Надежность технических систем

Размещено на http://www.allbest.ru/

5

Реферат

Курсовой проект содержит: 34 с., 10 рис., 1 табл., 3 источника.

СХЕМА, НАДЕЖНОСТЬ, ОТКАЗ, МОДЕЛИРОВАНИЕ, БЕЗОТКАЗНОСТЬ, РЕМОНТОПРИГОДНОСТЬ, ИНТЕНИВНОСТЬ ОТКАЗА.

Курсовая работа включает в себя решение двух заданий. Первое задание связано с построением структурной схемы надежности ТС (технологического процесса). Так же производится расчет надежности данной системы.

Второе задание связано с преобразованием заданной согласно варианту структурной схемы и определением показателей надежности. А так же разработка вариантов повышения надежности данной схемы.

Содержание

Нормативные ссылки

Введение

1 Основные показатели надёжности

2 Расчётная часть

2.1 Расчёт структурной схемы надёжности

2.2 Преобразование заданной структурной схемы и определение показателей надёжности

Заключение

Список использованных источников

Нормативные ссылки

В курсовой работе использованы следующие нормативные документы:

ГОСТ 7.1 - 2003 СИБИД. Библиографическая запись. Библиографическое описание. Общие требования и правила составления

ГОСТ 27.301 - 95 ССБТ. Надежность в технике. Расчет надежности. Основные положения

СТП КубГТУ 1.9.2 - 2003 СМК. Документирование системы менеджмента качества. Стандарт предприятия

СТП КубГТУ 4.2.6 - 2004 СМК. Учебноорганизационная деятельность. Курсовое проектирование

Введение

Надежностью называют свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортировки. Расширение условий эксплуатации, повышение ответственности выполняемых техническими системами функций, их усложнение приводит к повышению требований к надежности изделий.

Надежность является сложным свойством, и формируется такими составляющими, как безотказность, долговечность, восстанавливаемость и сохраняемость. Основным здесь является свойство безотказности - способность изделия непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение времени. Потому наиболее важным в обеспечении надежности технических систем является повышение их безотказности.

Особенностью проблемы надежности является ее связь со всеми этапами "жизненного цикла" технических систем от зарождения идеи создания до списания: при расчете и проектировании изделия его надежность закладывается в проект, при изготовлении надежность обеспечивается, при эксплуатации - реализуется. Поэтому проблема надежности - комплексная проблема и решать ее необходимо на всех этапах и разными средствами. На этапе проектирования изделия определяется его структура, производится выбор или разработка элементной базы, поэтому здесь имеются наибольшие возможности обеспечения требуемого уровня надежности технических систем. Основным методом решения этой задачи являются расчеты надежности (в первую очередь - безотказности), в зависимости от структуры объекта и характеристик его составляющих частей, с последующей необходимой коррекцией проекта. Некоторые способы расчета структурной надежности рассматриваются в данной работе.

1 Основные показатели надежности

Надежность - это свойство системы или элемента выполнять заданные функции, обусловленное безотказностью, долговечностью и ремонтопригодностью. Под системой понимается совокупность совместно действующих элементов (приборов, аппаратов), выполняющих заданные функции. Системы, а следовательно, и элементы, могут быть восстанавливаемыми и невосстанавливаемыми [1].

Надежность невосстанавливаемых систем характеризуется следующими показателями: интенсивностью отказов (t) , наработкой на отказ Тср, вероятностью безотказной работы P(t). Для восстанавливаемых систем, кроме указанных показателей надежности, определяется коэффициент готовности k_r.

Интенсивность отказов (t) есть отношение числа отказов изделий n (t) за некоторый промежуток времени t к числу работоспособных изделий N-n(t) в начале этого промежутка [2].

(t)= n(t)/( t*[N-n(t)]), (1)

где N - общее число изделий;

n(t) - число отказавших изделий к началу рассматриваемого промежутка времени.

Расчет основных показателей надежности аппаратуры основан на следующих допущениях:

а) отказ любого элемента влечет за собой отказ данного экземпляра аппаратуры;

б) отказы отдельных элементов являются случайными и независимыми событиями;

в) интенсивность отказов элементов изделия определяется исключительно режимами их работы и не зависит от времени их использования (старение элементов отсутствует), т.е. =сonst, что соответствует экспоненциальному закону распределения времени безотказной работы. Такие отказы принято называть внезапными. Они случайным образом проявляются при эксплуатации и принципиально не могут быть обнаружены профилактическим контролем или устранены тренировкой изделий.

