Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Надёжность зачёт.doc
Скачиваний:
214
Добавлен:
22.02.2016
Размер:
425.98 Кб
Скачать

1. Основные понятия и термины теории надежности.

Система - это совокупность взаимосвязанных элементов, предназначенных для выполнения опред. задач.

Элемент (элемент системы) - составная, простейшая часть системы.

Надежность устройств СЖАТ есть свойство обеспечивать во времени бесперебойное и безотказное управление движением поездов в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания и ремонта.

Таким образом, надежность СЖАТ как сложное свойство состоит из безотказности, безопасности, долговечности, ремонтопригодности, живучести и сохраняемости.

Безопасность СЖАТ есть свойство объекта не допускать промежутка в заданных условиях эксплуатации и опасных отказов в течение определенного времени. Защитные отказы при этом допускаются.

В совокупность качественных свойств, определяющих надежность функционирования объекта входят:

  • безотказность - это свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени;

  • ремонтопригодность - свойство объекта заключающиеся в его приспособленности к предупреждению, отысканию и устранению в нем отказов и неисправностей путем проведения восстановительных работ. Под восстановительными работами понимается тех. обслуживание и ремонт.

  • долговечность - это свойство объекта сохранять свою работоспособность в процессе длительной эксплуатации, хранения и транспортировки.

  • сохраняемость - это свойство объекта сохранять обусловленные эксплуатационные показатели в течение и после установленного срока хранения, определяемого техническими условиями.

Для ж.д. систем АиТ помимо указанных качественных показателей надежности вводят качественный показатель - живучесть.

Живучесть - способность системы сохранять свойства, необходимые для выполнения требуемых функций, при наличии воздействий не предусмотренных условиями нормальной эксплуатации.

Для правильной оценки надежности функционирования объекта необходимо четко определить понятие отказов.

Отказ - это событие, заключающееся в полной или частичной утрате работоспособности объекта.

2. Обеспечение надежности.

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

Исходя из определения надежности очевидно:

  1. Надежность носит вероятностный характер;

  2. Возможно появление сбоев и отказов в работе системы;

  3. Необходимо оценивать соответствие с заданным режимом эксплуатации систем, тех. Обслуживания, ремонтов хранения и транспортирования.

Проблема обеспечения надежности любой системы связана со всеми этапами ее жизненного цикла начиная от разработки, производства и заканчивая последним периодом эксплуатации. Надежность сохраняется применением правильных способов хранения изделий и поддерживается правильной их эксплуатацией, планомерным уходом, профилактикой и ремонтом.

3. Принцип построения моделей надёжности

Для расчета надежности необходимо иметь модель надежности системы, которая составляется на основе функциональной или электрической схемы. Модель надежности составляется на основании логических схем надежности, при этом полагается, что

1. система и элементы системы могут находиться только в 2-х состояниях

  • работоспособном

  • неработоспособном.

2. все отказы являются событиями независимыми. Составление логической схемы надежности осуществляется путем анализа функциональных и электрических схем и замены функциональных связей логическими, определяющими надежность работы системы в зависимости от работоспособности или неработоспособности отдельных ее узлов и элементов. При этом необходимо соблюдать следующие условия

  • элемент (узел или блок), при отказе которого система становится неработоспособной, считается последовательно соединенным на логической схеме. Безотказная работа системы при таком соединении имеет место при сохранении работоспособности всех последовательно соединенных элементов. Отказ системы происходит при отказе хотя бы одного элемента.

  • элемент (узел или блок), отказ которого не приводит к отказу всей системы, считается включенным параллельно на логической схеме. Безотказная работа системы в этом случае имеет место при сохранении работоспособности хотя бы одного элемента.

4. Классификация отказов.

1. По характеру проявления бывают:

  • внезапные отказы;

  • постепенные отказы.

2. По степени влияния на работоспособность:

  • полный отказ;

  • частичный отказ.

3. По связи с другими отказами:

  • независимые;

  • зависимые.

