При основном соединении элементов

Если отказ системы наступает при отказе одного из элементов этой системы, то такая система имеет основное соединение элементов. При расчете надежности таких изделий предполагают, что отказ элемента является событием случайным и независимым.

Если в изделии имеет место основное соединение, то оно считается работоспособным, если все элементы являются работоспособными. Тогда вероятность безотказной работы изделия в течение времени t равна произведению вероятностей безотказной работы каждого элемента в течении того же времени.

где n – количество элементов в изделии.

Чтобы определить значения количественных показателей надежности системы, требуется знать законы распределения времени безотказной работы элементов системы. Поскольку на участке нормальной эксплуатации с удовлетворительной точностью в качестве закона распределения может быть принят экспоненциальный, то вероятность безотказной работы системы можно найти по следующей формуле:

или

где λ₁, λ₂,…λ_n – значения интенсивности отказов элементов; λ_с – значение интенсивности отказов системы.

Частота отказов и время безотказной работы системы рассчитываются по следующим формулам:

Рассмотренный метод расчета широко применяют для оценки надежности локальных систем и элементов, входящих в их состав. На стадии проектирования при известных интенсивностях отказов элементов оценивают вероятность безотказной работы системы и предусматривают мероприятия, направ­ленные на ее повышение.

Анализируют надежность на стадии проектирования обыч­но в несколько этапов. На первом этапе, когда структура изделия еще не определена, производится прикидочная оценка надежности. Она исходит из информации о надежности близких по характеру систем и элементов. На втором этапе проводится ориенти­ровочная оценка надежности. При этом известны структура изделия и входящие в его состав элементы, их показатели на­дежности, заданные при нормальных условиях эксплуатации.

Окончательный или коэффициентный расчет надежности технических средств, проводится на стадии завершения технического проекта, когда проведена эксплуа­тация опытных образцов устройства и известны условия экс­плуатации всех элементов. При окончательном расчете учитываются изменения величин, определяющих условия эксплуатации элементов. Такими величинами являются температура, уровень виб­рации, колебания напряжения питания и частоты, колебания влажности и др. Учет этих величин позволяет произвести кор­рекцию значений интенсивностей отказов элементов.

Влияние отклонения этих величин на интенсивность отказов учитывают путем использования поправочных коэффициен­тов k_i:

λ = λ_ном k₁ k₂ …k_i

где λ_ном – номинальное значение интенсивности отказов, соот­ветствующее нормальным условиям эксплуатации; k₁, k₂,…k_i – поправочные коэффициенты, учитывающие отклонения влияющих величин от нормальных значений.