Надежность элемента системы характеризуется вероятностью безотказной работы элемента в заданных режимах и условиях в течение требуемого времени. Надежность элементов схемы изменяется в зависимости от режимов и условий работы.

Режим работы элемента определяется характеров включения его (длительным, кратковременным, импульсным) и величиной нагрузки. Для характеристики нагрузки элемента обычно вводят понятие коэффициента нагрузки k_н, под которым понимают отношение значения некоторого параметра, характеризующего работу элемента в реальном режиме, к его номинальному значению, предусмотренному техническими условиями. Например, у сопротивлений таким параметром является рассеиваемая мощность, у конденсаторов - приложенное напряжение.

Условиями работы элемента определяются параметрами окружающей среды: ее температурой, влажностью, давлением и т.д., а также механическими, электрическими, магнитными и другими внешними воздействиями.

Конечной целью расчета надежности технических устройств является оптимизация конструктивных решений и параметров, режимов эксплуатации, организация технического обслуживания и ремонтов. Поэтому уже на ранних стадиях проектирования важно оценить надежность объекта, выявить наиболее ненадежные узлы и детали, определить наиболее эффективные меры повышения показателей надежности. Решение этих задач возможно после предварительного структурно - логического анализа системы.

Большинство технических объектов являются сложными системами, состоящими из отдельных узлов, деталей, агрегатов, устройств контроля, управления и т.д.

Техническая система - совокупность технических устройств (элементов), предназначенных для выполнения определенной функции или функций. Соответственно, элемент - составная часть системы [3].

Расчленение технической системы на элементы достаточно условно и зависит от постановки задачи расчета надежности. Например, при анализе работоспособности технологической линии ее элементами могут считаться отдельные установки и станки, транспортные и загрузочные устройства. В свою очередь станки и устройства также могут считаться техническими системами и при оценке их надежности должны быть разделены на элементы - узлы, блоки, которые, в свою очередь - на детали.

При определении структуры технической системы в первую очередь необходимо оценить влияние каждого элемента и его работоспособности на работоспособность системы в целом. С этой точки зрения целесообразно разделить все элементы на четыре группы:

а) элементы, отказ которых практически не влияет на работоспособность системы (например, деформация кожуха, изменение окраски поверхности и т.п.);

б) элементы, работоспособность которых за время эксплуатации практически не изменяется и вероятность безотказной работы близка к единице (корпусные детали, малонагруженные элементы с большим запасом прочности);

в) элементы, ремонт или регулировка которых возможна при работе изделия или во время планового технического обслуживания (наладка или замена технологического инструмента оборудования, настройка частоты селективных цепей ТС и т.д.);

г) элементы, отказ которых сам по себе или в сочетании с отказами других элементов приводит к отказу системы.

Очевидно, при анализе надежности технической системы имеет смысл включать в рассмотрение только элементы последней группы.

Для расчетов параметров надежности удобно использовать структурно- логические схемы надежности технической системы, которые графически отображают взаимосвязь элементов и их влияние на работоспособность системы в целом. Структурно - логическая схема представляет собой совокупность ранее выделенных элементов, соединенных друг с другом последовательно или параллельно. Критерием для определения вида соединения элементов (последовательного или параллельного) при построении схемы является влияние их отказа на работоспособность технической системы.

Последовательным (с точки зрения надежности) считается соединение, при котором отказ любого элемента приводит к отказу всей системы.

Параллельным (с точки зрения надежности) считается соединение, при котором отказ любого элемента не приводит к отказу системы, пока не откажут все соединенные элементы.

Расчеты показателей безотказности технической системы обычно проводятся в предположении, что как вся система, так и любой ее элемент могут находиться только в одном из двух возможных состояний - работоспособном и неработоспособном и отказы элементов независимы друг от друга. Состояние системы (работоспособное или неработоспособное) определяется состоянием элементов и их сочетанием. Поэтому теоретически возможно расчет безотказности любой ТС свести к перебору всех возможных комбинаций состояний элементов, определению вероятности каждого из них и сложению вероятностей работоспособных состояний системы.

2 Расчетная часть

2.1 Расчёт структурной схемы надёжности

Для расчёта структурной схемы надёжности используем процесс производства многослойных неглазированных конфет с валковыми формующими механизмами, представленный на рисунке 1.

