Основы функционирования систем сервиса (стр. 17 )

Например, модель надежности системы сервиса с последовательно-параллельным соединением элементов можно представить в виде структурной схемы “модели надежности” с учетом электроснабжения технологического и технического оборудования системы сервиса (рисунок 9.3):

Рисунок 9.3.

Расчетная формула вероятности безотказной работы данной системы будет иметь следующий вид:

Рсс(t)=Рнэ(t)·Рвэ(t)·Рсотм(t)=Рнэ(t)·Рвэ(t)·[1– (1– Pc)·(1– Pо)]·[1– (1– Pт)·(1– Рм)]. (9.5)

Если в структурную схему модели надежности системы сервиса включить систему городского наружного водоснабжения с вероятностью безотказной работы Рнв(t) и систему внутреннего водоснабжения помещения с вероятностью безотказной работы Рвв(t), то структурная схема примет вид (рисунок 9.4):

Рисунок 9.4.

Если система сервиса представлена параллельно-последовательным соединением элементов Рс, Рт, Р0 и Рм, то структурная схема примет вид, изображенный на рисунке 9.5 (структурная схема модели надежности с учетом электро - и водоснабжения технологического и технического оборудования системы сервиса с параллельно-последовательным соединением элементов:

Рисунок 9.5.

При вероятности безотказной работы системы, превышающей 0,9, т. е. λсt≤0,1 с достаточной для практики точность при внезапных отказах элементов, когда приработка оборудования закончена, а старение ещё не наступило, наиболее применим экспоненциальный закон распределения вероятности безотказной работы, т. е.

. (9.6)

где λс – интенсивность отказа системы, 1/ч.; – время работы, ч.

Откуда:

. (9.7)

Частота отказов:

. (9.8)

Средняя наработка на отказ (до первого отказа), ч.: Тср. с=1/λс при максимальной частоте отказов (ас. max).

Если имеет место резервирование элементов системы сервиса общим замещением с целой кратностью и вероятность безотказной работы ниже 0,9, то справедлива следующая зависимость:

. (9.9)

В этом случае частота отказов вычисляется по формуле:

. (9.10)

где λ0 – средняя частота отказа каждого из элементов подсистем в течение заданного среднего времени t0.

9.3. Пример расчета вероятности безотказной работы подсистем и оборудования

При средней вероятности безотказной работы элементов подсистем Рс. ср=0,998 имеем в течение t0=10 часов работы:

λ0t0=0,002, т. е. λ0==0,2×10-31/ч. (9.11)

Средняя наработка до первого отказа системы

Тср.=2Т0ср., (9.12)

где Т0ср. – средняя наработка до первого отказа нерезервированной системы:

Т0ср.=1/λ0=1/0,2·10-3=5000ч. (9.13)

Средняя наработка до первого отказа резервированной системы Тср.=2Т0ср.=10000ч.

Тогда частота отказов вычисляется по формуле:

, (9.14)

а интенсивность отказов по выражению:

, (9.15)

При построении графиков зависимости и в функции времени , значения времени задавать с расчетным интервалом 15000час (1,5×104ч).

Задание 9.1.

1. Перечертить функционально-структурные схемы “моделей надежности” систем сервиса, распределить элементы на типовые модели по подгруппам с учетом их взаимодействия.

2. Составить расчетные выражения и вычислить вероятность безотказной работы отдельных подгрупп и системы в целом с точностью до четвертого знака после запятой.

3. Вычислить среднюю наработку на отказ, частоту и интенсивность отказов. Расчеты свести в таблицу при различных значениях времени работы системы.

4. Построить графические зависимости интенсивности и частоты отказов в функции времени.

На основе проделанных расчетов сделать следующие выводы: пояснить, какая из структурных схем технических систем «моделей» обеспечивает большую надежность.

Таблица 9.1. – Исходные данные для расчета

Предпосл. цифра	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Рнэ	0,99	0,98	0,96	0,98	0,97	0,97	0,98	0,98	0,96	0,99
Рвэ	0,98	0,96	0,99	0,97	0,99	0,98	0,99	0,98	0,98	0,99
Рс	0,97	0,99	0,98	0,96	0,98	0,96	0,97	0,98	0,99	0,96
Р0	0,96	0,97	0,96	0,99	0,96	0,99	0,98	0,99	0,97	0,97
Послед. цифра	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Рт	0,96	0,98	0,99	0,97	0,97	0,99	0,98	0,99	0,98	0,96
Рм	0,97	0,99	0,96	0,98	0,98	0,97	0,99	0,97	0,96	0,98
Рнв	0,99	0,97	0,98	0,96	0,99	0,98	0,97	0,96	0,98	0,99
Рвв	0,98	0,96	0,97	0,99	0,97	0,98	0,97	0,98	0,99	0,96

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Базаров технологии машиностроения: Учебник для вузов / – М.: Машиностроение, 2005. - 736 с. Бутенин теоретической механики / , – М.: Изд-во «Лань» 2008. –729 с. Иванов и конструирование механического привода. Учебное пособие для студентов учреждений высшего профессионального образования / – М.: Академия, 2012. – 324 с. Иванов машин: Учебник для машиностроительных специальностей вузов/ , – 12-е изд. испр. — М.: Высш. шк., 2008. — 408 с. Надежность технических систем: учебник для студентов вузов / - М.: Академия, 2010. - 304 с. Теория механизмов и машин: учебное пособие для студентов вузов / под ред. . – Самара: СамГАПС, 2006. − 240с. Шейнблит проектирование деталей машин. Учебное пособие / – Калининград: Янтарный сказ 2005 – 456 с.

Кафедра «Сервис»

ОСНОВЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМ СЕРВИСА

Учебно-методическое пособие по проведению практических занятий

Издательство КМВИС ФГБОУ ВПО «ЮРГУЭС»

357500, Ставропольский край, г. Пятигорска, бульвар Гагарина 1, корпус 1