2. Структурный и функциональный анализ системы

Так как современные функциональные системы представляют собой сложную взаимосвязанную совокупность агрегатов, целесообразно систему предварительно разделить на функциональные блоки. Группировку агрегатов (элементов) в блоки следует осуществлять с учетом их функциональных связей, а потом блочную схему детализировать по элементам. Блочную и детализированную структурные схемы (рис.3 и 4) следует изобразить в пояснительной записке, с подписями к иллюстрациям..

Рис.3. Структурная блочная схема масляной системы

I I I I I I IV V VI

Рис.4. Структурная (детализированная) схема масляной системы:

блок I: 1_I- масляный бак; блок II: 1_II,-нагнетающий насос; 2_II - редукционный клапан 3_II - обратный клапан; блок III: 1_III - фильтр; 3_III - перепускной клапан фильтра; блок IV: 1_IV 2_IV 3_IV форсунки, 4_IV - центробежный суфлёр; блок V: 1_V - термостружкосигнализатор; 2_V 3_V 4_V - откачивающие насосы; 5_V – центробежный воздухоотделитель; блок VI 1_VI – топливомасляный радиатор 2_VI – перепускной клапан

2. Расчет показателей безотказности системы и ее элементов

Исходные данные:

• Масляная система.

• Элемент системы : центробежный воздухоотделитель.

• Наработка до отказа центробежный воздухоотделитель:

(t_i) = 734, 828, 1734, 1872, 2034, 2428, 2574, 2927.

• Количество элементов под наблюдением:

N = 54.

• Значение интенсивности отказов для оставшихся элементов блока:

•  х 10^-4, 1/час = 1,3; 9,2; 4,0; 5,3

Интенсивность отказов рассчитывается по формуле :

, где :

r – количество отказов за времяt; (t+t);

N(t) – количество объектов, которые трудоспособные на время t;

t – величина интервала наблюдений.

Величина интервала наблюдения (t) определяется с учетом количества интервалов К. Количество интервалов К примем равным 5 :

= ≈440(час)

Проведем группировку наработок до отказов по интервалам.

Данные для расчета и определения t сведем в табл.1.

Рассчитаем среднее значение интенсивности отказов:

= = 0,7110^-4 1/час

Если наработка до отказа данного элемента распределяется по экспоненциальному закону, то вероятность работы определяется по формуле:

P(t) =

Принимаем время наработки, которое равняется одному часу (средняя продолжительность полета ВС).

Тогда вероятность безотказной работы будет равняться:

P(t) = = = 0,9992

Таблица №1

Наработка до отказа агрегатов по интервалам

	Интервал наработки, ч
Показатель	730-1170	1170-1610	1610-2050	2050-2490	2490-2930
Количество отказов r (t)	2	0	3	1	2
Количество исправных агрегатов к началу интервала N(t)	54	52	52	49	48
Интенсивность отказов (t)10-4,1/ч	0,84	0	1,31	0,46	0,94

Расчет вероятности безотказной работы других элементов, блоков и системы в целом

Для расчетов вероятности безотказной работы агрегатов необходимо использовать предоставленные значения интенсивности отказов. В каждом блоке для первого агрегата ₁, для второго  ₂, для третьего  ₃, для четвертого  ₄. Если количество агрегатов в блоке меньшее четырех, тогда другие значения (t) не используются, а если в блоке больше четырех элементов, то следует принять для пятого агрегата значения ₁, для шестого агрегата  ₂ и т.д.

Вероятность безотказной работы первого элемента первого блока будет равняться

Р_1I= =е^{-0.00013 1} = 0.99987.

Аналогично следует рассчитать вероятность безотказной работы других элементов системы. Расчеты рекомендуется свести в табл.2.

Вероятность безотказной работы блоков масляной системы необходимо рассчитывать таким образом

Блок І вмещает в себе один элемент. Вероятность безотказной работы первого блока работы следует рассчитывать по формуле:

P(t)=P₁(t)= е^{-0.00013 1} = 0.99987

Блок ІІ состоит из трех элементов, которые двое соеденены параллельно и одного элемента соединенного последовательно.

Общая формула имеет вид

P _II(1)= (1 - [1- P _1II ] [1- P_2II])P _3II=(1-(1-0,99987)(1-0,999))  0,9996=0,9995.

Блок ІІІ состоит из двух элементов, которые соединенные паралельно. Вероятность безотказной работы третего блока будет равна:

P_III(1)=1 - [1- P _1III (1)][1- P _2III(1)]= 1-(1-0,99987)(1-0,999)=0,9999.

Блок IVсостоит из 4 элементов, которые соединенные паралельно. Вероятность безотказной работы четвертого блока будет равна:

P_IV(1)=1 - [1- P _1IV][1- P_2IV] [1- P_3IV] [1- P_4IV]

P_IV(1)=1-[1- 0,99987][1- 0,999] [1-0,9996] [1- 0,99947]=

Блок Vсостоитиз пяти элементов, четыре из которых стоят параллельно, а один-последовально:

P_V(1)=(1 - [1- P _2V][1- P_3V] [1- P_4V] [1- P_5V]) P _1V

P_V(1)=(1 - [1- 0,999] [1-0,9996] [1- 0,99947] [1- 0,99987] 0,99987=0,9998

Блок VI состоит из двух элементов, которые соединенные паралельно. Вероятность безотказной работы шестого блока будет равна:

P_VI(1)=1 - [1- P _1VI ][1- P _2VI]= 1-(1-0,99987)(1-0,999)=0,9999.

Таблица №2

Расчет вероятности безотказной работы элементов и блоков системы

Номер блока системы	Номер элемента системы	Наработка элемента, час	Значение интенсивности отказов, 1/час 10-4	вероятность безотказной работы элементов	вероятность безотказной работы блоков
I	11	1	1,3	0,99987	0,99987
II	21 22 23	1 1 1	1,3 9.2 4.0	0,99987 0,999 0,9996	0,9995 - -
III	31 32	1 1	1,3 9.2	0,99987 0,999	0,9999 -
IV	41 42 43 44	1 1 1 1	1,3 9.2 4.0 5.3	0,99987 0,999 0,9996 0.99947	0,9999 -
V	51 52 53 54 55	1 1 1 1 1	1,3 9.2 4.0 5.3 1.3	0,99987 0,999 0,9996 0.99947 0,99987	0,9998 - - - -
VI	61 62	1 1	1,3 9.2	0,99987 0,999	0,9999 -