Резервирование надёжности презентация

т. е. введением дополнительных средств и возможностей сверх минимально необходимых для выполнения объектом заданных режимов.

Примеры резервирования:
запасные части (холодный резерв),
резервные машины,
дублирующие (избыточные) узлы и агрегаты.

Резервирование приводит к удорожанию конструкции машины или оборудования, поэтому оно должно быть экономически обоснованным.

дополнительные функции.

Например: использование одновременно амортизирующих и связывающих (крепежных) элементов типа амортизаторов.

дополнительные нагрузки.


Например: за счет коэффициента запаса прочности.

для выполнения объектом заданных функций.



Резервным называют элемент, предназначенный для обеспечения работоспособности объекта в случае отказа основного элемента.

к числу резервируемых основных.



Дублирование — резервирование, кратность которого равна единице.

элементов:

последовательное,
параллельное.

за собой отказ всей системы.


Большинство механизмов передач машин представляет собой систему последовательно соединенных элементов.

Последовательное соединение элементов

элементов определяется по формуле умножения вероятностей независимых событий и равна произведению вероятностей безотказной работы составляющих ее элементов

qпосл будет

При одинаковой вероятности безотказной работы Pi всех (i = 1...n) последовательно соединенных элементов имеем

элементов (n = 50) с вероятностью безотказной работы каждого элемента Pi = 0,99.


Вероятность безотказной работы всей системы равна

нарушается только при условии отказа всех параллельных элементов, входящих в совокупность.

резервирования.

Последовательное или параллельное соединения, каждое в отдельности, могут обеспечить лишь частичное резервирование.

Для обеспечения полного резервирования надо применять и то и другое соединение одновременно.

Пример. Фильтр гидросистемы может отказать в результате засорения и(или) разрушения. При засорении резервирование может быть обеспечено параллельным включением резервного фильтра, а при разрушении — последовательным.

присоединены к основным и постоянно находятся в том же режиме, что и основные, то это является нагруженным резервом.

быть подсчитана следующим образом: если обозначить через ql q2, ... qn вероятность появления отказа каждого из элементов за время t, то отказ системы в случае параллельного соединения qпар произойдет при условии отказа всех n элементов, т. е.

Вероятность безотказной работы системы Рпар будет

элементов (n = 3). Вероятность отказа каждого элемента qi = 0,1. Вероятность безотказной работы данной системы:

подфарники, габаритные огни, которые соединены методом резервирования, т. е. параллельно, по два изделия в каждой цепи. Отказ в работе одного объекта, например фары, не вызывает потерю освещения и позволяет продолжить эксплуатацию машины.

режиме (золотники гидрораспределителя для присоединения выносных гидроцилиндров), чем основной элемент, то это является облегченным резервированием.

В качестве холодного (ненагруженного каким-либо образом) резерва надежности являются запасные части.

состоит из подушек и ремней безопасности. Вероятность безотказной работы ремней безопасности Рр = 0,98, а подушек безопасности Рп = 0,97.

Вероятность отказа ремней (qр) и подушек (qп) соответственно можно записать так:

Вероятность полного отказа системы безопасности (qt) будет записана так:

вероятность безотказной работы системы безопасности (РT) можно записать как

несет нагрузки.

В этом случае используется резервирование замещением, при котором функции основного элемента передаются резервному только после отказа основного.

объекта резервируется одним или несколькими резервными, каждый из которых может заменить любой отказавший основной элемент, называется скользящим резервированием.

качестве резерва отдельные сборочные единицы (детали) сложных агрегатов нежели сам агрегат.

То есть, имея в оборотном фонде отдельные элементы, например, двигателя — головку блока цилиндров, узлы топливной аппаратуры, цилиндро-поршневую группу и т. п., можно восстановить одновременно работоспособность нескольких тракторов, чего нельзя сделать при одном резервном двигателе, объединяющем все вышеперечисленные узлы.

Расчеты показывают, что один запасной двигатель внутреннего сгорания, расчлененный на отдельные элементы, дает примерно такой же эффект, как и пять запасных двигателей, хранящихся в сборе.

называется раздельным резервированием.

При раздельном резервировании имеется возможность включить резервный элемент при выходе из строя любого, что значительно повышает надежность.

При раздельном резервировании вероятность безотказной работы системы, состоящей из n последовательно соединенных элементов, вычисляется по формуле

вероятность безотказной работы системы при раздельном резервировании вычисляется по формуле:

по четыре последовательно соединенных элемента в каждой (n = 4). Вероятность безотказной работы каждого элемента Р = 0,9. Вероятность безотказной работы всего соединения будет

называется общим резервированием

При общем резервировании вероятность безотказной работы (Р0) можно записать как

где Pi, Pj — соответственно вероятность безотказной работы одного элемента и всей цепи; m — количество цепей; n — количество элементов одной цепи.

Pi = Р, вероятность безотказной работы (Р0) можно записать как

Подставив в формулу исходные данные предыдущего примера, получим

Р0 = 1 - (1 - 0,94)3 = 0,958.

чем при раздельном.

Поэтому, например, выгоднее иметь сменные перепускные и предохранительные клапаны в запасе, нежели запасной распределитель в сборе.

Например, может применяться общее резервирование отдельных объектов и раздельное резервирование наиболее ответственных и менее надежных элементов.

восстановлением, при котором работоспособность любого основного и резервного элементов объекта в случаях возникновения их отказов подлежит восстановлению.