Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

pdf.php@id=6180

.pdf
Скачиваний:
26
Добавлен:
14.05.2023
Размер:
7.56 Mб
Скачать

q =

q

0

– приведенная вероятность отказа.

i

 

 

 

 

 

qi0

Таблица 12.2

Расчетные данные для определения среднего времени поиска дефекта

Номер

Tр, ч

T0i , ч

Tвс , ч

элемента

 

 

 

1

5000

6257142,857

87,6

 

 

 

 

2

40

125142,8571

438

 

 

 

 

3

5000

3020689,655

21,9

 

 

 

 

4

5000

3020689,655

21,9

 

 

 

 

5

40

125142,8571

438

 

 

 

 

6

5000

3020689,655

21,9

 

 

 

 

7

40

125142,8571

438

 

 

 

 

8

40

125142,8571

438

 

 

 

 

9

40

125142,8571

438

 

 

 

 

10

40

125142,8571

438

 

 

 

 

Расчеты сведены в табл. 12.3.

Таблица 12.3

Расчеты основных параметров для метода «время – вероятность»

Номер

i 107

P(t)

q0

q

элемента

 

 

 

 

1

1,59817

0,999201

0,000799087

0,108527

 

 

 

 

 

2

0,799087

0,99968

0,000319635

0,043411

 

 

 

 

 

3

3,3105

0,998345

0,001655251

0,224806

 

 

 

 

 

4

3,3105

0,998345

0,001655251

0,224806

 

 

 

 

 

5

0,799087

0,99968

0,000319635

0,043411

 

 

 

 

 

6

3,3105

0,998345

0,001655251

0,224806

 

 

 

 

 

161

Окончание табл. 12.3

Номер

i 107

P(t)

q0

q

элемента

 

 

 

 

7

0,799087

0,99968

0,000319635

0,043411

 

 

 

 

 

8

0,799087

0,99968

0,000319635

0,043411

 

 

 

 

 

9

0,799087

0,99968

0,000319635

0,043411

10

0,799087

0,99968

0,000319635

0,043411

 

 

 

 

 

Определим среднее квадратичное отклонение:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1,788 105;

p(t ) =

i

=

1,598 + 0,799 6 + 3,31 3

T *

 

T0

=1785563,22 ч – среднее время наработки до от-

=

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

каза;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T *

 

 

Tвс

= 309,033 ч – среднее время восстановления;

=

 

 

 

 

 

 

 

 

вс

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T *

 

=

1785563,22

 

 

Kг = T * +T *

1785563,22 + 309,033 = 0,99982 – коэффици-

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

вс

 

 

 

 

 

 

ент готовности.

Определим отношения q/t для определения оптимальной последовательности проверки теста согласно теореме 4 (см. занятие № 9), где за ti из табл. 12.2 берем Твс:

q1 = 0,1085 = 0,0012. t1 87,6

Остальные вычисления аналогичны и сведены в табл. 12.4. Из табл. 12.4 видно, что оптимальной последовательностью

проверки является: задвижки → двигатель → система управления. Рассчитаем среднюю продолжительность поиска дефекта с учетом оптимальной последовательности проверки:

162

n1

i

n1

пд = qi tl

+ qn tl = 839,066 мин =13,98 ч.

i=1

l =1

l =1

Таблица 12.4 Отношения вероятности отказа к продолжительности проверки

Номер

 

qi

 

элемента

 

ti

 

 

1

0,0012

2

0,00009

3

0,0102

4

0,0102

5

0,00009

6

0,0102

7

0,00009

8

0,00009

9

0,00009

10

0,00009

12.4. Диагностика исправности

Составим эквивалентную схему взаимодействия элементов

(рис. 12.3).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y4

 

Y6

 

Y7

 

Y8

Yсист

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

7

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

Y1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X1

 

 

4

 

Y4

 

Y5

 

 

 

Y7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

9

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y10

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y1

 

Y2

 

Y3

Y9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 12.3. Эквивалентная схема воздействия элементов

163

Также введем элемент Fсист, который будет отражать состояние системы на выходе и задаваться сигналами от 8-го и 10-го элементов, работоспособным сигнал будет считаться лишь при работоспособности обоих элементов. Таким элементом можно считать место спайки параллельных ветвей.

