Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

3271

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
08.01.2021
Размер:
515.99 Кб
Скачать

41

Окончание табл.7.3

 

 

N = 10 ;

γ = 0,94 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t1

 

 

 

 

t2

 

 

 

t3

 

 

t4

 

 

 

t5

 

 

t6

 

 

 

t7

 

 

 

 

t8

 

 

 

t9

 

 

 

t10

 

 

10

 

 

 

744

 

 

268

 

 

959

 

186

 

495

 

 

813

 

 

226

 

 

565

 

784

 

 

531

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aα (1490) = 0,85;

Aβ (1490) = 0,79 ; α = 0,1;

β = 0,2;

t1 = 1490ч;

t2

= 1700ч;

 

 

c–?; d –?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N = 6 ;

γ

= 0,4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t1

 

 

 

t2

 

t3

 

 

 

 

 

t4

 

 

t5

 

 

 

 

t6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

146

 

951

 

456

 

 

 

 

739

 

 

273

 

 

846

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aα (1900) = 0,89 ;

 

 

Aβ (1900) = 0,75 ;

 

α = 0,1;

 

 

 

β = 0,2;

 

 

 

t1 = 1900ч;

 

 

t2

= 2190ч; c–?; d –?.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N = 7 ;

γ

= 0,6 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t1

 

 

t2

 

 

t3

 

 

 

 

t4

 

 

t5

 

 

t6

 

 

t7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

739

 

281

 

573

 

179

 

385

 

 

438

 

 

933

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aα (1000) = 0,85;

Aβ (1000) = 0,79 ; α = 0,1;

β = 0,2;

t1 = 1000ч;

t2

= 1300ч;

 

 

c–?; d –?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N = 8;

γ

= 0,8 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t1

 

 

 

t2

 

 

 

t3

 

 

t4

 

 

 

t5

 

 

 

 

t6

 

 

t7

 

 

 

 

 

t8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

645

 

288

 

 

844

 

 

719

 

 

 

177

 

407

 

 

699

 

 

394

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aα (1350) = 0,87 ;

 

 

Aβ (1350) = 0,76 ;

 

α = 0,1;

 

 

 

β = 0,2;

 

 

 

t1 = 1350ч;

 

 

t2

= 1700ч; c–?; d –?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N = 9 ;

γ

= 0,9 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t1

 

 

 

 

t2

 

 

 

t3

 

 

 

t4

 

 

t5

 

 

 

 

 

t6

 

 

t7

 

 

 

 

t8

 

 

 

t9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

 

 

 

 

299

 

608

 

486

 

 

170

 

 

917

 

 

 

 

855

 

 

590

 

 

394

 

428

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aα (1150) = 0,9 ;

Aβ (1150) = 0,76 ;

α = 0,1;

β = 0,2;

t1 = 1150ч;

t2

= 1470ч;

 

 

c–?; d –?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N = 10 ;

γ = 0,94 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t1

 

 

t2

 

 

 

 

 

 

t3

 

 

t4

 

 

 

t5

 

 

 

 

t6

 

 

 

t7

 

 

 

 

t8

 

 

 

t9

 

 

 

t10

 

15

 

 

336

 

 

953

 

 

164

 

488

327

 

 

466

 

707

 

 

226

 

533

 

 

597

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aα (1700) = 0,83;

Aβ (1700) = 0,8 ;

α = 0,1;

β = 0,2;

t1 = 1700ч;

t2

= 2000ч;

 

 

c–?; d –?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

42

Вопросы для защиты

1.Дать определение плана испытаний.

2.Рассказать об известных вам планах испытаний, подробно остановившись на плане [NUN].

3.Дать определение точечной оценки на примере плана [NUN].

4.Дать определение интервальной оценки.

5.Рассказать о нижней и верхней доверительной границы интервальной оценки.

6.Рассказать о контрольных испытаниях.

Лабораторная работа № 8 Обеспечение надёжности систем при эксплуатации

Цель работы: Научиться производить расчет числа невосстанавливаемых с периодическим пополнением и восстанавливаемых запасных частей по вероятности достаточности

Теоретические сведения

Расчет числа невосстанавливаемых запасных частей с периодическим пополнением по вероятности достаточности. Рассмотрим случай, когда запасные части расходуются только на восстановление после отказов. При произвольном стационарном потоке отказов верно следующее неравенство

m

 

QД (t) ≤ p( j,t),

(8.1)

j=0

где QД (t) вероятность того, что изделие не будет простаивать; p( j,t) вероятность отказа j изделий за время t ; m необходимое число запасных частей на время t .

