Надежность технических систем
Построение графика изменения вероятности безотказной работы системы от времени работы. Структурная схема модернизированной системы, процесс образования мажоритарного соединения. Использование экспоненциального закона, способы повышения надежности системы.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 11.04.2015 |
| Размер файла | 106,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки Российской Федерации
Сибирский государственный аэрокосмический университет
имени академика М. Ф. Решетнева
кафедра: Инженерной экологии
Расчетная работа
«Надежность технических систем»
Выполнил: Юрченко К.А.,
Красноярск 2014
Контрольное задание
По структурной схеме надежности технической системы, минимальному значению вероятности безотказной работы системы ? и значениям интенсивности отказа элементов лi необходимо:
1.Построить график изменения вероятности безотказной работы системы от времени работы (от наработки) P=P(t);
2.Определить ?-процентный ресурс технической системы;
3.Предложить способы увеличения ?-процентный ресурса не менее,чем в 1,5 раза:
а)повышением надежности элементов;
б)структурным резервированием одного или нескольких элементов.
Все элементы системы работают в периоде нормальной эксплуатации. Резервирование отдельных элементов или групп элементов осуществляется идентичным по надежности резервными элементами или группами элементов. Переключатели при резервировании считаются «идеальными».
Расчет
рис.1 Исходная структурная схема
Значения интенсивности отказов элементов составляют:
г1=0,1*10 -6 1/ч
г2= г3= г4=0,5*10-6 1/ч
г5= г6= г7=0,2*10-6 1/ч
г8= г9= г10=0,01*10-6 1/ч
г11= г12= г13=0,5*10-61/ч
г14=0,1*10-61/ч
г=85%
1.В исходной схеме элементы 2,3, и 4 образуют мажоритарное соединение «1 из 3»,т.е. система будет работоспособна, если из трех её элементов будут работать 1,2 или 3,т.е. данное соединение аналогично системе с параллельным соединением элементов (так как отказ системы может произойти в случае отказа всех элементов). Значит, элементы 2,3 и 4 образуют параллельное соединение, то заменяем их квазиэлементом, учитывая, что р2 =р3=р4 получим:
рА=1-q2*q3*q4=1-=1-(1-p2)3 (1)
2.Элементы 5,6 и 7 образуют мажоритарное соединение «2 из 3» так как р5=р6=р7,то для определения вероятности безотказной работы элемента B воспользуемся комбинаторным методом:
*-3*+=3*-2* (2)
3. Элементы 8,9,и 10 образуют мажоритарное соединение «3 из 3» т.е. система будет работоспособна, если будут работать три из трех элементов, следовательно данное соединение аналогично системе с последовательным соединением(при отказе любого элемента происходит отказ всей системы в целом). Значит, элементы 8,9, и 10 соединены последовательно, заменяем их элементом С, для которого при р8=р9=р10
(3)
4.Элементы 11,12 и 13 соединены параллельно, то заменяем их квазиэлементом D
(4)
5. Преобразованная схема с элементами A,B,C,D изображена на след.рисунке:
рис.2 Преобразованная схема
6. В преобразованной схеме элементы 1,A,B,C,D,14 образуют последовательное соединение. Соответственно вероятность безотказной работы системы:
(5)
7. Так как по условию все элементы системы работают в периоде нормальной эксплуатации, то вероятность безотказной работы элементов с 1 по 14 подчиняются экспоненциальному закону:
(6)
8. Результаты расчетов вероятностей безотказной работы элементов 1 - 14 исходной схемы по формуле для наработки до л·10-6 часов представлены в табл. 1.
9. Результаты расчетов вероятностей безотказной работы квазиэлементов А, В, С, D, по формулам (1) - (5) и также представлены в табл. 1.
10. На рисунке представлен график зависимости вероятности безотказной работы системы Р от времени (наработки) t.