F1=

Y1=

a1X1

 

F2=

Y2=

a2Y1=

a2a1X1

F3=

Y3=

a3Y2=

a3a2a1X1

F4=

Y4=

a4Y1=

a4a1X1

F5=

Y5=

a5Y4=

a5a4a1X1

F6=

Y6=

a6Y4=

a6a4a1X1

F7=

Y7=

a7Y6=

a7a6a4a1X1

F9=

Y9=

a9Y5=

a9a5a4a1X1

F8=

Y8=

a8Y7Y9=

a8a7a6a4a1X1a9a5a4a1X1

F10=

Y10=

a10Y7Y9=

a10a7a6a4a1X1a9a5a4a1X1

 

 

 

aсистa8a7a6a4a1X1a9a5a4a1X1

Fсист=

Yсист=

aсистY8Y10=

a10a7a6a4a1X1a9a5a4a1X1

 

При поиске всех исправных и неисправных состояний ис-

пользуется

следующее

выражение

(правило

поглощения):

П1 12) = П1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наглядная часть расчета представлена в табл. 12.5 – 12.7, ад.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 12.5

Проверка работоспособности системы при последовательном

 

 

 

 

 

отключении элементов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S0

 

S1

S2

S3

S4

S5

S6

S7

S8

S9

S10

Sсист

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П1

1

 

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

П2

1

 

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

П3

1

 

0

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

П4

1

 

0

1

1

0

1

1

1

1

1

1

1

П5

1

 

0

1

1

0

0

1

1

1

1

1

1

164

Окончание табл. 12.5

 

S0

S1

S2

S3

S4

S5

S6

S7

S8

S9

S10

Sсист

П6

1

0

1

1

0

1

0

1

1

1

1

1

П7

1

0

1

1

0

1

0

0

1

1

1

1

П8

1

0

1

1

0

0

0

0

0

0

1

1

П9

1

0

1

1

0

0

1

1

1

0

1

1

П10

1

0

1

1

0

0

0

0

1

0

0

1

Псист

1

0

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

Обнаружение дефекта Тпр = Псист по данным таблицы для определения факта работоспособности системы необходимо выполнить 12 проверок, что не является оптимальным.

Таблица 12.6. Сравнение исправных и неисправных состояний

 

S0

S01

S02

S03

S04

S05

S06

S07

S08

S09

S010

S0сист

П1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

П2

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

П3

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

П4

1

1

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

П5

1

1

0

0

1

1

0

0

0

0

0

0

П6

1

1

0

0

1

0

1

0

0

0

0

0

П7

1

1

0

0

1

0

1

1

0

0

0

0

П8

1

1

0

0

1

1

1

1

1

1

0

0

П9

1

1

0

0

1

1

0

0

0

1

0

0

П10

1

1

0

0

1

1

1

1

0

1

1

0

Псист

1

1

0

0

1

1

1

1

1

1

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 12.7, а Сравнение всех неисправных состояний

 

S12

S13

S14

S15

S16

S17

S18

S19

S110

S1сист

S23

S24

П1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

 

0

0

П2

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

 

 

1

 

1

П3

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

 

 

1

 

0

165

Окончание табл. 12.7, а

 

S12

S13

S14

S15

S16

S17

S18

S19

S110

S1сист

S23

S24

П4

1

1

0

1

1

1

1

1

1

1

0

1

П5

1

1

0

0

1

1

1

1

1

1

0

1

П6

1

1

0

1

0

1

1

1

1

1

0

1

П7

1

1

0

1

0

0

1

1

1

1

0

1

П8

1

1

0

0

0

0

0

0

1

1

0

1

П9

1

1

0

0

1

1

1

0

1

1

0

1

П10

1

1

0

0

0

0

1

0

0

1

0

1

Псист

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

Продолжение таблицы 12.7, а – Таблица 12.7, б

 