4. По времени существования отказов:

  • устойчивый;

  • самоустраняющийся;

  • перемежающийся (частое проявление сбоев одного и того же характера).

5. По наличию внешних проявлений отказов:

  • очевидные;

  • скрытые.

6. По причине появления отказов:

  • конструкторские;

  • производственные;

  • эксплуатационные.

7. По природе происхождения:

  • естественные;

  • искусственные.

8. По времени возникновения отказов:

  • при испытаниях;

  • периода приработки;

  • периода нормальной эксплуатации;

  • отказы последнего периода эксплуатации.

9. По возможности устранения отказов:

  • устраняемый отказ;

  • неустраняемый.

5. Понятие о потоках отказов

Потоком называется временная последовательность однородных событий. Под потоком отказов будем понимать последовательность отказов, происходящих в случайные моменты времени друг за другом. Для невосстанавливаемых объектов, у которых отказ каждого их них может произойти только один раз, понятие потока следует рассматривать лишь для совокупности объектов. При рассмотрении потока отказов время восстановления принимают равным 0, т.к. оно само представляет собой случайную величину, не связанную с временем безотказной работы объекта.

6. Показатели надежности восстанавливаемых объектов

Надежность восстанавливаемых объектов характеризуются следующими показателями :

  • вероятность безотказной работы

(42)

Где  - параметр потока

  • среднее время между соседними отказами (наработка на отказ) - это математическое ожидание времени (исправной работы между соседними отказами при условии восстановления каждого отказавшего объекта)

где: ti - время исправной работы объекта между i-1 отказом и i-тым отказом.

n - число отказов за время t.

Если испытания проводились на нескольких объектах, то

где: N - количество испытываемых объектов;

tсрi- значение, определенное по предыдущей формуле для одного объекта

  • показатель ремонтопригодности

В предыдущих рассуждениях мы не учитывали время восстановления, но это время тоже случайная величина, хотя оно, как правило, существенно меньше времени работы между отказами.

  • показатели долговечности

Срок службы системы - это наработка от начала эксплуатации до прихода в предельное состояние (календарный или ресурс).

Для устройств, длительно находящихся во включенном состоянии и используемых кратковременно, характеристикой надежности является вероятность их успешного использования, которая определяется из выражения

(44)

где: P(t,) - вероятность того, что в момент времени t объект будет исправен и безотказно проработает в течение времени  .

P() - вероятность безотказной работы объекта в течение времени  .

kг - коэффициент готовности, который определяется по формуле (для альтернирующего процесса восстановления)

(45)

где: tв - среднее время восстановления.

tср - среднее время наработки на отказ.

Для оценки надежности используется также показатель вынужденного простоя, определяемый через коэффициент Kп (46)

При определении Кт из рассмотрения исключены периоды времени, в течение которых применение систем по назначению не предусматривается (интервалы планового технического обслуживания).

Это время учитывается коэффициентом технического использования

7. Показатели надежности невосстанавливаемых объектов(вероятность безотказной работы, чатостость отказов) Вероятность безотказной работы объекта в интервавле времени от нуля до t0.

а) вероятностное определение

P(t0)=P(0,t0)=P(t0)=1-F1(t0) (1)

 - случайное время работы объекта до отказа;

F1(t0) - функция распределения случайной величины ;

P(t0) - вероятность того, что объект проработает безотказно в течении заданного времени t0 при условии, что в момент времени t=0 он был исправным, или, что то же самое, — это вероятность того, что время работы объекта до отказа больше или равно заданному времени t0.

б) статистическое определение

(2)

N(t0) - количество исправных объектов к моменту времени t0;

N(0) - количество исправных объектов в начальный момент времени;

n(t0) - количество отказавших объектов за время t0;

Чем больше проведено испытаний, тем с большей достоверностью статистическая оценка вероятности безотказной работы характеризует надежность объекта и тем ближе она к вероятностной оценке.

Вероятность безотказной работы обладает следующими свойствами

0P(t)1

P(o)=1

P()=0