Надежность, эргономика, качество АСОИУ

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:

построить график изменения вероятности безотказной работы системы от времени наработки до уровня 0,1-0,2

определить γ процентную наработку технической системы

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.



 1

 3

 2

14

 4

 5



 6



 7

 8

 9

10

11

13

12











№

,

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:



		Исходную схему необходимо преобразовать:





 1

 3

 2

14

 4

 5



 6



 7

 8

 9

10

11

13

12









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:





 A

 B



 6



 1

 7

 8

14

D

C

14

 D

 C







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)





 F



 E

 1



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


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



 





2