Надежность, эргономика, качество АСОИУ

Расчетное задание 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 соответственно. Вероятность безотказной работы этих квазиэлементов будет рассчитываться по формулам 1.1 и 1.2: 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 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