Надежность технических систем и техногенный риск. Ветошкин А.Г. - 63 стр.

UptoLike

Составители: 

64
S
i
= T
iэ
/t
ц
. (7.34)
Формулы (7.32) - (7.34) справедливы для элементов, которые не контролируются в про-
цессе их работы.
Для непрерывно контролируемых элементов коэффициент ремонта определяют по
формуле
K
iр
= Т
iв
/( Т
iв
+ T
i
), (7.35)
где Т
i
- среднее значение наработки на отказ i-го элемента.
Среднее квадратическое отклонение коэффициента ремонта
N
σ
Kр
= (Σσ
2
Kiр
)
1/2
, (7.36)
i=1
где σ
Kiр
K
iр
;
а коэффициент регламентапо формуле
K
рег
= T
рег
/T
э
, (7.37)
где Т
рег
время, затраченное на проведение регламента за период эксплуатации Т
э
.
Пример 7.3. В соответствии с техническим заданием разработана конструкторская до-
кументация на изделие типа подвижной установки. Выполнить расчет вероятности безотказ-
ной работы и коэффициента готовности, а также найти их средние квадратические отклоне-
ния при следующих исходных данных: t =6 ч время работы в течение суток (принимается
пятидневная рабочая неделя); Т
рег
=240 ч время регламента (технического обслуживания),
предусмотренное после каждого года эксплуатации (Т
э
=8760 ч).
Для удобства используем сокращения: ц. цикл; от. отказ.
Решение
. По результатам анализа конструкторской документации установлено, что все
элементы и узлы подвижной установки при выполнении ею работы функционируют в тече-
ние 6 ч в сутки. Составим структурную схему надежности изделия (рис. 7.7.).
Сборочные
единицы
металло- Механические Гидравлические Электро-
конструкций узлы узлы автоматика
1 2 3 4
Рис. 7.7. Структурная схема надежности изделия
Для расчета надежности элементов 1-3 структурной схемы используем статистические
данные, полученные при испытаниях, а расчет надежности элемента 4 проводим по справоч-
ным данным.
Расчет надежности элемента 1
. В соответствии с данными, полученными при экс-
плуатации металлоконструкций аналогичных изделий, предположим, что т
1
=5 от.; n
1
=5000
ц.; t
ц
=6 ч (длительность одного цикла работы) и t
1в
=20 ч (среднее время восстановления од-
ного отказа). Далее, подставляя исходные данные в формулы (7.24) и (7.26), определим p
1
(t)
и σ
p1(t)
:
p
1
(t) = 1 – m
1
/n
1
= 1 – 5/5000 = 0,999;
σ
p1(t)
= {p
1
(t)[1 – p
1
(t)]/(n
1
- 1)}
1/2
= [0,999
.
0,001/(5000 – 1)]
1/2
= 0,004/
Для вычисления коэффициента ремонта и его среднего квадратического отклонения
используем соотношения:
             Si = Tiэ/tц.                                               (7.34)
     Формулы (7.32) - (7.34) справедливы для элементов, которые не контролируются в про-
цессе их работы.
     Для непрерывно контролируемых элементов коэффициент ремонта определяют по
формуле
                 Kiр = Тiв/( Тiв + Ti),                             (7.35)
где Тi - среднее значение наработки на отказ i-го элемента.
       Среднее квадратическое отклонение коэффициента ремонта
                 N
            σKр = (Σσ2Kiр)1/2,                                            (7.36)
                 i=1

где σKiр ≈ Kiр;
а коэффициент регламента – по формуле
                 Kрег = Tрег/Tэ,                                      (7.37)
где Трег — время, затраченное на проведение регламента за период эксплуатации Тэ.
      Пример 7.3. В соответствии с техническим заданием разработана конструкторская до-
кументация на изделие типа подвижной установки. Выполнить расчет вероятности безотказ-
ной работы и коэффициента готовности, а также найти их средние квадратические отклоне-
ния при следующих исходных данных: t =6 ч − время работы в течение суток (принимается
пятидневная рабочая неделя); Трег =240 ч − время регламента (технического обслуживания),
предусмотренное после каждого года эксплуатации (Тэ =8760 ч).
      Для удобства используем сокращения: ц. − цикл; от. − отказ.
      Решение. По результатам анализа конструкторской документации установлено, что все
элементы и узлы подвижной установки при выполнении ею работы функционируют в тече-
ние 6 ч в сутки. Составим структурную схему надежности изделия (рис. 7.7.).

    Сборочные
     единицы
     металло-              Механические           Гидравлические             Электро-
   конструкций                 узлы                    узлы                 автоматика
        1                        2                       3                      4


                       Рис. 7.7. Структурная схема надежности изделия

       Для расчета надежности элементов 1-3 структурной схемы используем статистические
данные, полученные при испытаниях, а расчет надежности элемента 4 проводим по справоч-
ным данным.
       Расчет надежности элемента 1. В соответствии с данными, полученными при экс-
плуатации металлоконструкций аналогичных изделий, предположим, что т1 =5 от.; n1 =5000
ц.; tц =6 ч (длительность одного цикла работы) и t1в =20 ч (среднее время восстановления од-
ного отказа). Далее, подставляя исходные данные в формулы (7.24) и (7.26), определим p1(t)
и σp1(t):
                                  p1(t) = 1 – m1/n1 = 1 – 5/5000 = 0,999;
               σp1(t) = {p1(t)[1 – p1(t)]/(n1 - 1)}1/2 = [0,999.0,001/(5000 – 1)]1/2 = 0,004/
       Для вычисления коэффициента ремонта и его среднего квадратического отклонения
используем соотношения:

                                             64