Рисунок 1 - Схема производства многослойных неглазированных конфет с валковыми формующими механизмами

1 - движущаяся конвейерная лента; 2, 5, 6 - формующие механизмы; 3, 4 - смесители; 7 - охлаждающая камера; 8 - дисковые ножи; 9 - резательная машина непрерывного действия; 10 - гильотинный нож; 11 - трехъярусный ленточный конвейер.

После тщательного перемешивания массы смеситель 3 опрокидывается и масса по трубопроводам поступает в приемные воронки формующих механизмов 2 и 6.

Аналогично из смесителя 4 масса подается в воронку формующего механизма 5.

Формование бесконечного конфетного пласта на движущейся конвейерной ленте 1 осуществляется валковыми формующими механизмами, имеющими по два гладких вращающихся навстречу друг другу валка. Длина валков 500 мм, диаметр 212 мм, средняя частота вращения 4,5 мин^-1. Валки, полые изнутри, охлаждаются рассолом температурой от минус 7 до минус 10°С. Температура сходящего с валков конфетного пласта от 45 до 55 °С.

Для синхронизации скорости ленты и валков каждый механизм снабжен вариатором скорости.

Толщина слоя определяется шириной зазора между валками, которая может регулироваться специальным устройством. Общая толщина двух- или трехслойного пласта около 12 мм.

Для снятия пласта с валков снизу установлены две стальные пластины - ножи, покрытые листовым фторопластом. При движении конвейерной ленты 1 пласты накладываются друг на друга, образуя двух- или трехслойный пласт, который, находясь между формующими механизмами, дополнительно не охлаждается. После формования пласт проходит под валиком, облицованным фторопластом, при этом поверхность выравнивается и отдельные слои соединяются в один пласт.

Двигаясь вместе с конвейерной лентой, конфетный пласт поступает в охлаждающую камеру 7, внутри которой расположен воздухоохладитель с рассольными ребристыми батареями. Пласт находится в камере около 7 мин. Температура пласта перед резкой от 32 до 40°С.

После охлаждения пласт поступает на резательную машину непрерывного действия 9. Для продольной резки установлены дисковые ножи 8, для поперечной - гильотинный нож 10, совершающий сложное движение. Пласт разрезается на 22 ряда шириной по 20 мм каждый, длина корпуса конфеты 38 мм, высота 12 мм.

Готовые конфеты укладываются на жесткие листы из прессованного картона, которые подают вручную поштучно из стопки.

Далее поток конфет на листах поступает на трехъярусный ленточный конвейер 11 для непрерывной выстойки. Листы с конфетами с верхнего яруса на нижний передаются с помощью специального механизма-перегружателя.

В процессе движения по двум верхним ярусам конфеты непрерывно обдуваются воздухом температурой от 18 до 25 °С, который подается через щели воздухопроводов, расположенных по всей длине конвейеров над лентой или сбоку ее. Корпуса обдуваются и охлаждаются на нижнем ярусе конвейера в течение от 24 до 25 мин. Температура корпуса после выстойки и охлаждения - около 25 °С. Вместо трехъярусного ленточного конвейера можно использовать вагонетки-этажерки.

С нижнего яруса листы с конфетами поступают к заверточным машинам. Машинисты вручную снимают листы с конфетами с конвейера и укладывают их на стол машины. Завернутые конфеты подают на автоматические весы. Здесь конфеты взвешивают на порционных автоматических весах и засыпают в короба из гофрированного картона. Далее короба направляются в машину для оклейки гуммированной лентой. Заклеенные короба на тележках поступают в экспедицию фабрики.

Многоярусная установка для ускоренной выстойки нарезанных корпусов конфет на листах полностью решает вопрос механизации производства многослойных конфет.

Производительность линии составляет от 1,2 до 1,4 т/ч. Общая длина конвейеров выстойки около 130 м.

На рисунке 1 представлены схемы линий производства пралиновых глазированных конфет. На них вырабатывают пралиновые глазированные конфеты типа «Белочка», «Маска», «Кара-Кум» и другие массовые сорта. Основным сырьем для корпусов является тонкоизмельченная смесь обжаренных тертых маслосодержащих ядер ореха или смесь масличных и зернобобовых семян с сахаром и твердыми жирами. Для улучшения вкусовых и питательных свойств в массу пралине вводят сухие молочные продукты (сухое молоко, сливки), какао-продукты (какао тертое и порошок), мед и другие компоненты рецептуры.