11. По графику (кривая Р) находим для г = 85% (Р = 0,85) г-процентную
12. Проверочный расчет при t = 0.6·106 ч показывает (табл. 1), что
13. По условиям задания находим время, превышающее в 1,5 раза время, соответствующее вероятности безотказной работы, равное 0,85 (Pг = 0,85): модернизированный надежность технический
. (7)
= 1,5·0.5·106 = 1,35·106 ч. (8)
14. Расчет показывает, что при t =1,35106 ч для элементов преобразованной схемы p1=0,9523, pA =0,9895, pB=0,9745, pc=0,9851, pD=0,9891,p14=0,9512. Следовательно, из шести последовательно соединенных элементов минимальное значение вероятности безотказной работы имеют элементы p14, p1 и именно увеличение их надежности даст максимальное увеличение надежности системы в целом. (Так как два элемента с минимальной надежностью - отдельное увеличение надёжности каждого приводит к превышению показателя надёжности для этих элементов, чего не может быть, потому увеличиваем надёжность обоих одновременно).
15. Для того, чтобы при = 1,35*106 ч. система в целом имела вероятность безотказной работы Р =0.85, необходимо, чтобы элемент p14, p1 имел вероятность безотказной работы .
(9)
(10)
При этом значении элемент 14 и 1 остаются самыми ненадежными в схеме,
тогда л14'= л1'= = 0.04Ч106 (11)
Результаты расчетов для системы с увеличенной надежностью элементов 14 и 1 приведены в таблице 1.
16. Обеспечение увеличения г-процентной наработки не менее, чем в 1,5 раза за счет структурного резервирования элементов системы :
Для второго способа увеличения вероятности безотказной работы системы - структурного резервирования - по тем же соображениям выбираем элементы 14 и 1, вероятность безотказной работы которых после резервирования должна быть не ниже P'14,1= 0.5402.
Для повышения надежности системы добавляем к ней элементы, идентичные по надежности исходным элементам 14 и 1 до тех пор, пока вероятность безотказной работы квазиэлементов 14” и 1” не достигнет заданного значения.
Структурная схема модернизированной системы представлена на рис.3
Расчеты показывают, что при t =1,35*106, Р” =0,5575 > , что соответствует условию задания.
Выводы
На рис. 1 представлена зависимость, вероятности безотказной работы системы (кривая Р). Из графика видно, что 85% - наработка исходной системы составляет 0,5Ч106часов.
Для повышения надежности и увеличении 50% - наработки системы в 1.5 раза (до 1,35*106 часов) предложены два способа:
а) повышение: надежности элементов 14 и 1 уменьшение интенсивности их отказов с 0.1 до 0.04 *10-6 ч-1;
б) нагруженное резервирование элементов 14 и 1 идентичным по надежности резервными элементами 15 и 16.
Анализ зависимостей вероятности безотказной работы системы от времени (наработки) показывает, что второй способ повышения надежности системы (структурное резервирование) предпочтительнее первого в период наработки до 1,35Ч106 часов вероятность безотказной работы системы при этом (кривая P”) выше, чем при увеличении надежности элементов (кривая P').
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Структурная схема надежности технической системы. График изменения вероятности безотказной работы системы от времени наработки до уровня 0,1-0,2. 2. Определение Y-процентной наработки технической системы.
практическая работа [218,7 K], добавлен 05.05.2009Анализ изменения вероятности безотказной работы системы от времени наработки. Понятие процентной наработки технической системы, особенности обеспечения ее увеличения за счет повышения надежности элементов и структурного резервирования элементов системы.
контрольная работа [558,6 K], добавлен 16.04.2010Основные количественные показатели надежности технических систем. Методы повышения надежности. Расчет структурной схемы надёжности системы. Расчет для системы с увеличенной надежностью элементов. Расчет для системы со структурным резервированием.
курсовая работа [129,7 K], добавлен 01.12.2014Разработка алгоритма статистического моделирования. Вычисление характеристик выборки. Формирование статистического ряда и графическое представление данных. Подбор подходящего закона распределения вероятностей. Определение характеристик надежности системы.
курсовая работа [322,5 K], добавлен 19.08.2014Требования, предъявляемые к надежности изделия. Анализ надежности дублированных систем. Вероятность безотказной работы по заданному критерию. Распределение отказов по времени. Основы расчета резьбовых и болтовых соединений при постоянной нагрузке.
