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
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
№ , 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. ............
