Файл: Надежность устройств железнодорожной автоматики и телемеханики.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Курсовая работа

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.12.2023

Просмотров: 44

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Задача 1.3.

Время работы до отказа подчинено усеченному нормальному закону с параметрами Т1 = 10000+200*k*(-1)k-(-1)j100j (где k-номер группы; j-номер варианта), σ=1500+200k+(-1)j25j. Требуется вычислить и построить графики p(t), f(t), λ(t), а также определить среднее время работы до первого отказа – Tср.

T1=10000+200*1*(-1)1-(-1)24100*22=7400

σ =1500+200*1+(-1)2225*22=2300

t=4000, 6000, 8000, 10000 ч

Решение

  1. Вычислим вероятность безотказной работы:

;









  1. Определяем частоту отказов:



Вычисления удобно производить, используя таблицы значений вероятности нормированного и центрированного нормального распределения, где .

Принимая во внимание тот факт, что , найдем . Тогда:








  1. Рассчитаем интенсивность отказов . Подставляем найденные значения в выражение , определяем:








  1. Вычислим среднюю наработку до первого отказа по формуле:



  1. Построим графики






Задача 1.4.
В результате анализа данных об отказах системы определена частота отказов ; . Требуется определить все количественные характеристики надежности , , ,f(t), fср(t).Построить графики , ,f(t

), fср(t).

Решение


  1. Определим вероятность безотказной работы:



П осле подскановки получим:


  1. Определяем зависимость интенсивности отказов от времени.:



  1. Определим зависимось параметра потока отказов от времени. Для этого необходимо найти преобразование Лапласа частоты отказов .


Подставим полученное значение :



Для отыскания оригинала находим обратное преобразование Лапласа функции .Для этого воспользуемся таблицей обратного преобразования Лапласа для дробно-рациональных функций.



После подстановки получим:



  1. Вычислим среднюю наработку до первого отказа:



После подстановки получим:

Задача 2.1.

Проектируемая система включает в себя четыре группы элементов: полупроводниковые элементы с средней интенсивностью отказов – λср.п; конденсаторы – λср.с; резисторы – λср.R; трансформаторы, дроссели и реле – λ
ср.тр.

Выполнить ориентировочный расчет надежности: определить вероятность безотказной работы P(t) для t=300, 700,1000,2000 часов, относительную вероятность безотказной работы в интервале от t=500ч до t=1000ч, интенсивность отказа системы Λс и среднее время безотказной работы Tcp, предполагая, что отказы элементов распределены по экспоненциальному закону.
Таблица 2.1

№ Варианта

Число полупр.

λср.п 10-5 1/ч

Число конденс.

λср.с 10-51/ч

Число резист.

λср.R

10-51/ч

Число трансф.

λср.тр 10-51/ч

24

41

0,45

30

1,1

54

0,18

5

2,9


Определим интенсивность отказов системы



Определим вероятность безотказной работы системы и Tcp







Определим вероятность безотказной работы в интервале от t=500ч до t=1000ч:




Задача 2.2.
Количество элементов в проектируемой системе равно Nп = 220 + j. Для проектируемой системы найти систему-аналог. Время наработки до отказа, определенное в результате эксплуатации системы-аналога, равно .

Требуется определить ожидаемую наработку на отказ проектируемой системы T0п; интенсивность отказов системы Λс; вероятность безотказной работы системы за 1000 часов работы, предполагая, что отказы элементов распределены по экспоненциальному закону.






Определим ожидаемую наработку на отказ проектируемой аппаратуры:



Определим Λс:






Найдем вероятность безотказной работы за 1000 часов


Задача 2.2.1.
Произвести (выполнить) расчет надежности триггера при следующих параметрах элементов:

- R1, R9 – МЛТ – 0,25 – 10кОм;

- R2, R8 – МЛТ – 0,5 – 5,1кОм;

- R3, R7 – МЛТ – 0,5 – 3,0кОм;

- R4, R5 – МЛТ – 0,25 – 1,5кОм;

- R6 – МЛТ – 1 – 120кОм;

- VT1, VT2 – МП42А;

- С1, С5 – МБМ – 1000пф;

- С2, С4 – КМ – 300пф;

- С3 – К50 – 6 – 0,1мкф;

- VD1, VD2 – Д9А;

- напряжение питания триггера Uп = –12В;

- toC = 50oC;

- условия эксплуатации триггера: стационарные.
Принципиальная схема триггера.



Необходимо найти интенсивность отказа, вероятность безотказной работы и среднее время работы до первого отказа триггера, если отказы его элементов распределены по экспоненциальному закону:

- для лабораторных условий;

- для условий эксплуатации.

Произвести анализ полученных результатов и дать рекомендации по повышению надежности.

Решение.
Окончательный расчет надежности производится на завершающей стадии проектирования, когда определены типы, номиналы и режимы работы всех элементов.

Известно, что интенсивность отказов элементов зависит от режимов их работы, температуры окружающей среды, вибрации и т.д. Зависимость интенсивности отказов элементов от величины электрической нагрузки определяется с помощью коэффициента нагрузки.

1. Определим коэффициент нагрузки резисторов: