Курсовая по основам теории надежности. ОТН курсовая. Методы расчета показателей надежности сжат

• Название: Методы расчета показателей надежности сжат
• Анкор: Курсовая по основам теории надежности
• Дата: 17.05.2023
• Размер: 1.13 Mb.
• Имя файла: ОТН курсовая.docx
• Тип: Курсовая; #1137589
• страница: 2 из 5

Оглавление

1.Особенности надёжности и безопасности СЖАТ 6

2.Показатели надёжности для невосстанавливаемых и восстанавливаемых систем 8

3.Методы расчёта показателей надёжности СЖАТ 12

3.1 Статистические оценки показателей надежности. 12

3.1.1 Построение функции распределения и функции плотности распределения по статистической выборке 12

3.1.2 Статистическая оценка параметров надежности восстанавливаемых устройств 13

3.2 Расчет надежности комбинационных схем 15

3.3 Расчет показателей надёжности восстанавливаемых систем методом Марковских процессов 17

3.4 Структурный метод расчёта надёжности 19

3.5 Топологический метод расчета надежности резервированных систем 21

4.Выводы об особенностях применения и эффективности использования различных методов при расчётах надёжности СЖАТ. 22

Литература 24

1.Особенности надёжности и безопасности СЖАТ

Обеспечение высокого уровня безотказности и безопасности СЖАТ является непростой научно-технической проблемой. Трудности ее решения определяют особенности СЖАТ: непрерывный характер работы во времени (и днем и ночью); длительный срок службы (десятки лет); широкое распространение систем по всей стране (сотни и тысячи экземпляров); серийное производство систем в больших количествах на электротехнических заводах; сложные климатические (на юге и на севере), динамические (воздействие со стороны движущихся поездов) и электромагнитные (влияние тягового тока и грозовых разрядов) условия работы.

Особое значение имеет проблема доказательства и оценки безопасности СЖАТ. При разработке механических и релейных систем эта проблема в строгой постановке не ставилась. Безопасность устройств обосновывалась простым здравым смыслом, простыми принципами работы и опытом экспертов. В микроэлектронных системах для доказательства безопасности требуются расчеты показателей надежности и безопасности, имитационные, стендовые и эксплуатационные испытания. Они составляют суть сертификационных работ, которые проводятся при создании новых СЖАТ в соответствии с требованиями Закона Российской Федерации «О федеральном железнодорожном транспорте» (1995г). В статье 13 этого Закона записано, что технические средства и механизмы, поставляемые железнодорожному транспорту, подлежат обязательной сертификации на соответствие требованиям безопасности движения, охраны труда и экологической безопасности.

При разработке и обслуживании в процессе эксплуатации систем автоматики, телемеханики и связи инженер должен обеспечивать выполнение алгоритма функционирования и определённый уровень надёжности.

Надёжность важнейшая характеристика любого технического объекта, от которой зависит целесообразность его использования по назначению. При разработке и внедрении новой аппаратуры обычно определяют показатели её надёжности.

Надежность – свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования.

Надёжность объекта оценивается не только во время непосредственной эксплуатации, но и во время хранения, транспортировки и ремонта. Поэтому надёжность является сложным свойством и состоит из сочетания следующих свойств: безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости.

Надежность связана со всеми этапами проектирования, изготовления и использования изделия. Каждый из этих этапов вносит свою лепту в решение трудной задачи создание изделия требуемого уровня надёжности с наименьшими затратами времени и средств. При проектировании и расчёте изделия закладывается его надёжность. Она зависит от конструкции, применяемых материалов, методов защиты от различных вредных воздействий, системы смазки, приспособленности к ремонтам и обслуживанию и других конструктивных особенностей.

При изготовлении изделия обеспечивается его надёжность. Она зависит от качества изготовленных деталей, методов контроля выпускаемой продукции, возможностей управления ходом технологического процесса, от качества сборки изделия и его узлов, методов испытания готовой продукции и других показателей технологического процесса.

2.Показатели надёжности для невосстанавливаемых и восстанавливаемых систем

Невосстанавливаемые системы

Пусть некоторый исправный объект начинает работать в момент времени t=0, а в момент времени t происходит его первый отказ. Время t от начала эксплуатации до возникновения первого отказа называется наработкой до отказа. Наработка до отказа есть случайная величина.

Функцию распределения наработки до отказа Q(t) называют вероятностью отказа. Таким образом, Q(t) есть вероятность того, что наработка до отказа меньше t, или вероятность того, что за время t объект откажет. Основным показателем безотказности является вероятность безотказной работы Р(t) -вероятность того, что в пределах заданной наработки t отказ объекта не возникает (ГОСТ 27.002—89). Исправная работа и отказ в течение времени t являются несовместными событиями. Поэтому

Р(t)+ Q(t) =1

Функция Р(t) имеет следующие свойства:

1) Р(0) =1(это означает, что в начальный момент времени объект считается работоспособным);

2) (объект не может сохранять работоспособность неограниченно долго);

3) ;

4) (функция Р(t) является убывающей и истечением времени надежность невосстанавливаемого объекта не может возрастать).

Плотность распределения наработки до отказа называют частотой отказов:



Интенсивностью отказов называется отношение числа отказавших объектов в единицу времени к среднему числу объектов, исправно работающих в данный отрезок времени при условии, что отказавшие объекты не восстанавливаются и не заменяются исправными.



– среднее число исправно работающих объектов в интервале времени

Экспоненциальный закон надежности. Из него следует, что надежность объекта убывает со временем по экспоненциальному закону и тем быстрее, чем больше величина .



Восстанавливаемые системы

Время эксплуатации восстанавливаемого объекта состоит из интервалов времени работы , и интервалов времени восстановления , которые следуют друг за другом. Величины , , и проявляются случайными. Поэтому показатели надежности делятся на три группы: показатели безотказности (характеризуют время ), показатели ремонтопригодности (характеризуют время ) и комплексные показатели (характеризуют одновременно безотказность и ремонтопригодность).

В пределах отдельного интервала работы для восстанавливаемого объекта справедливы все показатели безотказности, рассмотренные в предыдущем разделе [Р(t), Q(t), (t), (t)] , если считать за начальный момент времени (t = 0) начало интервала.

Чтобы учесть факт отказа и восстановления объекта, вводят параметр потока отказов (t) — отношение среднего числа отказов восстанавливаемого, объекта за произвольно малую его наработку к значению этой наработки:


Где – математическое ожидание отказов за время

Статистически параметр потока отказов



Средняя наработка на отказ



Этот показатель характеризует среднее время между соседними отказами восстанавливаемого объекта

Вероятность восстановления работоспособного состояния S(t)- вероятность того, что время восстановления работоспособного состояния объекта не превысит заданного времени t





Где -число объектов, восстановленных за время t

- число объектов, поставленных на восстановление

Частота восстановления



Интенсивность восстановления



Коэффициент готовности



Коэффициент готовности – комплексный показатель надежности, который учитывает безотказность и ремонтопригодность объекта.