Федеральное агентство по образованию РФ
ГОУ ВПО "Российский химико-технологический университет
им. Д.И. Менделеева"
Новомосковский институт (филиал)
Кафедра "ВТИТ"
Предмет "Надежность, эргономика, качество"
Расчетное задание
"РАСЧЕТ СТРУКТУРНОЙ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМЫ"
Вариант № 39
Студент: Голубков Д.С.
Группа: АС-05-2
Преподаватель: Прохоров В.С.
Новомосковск, 2009 год
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
| № | , | Интенсивности отказов элементов, , x10-6 1/ч | ||||||||||||||
| вар. | % | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
| 39 | 90 | 8.0 | 3.0 | 5.0 | 2.0 | |||||||||||
Выполнение
1. В исходной схеме элементы 2 и 3 образуют параллельное соединение. Заменяем их квазиэлементом А. Учитывая, что , получим
.
2. Элементы 3 и 4 также образуют параллельное соединение, заменив которое элементом В и учитывая, что, получим
3. Элементы 5 и 9 исходной схеме соединены последовательно. Заменяем их элементом С1 .
4. Элементы 6 и 10 исходной схеме соединены последовательно. Заменяем их элементом С2 .
5. Элементы С1 и С2 с параллельным соединением заменяем элементом С, причем, так как , то
6. Так как, то заменяем элементы 7, 8, 11, 12 элементом D, равным элементу С.
7. Элементы 13, 14 и 15 образуют соединение “2 из 3”, которое заменяем элементом E. Так как, то для определения вероятности безотказной работы элемента E можно воспользоваться методом прямого перебора:
| № состояния | Состояние элемента | Состояние системы | Вероят. состояния системы | ||
| 1 | 2 | 3 | |||
| 1 | + | + | + | + | |
| 2 | + | + | - | + | |
| 3 | + | - | + | ||
| 4 | - | + | + | ||
| 5 | + | - | - | ||
| 6 | - | + | - | ||
| 7 | - | - | + | ||
| 8 | - | - | - | - | |
8. Элементы A, B, C, D и Е 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
(7.7)
где - вероятность безотказной работы мостиковой схемы при абсолютно надежном элементе E:
- вероятность безотказной работы мостиковой схемы при отказавшем элементе E:.
9. Таблица 1.
| Элемент | i, | Наработка t, x 106 ч | |
| x10-6 ч-1 | 0,01 | 0,03 | 0,05 |