МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ Российской федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

«ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт транспорта

Кафедра транспорта углеводородных ресурсов

Контрольные задания по дисциплине

«Надежность технических систем и техногенный риск»

Вариант 10


Выполнил:

студент гр. ЭОТб(до)зу-15-4(ИДДО)

Сухоруков Евгений Викторович
Проверил:


Тюмень, 2018

Задание 1

Определить в соответствии с вариантом (табл. 3.1) один из показателей надежности (ве­роятность безотказной работы P(t), время безотказной работы t или интенсив­ность отказов λ в период нормальной эксплуатации).
Таблица 3.1

Задачи по определению надежности объекта

№ вари­анта	Содержание задачи
10	Ограничители передвижений предупреждают аварийные ситуации, определить P(t) для них после работы в течение 14 000 ч (λ =1,65 · 10– 7 ч–1)

Дано: λ =1,65 · 10– 7 ч–1 t = 14000 ч	Решение: Вероятность безотказной работы по экспоненциальному закону равна: .
Найти: P(t)

Задание 2

Зная значения надежности составных элементов, вычислить вероятность безотказной работы системы. Ответить на вопрос: надежна ли данная система. Предложить мероприятия по увеличению надежности, рассчитать систему с ре­зервным элементом.

---

Элемент	Вероятность безотказной работы Р
	Вариант
	1	2	3
Первый	0,45	0,75	0,9
Второй	0,65	0,6	0,95
Третий	0,9	0,7	0,2
Четвертый	0,3	0,85	0,8
Пятый	0,9	0,8	0,7
Шестой	0,9	0,9	0,6
Седьмой	0,95	0,55	0,75
Восьмой (резервный)	0,95	0,9	0,9

Решение:

Параллельно соединенные элементы соответствуют логической операции «И», а последовательно соединенные – логической операции «ИЛИ».

Соединенные логическим условием «И», объединяются по принципу их перемножения, при этом считается, что параметр головного события рассчитывается как произведение:

_{P = P1 · P2}

Соединенные логическим условием «ИЛИ», объединяются по принципу логического сложения, а их соответствующие параметры образуют в частных случаях, например, для n = 2:

P_{i = 2} = P₁ + P₂ – P₁ · P₂;

Тогда, для первого варианта

---

Вероятность безотказной работы системы



Для второго варианта











Вероятность безотказной работы системы



Для третьего варианта











Вероятность безотказной работы системы



Мероприятия по увеличению надежности: вероятность безотказной работы первого элемента должна быть как можно выше.

Ре­зервный элемент подключаем параллельно, тогда

Для первого варианта



Для третьего варианта



Для второго варианта



Задание 3

Рассчитать вероятность безотказной работы сложной системы для схем (рис. 3.4).



Рис. 3.4. Расчетные схемы

Элемент	Вероятность безотказной работы P
	Вариант
	2
А	0,9
В	0,5
С	0,6
D	0,7
Е	0,8

Для определения вероятности безотказной работы системы или надёжности её функционирования используют несколько методов. Здесь принят метод прямого перебора.

---

Метод состоит в том, что рассматриваются все возможные способы появления отказов, т. е. не отказал ни один элемент, отказал один элемент, два и т. д.

В системе, изображённой на рис. 3.3, элементы имеют следующие вероятности безотказной работы:

Р(А) = 0,9; Р(В) = 0,5;

Р(С) = 0,6; Р(Д) = 0,7; Р(Е) = 0,8.

Здесь А – событие «элемент А работает безотказно»; тогда Ā – событие «элемент А отказал». Аналогично определяются события для всех остальных элементов. Затем вычисляется вероятность состояния системы для каждого способа появления отказа. Результаты записываются в табл. 3.2.

Р( ) = 0,1; Р( ) = 0,5;

