Расчет структурной надежности системы

Федеральное агентство по образованию РФ ГОУ ВПО «Российский химико-технологический университет имени Д.И.Менделеева»

 

Новомосковский институт (филиал)

Кафедра «ВТИТ»

 

Предмет «Надежность, эргономика, качество АСОИУ»

 

 

Расчетное задание

 

«РАСЧЕТ СТРУКТУРНОЙ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМЫ»

 

 

Вариант № 22

 

 

 

Студент: Чухров И.А

Группа: АС-05-1

 Преподаватель: Прохоров В.С.

 

 

 

 

 

Новомосковск, 2009 год

Исходные данные

 

По структурной схеме надежности технической системы в соответствии с вариантом задания, требуемому значению вероятности безотказной работы системы  и значениям интенсивностей отказов ее элементов  (табл. 6.1) требуется:

1. Построить график изменения вероятности безотказной работы системы от времени наработки в диапазоне снижения вероятности до уровня 0.1 - 0.2.

2. Определить  - процентную наработку технической системы.

3. Обеспечить увеличение  - процентной наработки не менее, чем в 1.5 раза за счет:

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.

 

Вариант 39

№	g,	Интенсивности отказов элементов, l i , x10-6 1/ч
вар.	%	1	2		3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
22	80	1,0		2,0						5.0					2.0	1,0	1,0

 

Выполнение

1. В исходной схеме элементы 3 и 8, 4 и 9, 5 и 10, 6 и 11, 7 и 12 образуют последовательное соединение и попарно равны. Заменяем их квазиэлементами А,B,C,D,E.Получаем:

 

.

2. Элементы A,B,C,D,E образуют систему «2 из 5». Заменяем на квазиэлемент F и получаем:

1

14

						F		13
	2									15
		1
		2

3. Элементы F и 13 на схеме соединены параллельно. Заменяем их элементом G

.

4. Элементы 1,2, 6,14,15 образуют мостик. Заменяем их элементом K

 

5. Из таблицы 1 видно, что наиболее слабым звеном являются элементы 1,2,14,15. Поэтому увеличение надежности работы этих элементов даст наибольшие увеличение надежности всей системы в целом. Для того чтобы система в целом имела вероятность безотказной работы , необходимо, чтобы элементы 1,2,14,15 имели вероятность безотказной работы равной 0,6

6. Увеличим вероятность безотказной исходной системы методом структурного резервирования, выбирая те же элементы, что и в предыдущем случае. Для повышения надежности, добавляем следующие элементы:

К элементу 2,14, 15 параллельно подключаем элементы 16,17,18 , при этом

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

Анализ зависимостей вероятностей безотказной работы показал, что способ структурного резервирования предпочтительнее, т.к. в период наработки до 119607,06 часов вероятность безотказной работы системы при структурном резервировании выше, чем при увеличении надежности элементов. С точки зрения технической реализации системы, метод структурного резервирования также предпочтительнее, т.к. не всегда технически возможно увеличить надежность элемента.