Расчет надежности ретранслятора

Размещено на http://www.allbest.ru/

Факультет: Радиотехнические и телекоммуникационные системы

«Расчет надежности ретранслятора»

По дисциплине Методы обеспечения надежности

Введение

Надежность - свойство изделия выполнять заданные функции, сохранять свои эксплуатационные показатели в заданных пределах при заданных режимах и уровнях эксплуатации в течение требуемого промежутка времени (требуемой наработки).

Наработка - продолжительность в часах или циклах, либо объем работы изделия.

Готовность - способность изделия выполнить требуемую функцию при данных условиях в предположении, что необходимые внешние ресурсы обеспечены.

Безотказность - способность изделия выполнить требуемую функцию в заданном интервале времени при данных условиях.

Работоспособность - состояние системы, при котором значения параметров или показателей качества изготовляемой продукции, производительности, материальных и стоимостных затрат на изготовление продукции соответствуют требованиям, установленным в нормативно-технической, конструкторской и технологической документациях.

Ремонтопригодность - способность изделия при данных условиях использования и технического обслуживания к поддержанию или восстановлению состояния, в котором оно может выполнить требуемую функцию.

Долговечность - способность изделия выполнять требуемую функцию до достижения предельного состояния при заданных условиях использования и технического обслуживания.

Отказ - потеря способности изделия выполнить требуемую функцию.

Критерий отказа - заранее оговоренные признаки нарушения работоспособного состояния, по которым принимают решение о факте наступления отказа.

Полный отказ - отказ, характеризующийся потерей способности изделия выполнять все требуемые функции.

Частичный отказ - отказ, характеризующийся потерей способности изделия выполнять некоторые, не все требуемые функции.

Независимый отказ - отказ, не вызванный прямо или косвенно другим отказом или неисправностью.

Зависимый отказ - отказ, вызванный другим отказом или неисправностью.

Последствия отказа - важность, значимость отказа в пределах или вне пределов изделия.

Систематический отказ - отказ, однозначно вызванный определенной причиной, которая может быть устранена только модификацией проекта или производственного процесса, правил эксплуатации и документации.

Срок службы - продолжительность эксплуатации изделия или ее возобновления после капитального ремонта до наступления предельного состояния. надежность устройство ретранслятор резервирование

Вероятность безотказной работы - вероятность выполнить требуемую функцию при данных условиях в интервале времени. ,

Ресурс - суммарная наработка изделия в течение срока службы.

Нормирование надежности - установление количественных и качественных требований к надежности. (Нормирование надежности включает в себя выбор номенклатуры показателей надежности, обоснование численных значений показателей надежности изделия и его составных частей, формулирование критериев отказов и предельных состояний, задание требований к методам контроля надежности, выработку качественных требований к конструкции изделия, техническому обслуживанию, действиям персонала, направленных на обеспечение надежности.)

Распределение требований - процедура, применяемая в процессе проектирования изделия, посредством которой требования к надежности изделия распределяют на его составные части по определенным правилам.

Резервирование - наличие в изделии больше одного средства, необходимого для выполнения требуемой функции.

Нагруженное резервирование - резервирование, при котором все средства, способные выполнять требуемую функцию, работают одновременно.

Резервирование замещением - резервирование, при котором часть средств, способных выполнять требуемую функцию, предназначена для работы, а остальная часть средств не работает до момента появления необходимости в ней.

Резервирование m из n - резервирование, при котором m изделий из общего их количества n должны функционировать для выполнения требуемой функции.

Смешанное резервирование - резервирование, обеспечивающее выполнение требуемой функции несколькими различными средствами и (или) способами.

Запас по нагрузкам - применение элементов при значениях нагрузок ниже номинальных значений в целях повышения безотказности.

Отказобезопасность - свойства изделия, ориентированные на сохранение безопасности в случае отказа.

Устойчивость к неисправности - способность изделия продолжать функционирование при определенных видах неисправности.

1. Исходные данные

1. Изделие состоит из 4-х независимых устройств (участков резервирования).

2. Требуемая вероятность безотказной работы равна за заданное время

3. Коэффициент эксплуатации

4. Метод резервирования и состояние резерва - резервирование замещением ненагруженное.

Для варианта 3 исходные данные следующие:

Элементный состав и стоимость нерезервированных устройств (где Nj - число однотипных элементов в устройстве):

2. Расчетная часть

1. Расчет интенсивностей отказов устройства

Устройство 1

Устройство 2

Устройство 3

Устройство 6

Интенсивность отказа i-го устройства равна:

, где

- интенсивность отказа j-го ЭРЭ, l - количество типов ЭРЭ, Nj - число однотипных ЭРЭ.

Подставляя в формулу данные из вышеприведенных таблиц для каждого устройства и из таблицы с исходными данными, получаем

2. Определение оптимальных кратностей резервирования устройств.

В данном варианте работы рассматриваем ненагруженное резервирование. Тогда вероятность безотказной работы i-го устройства за заданное время t вычисляется по следующей формуле:

, где t=7000ч.

Вероятности безотказной работы заносятся в следующую таблицу.

С учетом полученной таблицы заполняется таблица «удельного» увеличения надежности в пересчете на единицу стоимости.

Из полученной таблицы составляем последовательность по мере убывания.

В результате получается последовательность следующего вида

Осуществляем процесс оптимального резервирования

Получаем, что выбранные кратности резервирования обеспечивают требуемую надежность при минимальной стоимости изделия.

3. Минимальная стоимость вычисляется по следующей формуле:

Для нашего расчета данная формула будет выглядеть следующим образом:

4. Построение математической модели вероятности безотказной работы резервированного изделия

Выводы

Сравним безотказность работы исходной нерезервированной системы и системы, получившейся в результате резервирования.

Вероятность безотказной работы нерезервированной системы ;

Вероятность безотказной работы резервированной системы

Резервированная система работает в 2,49 раза эффективнее, нежели нерезервированная.

Литература

Дасоян М.А. и др. «Стартерные АБ: Устройство, эксплуатация, ремонт. - М.: Транспорт, 2010,242с.»

Методические указания по расчету надежности РЭА в дипломных и курсовых проектах радиотехнических специальностей. - Запорожье: ЗГТУ, 2014. - 40с.

Гель П.П., Иванов-Есепович Н.К. Конструирование и микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры: Учебник для ВУЗ-ов. - Л.: Энергоиздат. Ленинградское отделение. 2009. - 536с.

Дульнев Г.Н. Тепло- и массообмен в радиоэлектронной аппаратуре: Учебник для вузов по спец. «Конструир. и произв. радиоаппаратуры». - М.: Высш.шк., 2012. - 247с., ил.

Справочник конструктора-приборостроителя. Проектирование. Основные нормы/ В.Л.Соломаха, Р.И.Томилин, Б.В.Цитович, Л.Г.Юдин. - Мн.: Высш.шк.,2008. - 272с.

Размещено на Allbest.ru