Надежность, эргономика, качество АСОИУ

Федеральное агентство по образованию

Российской Федерации

ГОУ ВПО «Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева»

Новомосковский институт (филиал)

Кафедра «ВТИТ»

Предмет «Надежность, эргономика, качество АСОИУ»

Расчетное задание

Выполнил: Пяткин М.А.

Группа: АС-05-1

Проверил: Прохоров В.С.

Выполнение:

Защита:

Новомосковск 2009г.

Задание:

По структурной схеме надежности технической системы, в соответствии с вариантом задания, требуемому значению вероятности безотказной работы системы γ и значения интенсивности отказов ее элементов λ требуется:

    построить график изменения вероятности безотказной работы системы от времени наработки до уровня 0,1-0,2

    определить γ процентную наработку технической системы

    обеспечить увеличение γ процентной наработки не менее чем в 1,5 раза за счет:

а) повышения надежности элементов

б) структурное резервирование элементов системы

Все элементы системы работают в режиме нормальной эксплуатации (простейший поток отказов), резервирование отдельных элементов или групп элементов осуществляется единичными по надежности резервными элементами или группами элементов.

Условия для резервирования считаются идеальными.


№

,

Интенсивности отказов элементов, >> x10-6 1/ч

вар.

%

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

15

85

0.01

1.0

5.0

0.2

5.0

0.1

---

Решение:

    Исходную схему необходимо преобразовать:


Элементы 2,4 и 3,5 соединены последовательно, поэтому заменяем их квазиэлементом А и В соответственно. Вероятность безотказной работы этих квазиэлементов будет рассчитываться по формулам 1.1 и 1.2:

P>A>> >= P>2>· P>4> (1.1)

P>B>> >= P>3>· P>5> (1.2)

Элементы 9,10 и 11,12,13 соединены параллельно, поэтому заменяем их квазиэлементами C и D соответственно. Вероятность безотказной работы этих элементов будет рассчитываться по формулам 1.3 и 1.4:

P>C>> >= 1- q>9>·q>10 >= 1-(1- P>9>)(1- P>10>) (1.3)

P>D> = 1- q>11>·q>12>·q>13 >= 1-(1- P>11>)(1- P>12>)(1- P>13>) (1.4)

После замены элементов квазиэлементами схема примет вид:


Рисунок 1.1

Из схемы видно, что квазиэлементы А,В и элементы 6,7,8 представляют мостиковое соединение, а квазиэлемента C,D и элементы 14 – последовательное соединение, следовательно их можно заменить квазиэлементами E и F соответственно, а их вероятность безотказной работы будет рассчитываться по формулам 1.5 и 1.6 :

P>E> = P>6>·(1-(1- P>A>)·(1- P>B>))·(1-(1- P>7>)·(1- P>8>))+(1- P>6>)·(1-(1- P>A>·P>7>)·(1- P>B>·P>8>))(1.5)

P>F>> >= P>C>· P>D>· P>14 >(1.6)


Рисунок 1.2

График изменения вероятности безотказной работы системы от времени наработки до уровня 0,1-0,2 для данной системы выглядит следующим образом:

Рисунок 1.3

    Гамма процентная наработка технической системы: γ= 0,05166793*106 ч.

3. По заданию необходимо увеличить наработку технической системы до γ=0,077501895*106 ч.

а) Согласно исходным данным наименее надежными элементами являются: 4,5,6,7,8,11,12,13

Заменим элементы 4,5,6,7,8 с λ=5*10-6 1/ч на элементы с λ=3*10-6 1/ч, а элементы 11,12,13 с λ=5*10-6 1/ч на элементы с λ=4*10-6 1/ч

При этом вероятность безотказной работы системы вырастет с 0,709275434

до 0,851551701.

б) Используем постоянно включенный резерв. Подключаем параллельно дополнительные элементы:


В этом случае вероятность безотказной работы системы вырастет с 0,709275434

до 0,958651513.

Приложение 1

Приложение 2