При производстве конфетной массы типа пралине используют дезодорированную соевую, белковую муку, получаемую из шрота подсолнечника, молочно-белковые концентраты; ядра орехов миндаля, арахиса, кешью, лещины (фундука, лесных орехов); в качестве наполнителей используют вафельную, сухарную и карамельную крошку.

Представим эту схему в виде блоков, которая изображена на рисунке 2.

1, 2 - смесители; 3, 4, 5 - формующие механизмы; 6 - движущаяся конвейерная лента; 7 - охлаждающая камера; 8 - резательная машина непрерывного действия; 9 - трехъярусный ленточный конвейер.

Рисунок 2 - Структурная схема надёжности процесса производства многослойных неглазированных конфет с валковыми формующими механизмами

Для расчета надежности данной схемы необходимо знать вероятность безотказной работы каждого элемента и системы в целом.

Вероятность безотказной работы - вероятность того, что в пределах заданной наработки t отказ объекта не возникнет.

Для расчетов параметров надежности удобно использовать структурно - логические схемы надежности технической системы, которые графически отображают взаимосвязь элементов и их влияние на работоспособность системы в целом. Структурно - логическая схема представляет собой совокупность ранее выделенных элементов, соединенных друг с другом последовательно или параллельно. Критерием для определения вида соединения элементов (последовательного или параллельного) при построении схемы является влияние их отказа на работоспособность технической системы.

Последовательным (с точки зрения надежности) считается соединение, при котором отказ любого элемента приводит к отказу всей системы.

Параллельным (с точки зрения надежности) считается соединение, при котором отказ любого элемента не приводит к отказу системы, пока не откажут все соединенные элементы.

В системе с последовательным соединением для безотказной работы в течение некоторой наработки t необходимо и достаточно, чтобы каждый из ее n элементов работал безотказно в течение этой наработки. Считая отказы элементов независимыми, вероятность одновременной безотказной работы n элементов определяется по теореме умножения вероятностей: вероятность совместного появления независимых событий равна произведению вероятностей этих событий:

P(t)=p₁(t)p₂(t)…p_n(t)=p_i(t)= (1 - q_i(t)) (2)

где P(t)-вероятность безотказной работы системы;

p_n(t)- вероятность безотказной работы элемента;

q_i(t)- вероятность отказа элемента.

Если система состоит из равнонадежных элементов (р_i=p), то

P = p_iⁿ, (3)

Размещено на Allbest.ru

Для отказа системы с параллельным соединением элементов в течение наработки t необходимо и достаточно, чтобы все ее элементы отказали в течение этой наработки. Так что отказ системы заключается в совместном отказе всех элементов, вероятность чего (при допущении независимости отказов) может быть найдена по теореме умножения вероятностей как произведение вероятностей отказа элементов:

Q=q₁q₂…q_n =q_i =(1 - p_i) (4)

где Q- вероятность отказа системы.

Соответственно, вероятность безотказной работы

Р=1 - Q=1 - q_i =1 - (1 - p_i) (5)

Если система состоит из равнонадежных элементов (р_i=p), то

P=1 - (1 - p)ⁿ (6)

В исходной схеме элементы 2, 5 образуют последовательное соединение. Заменяем их квазиэлементом А. По формуле (2) получим:

Р_А=p₂p₅

Элементы 3 и 4 образуют параллельное соединение. Заменяем их квазиэлементом В. По формуле (4) получим:

Q_В=q₃q₄=(1 - р₃)(1 - р₄)

Используя формулу (5) получим:

Р_В=1 - (1 - p₃)(1 - p₄)

Элементы 6 - 9 образуют последовательное соединение. Заменяем их квазиэлементом C. По формуле (2) получим:

Р_С=p₆p₇p₈p₉

Рисунок 3 - Промежуточная преобразованная схема

Элементы 1, В образуют последовательное соединение. Заменяем их квазиэлементом D. По формуле (2) получим:

Р_D=p₁p_B

Элементы A и D образуют параллельное соединение. Заменяем их квазиэлементом E. По формуле (4) получим:

Q_E=q_Aq_D=(1 - р_A)(1 - р_D)

Используя формулу (5) получим:

Р_E=1 - (1 - p_A)(1 - p_D)

Рисунок 4 - Преобразованная схема

Теперь мы имеем схему из двух последовательных элементов E и C, преобразованная схема представлена на рисунке 4, заменим их квазиэлементом Z:

Р_Z=1 - [1 - p₂p₅][1 - p₁(1 - (1 - p₃)(1 - p₄))]p₆p₇p₈p₉

Полученная вероятность и будет являться вероятностью безотказной работы исходной системы.

