Файл: Надежность устройств железнодорожной автоматики и телемеханики.doc
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
-
Вычислим вероятность безотказной работы:
;
-
Определяем частоту отказов:
Вычисления удобно производить, используя таблицы значений вероятности нормированного и центрированного нормального распределения, где .
Принимая во внимание тот факт, что , найдем . Тогда:
-
Рассчитаем интенсивность отказов . Подставляем найденные значения в выражение , определяем:
-
Вычислим среднюю наработку до первого отказа по формуле:
-
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
-
Определим вероятность безотказной работы:
П осле подскановки получим:
-
Определяем зависимость интенсивности отказов от времени.:
-
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:
-
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: