Системы с параллельным соединением элементов (параллельные системы)

В параллельных системах элементы включены так, что отказ какого-либо одного из них не приводит к отказу всей системы в целом. Примерами параллельных систем являются энергетические системы из электрических машин, работающих на общую сеть, многомоторные самолеты, суда с двумя двигателями и резервированные системы. В автомобиле к системам с параллельным включением элементов относятся система внешних световых приборов (фары, сигнальные фонари), стеклоочистители, рабочая тормозная система.

Расчетная схема надежности систем с параллельным включением элементов от Э₁ до Э_n имеет вид:

 

Надежность (вероятность отказа - Q_C (t) и вероятность безотказной работы - P_C (t)) параллельных систем рассчитывается по формулам:

 

Q_C (t) = Q₁ (t)× Q₂ (t)× Q_i (t),

P_C (t) = [ 1- Q_C (t)].

В том случае, если все элементы системы имеют равную надежность, расчетные формулы принимают вид:

Q_C (t) = Q₁ (t)ⁿ,

P_C (t) = [ 1- Q_C (t)] = [ 1- Q ₁ (t)ⁿ].

Системы с параллельно - последовательным
соединением элементов

 

Реальные технические системы обычно представляются в виде комплексных схем, имеющих как последовательно, так и параллельно соединенные группы элементов или элементы.

Системы с последовательно-параллельной структурой элементов носят название комбинированных систем.

Расчетные схемы надежности таких систем имеют вид:

 

Расчет надежности сложных систем выполняется в определенной последовательности. Она предусматривает сведение системы любой конфигурации к системе с последовательно соединенными элементами.

P_C (t)= P_А (t) × P_В (t),

P_А (t) = P₁ (t) ×P₂ (t) × …× P_i (t) ×…× P_n (t).

P_В (t) = [ 1 – Q_В (t)],

Q_В (t) = Q₁ (t)× Q₂ (t),

Q₁ (t) = [ 1 – P_F (t)],

P_F (t) = P₁ (t) ×P₂ (t) × …× P_i (t) ×…× P_m (t),

Q₂ (t) = [ 1 – P_G (t)],

P_G (t) = P₁ (t) ×P₂ (t) × …× P_i (t) ×…× P_k (t).

 

 

Лекция № 6

Системы с резервированием элементов.

 

 

Разновидностью параллельных систем являются системы с резервированием элементов.

Резервирование является методом повышения надежности техники за счет введения избыточности: структурной, нагрузочной или функциональной.

Структурное резервирование предусматривает создание избыточных элементов в структуре изделия, нагрузочное резервирование – способность изделия воспринимать дополнительные нагрузки, функциональное резервирование предусматривает использование способности элементов выполнять дополнительные функции

Пример структурного и нагрузочного резервирования нагруженного разрывной силой F стержня дан на рис.1.