2.2 Преобразование заданной структурной схемы и определение показателей надёжности

Структурная схема надежности приведена на рисунке 5. Значения интенсивности отказов элементов даны в 1/ч:

л ₁ = л₂ = л₃ = 5.0

л₄ = л₅ = л₆ = 10.0

л₇ = л₈ = л₉ = 15.0

л₁₀ = л₁₁ = л₁₂ = 10.0

л₁₃ = 10.0

л₁₄ = 15.0

л₁₅ = 10.0

г = 70 %

Рисунок 5 - Исходная схема системы

Так как по условию все элементы системы работают в периоде нормальной эксплуатации, то вероятность безотказной работы элементов с 1 по 15 подчиняются экспоненциальному закону:

	(7)

В исходной схеме элементы 13 и 14 соединены последовательно. Заменяем их квазиэлементом A.

.	(8)

Элементы 4 и 7 образуют последовательное соединение. Заменяем их квазиэлементом B.

.	(9)

Элементы 5 и 8 образуют последовательное соединение. Заменяем их квазиэлементом С.

.	(10)

Так как л₁₃ = л₄ = л₅ и л₁₄ = л₇ = л₈, то p_A = p_B = p_C.

Элементы 3, 6, 9 и 12 образуют последовательное соединение. Заменяем их квазиэлементом D.

.	(11)

После преобразований схема изображена на рисунке 6.

Рисунок 6 - Промежуточная схема после преобразований

Элементы 1, A, B и 10 заменяем квазиэлементом X.

.	(12)

Элементы 2, 15, С и 11 заменяем квазиэлементом Y.

.	(13)

После преобразований схема изображена на рисунке 7.

Рисунок 7 - Окончательная преобразованная схема

В преобразованной схеме, представленной на рисунке 7, элементы X, Y и D образуют параллельное соединение. Тогда вероятность безотказной работы всей системы:

.	(14)

Рассчитаем вероятности элементов и вероятность безотказной работы всей системы по формулам (7) - (14).

При наработке t = 10³ ч.:

При наработке t = 2·10⁴ ч.:

При наработке t = 4·10⁴ ч.:

При наработке t = 6·10⁴ ч.:

При наработке t = 8·10⁴ ч.:

Размещено на Allbest.ru

При наработке t = 10⁵ ч.:

Результаты расчетов вероятностей безотказной работы элементов 1 - 15 исходной схемы по формуле (7) для наработки до часов представлены в таблице 1.

Результаты расчетов вероятностей безотказной работы квазиэлементов A, B, C, D, X, Y и всей системы по формулам (7) - (13) и (14) также представлены в таблице 1.

На рисунке 10 представлен график зависимости вероятности безотказной работы системы P от времени (наработки) t.

По графику, представленному на рисунке 10, (кривая P) находим для - процентную наработку системы ч.

Проверочный расчет при ч показывает (таблица 1), что .

По условиям задания повышенная - процентная наработка системы ч.

Расчет показывает (таблица 1), что при ч для элементов преобразованной схемы, представленной на рисунке 7, , и . Следовательно, из трех параллельно соединенных элементов минимальное значение вероятности безотказной работы имеет элемент D и именно увеличение его надежности даст максимальное увеличение надежности системы в целом.

Для того чтобы при ч система в целом имела вероятность безотказной работы , необходимо, чтобы квазиэлемент D имел вероятность безотказной работы (см. формулу (14))

	(15)

При этом значении квазиэлемент D станет самым надежным в схеме.

Очевидно, значение , полученное по формуле (15), является минимальным для выполнения условия увеличения наработки не менее, чем в полтора раза, при более высоких значениях увеличение надежности системы будет большим.

Для определения минимально необходимой вероятности безотказной работы элементов 3, 6, 9 и 12 необходимо решить уравнение (11) при , и учитывая что p₆ = p₁₂ . Однако, т.к. аналитическое выражение этого уравнения связано с определенными трудностями, более целесообразно использовать графо-аналитический метод. Для этого по данным таблицы 1 строим три графика зависимости , , График представлен на рисунке 8.

P₃, P₆, P₉, P₁₂, - вероятности безотказной работы элементов 3, 6, 9, 12 соответственно.

