Создан заказ №1210843
17 мая 2016
Задание По структурной схеме надежности технической системы (приведена на рисунке 1)
Как заказчик описал требования к работе:
Выполнить задания, пояснительная записка, таблицу и график в экселе. 20 вариант схемы.
Фрагмент выполненной работы:
Задание:
По структурной схеме надежности технической системы (приведена на рисунке 1), требуемому значению вероятности безотказной работы системы и значениям интенсивностей отказов ее элементов i требуется:
1. Построить график изменения вероятности безотказной работы от времени P=P(t).
2. Определить γ-процентный ресурс системы
3. Предложить способы увеличения γ-процентного ресурса не менее чем в 1,5 раза:
а) повышением надежности элементов
б) структурным резервированием одного или нескольких элементов
Все элементы работают в периоде нормальной эксплуатации. (работа была выполнена специалистами author24.ru) Резервирование отдельных элементов или групп элементов осуществляется идентичными по надежности элементами или группами. Переключатели при резервировании считаются идеальными.
Рисунок 1 – Структурная схема системы
Таблица 1 – Исходные данные к варианту 20
γ, % Интенсивности отказов элементов, λi , x10-6 1/ч
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
90 0,1 10 10 10 10 20 20 20 20 20 20 10 10 10 10
Решение:
1) В исходной схеме элементы 6, 8, 10 и 7, 9, 11 соединены параллельно, при этом интенсивность отказов всех этих элементов одинакова, заменим каждые 3 параллельно включенных элемента квазиэлементом А:
Схема после преобразования приведена на рисунке 2.
Рисунок 2 – Схема после преобразования 1
2) Элементы 2, 3, 12, 13 и А соединены в мостиковую структуру, аналогично включены элементы 4, 5, 14, 15 и А. Заменим мостиковые структуры квазиэлементом В. Используем метод разложения относительно особого элемента для того, чтобы найти вероятность безотказной работы квазиэлемента В. Особым элементом является элемент А, в случае, когда элемент А абсолютно надежен мостиковая схема имеет вид:
Рисунок 3 – Мостиковая схема при абсолютно надежном элементе А
С учетом того, что P2 = P3 = P12 = P13
Второй вариант – когда элемент А неисправен:
Рисунок 4 – Мостиковая схема при неисправном особом элементе
Тогда PB:
Полученная в результате преобразования схема показана на рисунке 5.
Рисунок 5 – Схема после преобразований 1 и 2
3) В преобразованной схеме элементы B включены параллельно, заменим их на квазиэлемент С. Вероятность безотказной работы квазиэлемента С рассчитывается следующим образом:
Рисунок 6 – Схема после преобразований 1–3
4) Элементы 1, и C соединены последовательно, тогда вероятность безотказной работы системы в целом определяется выражением:
5) Все элементы системы работают в периоде нормальной эксплуатации, то есть интенсивность отказов элементов системы не зависит от времени, вероятность безотказной работы элементов 1–15 подчиняется закону:
6) Результаты расчетов вероятностей безотказной работы элементов приведены в таблице 2. Также в таблице 2 приведены результаты расчетов P(t) для квазиэлементов и системы в целом.
7) График зависимости вероятности безотказной работы системы от времени показан на рисунке 9, пунктиром на графике показан требуемый уровень безотказности системы.
8) По графику находится γ-процентная выработка системы для γ=0,9.
Tγ=0,049·106 часов. По заданию требуется увеличить в 1,5 раза γ-процентную выработку
9) Из таблицы 2 видно, что при t = наименьшая вероятность безотказной работы у квазиэлемента С, значит наибольшее влияние на надежность системы оказывает увеличение надежности элементов, входящих в его состав. Найдем требуемую вероятность безотказной для этого элемента:
10) Найдем требуемую вероятность безотказной работы квазиэлементов В:
11) Элемент В – мостиковая схема для того чтобы определить какой из ее элементов оказывает наибольшее влияние на надежность воспользуемся частными производными:
Видно, что наибольшее влияние на надежность мостиковой схемы оказывают элементы 2–5 и 12–15.
12) Чтобы найти требуемую вероятность безотказной работы элементов 2–5 и 12–15 воспользуемся графо-аналитическим методом. Построим зависимость PB(P2) и найдем величину P2, соответствующую нужному значению PB. График PB(P2) приведен на рисунке 7.
Рисунок 7 – Зависимость PB(P2)
По графику при P2 = 0,6293 PB = 0,6944
13) Далее определяется интенсивность отказов элементов 2–5 и 12–15, позволяющая достичь увеличения в 1,5 раза 90% наработки.
14) Значения вероятности безотказной работы для системы, в которой повышена надежность элементов 2–5 и 12–15, обозначены штрихом и также приведены в таблице 2
15) На основании данных рассчитанных в предыдущем пункте строится график безотказной работы системы с повышенной надежностью элементов.
16) Следующий способ увеличения γ-процентной выработки – структурное резервирование. Ранее было показано, что резервировать следует элементы 2–5 и 12–15. Применим нагруженное резервирование, для этого новые элементы включаются параллельно существующим до тех пор, пока не будет достигнуто значение P2 = 0,6293.
17) Определим требуемую кратность резервирования:
Так как кратность резервирования должна быть целым числом, округлим найденное значение до целого в большую сторону. Кратность резервирования элементов 2–5 и 12–15 получилась равной 2, следовательно, параллельно каждому из элементов 2–5 и 12–15 включается аналогичный элемент. Структурная схема полученной системы приведена на рисунке 8.
17) Далее рассчитываются значения вероятностей безотказной работы системы с резервированием...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
200 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
18 мая 2016
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Задание
По структурной схеме надежности технической системы (приведена на рисунке 1).docx
2018-03-12 22:06
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
5
Положительно
Ксения выполнила задание досрочно. Ответила на все вопросы, которые я задавал и объяснила. Спасибо!
Хочешь такую же работу?
300 ₽
