Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Сложная система и ее характеристики

Читайте также:
  1. Cимпатическая нервная система. Центральный и периферический отдел симпатической нервной системы.
  2. DNS-система
  3. I. Базовый состав ПК. Его вычислительные характеристики.
  4. I. основания геометрии. система аксиом Вейля евклидова трехмерного пространства
  5. I. Основные задачи обеспечения безопасности и информации в информационных системах
  6. I. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ПОЛОЖЕНИЯ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ В КОМПЬЮТЕРНЫХ СИСТЕМАХ
  7. I. Система социального регулирования общественных отношений.
  8. ISaGRAF 5++ACE Target–целевая система высокой производительности
  9. Windows NT как операционная система реального времени
  10. А. Колониальная система: основные этапы.
  11. Автоматизированная система контроля оплаты проезда (АСКОП)
  12. Автоматизированная система удаления отходов (АСИО)



 

Большинство изделий машиностроения являются сложными систе­мами, состоящими из отдельных узлов, деталей, агрегатов, систем управления и т.п.

Сложная система - это объект, предназначенный для выполне­ния заданных функций, который может быть расчленен на элемен­ты, каждый из которых также выполняет определенные функции и на­ходится во взаимодействии с другими элементами системы.

Понятие сложной системы условно. Оно может применяться к от­дельным узлам и агрегатам, к машинам, к системам машин. Большей сложностью обладают, обычно, автоматизированные системы. Сложная система работает, как правило, в широком диапазоне условий эксплуа­тации и при различных режимах.

Современные машины состоят из десятков и сотен тысяч отдельных деталей, и все это должно надежно функционировать в течение заданно­го периода времени. Оценка их надежности представляет серьезную проблему, поскольку сложная система обладает специфическими свой­ствами, особенно если ее структура, назначение и система управления приближаются к биологическим системам (кибернетические системы).

С позиций надежности сложная система обладает как отрицатель­ными, так и положительными свойствами.

Факторы, отрицательно влияющие на надежность сложных систем, следующие.

Во-первых, это большое число узлов, агрегатов, элементов, отказ каждого из которых может привести к отказу всей системы.

Во-вторых, сложные системы часто являются уникальными или имеются в нескольких экземплярах, и статистические данные не могут быть использованы для оценки их работоспособности. Это усугубляется также тем, что даже одинаковые системы могут работать в различных условиях эксплуатации и выполнять неодинаковые функции, поскольку их возможности весьма широки.

В-третьих, даже у систем и машин одинакового конструктивного оформления каждый экземпляр имеет индивидуальные черты. Незначи­тельные вариации свойств отдельных элементов сказываются на выход­ных параметрах системы. Подобно биологическим системам и для тех­нических устройств можно высказать следующее положение: чем сложнее система, тем большими индивидуальными особенностями она обладает.

Это положение весьма важно для разработки методов оценки и ис­пытания сложных систем.

Вместе с тем сложные системы обладают и такими свойствами, ко­торые положительно влияют на их надежность.

Во-первых, сложным системам свойственна в той или иной мере са­моорганизация, саморегулирование или самоприспособление, когда система способна найти наиболее устойчивое для своего функциониро­вания состояние.

Во-вторых, для сложной системы, как правило, возможно восстанов­ление работоспособности по частям, без прекращения ее функциониро­вания. Например, в сложном технологическом комплексе возможно временное отключение отдельных участков для их технического обслу­живания и ремонта.



В-третьих, не все элементы одинаково влияют на надежность слож­ной системы, и можно выделить ограниченное число тех элементов, которые в основном определяют ее работоспособность.

Анализ сложной системы связан с изучением ее структуры и тех взаимосвязей, которые определяют ее надежность.

При рассмотрении сложных систем их разбивают на элементы (зве­нья) с тем, чтобы вначале определить параметры и характеристики эле­ментов, а затем оценить работоспособность всей системы.

Теоретически любую машину можно условно разделить на сколь угодно большое число элементов, понимая под элементом узел, агрегат, деталь, часть детали.

Элемент - это составная часть сложной системы, которая может характеризоваться самостоятельными входными и выход­ными параметрами.

