РО- регулирующие органы

Структурная схема надежности

1) Структурная схема будет последовательной, в случае, если система обеспечивает регулирование уровня только в том случае, когда обязательно работа обоих исполнительных механизмов ИМ-1, 2 и обоих регулирующих органов РО-1, 2.

2) Если для поддержания требуемого уровня достаточно работы одного исполнительного механизма ИМ -1 и одного регулирующего органа РО-1, то структурная схема надежности имеет вид:

Аналогичным образом составляются структурные схемы надежности различных технических средств, входящих в состав систем. В качестве элементов систем выступают блоки измерения, усиления, питания, индикации, регистрации и т.д. В состав этих блоков входят механические, электромеханические, радиоэлектронные и другие элементы, имеющие индивидуальные показатели надежности.

Пример 2

Нормирующий преобразователь температуры (ПТ)

а) функциональная схема ПТ

ИБ - измерительный блок; УБ - усилительный блок; БОС- блок обратной связи; БП- блок питания ПТ.

б) структурная схема надежности ПТ

Этап №3

Выбор метода расчета

В зависимости от структуры рассматриваемой системы можно разбить на три группы:

1. Оценка показателей безотказности для систем с простой структурой, сводящийся к последовательно – параллельномусоединению элементов без учета их восстановления.

2. Оценка показателей безотказности для систем со сложной структурой, не сводящейся к последовательно – параллельному соединению элементов, (элементы системы не восстанавливаются).

3. Оценка показателей безотказности ремонтопригодности и комплексных показателей надежности для систем с восстанавливаемыми элементами, как при нулевом, так и при конечном времени восстановления отказавшего элемента.

Методы расчета для первых двух групп систем оперируют с количественными показателями безотказности при любых законах распределения наработки до отказа элементов. К числу этих методов относятся классический метод, основанный на основных понятиях и теоремах теории вероятности, и логико-вероятностный метод.

Для расчета надежности систем третьей группы применяются методы, разновидности которых определяются видом законом распределения наработки до отказа и восстановления, а так же сложностью системы. К основным из них относится методы переходных вероятностей и интенсивностей.

Этап № 4

Получение математической модели.

Исходя из структурной схемы с помощью выбранного метода, определяют математические модели, связывающие показатели надежности системы с характеристиками элементов.

Аналитические модели в виде формальных зависимостей являются очень удобными для анализа и расчетов, но их удается получить только для сравнительно простых систем при введении целого ряда допущений в математическом описании характеристик систем и процессов.

Для сложных восстанавливаемых систем показатели надежности определяются с использованием статистического (имитационного) моделирования.

Этап №5

Подбор данных по показателям надежности.

Подбор данных характеризующих надежность элементов структурной схемы достаточно сложен. Это объясняется рядом факторов. К числу этих факторов относится, к примеру, зависимость показателей надежности от условий эксплуатации, которые могут существенно различаться, поэтому паспортные данные по надежности могут не соответствовать их фактическим значениям. По некоторым элементам, входящим в состав системы, эти показатели могут вообще отсутствовать.

В частности, по показателям ремонтопригодности устройств данные часто вообще отсутствуют. В этом случае при подборе данных по показателям надежности приходится пользоваться данными по надежности других устройств, близких к ним по конструкции.

Этап №6

Расчет надежности и анализ полученных результатов.

Используя показатели надежности элементов, по полученной математической модели производят расчет показателей надежности системы (расчет выполняется вручную или на ЭВМ с использованием соответствующих пакетов прикладных программ).