Примеры проведения анализа схемной надежности систем

Методику проведения анализа рассмотрим на конкретных примерах.

Пример 7: Требуется провести анализ схемной надежности системы (рис. 12) при наработке Интенсивности отказов элементов примем одинаковыми и равными

Рис.12.Система подачи и воспламенения пускового топлива.

1. Электромагнитный клапан

2,3- пусковой воспламенитель

4- агрегат зажигания

1.Основные функции и структура системы

Система предназначена для подачи и воспламенения пускового топлива. Состоит из электромагнитного клапана, двух пусковых воспламенителей и агрегата зажигания. Пусковой воспламенитель состоит из пусковой топливной форсунки и свечи. Агрегат зажигания двухканальный, один канал подает высокое напряжение на свечу первого воспламенителя, а другой – на свечу второго воспламенителя.

Система работает следующим образом. При подаче напряжения на клапан 1 он открывается и пусковое топливо под постоянным давлением подается к пусковым форсункам, распыляется в камеру сгорания и воспламеняется искровым разрядом на свече. Образовавшиеся два факела пламени воспламеняют рабочее топливо.

Для элементов системы характерны следующие отказы: неоткрытие электромагнитного клапана, засорение форсунок, отсутствие искрового разряда на свече, отсутствие высокого напряжения на выходе агрегата зажигания.

2.Структурный анализ надежности системы

Не открытие электромагнитного клапана приведет к тому, что топливо не будет подаваться к пусковым воспламенителям, то есть вся система откажет. Следовательно звено, изображающее событие безотказной работы клапана, включается последовательно с другими звеньями (элементами) структурной схемы. Отказ форсунки, свечи и одного канала агрегата зажигания приводит к отказу одного из воспламенителей поэтому звенья, изображающие события безотказной работы этих элементов между собой в структурной схеме соединяются последовательно. Однако, отказа системы не произойдет, так как второй воспламенитель обеспечит создание факела пламени. Следовательно, события безотказности пусковых воспламенителей в структурной схеме включается параллельно. Структурная схема надежности представлена на рис.13

Рис.13.Структурная схема надежности системы.

3.Уравнения надежности системы и расчет показателей безотказности

Для составления уравнения структурную схему разбиваем на блоки (рис.13). Блоки 1 и 2 одинаковы и представляют собой три последовательно соединенных элемента. Для нахождения интенсивности отказа блока воспользуемся формулой (6). Блок 3 представляет два параллельно соединенных элемента с интенсивностями отказаи. Для нахождениявоспользуемся формулой(9)

Эквивалентная система представляет собой последовательно соединенный электромагнитный клапан и блок 3.

Вероятность безотказной работы системы определяется по формуле:(5)

Среднее время безотказной работы системы:

Если предположить, что один воспламенитель не может поджечь рабочее топливо, то система откажет, то есть запуска двигателя не произойдет. В этом случае структурная схема имеет вид (рис.14)

Рис.14.Структурная схема системы