Рисунок 8 - Зависимость вероятности безотказной работы квазиэлемента D от вероятности безотказной работы его элементов

По графику при находим , , .

Так как по условиям задания все элементы работают в периоде нормальной эксплуатации и подчиняются экспоненциальному закону (7), то для элементов 3, 6, 9 и 12 при ч. находим:

Рассчитаем вероятности безотказной работы данных элементов квазиэлемента D? и всей системы P? при разной наработке (1).

При наработке t = 10³ ч.:

При наработке t = 2·10⁴ ч.:

При наработке t = 4·10⁴ ч.:

При наработке t = 6·10⁴ ч.:

При наработке t = 8·10⁴ ч.:

При наработке t = 10⁵ ч.:

Таким образом, для увеличения - процентной наработки системы необходимо увеличить надежность элементов 3, 6, 9 и 12 и снизить интенсивность их отказов, для элемента 3: от 5 до 1,2·10^-6 ч, т.е. в 4,16 раза; для элементов 6 и 12: от 10 до 2,7·10^-6 ч, т.е. в 3,7 раза; для элемента 9: от 15 до 4,1·10^-6 ч, т.е. в 3,67 раза.

Результаты расчетов для системы с увеличенной надежностью элементов 3, 6, 9 и 12 приведены в таблице 1. Там же приведены расчетные значения вероятности безотказной работы квазиэлемента D` и системы в целом P`. При ч вероятность безотказной работы системы , что соответствует условиям задания. График приведен на рисунке 10.

Для второго способа увеличения вероятности безотказной работы системы - структурного резервирования - по тем же соображениям (см. выше) также выбираем квазиэлемент D, вероятность безотказной работы которого после резервирования должна быть не ниже (см. формулу (15)).

Для квазиэлемента D выбираем раздельное резервирование элементами с интенсивностью отказа такими же, как и у элементов 3, 6, 9 и 12.

Так как интенсивности отказов у каждого из элементов разные (кроме 6 и 12), количество резервных элементов то же будет разное. Нами рассчитаны вероятности безотказной работы данных элементов, при значении которых мы достигнем заданной надёжности системы - это p?₃, p?₆, p?₉, p?₁₂. Эти вероятности должны быть достигнуты резервированием.

Составим уравнение для расчёта количества резервных элементов:

,	(16)

где i - номер элемента;

n - количество элементов соединённых параллельно.

	(17)

Таким образом, для повышения надежности до требуемого уровня необходимо элемент 3 зарезервировать одним таким же элементом, элементы 6, 9 и 12 - двумя соответственно с равными интенсивностями отказов, схема представлена на рисунке 9: л₃= л₁₆; л₆ = л₁₂ = л₁₇ = л₁₈ = л₂₁ = л₂₂; л₉ = л₁₉ = л₂₀.

Рисунок 9 - Резервирование квазиэлемента D

Рисунок 10 - Преобразованная схема после резервирования

Тогда, вероятность безотказной работы квазиэлемента D?? и вероятность безотказной работы всей системы при наработке t = 10³ ч. равна:

При наработке t = 2·10⁴ ч.:

При наработке t = 4·10⁴ ч.:

При наработке t = 6·10⁴ ч.:

При наработке t = 8·10⁴ ч.:

При наработке t = 10⁵ ч.:

Результаты расчетов вероятностей безотказной работы квазиэлемента D`` и системы в целом P`` представлены в таблице 1.

Расчеты показывают, что при ч , что соответствует условию задания.

