Федеральное агентство по образованию
Российской Федерации
ГОУ ВПО «Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева»
Новомосковский институт (филиал)
Кафедра «ВТИТ»
Предмет «Надежность, эргономика, качество АСОИУ»
Расчетное задание
Выполнил: Пяткин М.А.
Группа: АС-05-1
Проверил: Прохоров В.С.
Выполнение:
Защита:
Новомосковск 2009г.
Задание:
По структурной схеме надежности технической системы, в соответствии с вариантом задания, требуемому значению вероятности безотказной работы системы γ и значения интенсивности отказов ее элементов λ требуется:
1) построить график изменения вероятности безотказной работы системы от времени наработки до уровня 0,1-0,2
2) определить γ процентную наработку технической системы
3) обеспечить увеличение γ процентной наработки не менее чем в 1,5 раза за счет:
а) повышения надежности элементов
б) структурное резервирование элементов системы
Все элементы системы работают в режиме нормальной эксплуатации (простейший поток отказов), резервирование отдельных элементов или групп элементов осуществляется единичными по надежности резервными элементами или группами элементов.
Условия для резервирования считаются идеальными.
| № | , | Интенсивности отказов элементов,
x10-6 1/ч |
||||||||||||||
| вар. | % | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
| 15 | 85 | 0.01 | 1.0 | 5.0 | 0.2 | 5.0 | 0.1 | --- | ||||||||
Решение:
1. Исходную схему необходимо преобразовать:
Элементы 2,4 и 3,5 соединены последовательно, поэтому заменяем их квазиэлементом А и В соответс
PA
= P2
·P4
(1.1)
PB
= P3
·P5
(1.2)
Элементы 9,10 и 11,12,13 соединены параллельно, поэтому заменяем их квазиэлементами C и D соответственно. Вероятность безотказной работы этих элементов будет рассчитываться по формулам 1.3 и 1.4:
PC
= 1- q9
·q10
= 1-(1- P9
)(1- P10
) (1.3)
PD
= 1- q11
·q12
·q13
= 1-(1- P11
)(1- P12
)(1- P13
) (1.4)
После замены элементов квазиэлементами схема примет вид:
Рисунок 1.1
Из схемы видно, что квазиэлементы А,В и элементы 6,7,8 представляют мостиковое соединение, а квазиэлемента C,D и элементы 14 – последовательное соединение, следовательно их можно заменить квазиэлементами E и F соответственно, а их вероятность безотказной работы будет рассчитываться по формулам 1.5 и 1.6 :
PE
= P6
·(1-(1- PA
)·(1- PB
))·(1-(1- P7
)·(1- P8
))+(1- P6
)·(1-(1- PA
·P7
)·(1- PB
·P8
))(1.5)
PF
= PC
·PD
·P14
(1.6)
Рисунок 1.2
График изменения вероятности безотказной работы системы от времени наработки до уровня 0,1-0,2 для данной системы выглядит следующим образом:
Рисунок 1.3
2. Гамма процентная наработка технической системы: γ= 0,05166793*106
ч.
3. По заданию необходимо увеличить наработку технической системы до γ=0,077501895*106
ч.
а) Согласно исходным данным наименее надежными элементами являются: 4,5,6,7,8,11,12,13
Заменим элементы 4,5,6,7,8 с λ=5*10-6
1/ч на элементы с λ=3*10-6
1/ч, а элементы 11,12,13 с λ=5*10-6
1/ч на элементы с λ=4*10-6
1/ч
При этом вероятность безотказной работы системы вырастет с 0,709275434
до 0,851551701.
б) Используем постоянно включенный резерв. Подключаем параллельно дополнительные элементы:
В этом случае вероятность безотказной работы системы вырастет с 0,709275434
до 0,958651513.
Приложение 1
Приложение 2