Расчет общего резервирования с дробной кратностью и с постоянно включенным резервом при отсутствии последствия.

Вероятность безотказной работы системы общего резервирования с дробной кратностью m и равно надежных элементов с постоянно включенным резервом при отсутствии последействия равно:

Где - это ВБР основного или резервного элемента;

l - общее число основных и равных элементов надежности

h - число элементов надежности, необходимых для нормальной работы резервной системы

Кратность резервирования определяется как

Средняя наработка до отказа такой системы общего резервирования с дробной кратностью

Лекция № 14

Надежность технических систем Методы и средства повышения надежности

Методы и средства повышения надежности носят комплексный характер и зависят от стадии жизненного цикла изделия.

На первой стадии жизненного цикла, надежность увеличивают за счет использования высоконадежных элементов и узлов, за счет схемных конструктивных методов:

• Повышение надежности за счет использования высоконадежных элементов и узлов достигается:

• При замене электромеханических элементов и узлов и элементов с механическим управлением на электронные элементы и узлы;

• Использование интегральных схем позволяет получить интенсивность отказов изделий на 2-3 порядка меньше, чем в аналогичных изделиях дискретных элементах; выигрыш надежности при этом тем больше, чем больше элементов в одной интегральной схеме;

• Использование высокостабильных электронных элементов и узлов, у которых велика наработка до появления износовых отказов;

• Повышение надежности за счет схемных методов:

• Упрощение схемы <чем ниже,, тем лучше>;

• Замена аналоговой обработки цифровой;

• Создание схем с ограниченными последствиями отказов;

• Создание схем, работоспособных при использовании элементов с широкими допусками и в широком интервале дестабилизирующих факторов;

• Отработкой схем методами граничных, матричных и статистических испытаний;

• Использованием в схемах многофункциональных ИС, позволяющих при минимальном их наборе проектировать аппаратуру, выполняющую максимальное количество функций;

• Резервированием.

• Повышение надежности за счет конструктивных методов достигается:

• Созданием благоприятного режима работы элементов работы;

• Правильным подбором параметров и допусков элементов;

• Мерами по обеспечению ремонтопригодности и контролепригодности;

• Унификацией и стандартизацией элементов схемы и конструкций;

• Учетом возможности потребителя и требований эргономики.

На второй стадии, изготовления РОЭ, надежность увеличивают за счет:

• Совершенствования технологии производства;

• Автоматизации производства;

• Входного контроля элементов схемы и конструкций;

• Тренировки элементов и систем;

• Использования прогрессивных методов достижения точности выходных параметров, например, метода полной взаимозаменяемости;

• Проведения выходного контроля и приемеосдаточных испытаний.

На третьей стадии, хранения и транспортирования надежности поддерживают за счет:

• Правильно выбранных режимов хранения и транспортирования;

• ТО и контроля во время хранения и после транспортирования.

На четвертой стадии эксплуатации изделий надежность поддерживают и увеличивают за счет:

• Соблюдения режимов эксплуатации при функциональном использовании;

• Правильно выбранной стратегии ТО, обеспечивающей минимальное значение коэффициента простоя;

• Модернизации при эксплуатации;

• Использования технической диагностики и управления состоянием изделия;

• Использования автоматической надстройки и регулирования выходных параметров;

• Повышения квалификации работников, эксплуатирующих изделие;

• Сбора и обобщения опыта эксплуатации;

• Грамотной комплектацией изделия запасным имуществом и принадлежностями.

Роль процессов ТО и Р в повышении надежности при эксплуатации … перехода изделия из одного состояния в другое.

Рисунок 33

Действующие на систему деградационные процессы переводят изделие в состояние, в котором оно испытывает потребность а проведении ТО, восстанавливающих исправное состояние. Для правильного выбора управляющих воздействий при ТО необходима техническая диагностика, позволяющая с требуемой точностью определить состояние объекта. Степень воздействия должна быть пропорциональна степени износа (старения). Ремонт проводят чаще всего при внезапных отказах. Управляющие воздействия при ремонте позволяют перевести изделие из … состояния в исправное.

Существует две основные стратегии ТО: по наработке (стратегия ТОН) и по состоянию (стратегия ТОС). Представим структурные схемы алгоритмов процессов ТО по этим стратегиям.

А) По наработке Б) По состоянию

Рисунок 34

По стратегии ТОН изделие с заданной периодичностью ТО выводится из функционального использования и демонтируется. Затем следует операции контроля и диагностирования, позволяющие определить техническое состояние изделия, после чего производят различные управляющие воздействия (замены, регулировки, восстановления). А вслед за ними следуют операции контроля и диагностирования технического состояния с целью проверки пригодности изделия к функциональному использованию. После этого следует монтаж и функциональное использование изделий.

Перечень и периодичность операций при стратегии ТОС определяется фактическим состоянием изделия в момент начала ТО. Контроль может быть непрерывным и не периодичным. Если в результате контроля оказывается, что состояние изделия S(t) лучше, чем неработоспособное состояние или предшествующее ему предельное (предотказовое) состояние S₀, то ведется функциональное использование (S(t)>S₀). Если состояние S(t) равно предельному (предотказовому) состоянию S₀ (S(t)>S₀), то проводится регулировка, меняющая состояние так, что выполнится условие S(t)>S₀, после этого осуществляется функциональное использование. Если произошел деградационный или эксплуатационный отказ и в результате контроля оказывается, что S(t)<S₀, то последовательно производят: демонтаж, диагностирование, восстановление, контроль технического состояния, монтаж и функциональное использование

Лекция №15

Количественно стратегии ТОН и ТОС можно сравнить путем вынесения и сравнения значений коэффициента технического использования - К_ти.

При стратегии ТОН, с периодичностью ТО Т_то=Т, длительности восстановления , наработка на отказ Т₀ в случае возникновения отказа производится за время τ_B.

При стратегии ТОС с контролем параметров, с периодичностью Т_то производится контроль работоспособности в течение времени . При обнаружении отказа изделие восстанавливают. Для стратегии ТОС коэффициент технического использования определяется как:

Сравнение двух формул для коэффициентов технического использования при различных стратегиях показывают, что при условии и Т_то=Т₀, К_ти2> К_ти1.

Таким образом стратегия ТОС имеет лучшее значение комплексного показателя надежности в сравнении с ТОН и поэтому является более предпочтительной для повышения надежности.

Имеются и другие преимущества стратегии ТОС:

• объем работ обратно пропорционален степени уменьшения записи работоспособного состояния;

• уменьшается уровень конкомитантных отказов – отказов вносимых при выполнении работ по ТО(регулировка, демонтаж, монтаж);

• экономится комплект ЗИП за счет уменьшения числа необоснованных замен.