Таблица 1 - Расчет вероятностей безотказной работы системы и ее элементов

Элемент	лi, 10-6 ч-1	Наработка t, x·104 ч
		0,1	2	4	6	8	10
1 - 3	5,0	0,9950	0,9048	0,8187	0,7408	0,6703	0,6065
4 - 6	10,0	0,9900	0,8187	0,6703	0,5488	0,4493	0,3679
7 - 9	15,0	0,9851	0,7408	0,5488	0,4066	0,3012	0,2231
10 - 12	10,0	0,9900	0,8187	0,6703	0,5488	0,4493	0,3679
13	10,0	0,9900	0,8187	0,6703	0,5488	0,4493	0,3679
14	15,0	0,9851	0,7408	0,5488	0,4066	0,3012	0,2231
15	10,0	0,9900	0,8187	0,6703	0,5488	0,4493	0,3679
A, B, C	-	0,9753	0,6065	0,3679	0,2231	0,1353	0,0821
D	-	0,9608	0,4493	0,2019	0,0907	0,0408	0,0183
X	-	0,9845	0,6261	0,3295	0,1612	0,0760	0,0351
Y	-	0,9849	0,6880	0,4344	0,2641	0,1578	0,0937
P	-	1,0000	0,9358	0,6974	0,4387	0,2535	0,1415
3`	1,2	0,9988	0,9763	0,9531	0,9305	0,9085	0,8869
6`,12`	2,7	0,9973	0,9474	0,8976	0,8504	0,8057	0,7634
9`	4,1	0,9959	0,9213	0,8487	0,7819	0,7204	0,6637
D`	-	0,9894	0,8073	0,6518	0,5262	0,4249	0,3430
P`	-	1,0000	0,9775	0,8680	0,7075	0,5524	0,4255
16	5,0	0,9950	0,9048	0,8187	0,7408	0,6703	0,6065
17,18,21,22	10,0	0,9900	0,8187	0,6703	0,5488	0,4493	0,3679
19, 20	15,0	0,9851	0,7408	0,5488	0,4066	0,3012	0,2231
D``	-	1,0000	0,9621	0,8165	0,6086	0,4074	0,2508
P``	-	1,0000	0,9956	0,9304	0,7584	0,5389	0,3448

На рисунке 10 нанесены кривые зависимостей вероятности безотказной работы системы после повышения надежности элементов 3, 6, 9 и 12 (кривая ) и после структурного резервирования (кривая ).

P - вероятность безотказной работы исходной системы; P` - вероятность безотказной работы системы с повышенной надежностью; P`` - вероятность безотказной работы системы со структурным резервированием элементов.

Рисунок 10 - Изменение вероятности безотказной работы систем: исходной (Р), с повышенной надежностью (Р`), со структурным резервированием элементов (Р``)

Выводы:

а) на рисунке 10 представлена зависимость вероятности безотказной работы системы (кривая ). Из графика видно, что 70% - наработка исходной системы составляет часов;

б) для повышения надежности и увеличения 70% - наработки системы в 1.5 раза (до часов) предложены два способа:

- повышение надежности элементов 3, 6, 9 и 12 и уменьшение их отказов;

- раздельное резервирование элементами 16; 17,18; 19, 20; 21 и 22 основных элементов 3; 6; 9; 12 соответственно идентичными по надежности. Схема представлена на рисунке 9

в) анализ зависимостей вероятности безотказной работы системы от времени (наработки), график представлен на рисунке 10, показывает, что второй способ повышения надежности системы (структурное резервирование) предпочтительнее первого, так как в период наработки до часов вероятность безотказной работы системы при структурном резервировании (кривая ) выше, чем при увеличении надежности элементов (кривая ).

Заключение

Размещено на Allbest.ru

При выполнении данной курсовой работы были выполнены два задания. Первое задание связано с построением структурной схемы надежности процесса производства многослойных неглазированных конфет с валковыми формующими механизмами и расчетом надежности данной системы.

Второе задание - преобразование заданной согласно варианту структурной схемы и определение показателей надежности. А так же разработка вариантов повышения надежности данной схемы.

Анализ зависимостей вероятности безотказной работы системы от времени (наработки) (рисунок 10) показывает, что второй способ повышения надежности системы (структурное резервирование) предпочтительнее первого (увеличении надежности элементов), так как в период наработки до 7·10⁴ часов вероятность безотказной работы системы при структурном резервировании (кривая Р") выше, чем при увеличении надежности элементов (кривая Р').

Список использованных источников

Размещено на Allbest.ru

1 Левин, В.И. Логическая теория надежности сложных систем [Текст]/ В. И. Левин. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 608с.- Библиогр.: с.602-605. - 15000 экз. ISBN 5 - 8333 - 0147 - 5.

2 Сотсков, Б.С. Основы теории расчета надежности элементов и устройств автоматики и вычислительной техники [Текст]/ Б.С. Сотсков. - М.: Высшая школа, 1970.- 270 с.- Библиогр.: с. 266-268.- 2000 экз. ISBN 5 - 8333 - 0119 - 10.

3 Маринин, С.Ю. Надежность технических систем и техногенный риск. Методические указания по выполнению курсовой работы [Текст]/ С.Ю. Маринин; М-во образования Рос. Федерации, ГОУ ВПО КубГТУ.- Краснодар, 2004.-37 с.

...