ЗМІСТ Ст.

ВСТУП................................................................................................................5

1 ТЕХНІЧНЕ ЗАВДАННЯ…………………………........................................7

2 РОЗРАХУНОК НАДІЙНОСТІ ТЕХНІЧНОЇ СИСТЕМИ……...................8

2.1 Перетворення структурної схеми системи................................................8

2.2 Підвищення надійності технічної системи.........................................…..9

3 ПОБУДОВА ДІАГНОСТИЧНОЇ МОДЕЛІ ОБ’ЄКТУ..............................14

ВИСНОВКИ......................................................................................................21

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ НА ДЖЕРЕЛА..........................................................22

ВСТУП

Темою даної курсової роботи є “розрахунок надійності технічної системи і побудова діагностичної моделі об’єкту”. Надійністю називають властивість об'єкту зберігати в часі у встановлених межах значення всіх параметрів, що характеризують здатність виконувати необхідні функції в заданих режимах і умовах застосування, технічного обслуговування, ремонтів, зберігання і транспортування. Розширення умов експлуатації, підвищення відповідальності виконуваних системами управління функцій, їх ускладнення приводить до підвищення вимог до надійності виробів.

Надійність є складною властивістю, і формується такими складовими, як безвідмовність, довговічність, відновлюваність і зберігаємість. Основною тут є властивість безвідмовності – здатність виробу безперервно зберігати працездатний стан протягом заданого часу. Тому найважливішим в забезпеченні надійності систем управління є підвищення їх безвідмовності.

Особливістю проблеми надійності є її зв'язок зі всіма етапами “життєвого циклу” систем управління: від зародження ідеї створення до списання. При розрахунку і проектуванні виробу його надійність закладається в проект, при виготовленні надійність забезпечується, при експлуатації – реалізується. Тому проблема надійності – комплексна проблема і вирішувати її необхідно на всіх етапах і різними засобами. На етапі проектування виробу визначається його структура, здійснюється вибір або розробка елементної бази, тому тут є найбільші можливості забезпечення необхідного рівня надійності системи управління. Основним методом рішення цієї задачі є розрахунки надійності (в першу чергу – безвідмовності), залежно від структури об'єкту і характеристик його складників, з подальшою необхідною корекцією проекту.

Проектування технічного об'єкту, для якого передбачається виконання діагностування, вимагає розробки спеціального діагностичного забезпечення. Діагностичне забезпечення включає в себе упорядкований перелік оцінюваних показників, засоби їхньої оцінки, алгоритми і програму діагностування об'єкту. На початковому етапі проектування об'єкту при майже повній відсутності інформації

про об'єкт, що розробляється для одержання діагностичного забезпечення може бути використана спеціальна діагностична модель об'єкту. Діагностичні моделі об'єкту, на відміну від інших моделей, що використовуються для проектування і дослідження об'єкту, повинні відображати зміни, що відбуваються в стані об'єкту, що дозволяє отримати діагностичне забезпечення.

1 ТЕХНІЧНЕ ЗАВДАННЯ

Розрахувати надійність технічної системи і побудувати діагностичну модель об’єкту. Всі елементи системи працюють в режимі нормальної експлуатації (простий потік відмов). Резервування окремих елементів або груп елементів здійснюється ідентичними по надійності резервними елементами або групами елементів. Перемикачі при резервуванні вважаються ідеальними. Структурна схема технічної системи приведена на рисунку 1.1. Структурна схема об’єкта діагностування приведена на рисунку 1.2. Початкові дані для розрахунку приведені в таблицях 1.1 і 1.2.

Рисунок 1.1 - Структурна схема технічної системи.

Рисунок 1.2 - Структурна схема об’єкта діагностування.

Таблиця 1.1 - Початкові дані для розрахунку надійності технічної системи.

Таблиця 1.2 - Початкові дані для побудови діагностичної моделі об’єкту.

Р0 | Р1 | Ваги блоків системи

а2 | а3 | а4 | а5 | а6 | а7 | а8

0,981 | 0,995 | 0,1 | 0,13 | 0,2 | 0,21 | 0,14 | 0,18 | 0,04

2 РОЗРАХУНОК НАДІЙНОСТІ ТЕХНІЧНОЇ СИСТЕМИ

2.1 Перетворення структурної схеми системи.

В початковій схемі (рисунок 1.1) елементи 1-5 сполучені параллельно. Замінюємо їх елементом А. Оскільки р1=р2= р3=р4=p5 одержимо

рА=1-(1-p1)5 (2.1)

Елементи 9 і 10 утворюють сполучені параллельно. Замінюємо їх елементом В. Оскільки р9=р10 одержимо

рВ=1-(1-p9)2 (2.2)

Елементи 11 і 12 в початковій схемі сполучені паралельно. Замінюємо їх елементом С, і враховуючи, що р9 р10 = р11 = р12 одержимо

рС=рВ (2.3)

Елементи 7, В і 13 сполучені послідовно. Замінюємо їх елементом D і в результаті одержимо

рD=р7 pВ p13 (2.4)

Елементи 8, С і 14 сполучені послідовно. Замінюємо їх елементом Е. Оскільки р7=р8 , рС=рВ , р13=p14 одержимо

рЕ=рD (2.5)

Елементи 6, D і E сполучені паралельно. Замінюємо їх елементом F. Оскільки рD=рE ,одержимо

pF=1-(1-p6)(1- рD)2 (2.6)

Враховуючи проведені перетворення отримаємо схему системи, яка зображена на рисунку 2.1.

Рисунок 2.1 – Перетворена схема системи.

Елементи A, F, і 15 (рисунок 2.1) сполучені послідовно. В результаті отримаємо:

P=pA pF p15 (2.7)

Оскільки по умові завдання всі елементи системи працюють в періоді нормальної експлуатації, то ймовірність безвідмовної роботи елементів з 1 по 15

підкоряється експоненціальному закону:

pi=exp(-л i t) (2.8)

Результати розрахунків ймовірності безвідмовної роботи елементів з 1 по 15 початкової схеми для напрацювання до 3,5 млн. годин приведені в таблиці 2.1.

Результати розрахунків ймовірності безвідмовної роботи квазіелементів А, B, С, D, E, F також приведені в таблиці 2.1.

На рисунку 2.3 приведений графік залежності ймовірності безвідмовної роботи системи P від часу (напрацювання) t.

2.2 Підвищення надійності технічної системи.

По графіку знаходимо для =80% (Р=0,8) -процентне напрацювання

системи Т=0,85? 106 год.

Перевірочний розрахунок при t=0,85?106 год показує, що Р = 0,8.

За умов завдання підвищене -процентне напрацювання системи становитиме Т=1,5?Т=1,5?0,85?106 = 1,275?106 год.

Отже, потрібно, щоб при Т= ,275?106 год система в цілому мала ймовірність безвідмовної роботи Р = 0,8.

Таблиця 2.1 – Розрахунок ймовірності безвідмовної роботи системи. |

lі,х10-6 | Напрацювання t, 106 год

Елемент | 1/год | 0,01 | 0,1 | 0,5 | 1 | 1,5 | 2 | 2,5 | 3 | 3,5 | 0,85 | 1,275

1-5,13,14 | 1 | 0,99 | 0,905 | 0,607 | 0,368 | 0,223 | 0,135 | 0,082 | 0,05 | 0,03 | 0,427 | 0,279

6,15 | 0,1 | 0,999 | 0,99 | 0,951 | 0,905 | 0,861 | 0,819 | 0,779 |