Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Контрольная работа - Надежность ЄМС - файл Надежность2.doc


Контрольная работа - Надежность ЄМС
скачать (841.9 kb.)

Доступные файлы (5):

1.mcd
Надежность2.doc221kb.20.05.2008 02:38скачать
Надежность.doc83kb.02.06.2008 01:06скачать
РАСЧ_В-20.mcd
расч_В-3.mcd

содержание

Надежность2.doc

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ
«КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ»
факультет електроенерготехніки та автоматики



Надійність ЄМС


Контрольна робота № 2


Варіант № 20


Перевірив: Виконав: студент V курсу ФЕА

Король гр. ЕП-32

Філоменко А. А.


Київ – 2008



Завдання

Для наведеної схеми розрахувати інтенсивність відмов, ймовірність безвідмовної роботи на протязі року та середній час наробки до відмови використовуючи метод середньо групового значення інтенсивності відмов.

Дати обґрунтовану рекомендацію по підвищенню надійності схеми в 1,4 рази. Для однотипних елементів, яких в схемі найбільше знайти значення інтенсивності відмов при якому надійність збільшиться в 1,2 рази. Визначити кратність резервування для вихідної та модифікованої схем. Виконати розрахунок необхідної кількості запасних частин для забезпечення гарантійної ймовірності роботи вихідної схеми 1,7 на протязі 1800 днів.

При розрахунках вважаємо, що всі елементи працюють при навантаженні 0,9 від номінального, пристрій експлуатується на автомобільному транспорті на висотах 1 – 3 км над рівнем моря. Час роботи пристрою складає 12 годин на добу.

Вихідні данні




Рис.1. Принципова електрична схема.


Умови експлуатації автофургоні

Коефіцієнт, що враховує вібрацію апаратури k1 = 1,35

Коефіцієнт, що враховує ударні навантаження k2 = 1,08

Коефіцієнт, що враховує умови навколишнього середовища при

Вологості 90 – 98% і температурі повітря 30 – 40° k3 = 2,5

Коефіцієнт, що враховує висоту на рівнем моря k4 = 1,05

Номінальні інтенсивності відмов:

Перемикача кнопочного λнSB=0,07·10-6

Реле малогабаритного λнKV=0,2·10-6

Сигнальної лампи

Середньодобовий час роботи пристрою Т' = 4 год

Т = 24 год

Середньодобовий час роботи технологічного каналу t = 8 год

Розв’язання

Аналіз схеми системи з метою визначення виду з’єднання її вузлів за надійністю

Схема з’єднання вузлів системи за надійністю представлена на рис.2.

Як видно з рис.2 в схемі використано змішане з’єднання елементів. Після об’єднання елементів KV1 та KV2, а також L1, L2, L3, отримаємо схему тільки з послідовним з’єднанням елементів за надійністю, тому подальші розрахунки ведемо лише для послідовного з’єднання.



Рис.2. Схема з’єднання вузлів системи за надійністю.


^ Визначення коефіцієнтів використання системи та окремих її елементів в часі

Система – це сукупність спільно діючих елементів, які виконують одну або декілька спільних практичних задач. Технологічний канал – це сукупність елементів, що забезпечують виконання самостійної операції або режиму роботи керованого об’єкту.

Для урахування фактичного часу роботи системи та її технологічних каналів обчислимо її коефіцієнти використання у часі для всієї системи та технологічного каналу відповідно.





Визначення сумарної інтенсивності відмов технологічного каналу з урахуванням умов експлуатації та електричного навантаження

Результати розрахунків представлені у табл.1.

Таблиця 1.

Позначення елементів в схемі

Тип елементу

Фактичне електричне навантаження

Корегуючі коефіцієнти

Номінальна інтенсивність відмов, λн, 1/год

Інтенсивність відмов з урахуванням умов експлуатації, λр, 1/год










kн

ai

b







KV1

Малогабаритні реле

80%

0,8

0,75

3,8273

0,25



KV2

80%

0,8

0,75

3,8273

0,25



SB1

Перемикач

80%

0,8

0,75

3,8273

0,07



L1

Сигнальні лампи

80%

0,8

0,75

3,8273

1,6



L2

80%

0,8

0,75

3,8273

1,6



L3

80%

0,8

0,75

3,8273

1,6



Коефіцієнт навантаження (kн) визначається з умов експлуатації елементів. Корегуючий коефіцієнт (аі) визначаємо з графіка його залежності від температури і фактичного навантаження. Коефіцієнт b визначаємо як добуток коефіцієнтів, що враховують умови роботи елементів.