Р( ) = 0,4; Р( ) = 0,3; Р( ) = 0,2.
Таблица 3.2

Расчет надежности

Состояние системы	Число отказавших элементов	Событие, характеризующее состояние системы	Вероятность состояния системы	Отметка о работоспособности системы, изображённой на рис. 3.3
1	0	∩ ∩ ∩ ∩Е	0,1512	+
2	1	∩ ∩ ∩ ∩Е	0,0168	+
3	1	∩ ∩ ∩ ∩Е	0,1512	+
4	1	∩ ∩ ∩ ∩Е	0,1008	+
5	1	∩ ∩ ∩ ∩Е	0,0648	+
6	1	∩ ∩ ∩ ∩	0,0378	+
7	2	∩ ∩ ∩ ∩Е	0,0168	+
8	2	∩ ∩ ∩Е	0,0112	+
9	2	∩ ∩ ∩ ∩ Е	0,0072	+
10	2	∩ ∩ ∩ ∩	0,0042	–
11	2	∩ ∩ ∩ ∩ Е	0,1008	+
12	2	∩ ∩ ∩ ∩ Е	0,0648	+
13	2	∩ ∩ ∩ ∩	0,0378	+
14	2	∩ ∩ ∩ ∩ Е	0,0432	+
15	2	∩ ∩ ∩ ∩	0,0252	+
16	2	∩ ∩ ∩ ∩	0,0162	–
17	3	∩ ∩ ∩ ∩ Е	0,0112	–
18	3	∩ ∩ ∩ ∩ Е	0,0048	+
19	3	∩ ∩ ∩ ∩	0,0018	–
20	3	∩ ∩ ∩ ∩ Е	0,0432	–
21	3	∩ ∩ ∩ ∩	0,0162	–
22	3	∩ ∩ ∩ ∩	0,0028	–
23	3	∩ ∩ ∩ ∩ Е	0,0072	+
24	3	∩ ∩ ∩ ∩	0,0042	–
25	3	∩ ∩ ∩ ∩	0,0252	+
26	3	∩ ∩ ∩ ∩	0,0108	–
27	4	∩ ∩ ∩ ∩ Е	0,0048	–
28	4	∩ ∩ ∩ ∩	0,0028	–
29	4	∩ ∩ ∩ ∩	0,0018	–
30	4	∩ ∩ ∩ ∩	0,0012	–
31	4	∩ ∩ ∩ ∩	0,0108	–
32	5	∩ ∩ ∩ ∩	0,0012	–
		∑	1,0000	0,8668

---

Таким образом, система со сложным соединением элементов (подсистем) имеет вероятность безотказной работы 0,8668.

Задание 4

Оценить надежность оборудования в период нормальной эксплуатации.

Задание выполнить в следующем порядке:

1) выбрать (в соответствии со специальностью) вид типового оборудования машиностроительного производства, выбор согласовать с преподавателем;

2) построить «дерево неисправностей» или «дерево причин»;

1. 
   рассчитать надежность системы;
   
2. 
   оценить надежность оборудования;
   
3. 
   построить «дерево рисков»;
   
4. 
   рассчитать риск.
   

Вариант 5

Формулировка задания

Найти: 1) вероятность возникновения опасной ситуации при прикосновении человека к корпусу электрооборудования (рис. 3.12, а) или к металлическому корпусу бытового электроприбора (рис. 3.12, б), питающегося от сети с заземлённой нейтральной точкой трансформатора, при нарушении изоляции и пробое фазы на корпус; 2) риск гибели человека при возникновении этой опасной ситуации, по величине которого найти степень безопасности, считая деятельность профессиональной (вариант а) и непрофессиональной (вариант б).


Рис. 3.12. Прикосновение человека к электрооборудованию (а)
и к бытовому электроприбору (б)
Описание причин возникновения опасной ситуации

Вероятность возникновения опасной ситуации при прикосновении человека к корпусу электрооборудования Р_о.с (вентиль «И») определяется вероятностью прикосновения к корпусу Р_пр (СВЛЭ), вероятностью нахождения корпуса под напряжением Р_н (СВЛЭ) и вероятностью отказа систем защиты Р_отк(СВЛЭ).

Вероятность Р_пр («ИЛИ») может быть обусловлена одной из следующих причин:

– неосторожностью Р₁(ИСОДД);

– случайностью Р₂(ИСОДД);

– нарушением правил электробезопасности и инструкций по эксплуатации Р₃ (ИСОДД).

Вероятность Р_н («ИЛИ») обусловлена нарушением изоляции в результате действия следующих причин:

– высокие пусковые токи Р₄ (ИСОДД);

– механические повреждения Р₅ (ИСОДД);

– естественное старение изоляции Р₆ (ИСОДД).

Вероятность Р_отк («инвертор») обусловлена эффективностью срабатывания защиты (зануление или защитное отключение)

---

Смотрите также файлы

• 7. 2 механикалы энергияны екі трін ажырату.doc

• Задание на курсовой проект студента Тема проекта Расчет одноконтурной автоматической системы регулирования.doc

• Лекция Понятия, сущность и функции коммерческого отдела.docx

• Цифровая экономика и Информационные системы в экономике Синергия 8097% Что не свойственно процессу цифровизации.pdf

• Достижения советской исторической науки История вкп(б). Краткий курс была опубликована в.docx