Для простейшего потока

p( j,t) = P{η(t) = j} =

(k ω t) j

e−k ω t ,

(8.2)

 

j!

где ω параметр потока отказов одного изделия; k число изделий. С учетом (8.2) неравенство (8.1) приобретает вид

m

(k ω t)

j

 

QД (t) ≤ ek ω t

 

.

(8.3)

j!

 

j=0

 

 

 

Для определения числа запасных изделий используется номограмма (рис. 8.1), где по горизонтальной оси отложена величина kωt , а оп вертикальной – QД (t) .

43

Пример 8.1. Рассчитать число необходимых запасных элементов, если их

число на предприятии

800 . Параметр потока отказов

одного элемента

ω = 0,097 105 ч1 . Время

между пополнениями запаса 8700

ч, заданная ве-

роятность достаточности QД (t) = 0,95.

Решение. kωt = 800 0,097 105 8700 = 6,75. Согласно рис. 8.1 точка с координатами kωt = 6,75 и QД (t) = 0,95 находится в области m = 11, т. е. годовой запас элементов должен составлять 11 шт.

44

Рис. 8.1 Номограмма для определения числа невосстанавливаемых

запасных частей при периодическом пополнении

45

Расчет количества восстанавливаемых запасных частей по вероятности достаточности. Вероятность безотказной работы системы, состоящей из k основных и m резервных элементов определяется из выражения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k ω t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P(t) = exp −

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

m

 

 

 

 

i!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cmi+11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i=1

+

 

k ω i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

µ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Величина запаса находится как такое наименьшее значение m , при кото-

ром соблюдается неравенство

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k ω t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

exp −

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

≥ Q(t).

 

m

 

 

 

 

i!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cmi++11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k ω

i

 

 

 

 

i=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

µ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Величина запаса m определяется из номограммы (рис. 8.2), где по гори-

зонтальной оси отложена величина

k ω

, а по вертикальной –

lnQ(t)

.

 

 

 

µ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

µ

 

 

 

параметр экспоненциального распределения,

характеризующий

длитель-

ность пребывания

изделия на

восстановлении. Номограмма построена

для

t = 7500 ч.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 8.2. Рассчитать количество восстанавливаемых элементов на

предприятии,

если

их

число

k = 200. Параметр

потока отказов

элемента

ω =

2,2 10 5 ,

среднее

время

его

пребывания

на восстановлении 72

ч

(µ =

1

ч1). Вероятность достаточности за 7500 ч Q(7500) = 0,95.

 

 

72

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение.

 

Определяем

 

 

k ω

= 200 2,2105 72 = 0,317

 

и

 

 

µ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lnQ(t)

 

= 0,0513 72 = 3,69. По этим значениям на рис. 8.2 находим необходимый

 

µ

 

 

 

запас m = 3.

46

Рис. 8.2 Номограмма для определения числа

восстанавливаемых запасных частей

47

Задание

1.Рассчитать число необходимых запасных элементов, если их число на предприятии k . Параметр потока отказов одного элемента ω ч1 . Время

между пополнениями запаса t ч, заданная вероятность достаточности

QД (t) .

2.Рассчитать количество восстанавливаемых элементов на предприятии, если их число k . Параметр потока отказов элемента ω ч1, среднее время

его пребывания на восстановлении tа

= 72ч (µ =

1

ч-1). Вероятность дос-

 

 

72

 

таточности за t ч Q(t) .

 

 

 

Таблица 8.1 Варианты исходных данных для лабораторной работы № 8

Вариант

 

 

Задание

 

 

 

 

k = 750 ; ω = 0,097 105 ч1 ; t = 7000ч; QД (t) = 0,85 .

1

 

 

 

k = 640 ; ω =

2,2

10 5 ; t = 7500ч; Q(7500) = 0,9.

 

k = 820 ; ω = 0,097 105 ч1 ; t = 3100ч; QД (t) = 0,82 .

2

 

 

 

k = 590 ; ω =

2,2

10 5 ; t = 7500ч; Q(7500) = 0,88 .