Тоді інтенсивність відмов для кожного елемента з урахуванням умов експлуатації:



Ймовірність безвідмовної роботи частини схеми з паралельним з’єднанням елементів KV1 та KV2 за надійністю:



Ймовірність безвідмовної роботи частини схеми з паралельним з’єднанням елементів L1, L2, L3 за надійністю:



Тоді інтенсивність відмов цих частин схеми становить:





Інтенсивність відмови всієї схеми:



Ймовірність безвідмовної роботи всієї схеми



^ Розрахунок інтенсивності відмов системи з урахуванням коефіцієнта її у часі

Середній час наробки до відмови становить:



Інтервал часу між профілактичними обслуговуваннями, що забезпечують підтримання ймовірності безвідмовної роботи на розрахованому рівні складає:



^ Підвищення надійності схеми у 1,4 рази

Основними заходами для підвищення надійності схеми є: застосування елементів з високим рівнем надійності (малою інтенсивністю відмов); введення внутрішньо елементної надмірності; резервування ненадійних елементів або цілих блоків системи.

Технічно найпростіше підвищити надійність системи за рахунок застосування більш надійних елементів, тобто елементів, які мають меншу інтенсивність відмов. Можливість застосування цього способу обмежується підвищенням вартості більш надійних елементів.

Метод введення внутрішньо елементної надмірності базується на полегшенні умов роботи елементів системи за рахунок зменшення електричного навантаження елемента, скорочення часу його активної роботи тощо.

Для підвищення надійності схеми у 1,4 рази скористаємося цими двома способами.

Для цього вибираємо сигнальні лампи з більшою інтенсивністю відмов, ніж були задані в умові (λнL1 = 2,0·10-6 1/год) та приймаємо коефіцієнт навантаження kн = 0,4. Тоді коефіцієнт аі1 = 0,3. Виконаємо розрахунки для схеми з урахуванням нових умов.

Інтенсивність відмов для кожного елемента з урахуванням умов експлуатації:



Інтенсивність відмов частини схеми з паралельним з’єднанням елементів L1, L2, L3 за надійністю:



Інтенсивність відмови всієї схеми:

Порівняємо інтенсивність відмов старої та нової схем:



Як бачимо надійність схеми підвищилася у 1,7 раза.

^ Підвищення надійності однотипних елементів у 1,2 рази

В заданій схемі однотипними елементами з найбільшою кількістю являються сигнальні лампи з інтенсивністю відмов λR = 1,6·10-6 1/год.

Вираз для розрахунку інтенсивності відмов для даної схеми має вигляд:



При підвищенні надійності схеми в 1,2 рази,попереднє рівняння можна записати так:



З останнього рівняння одержимо, що λрR2 = 1,22 1/год.

^ Розрахунок необхідної кількості запасних частин

Комплект запасних елементів необхідний для забезпечення наявності елементів для відновлення (ремонту) системи після відмов у процесі експлуатації. Якщо при відмові системи комплект запасних елементів вичерпаний, то виникає вимушений простій та додаткові збитки. З іншого боку, надлишок запасних частин призводить до невиправданих витрат. Для уникнення таких ситуацій виконують спрощений розрахунок комплекту запасних елементів для кожного типу елементів.

Визначимо необхідну кількість запасних частин для забезпечення гарантійної ймовірності роботи вихідної схеми 1,7 на протязі 1800 днів (43200 год.) для кожного з типів елементів, що використані у схемі, за допомогою формули:



де nі – кількість елементів даного типу;

λі – інтенсивність відмов елементів даного типу;

Тс – час експлуатації системи.



З графіку для визначення кількості запасних елементів знаходимо ту кількість запасних частин для системи, яка гарантує працездатність системи для Ргр(t) = 1,7.

Отже кількість необхідних запасних реле 2

Перемікачів 2

Ламп 2


Скачать файл (841.9 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации