должен выбираться из ряда:

0,0001; 0,00016; 0,00025; 0,0004; 0,0006; 0,001; 0,0016; 0,0025; 0,004; 0,006; 0,01; 0,016; 0,025; 0,04; 0,06; 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,0; 10,0 Н·м.

2.4.Номинальные значения шага при основной -тактной коммутации должны выбираться из ряда:

0,5; 0,72; 0,75; 0,9; 1,0; 1,44; 1,5; 1,8; 3,0; 3,6; 5,0; 7,5; 9,0; 11,25; 15,0; 18,0; 22,5; 30,0; 45,0; 90° - основной ряд;

0,6; 0,8; 1,2; 2,0; 2,25; 2,4; 4,0; 6,0; 7,2; 10,0; 12,0; 20,0; 24,0; 36,0; 40,0; 60,0; 72,0; 120,0; 180,0; 360,0° - дополнительный ряд.

2.5.В стандартах или технических условиях на конкретные типы двигателей должно быть установлено:

номинальное напряжение и предельное отклонение;

допустимое падение напряжения в блоке управления (при необходимости);

параметры импульсов напряжения или тока на фазах обмоток статора или эквивалентных активных сопротивлениях;

направление вращения и соответствующее ему чередование импульсов на обмотках;

номинальный вращающий момент нагрузки;

минимальный допустимый момент нагрузки (при необходимости);

номинальная приемистость;

максимальная приемистость (кроме однофазных двигателей);

номинальный момент инерции нагрузки;

единичный шаг и статическая погрешность обработки шага;

потребляемый ток или (и) мощность в заданном режиме;

максимальный статический момент, кроме однофазных двигателей;

пусковые моменты для однофазных двигателей (при необходимости);

минимальные значения моментов однофазных двигателей (при необходимости);

параметры встроенных устройств (при необходимости);

фиксирующий момент для двигателей с фиксацией ротора, кроме однофазных;

значение форсировочного сопротивления при резистивной форсировке электромагнитных процессов;

значение максимально допустимого импульсного напряжения или тока на обмотках управления при импульсной форсировке электромагнитных процессов;

сопротивление обмоток постоянному току, приведенное к температуре 20 °С, и его предельные отклонения;

предельная длительно допустимая температура обмоток или других частей двигателя;

максимальная частота отработки шагов и отсутствие сбоев при заданном законе изменения частоты (при необходимости);

момент инерции ротора;

предельные механические характеристики при моментах инерции нагрузки, составляющих 0,5; 1,0 и 2,0 номинального, для двигателей, предназначенных для работы в режиме пуска и торможения, а также (при необходимости) в режиме реверса;

предельные механические характеристики при моментах инерции нагрузки, составляющих 0,5; 1,0 и 2,0 номинального, для двигателей, предназначенных для работы при заданном изменении частоты.

2.6.Дополнительные требования к двигателю, блоку управления и линии его связи с двигателем, обеспечивающие пуск и торможение двигателя при заданном изменении частоты управляющих импульсов, перемещение с заданным характером отработки шага и т.д. должны быть указаны в стандартах или технических условиях на конкретные типы двигателей.

2.7.Частоты отработки шагов, при которых обеспечиваются указанные в ГОСТ 16264.0 величины среднего квадратического значения виброскорости, должны быть указаны в стандартах или технических условиях на конкретные типы двигателей.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.8.Статическая погрешность отработки единичного шага из режима фиксированной стоянки под током от величины единичного шага не должна быть более:

±5% - для двигателей с активным ротором с фиксирующим моментом;

±10% - для двигателей с активным ротором без фиксирующего момента;

±30% - для двигателей с пассивным ротором; двигателей, пуск которых осуществляют из режима фиксированной стоянки при обесточенных обмотках.

Требования пункта не распространяются на волновые двигатели, однофазные и со встроенным редуктором.

3.ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

3.1.Требования безопасности - по ГОСТ 16264.0.

3.2.Испытательное напряжение между обмотками, уложенными в одни и те же пазы, а также при повторных испытаниях электрической прочности изоляции и испытаниях на месте установки должно составлять 50% от указанного в ГОСТ 16264.0.

4.КОМПЛЕКТНОСТЬ

4.1.Комплектность двигателей - по ГОСТ 16264.0.

5.ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

5.1.Приемо-сдаточные испытания проводят на всех выпускаемых двигателях по программе, указанной в табл.1.

