- •Введение
- •Задачи дисциплины.
- •1.Основные понятия и определения теории надежности
- •1.1.Основные понятия и определения
- •1.2.2. Вероятность отказа элементов.
- •1.2.3 Функция надежности и функция распределения.
- •1.2.4.Вероятность безотказной работы системы.
- •1.2.5.Вероятность отказа системы q(t)
- •1.2.7.Частота отказов.
- •1.2.6.Условная вероятность безотказной работы в произвольный промежуток времени.
- •1.2.8.Средняя частота отказа (параметр потоотказов)
- •1.2.9.Интесивность отказов
- •1.2.10.Среднее время безотказной работы.
- •1.3. Критерий восстанавливаемости
- •1.3.1 Вероятность восстановления
- •1.3.3.Интесивность восстановления (параметр потока восстановления)
- •Например
- •1.5.2.Коэффициент готовности.
- •1.5.3.Коэфициент простоя.
- •1.5.4.Коэффициент стоимости эксплуатации.
- •С0 Покупная стоимость аппаратуры
- •2.Методы расчета надежности нерезервируемой аппаратуры.
- •2.1.Основные соотношения
- •2.1.1.Сушность расчета надежности.
- •2.1.2.Формула надежности при произвольном законе распределения времени исправной работы.
- •2.1.3 Экспоненциальный закон надежности.
- •2.2.Приближенные расчеты надежности.
- •2.2.1 Расчет надежности по среднегрупповым интенсивностям отказов элементов.
- •Учитывая большой разброс табличных данных идут по одному из путей
- •2.2.2.Расчет надежности с испытанием данных из опыта эксплуатации.
- •Достоинства метода Простота
- •Недостатки
- •2.2.3 Расчет надежности по интенсивностям отказа элементов испытанием коэффициента перерасчета.
- •2.3 Расчет надежности при подборе типов элементов.
- •2.4.Влиянеи режимов работы эксплуатации на надежность элементов.
- •2.5.Надежность типовых элементов.
- •2.5.1.Надежность резисторов.
- •2.5.2.Надежность конденсаторов
- •Причины отказов
- •Рекомендации по обеспечению надежности. С
- •2.5.3.Надежность реле.
- •2.5.4.Надежность полупроводниковых приборов.
- •Рф фактическая рассеиваемость на мощности на коллекторе
- •2.6.Уточненные расчеты надежности.
- •При этом препятствует что
- •Для расчета необходимо знать
- •2.7.Рачет надежности с учетом старения.
- •3.Обработка статистических данных и определение количественных характеристик надежности.
- •3.1.Построени графиков вероятности безотказной работы.
- •Определения числа отказов по теоретическому закону
- •Затем определить вероятность
- •3.2.Определения параметров распределения при экспоненциальном законе.
- •3.3.Определения численных характеристик для износовых отказов.
- •3.4.Определение доверительных интервалов.
- •Данная задача может решаться в двух вариантах
- •4.Контрольные испытания на надежность.
- •4.Идеальная оперативная характеристика
- •4.2.Реальная оперативная характеристика.
- •4.3.Контроль надежности по одному уровню.
- •4.4.Конторольная надежность по двум уровням.
- •4.5.Контроль надежности по методу последовательного анализа.
- •Рассмотрим условия приемки
- •По этим двум уравнениям строятся линии на графике
- •5.Резервирование.
- •5.1.Классификация систем резервирования.
- •Пример общего резервирования
- •Пример раздельного резервирования
- •Резервное решающим органом
- •5.2.Каличественные характеристики резервирования.
- •5.2.1.Нагруженный резерв.
- •5.3.Влияние системы обслуживания на эффективность резервирования.
- •5.4.Влияние времени безотказной работы на эффективность резервирования.
- •6.Элементы теория Марковских случайный процесс.
- •6.1.Вывод уравнения Колмогорова.
- •Предельные вероятности состояния.
- •Составим уравнение, левые части которых прировняем к нулю
Рекомендации по обеспечению надежности. С
1) Предусмотреть облегченный режим работы Кн = 0.2/0.6 но не более 0.8
2) Обеспечить нормальный тепловой режим работы, особенно для электролитических конденсаторов
3) Не испытывать частотах выше допустимых
4) При работе на высоких и сверхвысоких частотах применять специальные конденсаторы типа КДУ.
5) Учитывать при проектировании возможные изменения емкости.
2.5.3.Надежность реле.
Из-за относительной сложности и налаживания подвижных частей надежность промышленных реле намного меньше надежности резисторов и конденсаторов. Отказы возникают из-за неисправности в контактной системе прих-ся 50%, в обмотках 20 , 30 отказы механизмов.
Надежность реле ж.д. автоматов намного больше резисторов и конденсаторов
λ = (10-7/ 10-9 )
Характерные отказы:
-обгорание
-загрязнение
-сваривание и залипание контактов
-разлегулирвка, поломка и ослабление контактов пружин.
-пробои отрывы обмоток
-уход параметров за пределы поля допуска.
Для реле и других коммутирующих устройств вместо показателей, связанных со временем работы, обычно используются показатели, связанные с числом срабатываний циклов.
В этом случае наработка на отказ:
λ = число отказов/число срабатываний (интенсивность)
То = число срабатываний/число отказов (наработка)
Вероятность безотказной работы представляет собой определенное число отказов
Если известна средняя скорость срабатывания, то легко перейти к временным параметрам
Тип элемента |
N i |
Режим 1 |
Режим2 |
||||
Кн |
t˚С |
λ(ν) |
Кн |
t˚С |
λ(ν) |
||
Резистор |
1 |
1 |
80 |
|
2 10-6 |
0,5 |
0,9 10-6 |
Конденсатор |
2 |
1 |
80 |
|
10 10-6 |
0,5 |
0,15 10-6 |
На надежность реле оказывает целый ряд факторов, из который важнейший является электрическая нагрузка на контакт.
Кр н = Iф /Iн |
(2.17) |
где
Iф – фактический ток проходящий через контакт
Iн – номинальный ток для каждого реле он нормируется
Интенсивность отказов в зависимости Кн и температуры определятся
m λр (ν)= ( λро ∑ α i + Δ λm ) α t i=1 |
(2.18) |
где
λо интенсивность для нормальных условий
αi коэффициент учитывающий нагрузку на контакт
αt коэффициент учитывавший влияние температуры на надежность
Δ λ дополнительная интенсивность отказов, зависит от числа срабатываний
реле в час (n) и N – дополнительное число срабатываний по техническим условиям.
Для упрошенного расчета используется формула
λр (ν)= λро α i α t
Рекомендации по повышению надежности.
1) Следует применять облегченный коэффициент нагрузки Кн< 0.7
2) Оеспечить искрогашение на контактах
3) Применять реле герметизируешего типа при работах в условия пониженного давления или повышенной влажности.
4) Реле работающие с малой нагрузкой должны иметь неокисляющие контакты