ОТНННННН. В. Н. Коваленко надежность устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи

• Название: В. Н. Коваленко надежность устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи
• Анкор: ОТНННННН
• Дата: 17.05.2023
• Размер: 2.78 Mb.
• Имя файла: Met_po_d_r_i_ind_zan_2016 (1).doc
• Тип: Методические указания; #1138328
• страница: 4 из 15

Таблица 1.4

Элементы системы	Количество отказов n i	Время восстановления t в, мин	Суммарное время восстановления ti , мин
Полупроводниковые элементы	6	35 + j + k 19 + j + k 21 + j + k 30 + j + k 19 + j + k 16 + j + k	—
Реле	3	12 + j + k 19 + j +k 18 + j + k	—
Резисторы	5 + 2k	—	90 + j + 5k
Конденсаторы	7 + 2k	—	125 + j + 9k
Провода	3 + 2k	—	99
Пайки	j	—	100 + 2j + 6k

Таблица 1.5

Номер группы
1		2		3		4
 t i , ч	N ( t i)	 t i , ч	n (  t i )	 t i , ч	n (  t i )	 t i , ч	n ( t i )
0-200	48	0-200	50	0-200	56	0-200	48
200-400	42	200-400	44	200-400	50	200-400	40
400-600	38	400-600	40	400-600	45	400-600	35
600-800	34	600-800	36	600-800	41	600-800	33
800-1000	32	800-1000	33	800-1000	37	800-1000	30
1000-1200	30	1000-1200	30	1000-1200	34	1000-1200	28
1200-1400	28	1200-1400	28	1200-1400	31	1200-1400	25
1400-1600	26	1400-1600	26	1400-1600	29	1400-1600	20
1600-1800	26	1600-1800	26	1600-1800	27	1600-1800	17
1800-2000	25	1800-2000	25	1800-2000	25	1800-2000	16
2000-2200	25	2000-2200	25	2000-2200	25	2000-2200	16
2200-2400	25	2200-2400	24	2200-2400	24	2200-2400	15
2400-2600	24	2400-2600	24	2400-2600	24	2400-2600	14
2600-2800	24	2600-2800	24	2600-2800	24	2600-2800	15
2800-3000	24	2800-3000	24	2800-3000	23	2800-3000	14
3000-3200	23	3000-3200	23	3000-3200	23	3000-3200	13
3200-3400	23	3200-3400	23	3200-3400	23	3200-3400	12
3400-3600	23	3400-3600	23	3400-3600	23	3400-3600	13
3600-3800	23	3600-3800	22	3600-3800	22	3600-3800	12
3800-4000	23	3800-4000	22	3800-4000	22	3800-4000	14

2. РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ НЕВОССТАНАВЛИВАЕМЫХ

СИСТЕМ ПРИ ОСНОВНОМ СОЕДИНЕНИИ ЭЛЕМЕНТОВ
2.1 Цели, задачи и этапы расчета надежности систем

В современных системах железнодорожной автоматики и телемеханики отказ даже одного элемента может привести к исключительно серьезным последствиям /8/. Исходя из этого основной задачей при проектировании системы является выбор наилучших кон­структивных, механических, электрических и других па­раметров системы с учетом стоимости и надежности. Поэтому для достижения этой цели необходимо проводить оценку надежности системы на этапе проектирования. При этом используются априорные показатели надежности элементов с учетом действия возможных нагрузок и внешних факторов, ко­торые лишь приближенно характеризуют процессы при эксплуатации технической системы. В месте с тем такой анализ позволяет еще на стадии проектирования выявить сла­бые с точки зрения надежности и безопасности места в конструкции, при­нять необходимые меры к их устранению, а также откло­нить неудовлетворительные варианты построения систе­мы. Предварительная оценка надежности системы и ее компонентов служит основой разработки правил ее экс­плуатации, назначения регламентов и сроков контроля, испытаний и планово-предупредительных ремонтов, а так­же завершения жизненного цикла. Следовательно, априорный расчет надежности имеет важное значение, в практике про­ектирования систем железнодорожной автоматики и телемеханики и составляет неотъем­лемую часть технических проектов.

Основные условия обеспечения надежности состоят в строгом выполнении правила, называемого триа­дой надежности: надежность закладывается при проек­тировании, обеспечивается при изготовлении и поддер­живается в эксплуатации /1/. Без строгого выполнения этого правила нельзя решить задачу создания высоконадежных систем путем компенсации недоработок преды­дущего этапа на последующем.

