Автор работы: Пользователь скрыл имя, 30 Апреля 2013 в 04:17, курсовая работа
Вторая половина XX в характерна появлением машин и систем высокой конструктивной сложности, способных выполнять ответственные задачи. В процессе их функционирования стало расти число отказов. Если нет устойчивого образования связанных между собой элементов, то не имеет смысла рассматривать какие-либо другие свойства машины или системы: качество, эффективность, безопасность, живучесть, управляемость, устойчивость. Ибо каждое из приведенных свойств имеет смысл при наличии изначального свойства любой системы – надёжности. Поэтому было естественным явлением становление в 50-е годы XX в новой научной дисциплины – теории надёжности как науки о закономерностях отказов различных систем: сначала технических, а затем и биологических, экономических и других классов систем.
Нормативные ссылки........................................................................................ 5
Введение............................................................................................................. 6
1 Теоретическая часть....................................................................................... 8
1.1 Основные понятия, термины и определения......................................... 8
1.2 Показатели надёжности........................................................................... 9
1.3 Основы расчёта надёжности................................................................... 10
1.3.1 Цели расчета надёжности............................................................... 11
1.4 Методы повышения надёжности технических систем......................... 12
2 Расчётная часть............................................................................................... 14
2.1 Расчет структурной схемы надёжности................................................. 14
2.2 Преобразование заданной структурной схемы и определение
показателей надёжности.......................................................................... 17
Заключение......................................................................................................... 30
Список использованных источников............................................................... 31
9. Построим график зависимости вероятности безотказной работы системы от времени (наработки) t
Результаты расчетов вероятностей безотказной работы элементов 1-18 исходной схемы по формуле для наработки до часов представлены в таблице 2.1. Результаты расчетов вероятностей безотказной работы квазиэлементов A, B, C, D, E, по формулам (2.6-2.13) также представлены в таблице 2.1.
По полученным данным был построен график (рисунок 2.7) изменения вероятности безотказной работы исходной системы (Р).
Таблица 2.1
Элемент |
λi, x10-6 ч-1 |
Наработка t, x 106 ч | ||
0.01 |
0.05 |
0.1 | ||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1 |
0.5 |
0.9950 |
0.9753 |
0.9512 |
2-6 |
6 |
0.9418 |
0.7408 |
0.5488 |
7-10 |
2 |
0.9802 |
0.9048 |
0.8187 |
11 |
0.8 |
0.9920 |
0.9608 |
0.9231 |
12 |
5.2 |
0.9493 |
0.7711 |
0.5945 |
13-14 |
1 |
0.9900 |
0.9512 |
0.9048 |
15 |
6.2 |
0.9399 |
0.7334 |
0.5379 |
16 |
2 |
0.9802 |
0.9048 |
0.8187 |
17 |
3 |
0.9704 |
0.8607 |
0.7408 |
18 |
4 |
0.9608 |
0.8187 |
0.6703 |
А |
- |
0.9982 |
0.8866 |
0.5909 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
В |
- |
0.9418 |
0.7408 |
0.5488 |
С |
- |
0.9998 |
0.9963 |
0.9861 |
В |
- |
1.0000 |
0.9995 |
0.9963 |
Е |
- |
1.0000 |
0.9994 |
0.9928 |
P |
0.9352 |
0.6374 |
0.3009 | |
1 |
0.5 |
0.9950 |
0.9753 |
0.9512 |
2`-6` |
4 |
0.9608 |
0.8187 |
0.6703 |
7`-10` |
1 |
0.9900 |
0.9512 |
0.9048 |
11 |
0.8 |
0.9920 |
0.9608 |
0.9231 |
12` |
2.6 |
0.9743 |
0.8781 |
0.7711 |
13-14 |
1 |
0.9900 |
0.9512 |
0.9048 |
15` |
3.1 |
0.9695 |
0.8564 |
0.7334 |
16 |
2 |
0.9802 |
0.9048 |
0.8187 |
17 |
3 |
0.9704 |
0.8607 |
0.7408 |
18 |
4 |
0.9608 |
0.8187 |
0.6703 |
А` |
0.9994 |
0.9555 |
0.7955 | |
В` |
0.9704 |
0.8607 |
0.7408 | |
С` |
0.9999 |
0.9981 |
0.9927 | |
В` |
1.0000 |
0.9997 |
0.9979 | |
Е` |
1.0000 |
0.9997 |
0.9959 | |
P` |
0.9650 |
0.8000 |
0.5530 | |
РА`` |
0.9998 |
0.9574 |
0.8152 | |
P`` |
0.9654 |
0.8016 |
0.5667 | |
Р
t
Рисунок 2.7-График изменение вероятности безотказной работы исходной системы (Р), системы с повышенной надежностью (Р`) и системы со структурным резервированием элементов (Р``).