S25

S26

S27

S28

S29

S210

S2сист

S34

S35

S36

S37

S38

П1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

П2

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

П3

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

П4

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

П5

1

0

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

П6

0

1

0

0

0

0

0

1

0

1

0

0

П7

0

1

1

0

0

0

0

1

0

1

1

0

П8

1

1

1

1

1

0

0

1

1

1

1

1

П9

1

0

0

0

1

0

0

1

1

0

0

0

П10

1

1

1

0

1

1

0

1

1

1

1

0

Псист

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

Продолжение таблицы 12.7,б – Таблица 12.7,в

 

S39

S310

S3сист

S45

S46

S47

S48

S49

S410

S4сист

S56

S57

П1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

П2

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

П3

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

П4

0

0

0

1

1

1

1

1

1

1

0

0

П5

0

0

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

П6

0

0

0

1

0

1

1

1

1

1

1

0

П7

0

0

0

1

0

0

1

1

1

1

1

1

П8

1

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

0

П9

1

0

0

0

1

1

1

0

1

1

1

1

П10

1

1

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

Псист

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

166

Продолжение таблицы 12.7, в – Таблица 12.7, г

 

S57

 

S58

 

S59

S510

S5сист

 

S67

 

 

S68

 

S69

 

S610

S6сист

 

S78

S79

 

S710

П1

0

 

0

 

 

0

0

 

0

 

0

 

0

0

 

0

0

 

0

 

0

 

0

П2

0

 

0

 

 

0

0

 

0

 

0

 

0

0

 

0

0

 

0

 

0

 

0

П3

0

 

0

 

 

0

0

 

0

 

0

 

0

0

 

0

0

 

0

 

0

 

0

П4

0

 

0

 

 

0

0

 

0

 

0

 

0

0

 

0

0

 

0

 

0

 

0

П5

1

 

1

 

 

 

 

1

 

1

 

0

 

0

0

 

0

0

 

0

 

0

 

0

 

1

П6

0

 

0

 

 

 

 

0

 

0

 

 

 

 

 

1

1

 

1

1

 

0

 

0

 

0

 

0

 

 

1

 

П7

1

 

0

 

 

0

0

 

0

 

 

 

 

 

1

1

 

1

1

 

1

 

1

 

1

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

П8

0

 

0

 

 

0

1

 

1

 

0

 

0

0

 

1

1

 

0

 

0

 

1

П9

1

 

1

 

 

0

1

 

1

 

0

 

0

1

 

0

0

 

0

 

1

 

0

П10

0

 

1

 

 

0

0

 

1

 

0

 

1

0

 

0

1

 

1

 

0

 

0

Псист

0

 

0

 

 

0

0

 

0

 

0

 

0

0

 

0

0

 

0

 

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение таблицы 12.7,г – Таблица 12.7,д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S7сист

 

 

S89

 

 

 

S810

 

 

 

S8сист

 

 

S910

 

S9сист

S10сист

П1

 

0

 

 

0

 

 

0

 

 

 

 

0

 

 

0

 

 

0

 

 

0

П2

 

0

 

 

0

 

 

0

 

 

 

 

0

 

 

0

 

 

0

 

 

0

П3

 

0

 

 

0

 

 

0

 

 

 

 

0

 

 

0

 

 

0

 

 

0

П4

 

0

 

 

0

 

 

0

 

 

 

 

0

 

 

0

 

 

0

 

 

0

П5

 

0

 

 

0

 

 

0

 

 

 

 

0

 

 

0

 

 

0

 

 

0

П6

 

0

 

 

0

 

 

0

 

 

 

 

0

 

 

0

 

 

0

 

 

0

П7

 

1

 

 

0

 

 

0

 

 

 

 

0

 

 

0

 

 

0

 

 

0

П8

 

1

 

 

0

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

П9

 

0

 

 

1

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

П10

 

1

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

0

 

 

0

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Псист

 

0

 

 

0

 

 

0

 

 

 

 

0

 

 

0

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

Условие обнаружения дефектов – Тпр = П2П5П6П8П10. Все необходимые элементы для способа сокращения выделены в табл. 12.7.

