您的位置：首页 > 产品中心

故障寿命分布规律及维修策略

来源：安博app下载发布时间：2024-08-10 06:38:04

一个复杂的系统或设备是由许多不同零部件构成的，如果这些零部件出现故障（失效），可能会引起总系统出现故障。现代设备的复杂化使得故障模式呈多样化趋势，设备故障率随时间的发展规律主要有6种形式。

产品咨询联系我们

产品中心

/ Products Classification 点击展开+

友达液晶屏

京瓷液晶屏

全国统一咨询热线

0571-86684288

手机：18806775143

QQ：3234659108

地址：浙江省杭州市余杭区五常街道邱桥路
西溪盛奥铭座10-2-801

详细介绍

研究故障宏观统计规律主要是研究故障率随时间变化的规律。在一段时间内，有代表性的是浴盆曲线所示。

图1 浴盆曲线能够准确的看出，在一个复杂系统或设备的寿命周期中，故障率随时间的变化分为三个阶段：早期故障期、偶发故障期和耗损故障期。

①早期故障期的故障主要由设计、制造和材质上的缺陷或操作不熟练等问题导致，发生在设备的使用初期、大修理或改造后使用初期；开始故障率较高，随着故障的排除，故障率逐渐下降了。

②偶发故障期的故障主要由构成系统、设备和零部件的某些无法预测的缺陷所引起。在此期间，故障不可预测，不受运转时间的影响而随机发生。此时期的故障率λ（t）基本保持不变，且服从指数分布。这一时期是设备的最佳工作期。

③耗损故障期的故障主要由构成设备的大部分零部件集中耗损而产生，其表现形式是随着运转时间的增加，故障率逐渐升高。

通常，根据设备的耗损故障情况和能力，制定一条“容许的故障率λ”的界线，以控制实际故障率不超过此范围。修东西的人的工作是努力延长设备寿命，减少停机时间，降低故障率，使其不超过规定的“容许的故障率λ”界线．一般设备故障率曲线的基本形式

通过美国航空航天局（NASA）统计数据表明，航空设备故障率大概能分为六种类型，其故障率曲线六种基本故障率（λ）与时间（t）的关系曲线中的六种故障率曲线，能够正常的看到，A型为经典的浴盆曲线，有明显的耗损期；B型故障率具有常数或渐升的特征，然后出现非常明显的耗损期，符合这两种形式的是各种零件或简单产品的故障，如轮胎、刹车片、活塞式发动机的汽缸的故障，它们通常具有机械磨损、材料老化、金属疲劳等；C型无显著的耗损期，但是故障率也是随着使用时间的增加而增加的；曲线D显示了新设备从刚出厂的低故障率，急剧地增长到一个恒定的故障率；曲线E显示设备的故障为恒定值，出现的故障常常是偶然因素造成的；而曲线F显示设备开始有高的初期故障率，然后急剧下降到一个恒定的或者是增长极为缓慢的故障率。

具有A、B型耗损特性的航空设备仅占全部设备的6％，具有经典浴盆曲线％，没有明确耗损期（C型）的占5％，以上三种形式故障率的设备共占11％。而89％的设备则没有耗损期（D、E、F型），归为E型，这些不需要定时维修。

这里，故障率函数r（t）可以看作两个函数r1（t； η， β）和r2（t； η， β）的乘积。其中，当β＜1时，r1为减函数，而r2则总是增函数。

浴盆曲线的维修策略为：对于早期故障，只能在发现故障后立即采取排除措施，不适于采取定时更换的事前预防对策。因为在早期故障率高的情况下，如果企图以新品更换在用品，就等于用故障率高的机件更换故障率较低的机件，不仅不能降低总的故障率，反而会产生相反的效果。

图3表示每相隔间隔期T实行定时更换时故障率的变动情况。每次定时更换，都会使故障率升高，并使平均故障率大于λ（T），保持在相比来说较高的水平。

偶然故障期，不能用定时更换的办法来预防。故障率本来是常数，即使更换了，故障率也不发生明显的变化，定时更换无效果（见图4）。这时只能让它一直工作到有用寿命末期为止。如果更换修理，甚至会引起附加的早期故障，增加人为差错的故障。

耗损故障期，设备的故障率开始跟着时间的增加而迅速增大，表现出故障集中出现的趋势。如果在进入耗损故障期之前定时更换，故障率递增的趋势是能控制住的。

正态分布曲线的维修策略：对于失效分布属于正态分布的设备，存在两种情况，分别如图6和图7所示。图6所示的设备状态变化分布范围小，故障率在短时间内迅速增加，设备故障多发期的时间跨度短，故可在设备故障率急剧增长之前进行定期维修策略；图7所示的设备状态变化分布范围大，故障率增长缓慢，设备故障多发期跨越了较长的时间段，很难判断合适的维修周期，此时可采用基于状态的维修策略。

指数分布曲线的维修策略：故障服从指数分布的设备，平均故障间隔期等于故障率γ的倒数，即1／γ。因此对于可修复系统，可以认为大约每隔1／γ时间发生一次故障，此时能够最终靠改进设计和检修设备来改善设备的状态。