По графику (2.7) находим для - процентную наработку системы ч.
Увеличиваем ч. В 1,5 раз
Первый способ повышения
надежности элементов это уменьшение
их интенсивности отказов. В исходной
схеме без преобразований были уменьшены
интенсивности отказов
λ2-6 была снижена с 6 до 4 x10-6 ч-1
λ7-10 была снижена с 2 до 1 x10-6 ч-1
λ12 была снижена с 5.2 до 2.6 x10-6 ч-1
λ14-15 была снижена с 6.2 до 3.1 x10-6 ч-1
Был произведен расчет вероятности безотказной работы P’ для этих элементов по всем формулам представленым выше. Результаты расчетов также представлены в таблице 2.1
По полученным данным был построен график (рисунок 2.3) изменения вероятности безотказной работы системы с повышенной надежностью (Р’)
Определим вероятность безотказной работы по формуле:
при t = 0.01 *106 ч
при t = 0.05 *106 ч
при t = 0.1 *106 ч
Второй способ повышения надежности элементов - это структурное резервирование элементов в исходной системе.
В исходной схеме систему “3 из 5” достроили элементом 19 до системы “3 из 6”.
Рисунок 2.8 - структурная схема системы после структурного резервирования.
На рисунке 2.8 показана структурная схема системы после структурного резервирования.
В схеме 2.8 элементы 2,3,4,5,6,19 образют соединение “3 из 6”. Произведем расчет вероятности безотказной работы системы РА`` после структурного резервирования определяется по формуле 2.7-2.8
Рассчитаем по формуле 2.7 вероятность безотказной работы РА``
при t = 0.01 *106 ч
при t = 0.05 *106 ч
при t = 0.1 *106 ч
при t = 0.01 *106 ч
при t = 0.05 *106 ч
при t = 0.1 *106 ч
Заключение
На рисунке 2.7 была представлена зависимость вероятности безотказной работы системы (кривая ).
Для повышения предложены два способа:
1. повышение надежности элементов 2`-6`, 7`-10`, 12`, 15` и уменьшение их отказов;
2. нагруженное резервирование элемента “3 из 5” до системы “3 из 6”.
Анализ зависимостей вероятности безотказной работы системы от времени (наработки) показывает, что второй способ повышения надежности системы (структурное резервирование) предпочтительнее первого, так как при уменьшении интенсивности отказов (кривая ) ниже, чем при структурном резервировании (кривая ).
Список использованных источников
1. Острейковский В. А. Теория надежности [Текст]: учеб. для вузов / В. А. Острейковский. – М.: Высш. Шк., 2003. – 463 с.: ил. – 5000 экз. - ISBN 5-06-004053-4.
2. Диллон Б. Инженерные методы обеспечения надежности систем [Текст] / Б. Диллон, Ч. Сингх. – М.: Мир, 1984. - 318с. - 9500 экз.
3. Половко А. М. Основы теории надежности [Текст] / А. М. Половко. – М.: Наука, 1964. – 447 с. – 12000 экз.
4. Левин В.И. Логическая теория надежности сложных систем [Текст]/В. И. Левин. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 608с.- Библиогр.: с.602-605. – 15000 экз.
5. Нечипоренко В.И. Структурный анализ систем (эффективность и надёжность). - М.: Сов. радио, 1977. - 214 с.
6. Маринин С.Ю.
Надежность технических систем
и техногенный риск. Методические
указания по выполнению
7. ГОСТ 27.002—89 «Надёжность в технике. Основные понятия. Термины и определения».
8. ГОСТ 27.301-95 Надежность в технике. Расчет надежности. Основные положения. Минск, 1995. С. 12