Расчёт структурной надёжности
На рис.2 представлен график зависимости вероятности безотказной работы от времени наработки.
Рис.2
График зависимости вероятности безотказной работы системы от времени наработки, системы после увеличения надёжности элементов PS’ и после увеличения надёжности элементов PS’ и после структурного резервирования PS’’.
Рис.1.2 Преобразованная схема 2.
3. Расчёт увеличения надёжности элементов.
По графику (рис.2) находим для () - процентную наработку системы
часов
Проверочный расчёт показывает, что при часов
По условиям задания повышенная - процентная наработка системы.
часов
Расчёт показывает, что при для элементов преобразованной схемы (рис1.2)
, , . Следовательно, из 3-х последовательно соединённых элементов минимальное значение вероятности имеет элемент N (мост).
Для того, чтобы при ч. система в целом имела вероятность безотказной работы , необходимо чтобы элемент N имел вероятность безотказной работы:
Но при этом значении элемент N будет самым надёжным. Значит
Значит надо увеличивать надёжность 2-х элементов: 1 и N.
Увеличим надёжность моста. Для этого посчитаем значимость элементов A, B, C и D в нём.
Значит, важность(значимость) элементов B и C больше, значит их мы будем увеличивать.
Для нахождения минимально необходимой вероятности безотходной работы элемента 2 необходимо решить уравнение (1.6) относительно P2 при РN=0,9574. Найдём его графически . График представлен на рис.3(по данным таблицы 7).
Рис.3
График зависимости вероятности безотказной работы моста N от вероятности без работы его элементов. По графику находим при PN=0,9574
P2=0,6875
Так как по условиям задания всё элементы работают в условиях нормальной эксплуатации и подчиняются экспоненциальному закону, то для элемента P2 при t=0,8325*106 ч., находим:
Таким образом, для увеличения -процентной наработки необходимо увеличить надёжность элементов 5, 6, 7 и 8 и снизить интенсивность их отказов с 1 до 0,45, то есть в 2,2 раза.
Результаты расчётов для системы с увеличенной надёжностью элементов B!, С! и 1 приведены в таблице 2, элемента N(моста) и системы S! после повышения надёжности.
Таблица №2
Элемент |
li, *10-6ч-1 |
Наработка t, * 106 ч. | ||||||||||
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
0,555 |
0,8325 |
1 |
1,2 |
1,4 |
1,8 |
2,0 | ||
2! |
0,45 |
0,9139 |
0,8353 |
0,7634 |
0,6977 |
0,9297 |
0,6875 |
0,6376 |
0,5827 |
5326 |
0,4449 |
0,4066 |
A |
- |
0,994 |
0,9642 |
0,9082 |
0,8330 |
0,9512 |
0,8196 |
0,7474 |
0,6588 |
5724 |
0,4184 |
0,8335 |
B!, C! |
- |
0,9926 |
0,9729 |
0,9440 |
0,9086 |
0,9521 |
0,9024 |
0,8687 |
0,8259 |
7815 |
0,6918 |
0,6478 |
N! |
- |
0,9999 |
0,9977 |
0,9871 |
0,9602 |
0,9907 |
0,9539 |
0,9120 |
0,8429 |
7578 |
0,5677 |
0,4758 |
S! |
- |
0,9922 |
0,9502 |
0,9401 |
0,9144 |
0,9434 |
0,908 |
0,8686 |
0,8028 |
7217 |
0,5407 |
0,4532 |