 

k = 870 ; ω = 0,097 105 ч1 ; t = 8500 ч; QД (t) = 0,92 .

3

 

 

 

k = 610 ; ω =

2,2

10 5 ; t = 7500 ч; Q(7500) = 0,94.

 

k = 560 ; ω = 0,097 105 ч1 ; t = 3400ч; QД (t) = 0,78 .

4

 

 

 

k = 800 ; ω =

2,2

10 5 ; t = 7500ч; Q(7500) = 0,87 .

 

k = 870 ; ω = 0,097 105 ч1 ; t = 3200ч; QД (t) = 0,83.

5

 

 

 

k = 640 ; ω =

2,2

10 5 ; t = 7500ч; Q(7500) = 0,96 .

 

k = 900 ; ω = 0,097 105 ч1 ; t = 3500ч; QД (t) = 0,8.

6

 

 

 

k = 500 ; ω =

2,2

10 5 ; t = 7500ч; Q(7500) = 0,89 .

 

k = 690 ; ω = 0,097 105 ч1 ; t = 2700 ч; QД (t) = 0,92.

7

 

 

 

k = 570 ; ω =

2,2

10 5 ; t = 7500ч; Q(7500) = 0,86 .

 

k = 960 ; ω = 0,097 105 ч1 ; t = 5400ч; QД (t) = 0,97 .

8

 

 

k = 730 ; ω =

2,2 10 5 ; t = 7500ч; Q(7500) = 0,84 .

 

k = 720 ; ω = 0,097 105 ч1 ; t = 8800 ч; QД (t) = 0,78 .

9

 

 

 

k = 890 ; ω =

2,2

10 5 ; t = 7500ч; Q(7500) = 0,93 .

 

k = 1020 ; ω = 0,097 105 ч1 ; t = 7800ч; QД (t) = 0,75.

10

 

 

 

k = 650 ; ω =

2,2

10 5 ; t = 7500ч; Q(7500) = 0,9 .

 

k = 730 ; ω = 0,097 105 ч1 ; t = 8000 ч; QД (t) = 0,92 .

11

 

 

 

k = 770 ; ω =

2,2

10 5 ; t = 7500ч; Q(7500) = 0,84 .

48

Окончание табл. 8.1

 

k = 590

; ω = 0,097 105

ч1 ; t = 4300 ч; QД (t) = 0,96 .

12

k = 840

; ω =

2,2

10

5 ; t = 7500

ч; Q(7500)

= 0,84 .

 

k = 1100 ; ω = 0,097 105 ч1 ; t = 9500ч; QД (t) = 0,85 .

13

 

 

 

 

 

 

k = 680 ; ω =

2,2

10

5

; t = 7500

ч; Q(7500) = 0,91.

 

 

 

 

 

k = 950

; ω = 0,097 105

ч1 ; t = 1500ч; QД (t) = 0,77.

14

 

 

 

 

 

 

k = 730 ; ω =

2,2

10

5

; t = 7500

ч; Q(7500) = 0,92 .

 

 

 

 

 

k = 810

; ω = 0,097 105

ч1 ; t = 4900 ч; QД (t) = 0,98 .

15

 

 

 

 

 

 

k = 600 ; ω =

2,2

10

5

; t = 7500

ч; Q(7500) = 0,89 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вопросы для защиты

1.Пояснить методику расчета числа невосстанавливаемых запасных частей с периодическим пополнением по вероятности достаточности.

2.Пояснить методику расчета количества восстанавливаемых запасных частей по вероятности достаточности.

Библиографический список

Глухов, Д.А. Диагностика и надёжность автоматизированных систем [Текст] : учеб. пособие / Д.А. Глухов. – Воронеж, 2005. – 123 с.

Глухов Дмитрий Александрович

Диагностика и надёжность автоматизированных систем Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов специальности 220301 – Автоматизация технологических процессов и производств в лесном комплексе.

 

Редактор Е.Н. Зяблова

Подписано в печать

Формат 60x84 1/16. Объём 3,0 п.л. Усл. п.л. 2,79.

Тираж 50 экз. Заказ № Воронежская государственная лесотехническая академия.

РИО ВГЛТА. УОП ВГЛТА 394613 г.Воронеж, ул.Тимирязева, 8

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]