
- •Д.В. Смирнов
- •Москва – 2012
- •Подписано к печати Тираж - 100
- •Усл.-печ. Л. - 6,5 Заказ №
- •Тема 1. Понятие о надежности. Термины теории надежности
- •1.1. Историческая справка
- •§ 1. Повелеваю хозяина Тульской оружейной фабрики
- •§ 2. Приказываю Ружейной канцелярии переехать в Тулу и
- •1.2. Роль теории надёжности и её место среди других наук
- •Надежность и приведенные затраты
- •Рост количества и качества элементов устройств
- •1.3. Термины теории надёжности. Гост 27.002-89
- •Соотношение исправного и работоспособного состояний
- •1. По степени потери рсс
- •2. По характеру изменения параметров до отказа
- •3. По отношению к другим отказам
- •4. По характеру устранения отказа
- •5. По возможности выявления
- •Характерная зависимость интенсивности отказов технических систем от времени
- •7. По этапу, на котором допущена погрешность, приведшая к отказу - конструкционный, производственный и эксплуатационный.
- •1.4. Схема классификации надёжности
- •1.5. Основные сведения из теории вероятностей
- •Релейно-контактная аналогия дизъюнкции и конъюнкции
- •Области событий исправности и неисправности
- •1.5.2. Понятие о случайных событиях и случайных величинах
- •Тема 2. Показатели надежности невосстанавливаемых объектов
- •2.1. Вероятность безотказной работы (вбр) и вероятность отказа
- •2.1.1. Вероятностные определения
- •Зависимость от времени вбр и вероятности отказа
- •2.1.2. Условные вероятности отказа и вбр
- •2.1.3. Статистические оценки вбр и вероятности отказа
- •Отказы партии испытуемых изделий в течение времени
- •2.2. Частота отказов
- •2.2.1. Вероятностное определение
- •Частота и вероятность отказов
- •2.2.2. Статистическая оценка
- •2.3. Интенсивность отказов
- •2.4. Средняя наработка до отказа (сндо)
- •2.5. Связь показателей надёжности. Общая формула вбр
- •2.6. Планы испытаний на надёжность
- •Тема 3. Законы распределения наработки до отказа неремонтируемых объектов
- •3.1. Экспоненциальный закон распределения
- •3.2. Распределение рэлея
- •3.3. Обобщенный двухпараметрический закон распределения вейбулла
- •Интенсивности отказов в зависимости от параметра b
- •График р(t) в зависимости от параметра b
- •Кривые, построенные по закону Вейбулла
- •3.4. Другие законы распределения. Суперпозиция распределений
- •Задача. Сндо двух неремонтируемых объектов:
- •3.5. Проверка правильности выбора закона распределения случайной величины
- •Критерий согласия Колмогорова
- •Числа отказов, сравниваемые по критерию согласия 2
- •Тема 4. Резервирование технических объектов
- •4.1. Понятие о соединениях элементов
- •В объекте
- •Основное соединение элементов надежности объекта
- •Резервное соединение элементов надежности
- •Смешанное соединение элементов
- •4.2. Виды резервирования
- •Резервирование замещением
- •Структурно-логическая схема надежности тяговой подстанции постоянного тока
- •4.3. Расчет показателей надежности сложных объектов
- •4.3.1. Основное соединение
- •4.3.2. Резервное соединение
- •4.4. Сндо резервированного блока
- •4.4.1. Постоянное резервирование
- •Процесс работы блока с постоянным резервированием
- •4.4.2. Резервирование замещением
- •Структурно-логическая схема надежности тяговой подстанции постоянного тока
- •Структурно-логическая схема надежности тяговой подстанции при отсутствии шин 220 кВ и 10 кВ
- •Тема 5. Показатели надежности восстанавливаемых объектов
- •5.1. Понятие о потоках отказов
- •5.2. Общие сведения о восстанавливаемых объектах
- •Процесс функционирования восстанавливаемого объекта
- •5.3. Вероятности восстановления и невосстановления объекта
- •Статистические оценки вероятностей восстановления и невосстановления
- •5.4. Частота и интенсивность восстановления
- •Статистические оценки частоты и интенсивности восстановления
- •5.5. Среднее время восстановления и средняя наработка на отказ
- •5.6. Функции и коэффициенты готовности и простоя
- •Тема 6. Определение вероятности заданного числа отказов
- •6.1. Ведущая функция и параметр
- •Потока отказов
- •Поток отказов n восстанавливаемых объектов.
- •Ведущая функция объекта.
- •Статистическая оценка параметра потока отказов (ппо)
- •6.2. Свойства простейших потоков отказов. Закон пуассона
- •Теперь вероятность противоположного события, а именно вероятность возникновения более одного отказа системы за следующий год эксплуатации.
- •Тема 7. Повышение надежности устройств электроснабжения
Числа отказов, сравниваемые по критерию согласия 2
Приравнивая расчетное табличному, определяем вероятность р того, что за счет случайных причин мера расхождения теоретического и экспериментального
распределений доп будет не меньше, чем фактическое
значение .
р = р{доп }. (3-23)
Если вероятность р 0.1, то считается, что теоретичес-
кое распределение не противоречит экспериментальным данным.
На практике можно поступить проще, а именно – задаться значением этой вероятности р = 0.1 и при помощи тех же таблиц определить значение доп, которое не должно быть превышено при том же числе степеней свободы k .
Если < доп, то принятое теоретическое распределение не противоречит экспериментальным данным.
Для применения критерия ("хи-квадрат") Пирсона необходимо выполнение двух условий
N(0) = 40-50 и m = 8. (3-24)
Кроме ТН критерий Пирсона имеет широкое применение и во многих других отраслях науки.
Тема 4. Резервирование технических объектов
4.1. Понятие о соединениях элементов
В объекте
Основным соединением называется соединение элементов, при котором отказ любого из таких элементов приводит к отказу объекта в целом.
Элементы, имеющие основное соединение (участвующие в основном соединении), называются основными элементами надежности объекта. Изображаются такие элементы в виде последовательно соединенных резисторов.
Рис 4.1.
Основное соединение элементов надежности объекта
Введение в такое соединение дополнительных элементов объективно понизит надежность данной системы.
Следует отметить, что ни электрического, ни механического последовательных соединений у таких элементов может не быть. Например, гирлянды изоляторов контактной сети имеют основное соединение по надежности, а с точки зрения электротехники все они включены параллельно между контактной сетью и рельсами.
Резервным называется такое соединение элементов надежности, при котором отказ объекта наступает только
при отказе всех элементов, участвующих в резервном
соединении. РСС объекта сохраняется, пока в РСС остается хотя бы один элемент надежности.
Резервное соединение элементов изображается в виде параллельного соединения резисторов.
Рис 4.2.
Резервное соединение элементов надежности
Нетрудно убедиться, что ВБР резервированного блока будет больше, чем ВБР самого надежного из элементов этого блока, то есть резервирование повышает надежность объекта.
Смешанным называется сочетание основного и резервного соединений элементов надежности в объекте. Пример смешанного соединения приведен на рисунке 5.3.
Рис 4.3.
Смешанное соединение элементов
Схемы, представленные на рисунках 4.1-4.3, называются структурно-логическими схемами надежно-
сти объекта. Это – графическое представление о соединениях элементов в объекте с точки зрения надежности. Они нужны для расчетов надежности сложных объектов.