Параллельное соединение элементов

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2

Показатели надежности сложных систем

Цель:

- научиться определять основные показатели надежности систем с последовательным соединением элементов;

- научиться определять основные показатели надежности систем с параллельным соединением элементов;

- научиться определять основные показатели надежности систем со смешанным соединением элементов.

Теоретические сведения

Под системой понимается совокупность элементов или подсистем, находящихся во взаимодействии и образующих определенную общность. Автомобиль (система) состоит из ряда подсистем (агрегатов), которые, в свою очередь, состоят из элементов (деталей).

Содержание и режимы проведения профилактических и ремонтных работ, как правило, адресные и определяются надежностью элементов: провести смазку конкретного соединения или узла; проверить затяжку конкретного крепежного соединения; отрегулировать зазор (люфт, ход) конкретного механизма, заменить конкретную деталь или агрегат и т.д.

Надежность системы (которую необходимо знать для оценки качества и эффективности системы, а также планирования и организации ТО и ремонта) определяется надежностью составляющих элементов и структурой системы, т.е. способами соединения и взаимодействия элементов.

Последовательное соединение элементов

При последовательном соединении (рис. 2.1),наиболее распространенном в конструкции автомобилей и других преимущественно механических систем, отказ любого элемента вызывает отказ самой системы. Если отказы элементов независимы, то вероятность безотказной работы системы при последовательном соединении ее элементов Р_c^пс за наработку L определяется произведением вероятностей безотказной работы ее элементов за ту же наработку:

или

Рис. 2.1. Схема последовательного соединения элементов

Например, для системы, состоящей из четырех последовательно соединенных элементов, у которых за определенную наработку Р₁= 0,98; Р₂ = 0,65; Р₃ = 0,88 и Р₄ = 0,57, вероятность безотказной работы за ту же наработку равна Р_c^пс = 0,98·0,65·0,88·0,57 = 0,32. Иными словами, надежность системы с последовательно соединенными элементами ниже надежности самого слабого ее звена. Поэтому при усложнении конструкции автомобиля, его агрегатов и систем, одним из проявлений которого является увеличение числа элементов в системе, требования к надежности каждого элемента и их равнопрочности резко возрастают.

Вероятность отказа системы как противоположного отсутствию отказа события определяется по формуле:

Параллельное соединение элементов

При параллельном соединении (рис. 2.2),где каждый из элементов выполняет одинаковые функции, отказ системы может произойти при отказе всех элементов за наработку L . Использование в конструкции системы параллельно соединенных элементов является резервированием, которое может быть нагруженным и ненагруженным.

При нагруженном (горячем) резервировании все элементы (основной и резервный) работают в течение всего времени в одинаковом режиме. Вероятность отказа системы при этом:

а безотказной работы

Рис. 2.2. Схема параллельного соединения элементов

Например, при F₁(L) = 0,2 и F₂(L) = 0,15 вероятность отказа системы F_с^пар(L)= 0,2·0,15 = 0,03, а вероятность безотказной работы системы Р_c^пар(L)= 0,97, т.е. выше вероятности безотказной работы любого из элементов системы.

Таким образом, надежность системы с параллельным соединением элементов выше, чем надежность любого входящего в систему элемента.

Если резервные элементы подключаются к работе по мере отказов основных, то резервирование называется ненагруженным или холодным. Наиболее простой случай - это система, состоящая из основного рабочего и резервного элементов. В этой схеме рабочий элемент отказывает при случайной наработке системы L₁,aнаработка резервного элемента начинается с момента L₂ = L– L₁.

Дата добавления: 2021-02-10; просмотров: 84; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!