- •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
Статистические оценки вероятностей восстановления и невосстановления
Пусть в момент времени t=0 начинается восстановление Nв(0) однотипных объектов. К моменту времени t удалось
восстановить nв(t) объектов, а восстановление Nв(t) объектов еще не завершено.
Nв(t) = Nв(0) - nв(t) . (5-14)
Тогда статистическая оценка вероятности невосстановления
p*нв(t) = Nв(t)/Nв(0), (5-15)
а статистическая оценка вероятности восстановления
p*в(t) = nв(t)/Nв(0). (5-16)
5.4. Частота и интенсивность восстановления
Частота восстановления является плотностью распределения случайной величины - времени восстановления.
ав(t) = pв′(t) = G′(t) = g(t). (5-17)
Интенсивность восстановления (t) - условная плотность вероятности восстановления РСС объекта, определяемая для рассматриваемого момента времени при условии, что до этого момента восстановление не было завершено.
Воспользуемся аналогией в определениях показателей безотказности и ремонтопригодности (выражения (5-12), (5-13), см. § 5.3). Тогда по аналогии с интенсивностью отказов (t) запишем
(t) = ав(t)/pнв(t) = g(t)/[1-G(t)]. (5-18)
Статистические оценки частоты и интенсивности восстановления
По аналогии с частотой и интенсивностью отказов f*(t) и * (t) выражение для оценки частоты восстановления
nв(t+∆t) - nв(t)
ав*(t,t+∆t) = --------------------- , (5-19)
∆t Nв(0)
а для статистической оценки интенсивности восстановления
ав*(t,t+∆t) ∆nв(t,t+∆t)
*(t,t+∆t) = --------------- = ---------------, (5-20)
рнв*(t) ∆t Nв(t)
где Nв(t) - число объектов, еще не восстановленных к моменту времени t.
При экспоненциальном законе распределении времени восстановления получим =Const.
pв(t) = G(t) = 1 - Exp(-t) и рнв(t) = е-t , (5-21)
где - константа, не зависящая от времени величина.
5.5. Среднее время восстановления и средняя наработка на отказ
Среднее время работы восстанавливаемого объекта от включения после очередного восстановления до следующего отказа
∞
Тср = M[] = ∫ f()d. (5-22)
0
Статистически
N
Тср =1/N i , (5-23)
i=1
где N - число отказов и восстановлений.
Среднее время восстановления объекта
∞
ср = M[] = ∫ g() d. (5-24)
0
Опуская преобразования, получим по аналогии с ВБР и СНДО
∞
ср = ∫рнв(t) dt. (5-25)
0
Статистически
N
ср =1/N i , (5-26)
i=1
где N - число восстановлений.