Каждому этапу разработки или модернизации систе­мы соответствует определенный уровень расчета надеж­ности. Как правило, выделяют три уровня расчетов: прикидочный, ориентировочный и окончательный.

На стадии прикидочного и ориентировочного расчетов предполагается, что объект собран по основной схеме (т.е элементы в объекте соединены последовательно относительно надежности), ин­тенсивность отказов всех элементов не зависит от времени, т. е. const. Отказы элементов происходят случайно,

любой отказ не вызывает изменения характеристик (ра­ботоспособности) элементов, кроме отказавшего, т. е. по­ток отказов принимается простейшим.

В реальных условиях эксплуатации элементы, из ко­торых собрана система, в большинстве случаев оказыва­ются в условиях, значительно отличающихся от расчет­ных (номинальных). Это обстоятельство влияет как на надежность элементов, так и на систему в целом.

Для систем железнодорожной автоматики и телемеханики наиболее сущест­венными факторами являются: электрическая нагрузка и скорость ее изменения; температура, механические воздействия (виб­рация, тряски, удары); влажность окружающего возду­ха; наличие пыли в воздухе и др.

Как правило, эти факторы учитываются с помощью соответствующих поправочных коэффициентов. При этом интенсивность отказов элемента определяется по выражению
, (2.1)
где — интенсивность отказов i-ro элемента в номиналь­ных условиях;

— поправочный коэффициент, учиты­вающий влияние электрической нагрузки на i-й элемент;

— поправочный коэффициент, учитывающий влия­ние температуры окружающей среды на i-й элемент;

— поправочный коэффициент, учитывающий влияние -ro фактора на i-й элемент.

Расчет надежности рекомендуется проводить в следую­щем порядке.

1. Формулируется понятие отказа. Прежде чем при­ступить к расчету надежности, необходимо четко сфор­мулировать, что следует понимать под отказом системы и выделить для расчета только те элементы, ко­торые ведут к отказу объекта, т.е. по всем эле­ментам следует задать вопрос, что произойдет с системой, если он откажет. Если при отказе та­кого элемента система отказывает в целом, то на струк­турной схеме расчета надежности анализируемый элемент включается последовательно.

2. Составляется схема расчета надежности. Схему рас­чета надежности целесообразно составлять таким образом, чтобы элементами расчета были конструктивно оформленные узлы, которые имеют свои показатели на­дежности, техническую документацию, нормативы содер­жания и другие документы. Если в расчетах эти элементы работают не одновременно, то целесообразно такие эле­менты распределять по времени их работы на группы и образовывать из этих групп самостоятельные блоки рас­чета. На схеме расчета надежности желательно указывать время работы каждого расчетного элемента.

3. Выбирается метод расчета надежности. В соответствии с видом расчета надежности выбираются расчетные формулы /1,2,3,4/, и для определения интенсивности отказов сис­темы по соответствующим таблицам и номограммам оп­ределяются величины интенсивности отказов элементов. При наличии ведомостей режимов работы элементов вы­числяются поправочные коэффициенты для уточнения интенсивности отказов всех элементов. Если в течение времени работы системы элементы имеют не постоянные интенсивности отказов, но существуют четко выраженные временные интервалы, где интенсивность отказов элемен­тов постоянна, то для расчета используется так называе­мая эквивалентная интенсивность отказов элемента /1/. До­пустим, что интенсивность отказов элемента за период времени равна , за последующий период t₂равна и т. д. Тогда интенсивность отказов элемента за интервал времени будет равна

(2.2)
4. Составляется таблица расчета интенсивности отка­зов системы с учетом всех расчетных элементов схемы.

5 Составляется таблица с учетом всех элементов схе­мы и режимов их работы для окончательного расчета на­дежности с использованием поправочных коэффициентов.

6. 
   Рассчитываются количественные характеристики надежности.
   

Данные расчеты заносят в типовые таблицы, в кото­рых на основе найденной интенсивности отказов опреде­ляются и заносятся другие показатели надежности.

На практике расчеты представляются в виде технического отчета, который должен содержать:

- структурную схему расчета надежности с кратким пояснительным текстом;

- формулировку понятия отказа системы;

- расчетные формулы для определения количествен­ных показателей надежности;

- расчет показателей надежности, сведенный в табли­цы и графики;

- оценку точности расчета с обоснованием принятых математических моделей;

- выводы и рекомендации.