контрольная работа [443,8 K], добавлен 09.11.2011Рабочий процесс в котельной установке. Обоснование целесообразности введения АСР для повышения производительности и надежности котла. Структурная схема системы регулирования давления. Выбор технических средств автоматизации. Расчет надежности контура.
курсовая работа [46,9 K], добавлен 30.01.2011Место вопросов надежности изделий в системе управления качеством. Структура системы обеспечения надежности на базе стандартизации. Методы оценки и повышения надежности технологических систем. Предпосылки современного развития работ по теории надежности.
реферат [29,8 K], добавлен 31.05.2010Закономерности распределения отказов технических устройств, причины и модели их возникновения. Связь надежности со всеми этапами "жизненного цикла" технической системы; основные показатели; расчет и построение структурной схемы надёжности системы.
курсовая работа [538,5 K], добавлен 05.03.2013Показатели надежности систем. Классификация отказов комплекса технических средств. Вероятность восстановления их работоспособного состояния. Анализ условий работы автоматических систем. Методы повышения их надежности при проектировании и эксплуатации.
реферат [155,0 K], добавлен 02.04.2015Понятия теории надежности. Вероятность безотказной работы. Показатели частоты отказов. Методы повышения надежности техники. Случаи возникновения отказов, сохранность работоспособности оборудования. Критерии и количественные характеристики его оценки.
курсовая работа [234,6 K], добавлен 28.04.2014Схема основных состояний и событий, характерных для восстанавливаемых систем. Показатели надежности невосстанавливаемых систем. Критерии потоков отказов. Показатели безотказности. Анализ ряда основных параметров, характеризующих надежность системы.
курсовая работа [430,7 K], добавлен 22.07.2015Методология анализа и оценки техногенного риска, математические формулировки, используемые при оценке основных свойств и параметров надежности технических объектов, элементы физики отказов, структурные схемы надежности технических систем и их расчет.
курсовая работа [130,7 K], добавлен 15.02.2017Понятие и основные этапы жизненного цикла технических систем, средства обеспечения их надежности и безопасности. Организационно-технические мероприятия повышения надежности. Диагностика нарушений и аварийных ситуаций, их профилактика и значение.
презентация [498,7 K], добавлен 03.01.2014Технологический режим выплавки стали. Эксплуатационная надежность работы аппаратов газоочистки. Применение очистных сооружений оборотного цикла газоочистки. Использование сигнализации для обеспечения взрывобезопасной работы газоотводящего тракта.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 17.10.2014Расчет параметров электросхемы при переходном процессе операторным и классическим методом. Точки экстремумов для построения графика изменения токов ветвей схемы во времени при коммутации. Определение времени и построение графика переходного процесса.
контрольная работа [2,6 M], добавлен 31.07.2012Описание конструкции компрессора газотурбинного двигателя. Расчет вероятности безотказной работы лопатки и диска рабочего колеса входной ступени дозвукового осевого компрессора. Расчет надежности лопатки компрессора при повторно-статических нагружениях.
курсовая работа [868,6 K], добавлен 18.03.2012Анализ работы электропривода. Исследование схемотехники электронной системы программного управления. Функциональная схема модуля оперативного запоминающего устройства. Алгоритм поиска неисправности. Расчет времени безотказной работы, загруженности ЭСПУ.
дипломная работа [3,6 M], добавлен 26.06.2016Принцип работы и структурная схема системы стабилизации (СС) самолета по углу тангажа, модели ее устройств. Модель СС самолета в передаточных функциях и определение области работоспособности. Схема моделирования и переходная функция исходной системы.
презентация [426,6 K], добавлен 15.09.2012Определение основных показателей надежности технических объектов с применением математических методов. Анализ показателей надежности сельскохозяйственной техники и разработка мероприятий по ее повышению. Организации испытания машин на надежность.
курсовая работа [231,6 K], добавлен 22.08.2013Основные понятия теории надежности. Сохранение прочности крыла при возникновении в его обшивке усталостных трещин, размеры которых не превышают заданных значений. Причины возникновения и классификация отказов. Вероятность безотказной работы оборудования.
презентация [212,1 K], добавлен 30.04.2014
