Коэффициент вынужденного простоя, коэффициент профилактики, частота профилактики

Коэффициенты надежности, их классификация. Коэффициент готовности.

Резервирование с избирательными схемами (метод голосования)

Резервирование замещением, типы резервов

Это способ резервирования, при котором отказавший рабочий элемент отключается и вместо него происходит включение резервного элемента. В зависимости от того в каком состоянии находится резервный элемент:

1. Нагруженный резерв – резервные элементы находятся в том же режиме, что и основные. Их надежности не зависят от того в какой момент времени они были включены на место основного элемента;

2. Ненагруженный резерв. Резервный элемент находится в выключенном состоянии до момента их включения. При этом считается, что до момента включения в работу они не могут отказать.

3. Облегченный. Резервный элемент находится в облегченном состоянии (теплом). Во время ожидания в резерве они могут отказать, но с вероятностью меньшей чем вероятность отказа основного элемента.

При резервирование с замещение возможно один или несколько резервных элементов в этом случае резервирование замещением называется резервирование со скользящим резервом.

Резервирование с замещением требует дополнительных устройств для контроля за исправной работой элементов, для отключения основных и включения резервных. Эту группу устройств называют переключателями. Переключатели обладают определенной вероятностью отказа – это учитывается при расчете надежности резервированной системы.

Резервирование замещением дает наибольший эффект при резервирование крупных функциональных блоков. Резервирование таки образом мелких систем и деталей приводит к усложнению системы, а наличие большого числа переключателей снижает надежность.

Существуют недостатки резервирование замещением:

1. Сложность.

2. Недостаточная безотказность.

3. Рост веса и стоимости

Эти недостатки снижаются при резервирование с избирательными схемами.

m – число резервных элементов.

Схема состоит из нескольких одинаковых элементов, работающих на 1 работающее устройство. Число работающих устройств m, которое обязательно нечетное. Система имеет 3 раздельных входа на которые подается один и тот же сигнал. Во внешнюю цепь выдается воздействие соответствующее большинству.

Если один элемент из элементов на схеме отказал или при проходе через этот элемент сигнал изменил знак (ложный), остальные 2 исправных элемента обрабатывают правильный сигнал, который будет подаваться выходному устройству. Этот метод получил наиболее распространение при резервирование.

Увеличение вероятности безотказной работы, характеризуется коэффициентом: , где -вероятность безотказной работы резервированной системы; 0-вероятность безотказной работы нерезервированной системы.

График изменения при различных значениях Рi и числа резервных элементов m показывает, что при Рi<0.5 <1, такое резервирование не целесообразно. При Рi>0.5 >1 увеличение безотказности при резервировании. Чем больше число резервных элементов тем выше .

Рассмотренные выше характеристики надежности под которыми подразумеваются вероятность безотказной работы, вероятность отказа, интенсивность, мат ожидание (средняя наработка) – позволяют оценить надежность простых элементов в процессе их эксплуатации и хранении. Однако эти характеристики позволяют установить отношение между временными составляющими цикла эксплуатации, т.е. они не учитывают время. Затрачиваемое на профилактику, ремонт, не учитывают удобство эксплуатации, готовность изделия к работе. Поэтому вводятся дополнительные характеристики надежности, которые называются коэффициентами надежности. Все коэффициенты подразделяются:

1. Коэффициенты, характеризующиеся временем работы и временем простоя. К ним относятся коэф. готовности, коэф. вынужденного простоя и профилактики.

2. Коэффициенты, характеризующиеся частоту профилактических работ – частота профилактики.

3. Коэффициенты, характеризующие влияние надежного элемента установленного в данном изделии на надежность этого изделия. К ним относятся коэф. отказов, коэф. расхода элементов.

4. Прочие коэффициенты. К ним относятся коэф. значимости элемента, стоимость эксплуатации и ремонта и др.

Коэффициент готовности – это отношение времени безотказной работы к сумме времени безотказной работы и времени восстановления: .

время безотказной работы, время профилактики (ремонта).

В не входит время хранения и время которое тратится на подготовку изделия после простоя, т.к. время простоя не является характеристикой надежности. Время, затраченное на подготовку мало и слабо характеризует надежность.

. Равенство (2) является статистическим выражением коэффициента готовности. Для перехода к определению вероятностного используют среднее значение (средними величинами).

, где - среднее время восстановления, - среднее время между соседними отказами.

Равенство (3) устанавливает зависимость между Кг и основными вероятностными количественными характеристиками. Такими характеристиками может быть частота отказа . , если , то , тогда . Выражение (5) есть вероятность того, что система исправна в любой момент времени. (5) является вероятностным выражением коэффициента готовности.

Время восстановления среднее существенно зависит от надежности, чем выше надежность тем еже производятся ремонт, тем меньше среднее время восстановления, т.к. коэффициент готовности зависит от времени восстановления, то этот коэффициент также характеризует эксплуатационные качества изделия, т.е. удобство, качество эксплуатации и т.д.

Однако равное значение коэффициента готовности изделия ещё не означает равнозначность изделия.

Кг – является характеристикой только для длительной непрерывной работы и должен решать задачи в течении короткого промежутка времени. Даже свойство коэффициента ограничивает его универсальность при оценке надежности и удобства эксплуатации.

Коэф. вынужденного простоя – называется отношение времени восстановления к сумме времени восстановления, безотказной работы.

, . Оперируя средними величинами получаем выражение: . Из сравнения (3) и (7) следует: .

Для длительно эксплуатирующего изделия коэффициент простоя стремится к постоянной величине: . Выражение (9) определение того, что в установившемся процессе, что изделие в любой момент времени будет в исправном состоянии (состоянии восстановления). Из равенств (8) и (9) следует, что коэффициент простоя является производной от коэф. готовности, поэтому этот коэффициент обладает всеми достоинствами и недостатками коэф. готовности.

Коэффициент профилактики – это отношение времени восстановления ко времени безотказной работы: . . Сравнивая (11) и (3) получим: . Коэффициент простоя через частоту отказа записывается в виде: . Так же как Кг коэф. профилактики обладает теме же достоинствами и недостатками.

Частота профилактики –называется отношение числа осмотра и ремонтов изделия к времени безотказной работы и времени восстановления, взятых за определенный календарный срок.

, разделим числитель и знаменатель на . . может быт выражена через Кг.

. - также как и все рассмотренные коэффициенты характеризуют надежность изделия и удобство эксплуатации. Из (15) и (16) следует что, чем надежней изделие, чем больше tcp и чем меньше n_oc, тем меньше частота профилактики. Однако уменьшение числа осмотров может привести к уменьшению времени между отказами – это приведет к увеличению частоты профилактики и понижению коэффициента надежности. Поэтому существует оптимальное число осмотров, при которых частота профилактики и коэф. простоя являются наивыгоднышными. Частота профилактики позволяет определить необходимое число ремонтов и осмотров.

Дата добавления: 2015-04-30