Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 33
Новомосковский институт (филиал) Кафедра «ВТИТ» Предмет «Надежность, эргономика, качество АСОИУ» «РАСЧЕТ СТРУКТУРНОЙ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМЫ» Новомосковск, 2009 год Исходные данные
По структурной схеме надежности технической системы в соответствии с вариантом задания, требуемому значению вероятности безотказной работы системы 1. Построить график изменения вероятности безотказной работы системы от времени наработки в диапазоне снижения вероятности до уровня 0.1 – 0.2. 2. Определить 3. Обеспечить увеличение а) повышения надежности элементов; б) структурного резервирования элементов системы. Все элементы системы работают в режиме нормальной эксплуатации (простейший поток отказов). Резервирование отдельных элементов или групп элементов осуществляется идентичными по надежности резервными элементами или группами элементов. Переключатели при резервировании считаются идеальными. На схемах обведенные пунктиром m элементов являются функционально необходимыми из n параллельных ветвей. № , Интенсивности отказов элементов,
, x10-6
1/ч вар. % 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 4 50 0.1 0,5 1 0,5 1 0,1 - 1. Элементы 2 и 3, 4 и 5, 8 и 9, 10 и 11 попарно образуют параллельное соединение, заменяем их соответственно элементами A, B, C, D. Т.к. элементы равны, то для них используется одна формула. 2. Элементы 6 и 7, 12 и 13 попарно образуют параллельное соединение, заменяем их соответственно элементами E, F. Т.к. элементы равны, то для них используется одна формула. 3. Элементы A, B, C, D и E образуют мостиковую систему, которую можно заменить квазиэлементом G. Для расчета вероятности безотказной работы воспользуемся методом разложения относительно особого элемента, в качестве которого выберем элемент E. Тогда 4. Полученные элементы образуют последовательное соединение, которое заменим на элемент E. 5. Таблица 1. 6. График 1 P
‑вероятность безотказной работы исходной системы P
`
– вероятность безотказной работы системы с повышенной надежностью P
``
– вероятность безотказной работы системы со структурным резервированием По графику находим время, где вероятность безотказной работы исходной системы равна 50%, это 93093,1 ч. 7. Увеличение надежности элементов Для того чтобы система при Увеличим надежность элементов 1 и 14 до 0,95 Соответственно Далее увеличим надежность элементов F и E до 0,6 Далее методом подбора в Excel, используя известные даные о значениях элементов G и E, найдем значение элементов A, B, C, D и из них – 2,3,4,5,8,9,10,11. Также в Excel найдем новые значения элементов 6,7,12,13 используя информацию о элементах E и F. Т.к. по условию все элементы работают в периоде нормальной эксплуатации и подчиняются экспотенциальному закону, то Элемент l i, x10–6 ч‑1 1`, 14` 0,03673261 6`, 7`, 12`, 13` 0,71678135 2`, 3`, 4`, 5`, 8`, 9`, 10`, 11` 0,387416497 8. Резервирование Вначале зарезирвируем элементы 1 и 14 1=15=14=16
При таком резервировании надежность системы в момент времени 93093,1 ч, будет равна 35% Зарезирвируем элементы 12 и 13 12=13=17=18
Резервирование этих элементов привело к к увеличению надежности системы в момент времени 93093,1 ч до 54%, что достаточно. Выводы
По графику видно, что оба метода увеличения времени наработки системы до 50% позволили добиться нужного результата. Однако у метода резервирования надежность выше, к тому же с точки зрения технической реализации системы этот метод предпочтительнее, т. к. не всегда технически возможно увеличить надежность элемента.
|