
- •Надежность технических устройств
- •Глава 1 Основные понятия и определения теории надежности
- •1.1 Понятие надежности. Термины и определения
- •1.2. Ремонтопригодность
- •1.3. Долговечность
- •1.4. Сохраняемость
- •1.5 Надежность как свойство ту. Понятие состояния и события. Определение понятия отказа
- •1.6. Классификация отказов ту
- •1.7. Восстанавливаемая и невосстанавливаемая аппаратура
- •1.8. Факторы, влияющие на снижения надежности ту
- •1.9 Факторы, определяющие надежность информационных систем
- •1.10 Влияние человека-оператора на функционирование информационных систем
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава 2 Основные показатели надежности невосстанавливаемых технических устройств
- •2.1. Составляющие надежности
- •2.2. Простейший поток отказов
- •2.3. Вероятность безотказной работы и вероятность отказов
- •2.4. Интенсивность отказов
- •2.5. Среднее время безотказной работы
- •2.6. Аналитические зависимости между основными показателями надежности
- •2.7. Долговечность
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава 3 Надежность невосстанавливаемых технических устройств первого типа в процессе их эксплуатации
- •3.1. Характеристики надежности на различных этапах эксплуатации
- •3.2. Надежность в период износа и старения
- •3.3. Надежность технических устройств в период хранения
- •3.4. Характеристики надежности информационной системы при хранении информации
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава 4. Экспериментальное определение показателей надежности
- •4.1 Источники информации о надежности ту и ее элементов
- •4.2 Критерии согласия.
- •4.2.1 Критерий Пирсона
- •4.2.2 Критерий Колмогорова
- •4.3 Оценка доверительных интервалов для показателей надежности.
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава 5 Элементы теории восстановления
- •5.1 Основные понятия и определения теории восстановления
- •5.2. Коэффициенты отказов
- •5.3. Комплексные показатели надежности
- •5.4. Аналитические зависимости между показателями надежности восстанавливаемых технических устройств
- •5.5. Полная вероятность выполнения заданных функций
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава 6 Структурные схемы надежности
- •6.1. Структурные схемы надежности с последовательным соединением элементов
- •6.2. Структурные схемы надежности с параллельным соединением элементов
- •6.3. Структурные схемы надежности со смешанным соединением элементов
- •6.4. Сложная произвольная структура
- •6.5. Расчет надежности по внезапным отказам
- •6.5.1. Покаскадный метод расчета надежности
- •6.5.2. Поэлементный метод расчета надежности
- •6.6. Расчет надежности по постепенным отказам
- •Глава7. Способы повышения надежности технических устройств
- •7.1. Способы повышения надежности в процессе проектирования и производства
- •7.2. Обеспечение надежности в процессе эксплуатации
- •7.3.Прогнозирование отказов
- •7.4. Резервирование как метод повышения надежности
- •7.4.1. Резервирование без восстановления основной и резервных цепей
- •Резервирование при восстановлении основной и резервных цепей
- •Глава 8. Испытания на надежность
- •8.1. Временные характеристики, применяющиеся при статистических
- •8.2. Экспериментальное определение характеристик надежности
- •8.3. Ускоренные испытания на надежность
- •Метод статистического моделирования надежности
- •Список использованной литературы
6.6. Расчет надежности по постепенным отказам
Основой для расчета являются данные о закономерностях изменения определяющих параметров исследуемого ТУ во времени, а также установленные допуски на эти параметры.
Исследования поведения параметров многочисленных типов ТУ показывают, что распределение времени безотказной работы при постепенных отказах соответствует нормальному закону. Это значит, что для каждого параметра могут быть найдены значения Ti и σi .
Вероятность безотказной работы по i -у параметру системы или элемента определяется выражением
В этом случае вероятность безотказной работы по постепенным отказам всего ТУ, если считать отказы элементов независимыми, находится из выражения
где h - число определяющих параметров.
Вероятность безотказной работы сложного ТУ по внезапным и постепенным отказам может быть найдена из выражения
Примеры расчетов надежности
Задача 1. Простая система состоит из трех независимо работающих элементов, соединенных последовательно в структурной схеме надежности. Интенсивность отказов элементов равна соответственно:
λ1= 0,8∙ 10-5 ч-1, λ2= 0,5∙ 10-5 ч-1, λ3= 0,1∙ 10-5 ч-1
Определить вероятность безотказной работы системы через 100 часов.
Решение. В соответствии с формулой расчета надежности в структурной схеме с последовательным соединением элементов определяется суммарная интенсивность отказов:
λΣ=λ1+λ2+λ3=1,4∙10 -5 ч -1 .
Тогда вероятность безотказной работы будет
Задача 2. Решить задачу 1, но для системы, состоящей из трех независимо работающих элементов, соединенных параллельно в структурной схеме надежности.
Решение. Вероятность безотказной работы системы, состоящей из параллельно соединенных элементов в структурной схеме надежности, определяется следующим образом:
Задача
3. Рассчитать по средним значениям
интенсивностей отказов ориентировочную
величину вероятности безотказной работы
проектируемой системы автоматического
управления через 100 часов предполагаемой
работы.
Решение. По электрической схеме эскизного проекта системы определяем типы элементов, входящих в проектируемую систему, и их количество ni. Данные об интенсивностях отказов различных типов элементов, входящих в систему, сведены в таблицу. По этим данным вычисляется суммарная интенсивность отказов каждой группы элементов niλi. Полученные результаты также заносятся в таблицу.
№ п/п |
Наименование элементов |
ni |
λi ∙10-6 ч -1 |
niλi ∙10-6 ч -1 |
1 |
Трансформатор |
2 |
2 |
4 |
2 |
Индуктивность |
3 |
0,09 |
0,27 |
3 |
Плата интегральных схем |
13 |
0,19 |
2,47 |
4 |
Чип памяти |
5 |
0,9 |
4,5 |
6 |
Резистор |
2 |
15 |
30 |
7 |
Диод |
8 |
0,38 |
3,04 |
8 |
Транзистор |
4 |
1,9 |
7,6 |
9 |
Конденсатор |
2 |
0,04 |
0,08 |
10 |
Штепсельный разъем |
9 |
0,7 |
6,3 |
11 |
Концевой выключатель |
3 |
0,26 |
0,78 |
Расчет надежности производится поэлементным методом. Тогда результирующая интенсивность отказов системы равна сумме интенсивностей отказов всех составных элементов:
Вероятность безотказной работы системы автоматического управления равна
Вопросы для самоконтроля
Что такое структурная схема надежности и чем она отличается от принципиальной схемы ТУ?
Что такое структурная схема надежности с последовательным соединением элементов?
Что такое структурная схема надежности с параллельным соединением элементов?
Надежность при структурной схеме с последовательным соединением элементов.
Надежность при структурной схеме с параллельным соединением элементов.
Что такое сложная произвольная структурная схема надежности?
Надежность при произвольной структурной схеме.
Основы расчета надежности при постепенных отказах.
Основы расчета надежности при внезапных отказах.
10. Вероятность безотказной работы сложного ТУ при внезапных и по степенных отказах.