22 Способы повышения безотказности элементов. Постоянное резервирование, виды резервирования, кратность резервирования.

Повышение безотказности изделия можно добиться путем повышения безотказности комплектующих элементов, так как изделие абсолютное создать нельзя, а повышение надежности дорого. Поэтому элементы реальной системы имеют ограниченную безотказность (запас надежности). Часто требуется, чтобы вероятность безотказной работы была выше вероятности надежности самого надежного элемента из которых она состоит. Для решения этой задачи используется резервирование системы.

Резервирование – метод повышения надежности путем введения в систему резервных частей, являющимися избыточными элементами по сравнению с количеством достаточным для функционирования данной системы.

Систему или изделие с такими частями называют резервируемыми. Способы:

1. Постоянное резервирование;

2. Резервирование с замещением;

3. Резервирование с избирательными схемами.

Постоянное резервирование.

При постоянном резервирование один элемент заменяют несколькими, выполняющие одну и ту же функцию. Обычно постоянное резервирование применяют для резервирования деталей и несложных устройств. В отличие от нерезервируемого элемента, у которого имеется только один путь воздействия, у резервируемых несколько путей передачи воздействия. Соединение отдельных элементов осуществляется различными способами. Совокупность основного и резервного элементов называется резервной группой.

Кратность резервирования называется отношение числа резервных элементов к числу необходимых, т.е. к тому минимальному числу элементов, которые необходимы для функционирования системы: , где - общее число элементов резервной группы; -число необходимых элементов. Х может быть целым, дробным (в дробном виде нельзя к целому), меньше или больше 1. при отказе 1 или нескольких элементов кратность резервирования уменьшается. Параллельное соединение 2-х элементов с целью резервирования называется дублирование (х=1).

Не все элементы не во всех случаях могут быть использованы для постоянного резервирования, так как при отказе резервной группы изменяются параметры всей группы. Поэтому параметры резервированных элементов должны выбираться так, чтобы при отказе таких элементов не изменялись параметры системы.

При расчете надежности изделии, после вода резервной группы, предполагается, что это условие выполнено. В зависимости от конкретных условий возможны 2 случая, при которых резервная группа остается работоспособной.

Случай 1. Для сохранения работоспособности схемы достаточно, чтобы оставался работоспособным хотя бы 1 элемент. Вероятность того, что 1 элемент не откажет вычисляется как вероятность события, что все элементы отказали: .

Случай 2. Для сохранения работоспособности схемы должно оставаться работоспособными не менее l элементов. В этом случае вероятность безотказной работы: . . Вероятность появления случайного события, т.е. вероятность безотказной работы элемента, вероятность отказа, число сочетании.

2 способа постоянного резервирования: общее, раздельное.

 

23 Параллельное включение независимых резервных элементов

При раздельном резервировании резервируется отдельно каждый элемент.

При общем резервировании резервируется вся цепь ил её участок, состоящий из нескольких элементов соединенных последовательно. Способ резервирования выбирается в зависимости от конкретных условий: от физич. возможности включении…..______________________________________________________________________________.

Если возможно как общее так и раздельное резервирование, то ставится вопрос выбора типа резервирования. Для ответа на этот вопрос рассмотрим задачу. Пусть в системе n последовательно соединенных одинаковых элементов. В каждом элементе имеется m параллельно соединенных цепей, состоящих из s элементов. Система разбивается на малые группы. Допустим, что параллельно в каждой группе подключено m цепей.

вероятность отключения.

. Для всей системы состоящей из n групп: . Для общего резервирования n=1, s=n, тогда . Раздельное резервирование: . В каждом конкретном случае выбор общего ил раздельного резервирования определяется для установленной резервной группы.