Файл: Методы расчета показателей надежности сжат.docx

Исходные данные приведены в табл. 1.

Таблица 1

№ варианта

Интенсивность отказа, 1/ч

Время восста- новления, ч

Количество рем. бригад

Вид резерви рования

Реализация резервирования, кратность резервирования m

Элемент 1

Элемент 2

Элемент 3

6

1*10-4

2*10-4

5*10-4

10

10

10

2

Раздельное

Постоянное m1=2

Постоянное m2=2

Замещение m3=2

Таблица 2

Интенсивность переходов в зависимости от вида резервирования

Вид резервирования
Постоянное (1 основной, m резервных элементов)
Замещением (1 основной, m резервных элементов)
Мажоритарное ((n-m) основных, m резервных элементов)
Скользящее ((n-m) основных, m резервных элементов)

---

1. 
   Структурная схема системы после резервирования приведена на рис.2.
   

Рис. 2. Структурная схема после резервирования

2. 
   Время наработки на отказ системы без резервирования:
   

3. 
   Интенсивность отказа и интенсивность восстановления .
   

Если все элементы системы идентичны по безотказности и ремонтопригодности, то функционирование систем с постоянно включённым резервом, резервом замещением, с мажоритарным резервированием и скользящим резервом, обслуживаемых любым количеством ремонтных бригад, будет описываться графом, показанным на рис. 3.



Рис. 3. Граф состояний резервированной системы с идентичными элементами

Приняты следующие обозначения:

– интенсивности переходов, соответствующие отказам элементов системы,

– интенсивности переходов, соответствующие восстановлениям элементов системы.

Воспользуемся таблицей 2 и приведёнными ниже формулами:

• 
  наработка на отказ:
  

где

• 
  среднее время восстановления:
  

• 
  интенсивность восстановления
  

где r – число ремонтных бригад.

Интенсивность отказа первой системы после резервирования определяется по формуле в соответствии с таблицей 2 для постоянного резервирования:
Найдем интенсивность отказа и интенсивность восстановления первого элемента после резервирования ????1р и μ1р.

---

где , , , M1, M2, M3 – интенсивности переходов для представленного на рисунке 3 графа.
Используя формулы, находим наработку на отказ резервированного элемента 1:

Учитывая экспоненциальный закон распределения интенсивностей переходов, найдем интенсивность отказа дублированного элемента 1.

Интенсивность восстановления резервированного элемента 1.

Аналогично найдем интенсивность отказа и интенсивность восстановления для резервированного (дублированного) элемента 2.





Найдем интенсивность отказа и интенсивность восстановления третьего элемента после резервирования ????3р и μ3р, для этого воспользуемся формулами и таблицей 1. Используя данные таблицы 1 для резервирования замещением с кратностью 2 (1 – основной и 2 – резервных), получим:






где , , , M1, M2, M3 – интенсивности переходов для представленного на рисунке 3 графа.

Используя формулы, находим наработку на отказ резервированного элемента 1:

Учитывая экспоненциальный закон распределения интенсивностей переходов, найдем интенсивность отказа дублированного элемента 3.

---

Интенсивность восстановления резервированного элемента 3.


4. Время наработки на отказ системы с резервированием





5. Выигрыш надёжности по времени наработки на отказ

---

3.6 Расчет эксплуатационной надежности СЖАТ

Исходные данные:

Коэффициент приемки = 5

t= № варианта *+10 = 18+10 = 28

Базовая интенсивность отказа = № варианта 18* 10^-7

Тип соединения 2 (таблица №8)

ФАЛ
Логическая схема представлена на рисунке 1:



Рисунок 1. Логическая схема

Преобразуем логическую схему в схему электрическую с использованием интегральных микросхем. (Рисунок 2.)



Рисунок 2. Электрическая схема с использованием интегральных

D1-К155ЛН1

D2-К155ЛИ5

D3-К155ЛЛ1

Используемые микросхемы:

Условное графическое обозначение К155ЛИ5

Микросхема представляет собой два логических элемента 3И с мощным открытым коллектором. Корпус К155ЛИ5 типа 201.14-2, масса не более 1 г.
1 ,2,12,13 - входы;
3,4,6,8,9.11 - свободные;
5,10 - выходы;
7 - общий;
14 - напряжение питания; 

Электрические параметры

1	Номинальное напряжение питания	5 В   5 %
2	Выходное напряжение низкого уровня     при IC=100 мА     при IC=300 мА	не более 0,5 В не более 0,7 В
3	Входной ток низкого уровня	не более -1,6 мА
4	Входной ток высокого уровня	не более 0,04 мА
5	Входной пробивной ток	не более 1 мА
6	Ток потребления при низком уровне выходного напряжения	не более 65 мА
7	Ток потребления при высоком уровне выходного напряжения	не более 11 мА
8	Потребляемая статическая мощность	не более 200 мВт
9	Время задержки распространения при включении	не более 25 нс
10	Время задержки распространения при выключении	не более 25 нс

---