Элемент обладает следующими особенностями:

- состав элемента устанавливается в зависимости от поставленной задачи, и сам элемент может быть достаточно сложным и состоять из отдельных деталей и узлов;

- при определении надежности системы элемент не расчленяется на составные части, поэтому показатели безотказности и долговеч­ности относятся к элементу в целом;

- возможно восстановление работоспособности элемента независимо от других частей и элементов системы.

Выходные параметры элемента при их изменении в процессе экс­плуатации должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к на­дежности всей системы.

Выходные параметры каждого элемента могут по-разному влиять на надежность системы. Можно выделить три основных свойства этих па­раметров (рисунок 1):

Х1 – изменение параметра влияет на работоспособность лишь само­го элемента. Отказ данного элемента влечет, как правило, и отказ изде­лия;

Х2 – параметр участвует в формировании одного или нескольких выходных параметров всего изделия. Его изменения должны учиты­ваться в совокупности с изменением параметров данной категории для других элементов. По отклонению от номинала только данного пара­метра нельзя судить об отказе элемента;

Х3 – параметр влияет на работоспособность других элементов. Его изменение для некоторых элементов изделия аналогично изменению внешних условий работы (например, повышение температуры, вибра­ций, запыленности и т.п.).

 

Рисунок 1 – Выходные параметры элементов сложной системы

 

Каждый параметр может обладать одним или несколькими из перечисленных свойств.

В зависимости от того, какие свойства выходных параметров эле­ментов преобладают, будут формироваться и основные черты сложных изделий. Если у системы все элементы имеют параметры только I типа (Х1), т.е. влияющие на работу лишь самого элемента, то надежность каждого элемента может быть определена независимо от других частей системы.

Анализ надежности таких систем, как правило, более прост, по­скольку элементы работают как независимые и для обеспечения надеж­ности системы необходимо и достаточно обеспечить безотказную работу каждого элемента в отдельности. Такие системы более характерны для радиоэлектроники, где отдельные элементы, выполненные в виде транзисторных приборов, диодов, сопротивлений, конденсаторов и т.д., несут самостоятельные функции (как часто можно условно считать) и должны обеспечивать выходные параметры в определенном диапазоне, независимо от параметров других элементов. Заменой отказавшего эле­мента восстанавливается работоспособность системы.

Для машиностроения более характерны системы, у которых выход­ные параметры отдельных элементов участвуют в формировании вы­ходных параметров всего изделия (параметры типа Х2 на рисунке 1). В этом случае данные элементы нельзя считать независимыми и для каж­дого из них изолированно определять показатели надежности, напри­мер, вероятность безотказной работы. Здесь необходимо рассматривать всю систему или подсистему и учитывать как одновременное участие различных элементов в формировании выходного параметра системы, так и их взаимное влияние (выходные параметры типа Х3).

Например, надежность работы механической системы, предназна­ченной для точного перемещения ведомого звена, зависит от износо­стойкости всех звеньев, передающих движение. Износ каждого звена (зубчатых передач, кулачков, ходовых винтов, шарниров и т.п.) не мо­жет быть лимитирован независимо от износа других звеньев, так как больший износ одного из них может компенсироваться высокой износо­стойкостью другого.

Для сложных систем характерно комбинированное построение структуры, когда надежность отдельных подсистем может рассматри­ваться независимо.

Таким образом, с позиций надежности могут быть следующие струк­туры сложных систем:

расчлененные – у которых надежность отдельных элементов может быть заранее определена, т.е. отказ элемента можно рассматривать как независимое событие;

связанные – у которых отказ элементов является зависимым событи­ем, связанным с изменением выходных параметров всей системы;

комбинированные – состоящие из подсистем со связанной структур­ной и самостоятельным формированием показателей надежности для каждой из подсистем.

Отнесение расчлененных структур к радиоэлектронным системам, а связанных к механическим, приведенное выше, является условным и отражает методический подход, применяемый в этих областях.

Для современных технических систем наиболее характерна комби­нированная структура.

 





Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 1277; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ip: 54.166.232.243
Генерация страницы за: 0.008 сек.