Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


—анитарно-гигиеническа€ надежность. ѕараметрический отказ. ѕоследовательность расчета




- санитарно-гигиенической надежности - , характеризующей достижимый на заданный период эксплуатации уровень веро€тности параметрической безотказности »Ё— (подсистем), обусловленный постепенным снижением эффективности ее работы (технологической или санитарно-гигиенической).

»з определений следует, что основным видом надежности выступает технологическа€, поскольку определ€ет собственно работу системы. ”жесточающим условием к работоспособности системы.

ѕри этом расчет каждого вида надежности может производитьс€ как в совокупности друг с другом, так и по отдельности.

—анитарно-гигиеническа€ надежность выступает дополнительным.

„астным случаем постепенного отказа €вл€етс€ параметрический отказ, который заключаетс€ в прекращении выполнении »Ё— заданной функции по эффективности своей работы. ќн описывает ситуацию, когда в услови€х постепенного, но не критического физического износа элемента »Ё— текущее значение эффективности находитс€ в интервале значений от ≈мин. до ≈мах., что обеспечивает выполнение санитарно-гигиенических и экологических нормативов количества воздуха, следовательно, санитарно-гигиеническа€ надежность описывает веро€тность того, что эффективность »Ё— будет находитьс€ в заданном интервале значений [≈мин.; ≈мах ].

ћатематическое описание санитарно- гигиенической надежности »Ё— использует нормальный закон распределени€ —¬. ¬еличина ≈мах определ€ет верхний технически достижимый уровень эффективности »Ё—. ѕрименительно к каждому конкретному элементу »Ё—, существует свой технический предел эффективности.

«начени€ минимально допустимого уровн€ эффективности определ€етс€ нормативными требовани€ми:

- дл€ элементов улавливани€ »Ё— ≈тр. =f (ѕƒ рз);

- дл€ элементов очистки и рассеивани€ »Ё— ≈тр= f (ѕƒ мр).

„ем меньше диапазон [≈мин.; ≈мах ], тем меньше величина —√Ќ »Ё—.

14. ќсновные типы соединени€ элементов в системах: последовательное, параллельное, смешенное. —хемы и расчет веро€тности возникновени€ отказов дл€ каждого типа соединени€ элементов.

ѕоследовательное соединение элементов в системе

¬ажным условием нормального функционировани€ системы с последовательным соединением элементов (рис.7.2) €вл€етс€ безотказна€ работа абсолютно всех элементов, поскольку работа каждого последующего элемента предполагает нормальную работу предыдущего. ќтказ системы наступает при отказе хот€ бы одного из элементов цепи.

 
 

 

 


–ис. 5.1. —истема с последовательным соединением элементов

 

Ќадежность такой системы зависит как от надЄжности каждого из элементов последовательной цепи, так и от их количества. ƒл€ системы, состо€щей из N последовательно соединенных элементов (рис. 5.1), веро€тность безотказной работы определ€етс€ произведением веро€тностей безотказной работы каждого из этих элементов:

. (5.1)

¬ частном случае при одинаковой надежности элементов, т. е. при –(t) = –1(t) =... = –N(t) = –(t) веро€тность безотказной работы системы в соответствии с выражением (7.1) будет равна:

. (5.2)

»з представленных зависимостей видно, что при увеличении числа элементов в системе ее надежность достаточно быстро убывает. “аким образом, увеличить надежность системы с последовательным соединением элементов можно за счет снижени€ числа элементов, а также и за счет увеличени€ надежности каждого из них.

ѕараллельное соединение элементов в системе

Ќормальное функционирование системы с параллельным соединением элементов (рис. 5.2) сохран€етс€ даже в случае отказа нескольких элементов, поскольку работа каждого элемента в наименьшей степени чувствительна к работе остальных элементов.

 

 
 

 

 


–ис. 5.2. —истема с параллельным соединением элементов

 

ѕри параллельном соединении отказ системы наступает только при отказе всех или подавл€ющего большинства элементов.

¬еро€тность безотказной работы системы в случае параллельного соединени€ ее элементов (рис.7.3) рассчитываетс€ по формуле:

. (5.3)

—мешанное соединение элементов в системе

—мешанное соединение элементов представл€ет собой сочетание последовательной и параллельной схем соединени€ элементов. ќпределение надежности системы в таком случае производитс€ в несколько этапов, смысл которых заключаетс€ в постепенном приведении сложной схемы к набору более простых. ƒл€ этого сложную систему разбивают на блоки с характерными последовательной или параллельной схемами соединени€ элементов, после чего определ€ют надежность каждого из них. Ёто позвол€ет в последствии, представл€€ блоки в виде отдельных укрупненных элементов и учитыва€ схему их соединени€, определить надежность системы в целом.

Ќапример, веро€тность безотказной работы системы со смешанным соединением элементов (рис. 5.3) рассчитываетс€ следующим образом:

 
 

 


–ис. 5.3. —истема со смешанным соединением элементов

. (5.4)

 

ќпределение ќ— и схемы их соединени€ в системе позвол€ет непосредственно перейти к определению последовательности расчета надежности »Ё—. ¬ зависимости от полноты учета факторов дл€ инженерной практики можно рекомендовать два вида расчета надежности »Ё—: ориентировочный и окончательный, совокупность которых реализует метод последовательных приближений.

15. Ќормирование технологической и санитарно-гигиенической надежности. ќсновные методы задани€ требований по надежности: директивный метод, метод аналогий, экономически оптимальное задание требований.

- технологической надежности - , характеризующей достижимый на заданный период эксплуатации уровень веро€тности Ђфизическойї безотказности »Ё— (подсистем) в результате воздействи€ внутренних дефектов изготовлени€, внезапных внешних нагрузок или факторов постепенного износа;

- санитарно-гигиенической надежности - , характеризующей достижимый на заданный период эксплуатации уровень веро€тности параметрической безотказности »Ё— (подсистем), обусловленный постепенным снижением эффективности ее работы (технологической или санитарно-гигиенической).

»з определений следует, что основным видом надежности выступает технологическа€, поскольку определ€ет собственно работу системы. ”жесточающим условием к работоспособности системы.

ѕри этом расчет каждого вида надежности может производитьс€ как в совокупности друг с другом, так и по отдельности.

—анитарно-гигиеническа€ надежность выступает дополнительным.

1. ƒирективное (экспертное) задание требований может быть основано на:

- общей инженерной интуиции и практическом опыте проектировани€ и эксплуатации технических систем и »Ё— в частности;

- требовани€х к надежности, предъ€вл€емых к основному технологическому оборудованию, при котором надежность »Ё— должна быть не меньше надежности основного технологического оборудовани€, обслуживаемого этой симтемой.

2. «адание требований по прототипу основано на анализе имеющейс€ информации (в том числе и статистической) по надежности уже существующих »Ё— и их элементов, близких к рассматриваемой системе по функциональному назначению, структуре, перечню оборудовани€ и т.п.

3. «адание экономически оптимальных требований основано на тесной св€зи между достигнутым уровнем безотказности работы »Ё— и т€жестью экономических последствий его реализации. ¬ этом случае, как правило, оптимизируютс€ две взаимозависимые функции цели:

- параметр надежности;

- универсальный экономический показатель, в качестве которого могут выступать: выгода, т.е. превышение дохода над затратами, приведенные затраты, дисконтированный доход и др.

ѕри использовании в качестве целевой функции экономических показателей, характеризующих стоимостную эффективность, помимо оптимизационных минимаксных требований, необходимо учитывать жесткое ограничитель-

ное требование: если выходной эффект от повышени€ надежности »Ё— в стоимостном выражении не соизмерим с затратами, то задание требований по технологической надежности »Ё— невозможно. ¬ этом случае можно использовать только два первых способа.