Вывод. Для определения факта работоспособности системы необходимо сделать 12 проверок, что не является оптимальным. При обнаружении места дефекта следует придерживаться следующей последовательности Тпр = П2П5П6П8П10.

167

При рассмотрении данной системы можно сказать, что система имеет хорошие показатели надежности при T0 525 лет , а

Tв 121ч , с вероятностью безотказной работы в течение года,

близкой к 1, что свидетельствует о высокой надежности системы. При аварийных ситуациях причину поломки следует нахо-

дить в первую очередь, проверив электроприводы задвижек, так как они имеют наименьшие показатели надежности в системе, затем двигатели насосов и только в конце систему управления. При данной последовательности проверки среднее время поиска дефекта составит приблизительно 14 ч.

Если учесть время поиска дефекта в расчете коэффициента готовности системы, то время восстановления будет равно приблизительно 135 ч, а Кг = 0,998, что еще раз говорит о высокой степени ремонтопригодности данной системы.

Также было выявлено, что при диагностике работоспособно-

сти системы Тпр = Псист, т.е. необходимо выполнить 12 проверок для подтверждения факта работоспособности системы, что не является

хорошим и оптимальным показателем надежности системы, а в способе сокращения Тпр = П2П5П6П8П10, т.е. необходимо проверить все задвижки в соответствии с нумерацией на схеме (см. рис. 12.1).

12.5. Варианты заданий к практическому занятию № 12

Необходимо провести комплексную оценку надежности дожимной насосной станции (см. рис. 12.1, 12.2) с параметрами, заданными повариантно, а именно:

расчет показателей структурной надежности системы в целом (определение величин средней наработки на отказ и среднего времени восстановления, коэффициента готовности системы, а также вероятности отказа и вероятности безотказной работы в некотором интервале времени);

определение оптимальной последовательности поиска дефекта в системе и расчет среднего времени поиска дефекта;

определение полного и сокращенного тестов проверки работоспособности объекта;

формулировка выводов относительно надежности рассматриваемой системы и ее ремонтопригодности.

168

 

 

 

 

 

Таблица 12.8

 

 

Варианты задания

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

Параметр

Интенсивность отказов

 

Интенсивность

Время работы

λ, 1/год

 

восстановления μ, 1/год

t, ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Система

0,0061

 

163

6700

 

управления

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

Задвижка

0,36

 

27

53

 

 

 

 

 

 

 

Двигатель

0,0013

 

273

6500

 

Система

0,0008

 

176

5500

 

управления

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задвижка

0,33

 

37

62

 

 

 

Двигатель

0,0056

 

453

6800

 

Система

0,0016

 

153

6900

 

управления

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задвижка

0,62

 

30

44

 

 

 

Двигатель

0,0018

 

310

7000

 

Система

0,0099

 

172

6600

 

управления

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задвижка

0,72

 

12

50

 

 

 

Двигатель

0,0016

 

484

6400

169

170

Продолжение табл. 12.8

Вариант

Параметр

Интенсивность отказов

Интенсивность

Время работы

λ, 1/год

восстановления μ, 1/год

t, ч

 

 

 

 

 

 

 

 

Система

0,0055

78

7300

 

управления

5

 

 

 

 

 

 

 

Задвижка

0,48

7

67

 

 

Двигатель

0,0057

339

4500

 

Система

0,0020

145

7000

 

управления

6

 

 

 

 

 

 

 

Задвижка

0,62

13

49

 

 

Двигатель

0,0014

389

4600

 

Система

0,0085

125

6100

 

управления

7

 

 

 

 

 

 

 

Задвижка

0,16

34

62

 

 

Двигатель

0,0089

589

5300

 

Система

0,0043

73

5600

 

управления

8

 

 

 

 

 

 

 

Задвижка

0,99

16

43

 

 

Двигатель

0,0008

567

5900

 

Система

0,0046

50

7200

 

управления

9

 

 

 

 

 

 

 

Задвижка

0,92

6

46

 

 

Двигатель

0,0025

455

4100