Одной из основных задач, решаемых при создании новой машины, является обеспечение заданных требований надежности (срок службы, наработка на сложный отказ и т. д.) [1]. Для достижения данной цели необходимо знать, как будет изменяться техническое состояние проектируемой машины (системы): как будут изменяться скорости процессов изнашивания деталей и сопряжений, какими будут интервалы рассеивания ресурсов элементов в зависимости от режимов, условий эксплуатации и качества системы ремонтно-обслуживающих воздействий. Применительно к надежности сельскохозяйственной техники задача прогнозирования сводится в основном к определению вероятности безотказной работы P(t) машины, в тех или иных режимах работы и условиях эксплуатации [2].
Согласно решению трех задач по прогнозированию надежности машины [3], когда известна структура формирования области работоспособности, а параметры, определяющие эту область, зависят от большого числа факторов и имеют рассеивание, прогнозирование заключается в определении закономерностей протекания случайного процесса изменения выходных характеристик (параметров технического состояния и показателей) машины во времени.
Известно, что отклонение структурного параметра технического состояния, по которому наблюдается отказ, выражается функцией [4]:
где t — наработка элемента (составной части);
Vc — случайная величина, характеризующая совместно с α скорость изменения параметра;
α — показатель степени функции, определяющий возрастание или убывание скорости изменения параметра с течением наработки;
ΔП — показатель учитывающий приработку элемента;
Z(t) — случайная функция отклонения фактических значений параметра от гладкой теоретической кривой (условия эксплуатации).
При различных значениях α, ΔП, а также характеристиках Vc, Z(t) вероятность отказа примет различные значения в некотором интервале, что позволит задать область рассеивания случайной величины с определенной доверительной вероятностью (например, 95%). В свою очередь, при прогнозировании надежности машины в зависимости от условий эксплуатации изменение структурного параметра будет не точечным, а интервальным, т. е. в определенном диапазоне.