Таблица 1

	Пункты
Наименование испытаний и проверок	требований		методов испытаний
	ГОСТ 16264.0	ГОСТ 16264.5	ГОСТ 16264.0	ГОСТ 16264.5
1. Проверка внешнего вида	-	2.1	6.3	-
2. Проверка габаритных, установочных и присоединительных размеров, люфтов, биений	1.6, 2.2.4	-	6.4	-
3. Проверка электрического сопротивления изоляции	3.2	-	6.1	-
4. Проверка электрической прочности изоляции	3.3	3.2	6.1, 6.5	-
5. Проверка сопротивления обмоток постоянному току (при необходимости)	2.1.1	-	6.1	-
6. Проверка потребляемого тока или (и) мощности	2.1.1	2.5	-	6.1
7. Проверка направления вращения и наличия маркировки выводных концов	2.1.1, 2.2.5	2.5	6.4	6.2
8. Проверка номинальной приемистости	2.1.1	2.5	-	6.3, 6.9
9. Проверка максимальной приемистости	2.1.1	2.5	-	6.4, 6.9
10. Проверка максимального статического момента (при необходимости)	2.1.1	2.5	-	6.5
11. (Исключен, Изм. N 1).
12. Проверка пусковых и минимальных моментов (при необходимости)	2.1.1	2.5	-	6.7
13. Проверка максимальной частоты отработки шагов и отсутствия сбоев при заданном законе изменения частоты отработки шагов (при необходимости)	2.1.1	2.5	-	6.7
14. Проверка фиксирующего момента (при необходимости)	2.1.1	2.5	-	6.8, 6.9

5.2.Периодические испытания проводят по программе, указанной в табл.2.

Таблица 2

	Пункты
Наименование испытаний и проверок	требований		методов испытаний
	ГОСТ 16264.0	ГОСТ 16264.5	ГОСТ 16264.0	ГОСТ 16264.5
1. Проверка массы	2.4.10	-	6.17	-
2. Проверка среднего квадратического значения виброскорости	2.4.7	-	6.12	-
3. Проверка предельной длительно допустимой температуры обмоток	2.4.5	-	6.9	-
4. Испытания на механические воздействия	2.3.5	-	6.14	6.10
5. Испытание на климатические воздействия	2.3	-	6.15	6.11
6. Испытание электрической прочности изоляции между токоведущими частями обмоток и корпусом двигателя после воздействия влаги и испытаний на нагревание	3.3	-	6.5; 6.15.4	-
7. Испытание на надежность	2.5	-	6.16	-
8. Проверка степени защиты	2.2.3	-	6.18	-
9. Проверка величины шага и статической погрешности отработки шага	2.1.1	2.5	-	6.6

(Измененная редакция, Изм. N 2).

6.МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

6.1.Потребляемый ток и мощность измеряют при максимально допустимом напряжении питания в режиме фиксированной стоянки под током или в другом заданном режиме не позднее чем через 3 с после включения напряжения. Допускается не измерять потребляемый ток и мощность в случае, когда их величины выставляются блоком управления.

6.2.Направление вращения двигателя проверяют визуально при вращении ротора с частотой отработки шагов, удобной для контроля. При этом направление вращения должно соответствовать заданному режиму коммутации обмоток.

6.3.Номинальную приемистость двигателя при пуске из состояния фиксированной стоянки под током и остановке в то же состояние проверяют следующим образом. Двигатель соединяют с нагрузочным устройством, обеспечив при этом на валу момент инерции нагрузки, равный номинальному. Двигатель включают в соответствии с электрической схемой, приведенной ниже.

Задающим устройством устанавливают частоту управляющих импульсов, равную номинальной приемистости. При помощи программного устройства двигатель включают в работу при непрерывной подаче управляющих импульсов и при помощи нагрузочного устройства создают момент нагрузки типа "сухого трения", равный номинальному вращающему моменту.

На программном устройстве набирают серию с числом импульсов, кратным числу шагов за оборот двигателя ± импульс.

ЗУ - задающее устройство; ПУ - программное устройство; БУ - блок управления двигателем;

ШД - шаговый двигатель; НУ - нагрузочное устройство

После этого схему включают в режим отработки серий шагов с количеством серий, равным числу шагов за один оборот. При отсутствии пропуска шагов и выбега ротор двигателя должен последовательно занимать все фиксированные положения, отличающиеся друг от друга на величину одного шага.

После отработки серий шагов программное устройство переключают в режим непрерывной подачи импульсов и проверяют ранее установленный момент нагрузки. В случае несоответствия момента нагрузки номинальному значению, его плавно изменяют до номинального и повторно проверяют номинальную приемистость.