 

16. –аспределение требований к надежности между элементами системы. ƒопущени€. ќсновные модели распределени€ требований к надежности: модель равномерного распределени€, модель фирмы Ђјэронавтикаї, модель, учитывающа€ затраты на устранение отказов.

Ѕольшинство методов распределени€ требований к надежности элементов сложных технических систем основываетс€ на р€де допущений, которые позвол€ют значительно упростить их математическое описание, в частности:

а) элементы системы выход€т из стро€ независимо друг от друга;

б) отказ любого элемента приводит к отказу всей системы;

в) интенсивность возникновени€ отказов посто€нна во времени.

— учетом особенностей функционировани€ »Ё— основными методами распределени€ требований к надежности их элементов можно считать следующие.

1. ћетод равномерного распределени€ требований, в соответствии с которым дл€ всех элементов основного соединени€ »Ё— устанавливаютс€ одинаковые уровни надежности. »х численное значение определ€етс€ только числом элементов и видом соединени€ в системе.

Ќапример, дл€ системы надежность которой рассчитываетс€ по выражению (6.1), численные значени€ надежности каждого элемента определ€ютс€ по следующей формуле:

. (6.2)

ћетод равномерного распределени€ требований отличаетс€ простотой математического описани€, легко использует любые законы распределени€ случайной величины. ¬ тоже врем€ он не учитывает взаимосв€зь работы элементов в системе, степень Ђзначимостиї отдельных элементов, полноту вли€ни€ последствий их отказов на работоспособность всей системы.

2. ћетод учета интенсивности отказов (метод фирмы Ђјэронавтикаї)

предполагает определение требований к надежности элементов системы через величины интенсивностей их отказов. ¬ качестве начальных условий выступают следующие требовани€:

- все элементы основного соединени€ системы соединены последовательно;

- работа всех элементов основного соединени€ системы характеризуетс€ посто€нными во времени величинами интенсивностей отказов λi;

- среднее врем€ безотказной работы (врем€ наработки на отказ) системы в целом равно среднему времени безотказной работы (времени наработки на отказ) каждого элемента ее основного соединени€.

ќбласть применени€ данного метода значительно ограничивают требовани€ последовательной схемы соединени€ элементов и посто€нства во времени величин их интенсивностей отказов.

3. ћетод учета затрат на устранение отказов заключаетс€ в установлении требований к надежности элементов основного соединени€ системы обратно пропорционально затратам на устранение последствий их отказов. ѕри этом принимают следующие допущени€:

- все элементы основного соединени€ системы соединены последовательно;

- отказы элементов основного соединени€ системы €вл€ютс€ независимыми;

- основным временным параметром €вл€етс€ ресурс системы р, ч, в качестве которого могут выступать произвольно задаваемое времени работы системы, наработка на отказ или среднее врем€ безотказной работы;

- веро€тность безотказной работы в течение всего ресурса работы системы описываетс€ экспоненциальным законом распределени€ случайной величины:

. (6.6)

  преимуществам данного метода относ€тс€:

- простота, очевидность и комплексность при рассмотрении задачи распределени€ требований к надежности элементов системы;

- задание требований непосредственно к основному параметру оценки надежности элемента - веро€тности его безотказной работы, а не к вспомогательным величинам (интенсивности возникновени€ отказов, времени наработки на отказ и т.п.);

- учет степень Ђзначимостиї отдельных элементов системы в обеспечении требуемого уровн€ веро€тности ее безотказной работы.

¬ то же врем€ область применени€ данного метода значительно ограничивают требовани€ последовательной схемы соединени€ элементов в системе и экспоненциального закона распределени€ веро€тности их безотказной работы.

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-05-08; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1046 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

Ќе будет большим злом, если студент впадет в заблуждение; если же ошибаютс€ великие умы, мир дорого оплачивает их ошибки. © Ќикола “есла
==> читать все изречени€...

2347 - | 2075 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.019 с.