Период нормальной эксплуатации устройства.

В период нормальной эксплуатации технического устройства обычно происходят внезапные отказы, которые носят случайный характер. Физическая природа таких отказов обусловлена внезапной концентрацией нагрузок, действующих внутри и вне устройства. Случайность возникновения внезапных отказов проявляется в том, что событие происходит неожиданно и не регулярно. Однако в достаточно большие и приблизительно ранние промежутки времени они повторяются примерно с одинаковой интенсивностью.

После периода приработки устройства, в котором интенсивность отказов повышенная, наступает период нормальной эксплуатации его, в течении которого имеет место наиболее низкий уровень внезапности отказов приблизительно постоянной величины.

Анализ надежности по структурной схеме: последовательное и параллельное соединение элементов

Наиболее простой является невосстанавливаемая нерезервированная система. Структурная схема такой системы представляется последовательным соединением элементов, причем отказ одного элемента приводит к отказу системы. Отказы считают независимыми.

 

 

Рисунок – последовательное соединение элементов в системе

Вероятность безотказной работы такой системы по теореме умножения вероятностей равна произведению вероятности безотказной работы элементов:

Т.е                                            P_c(t)=P₁*P₂*P₃

 

Если требуется высокая надежность системы, состоящей из многих элементов, то повышением надежности элементов часто не удается ограничится и приходится применять резервирование. Резервирование позволяет уменьшить вероятность отказов на несколько порядков.

При постоянном резервировании резервные элементы или цепи подключаются параллельно основным

 

Вероятность отказа всех элементов (основного и резервного) по теореме умножения вероятностей

 

Где Q_i(t)-вероятность отказа элемента i

Вероятность безотказной работы

 

Таким образом, в системах с последовательно соединенными элементами вероятность безотказной работы определяется перемножением вероятностей безотказной работы элементов, а в системе с параллельным соединением – вероятность отказа перемножением вероятностей отказа элементов.

 

Виды резервирования ТС и элементов в ТС

Резервированием называют метод повышения надежности объекта путем введения избыточности. Задача введения избыточности – обеспечить нормальное функционирование системы после возникновения отказов в ее элементах.

Резервирование может быть структурным, информационным, временным, программным. Информационное резервирование предусматривает использование избыточной информации. Временное резервирование – использование избыточного времени. Программное резервирование – избыточных программ.

Структурное резервирование заключается в том, что в минимально необходимый вариант системы, элементы которой называются основными, вводятся дополнительные элементы и устройства, либо вместо одной системы предусматривается использование нескольких идентичных систем. При этом избыточные резервные структурные элементы берут на себя выполнение рабочих функций при отказе основных элементов.

Различают два уровня структурного резервирования:

- общее резервирование;

- раздельное резервирование.

Общее резервирование – резервирование, при котором резервируется

объект в целом (рисунок 2.4).

Рисунок 2.4 – Общее резервирование

Q PC(t) = Q2  (t) = 0 , 343 9 2= 0 , 118 3,

P P C (t) = 1 - Q P C (t) = 1 - 0 , 118 3 = 0 , 881 7 .

Раздельное резервирование – резервирование, при котором резервируются отдельные элементы объекта (рисунок 2.5).

Раздельное резервирование гораздо эффективнее общего, при этом эффективность повышается при снижении уровня резервирования, т.е. чем меньшая часть объекта резервируется как единое целое, тем больше вероятность безотказной работы объекта.

Рисунок 2.5 – Раздельное резервирование

 

 

P PC(t ) = (1 - Q 2  (t ))4= (1 - 0 , 1 2 )4= 0,9606 ,

 

Q P C (t) = 1 - P P C (t) = 1 - 0 , 960 6 = 0 , 039 4 .

 

 

Постоянное резервирование – резервирование, при котором резервные элементы функционируют наравне с основными в течение всего времени работы и находятся в одинаковом с ними режиме (рисунки 2.4 и 2.5). Вероятность отказа системы при постоянном резервировании определяется как вероятность отказа при параллельном соединении элементов по теореме умножения вероятностей независимых событий произведением вероятностей отказа ее элементов по формуле (2.1).

Резервирование замещением – резервирование, при котором функции основного элемента передаются резерву только после отказа основного элемента  (рисунок 2.6). Передача  функций резервному элементу может

производиться вручную или автоматически.

Рисунок 2.6 – Резервирование замещением

Основной и резервные элементы можно рассматривать как единую

систему, в которой допускается несколько отказов до того, как она прекратит выполнение своих функций. Вероятность безотказной работы системы, содержащей n  одинаковых элементов, из которых один основной и n - 1резервных (рисунок 2.6

 

 

---

Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 611; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!