Контроль правильности работы двигателя можно также осуществлять путем сравнения числа поданных импульсов с числом отработанных шагов.

Число управляющих импульсов следует определять при помощи счетчика импульсов, а контроль отработанных шагов - при помощи лимба и стрелки, укрепленной на валу двигателя, или счетчика отработанных шагов, или угломерных оптических устройств.

Номинальную приемистость следует определять при наименьшем значении напряжения питания и практически установившейся температуре двигателя, если не установлены другие параметры.

Время достижения практически установившейся температуры следует определять для фиксированной стоянки двигателя под током или для работы с заданной частотой управляющих импульсов при наибольшем значении напряжения питания.

Для сокращения времени проверки номинальной приемистости допускается устанавливать серию импульсов, содержащую число импульсов, кратное целому числу шагов за один оборот, если имеется достаточная статистическая информация о разбросе значений приемистости при запуске двигателя из различных угловых положений ротора.

6.4.Максимальную приемистость при пуске из состояния фиксированной стоянки под током и остановке в то же состояние следует проверять в соответствии с п.6.3 при моменте нагрузки, равном нулю, или его наименьшем значении, установленном в стандартах на конкретные типы двигателей.

6.5.Максимальный статический момент проверяют в режиме фиксированной стоянки под током не менее чем на 3-5 произвольных устойчивых положениях ротора для сочетаний включения фаз, установленных в стандартах на конкретные типы двигателей.

6.6.При проверке величины шага и статической погрешности отработки шагов одно из устойчивых положений ротора принимают за начало отсчета, относительно которого определяют разницу между измеренным и расчетным углом поворота ротора. Измерения проводят при всех устойчивых положениях ротора в пределах оборота при холостом ходе.

Статическую погрешность в процентах от величины шага определяют по формуле

,

где - наибольшая положительная разница между измеренной и расчетной величиной шага;

- наибольшая отрицательная разница между измеренной и расчетной величиной шага;

- номинальная (расчетная) величина шага.

Для реверсных двигателей статическую погрешность отработки шага проверяют при правом и левом направлениях вращения.

При наличии достаточной статистической информации о разбросе значений статической погрешности отработки шагов допускается при периодических испытаниях проводить ее проверку на оборота вала.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

6.7.Пусковые и минимальные моменты, а также максимальную частоту отработки шагов и отсутствие сбоев при заданном законе изменения частоты отработки шагов проверяют методами, указанными в стандартах на конкретные типы двигателей.

6.8.Фиксирующий момент при обесточенных обмотках двигателя следует проверять во всех угловых положениях ротора, а для реверсивного двигателя - при правом и левом направлениях вращения вала, если не установлены другие условия.

При наличии достаточной статистической информации о разбросе значений фиксирующего момента допускается объем проверок уменьшать, что уточняется в стандартах на конкретные типы двигателей.

6.9.Проверка номинальной и максимальной приемистости и фиксирующего момента может проводиться на практически холодных двигателях. Значение этих параметров для таких проверок должно быть установлено с учетом их изменения при изменении температуры двигателей.

6.10.После испытаний, в процессе которых не контролируют параметры двигателей, должны проверяться потребляемый ток, номинальная приемистость и сопротивление изоляции.

В процессе испытаний на виброустойчивость должна контролироваться максимальная приемистость.

В процессе испытаний на воздействие линейных (центробежных) нагрузок двигатели должны работать при наименьшем напряжении питания и частоте управляющих импульсов, равной максимальной приемистости. После всех испытаний на стойкость к внешним воздействиям следует проверять фиксирующий момент.

Контролируемые параметры должны быть установлены в стандартах на конкретные двигатели.

6.11.В процессе испытаний на теплостойкость и холодостойкость при температуре эксплуатации должны контролироваться максимальная приемистость и потребляемый ток, если иное не установлено в стандартах на конкретные типы двигателей.

7.МАРКИРОВКА, УПАКОВКА, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ

7.1.Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение двигателей - по ГОСТ 16264.0.

8.УКАЗАНИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ

8.1.Указания по эксплуатации - по ГОСТ 16264.0.

9.ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ

9.1.Гарантии изготовителя - по ГОСТ 16264.0.

Текст документа сверен по:

официальное издание

Машины электрические малой мощности.

Двигатели. Общие технические условия.

ГОСТ 16264.0-85 - ГОСТ 16264.5-85: Сб. ГОСТов. -

М.: Издательство стандартов, 1992