Этап №1

Определение критериев и видов отказов системы.

Выбор рассчитываемых показателей надежности.

Содержание работ по первому этапу зависят от выбранных критериев отказов и рассчитываемых показателей надежности. Наиболее характерными показателями надежности систем относятся:

• средняя наработка до отказа системы;

• вероятность безотказной работы за заданное время;

• коэффициент готовности;

• коэффициент оперативной готовности;

• параметр потока отказов.

Близкие по характеру показатели применяются для анализа работы элементов систем. При учете постепенных отказов элементов количество рассматриваемых показателей надежности увеличивается.

Этап №2

Составление структурной схемы надежности.

Структурной схемой надежности называется графическое отображение элементов системы, позволяющее однозначно определить состояние системы (работоспособное или неработоспособное) по состоянию (работоспособное или не работоспособное) ее элементов.

Структурная схема надежности является логической схемой, которая существенно отличается от функциональной схемы системы.

Для многофункциональных систем структурные схемы надежности составляют по каждой функции; их обычно называют надежностными схемами функции. При составлении схемы элементы системы могут соединяться последовательно или параллельно в зависимости от их влияния на работоспособное состояние системы.

1

2

1

i

n

….. ….

2

.

i

.

n

Если отказ элемента независимо от его назначения вызывает отказ всей системы, то элемент соединяют последовательно. Если отказ системы возникает при отказе всех или части однотипных элементов, то такие элементы соединяют параллельно. Последовательное соединение элементов называют основным соединением, а параллельное – резервным соединением.

Существует также смешенное соединение элементов, при котором часть элементов соединяется последовательно, а другая часть – параллельно.

3

4

1

2

5

6

Пример 1

Рассмотрим принцип составления структурной схемы регулятора уровня в котле паровой машины.

Упрощенная функциональная схема регулятора уровня

F_B

РО1

ИМ1

РО2

ИМ2

P

Зд

F_n

ά

F_B-расходомер воды; F_n- расходомер пара; ά-датчик уровня; Зд- задатчик уровня; Р- регулирующий прибор; ИМ- исполнительные механизмы;

РО- регулирующие органы.

Структурная схема надежности

F_n

ά

РО2

ИМ1

РО1

ИМ2

Р

Зд

F_B

1) Структурная схема будет последовательной, в случае, если система обеспечивает регулирование уровня только в том случае, когда обязательно работа обоих исполнительных механизмов ИМ-1, 2 и обоих регулирующих органов РО-1, 2.

2) Если для поддержания требуемого уровня достаточно работы одного исполнительного механизма ИМ -1 и одного регулирующего органа РО-1, то структурная схема надежности имеет вид:

ИМ1

РО1

F_n

ά

Р

Зд

F_B

РО2

ИМ2

Аналогичным образом составляются структурные схемы надежности различных технических средств, входящих в состав систем. В качестве элементов систем выступают блоки измерения, усиления, питания, индикации, регистрации и т.д. В состав этих блоков входят механические, электромеханические, радиоэлектронные и другие элементы, имеющие индивидуальные показатели надежности.