Федеральнеагентство
залізничноготранспорту РФ
ІркутськийДержавний Університет
ШляхівПовідомлень
Кафедра: В«ЕЖТВ»
Курсовийпроект
Дисципліна:В«Основи теорії надійностіВ»
Аналіз тазабезпечення надійності технічних систем
Іркутськ 2008
Зміст
Частина1. Розрахунок і аналіз надійностісистеми відновлюваних об'єктів
1.1 Введення
1.2Формулювання завдання
1.3 Теоретичні відомості
1.4Розрахунок завдання
Частина2. Аналіз надійності та резервування технічної системи
2.1Введення
2.2Формулювання завдання
2.3Теоретичні відомості
2.4 Розрахунок завдання
2.4.1 Обчислення структурних функцій
2.4.2 Забезпечення нормативного рівнянадійності установки
Бібліографічнийсписок
Частина 1. Розрахунок і аналіз надійності системи відновлюванихоб'єктів
1.1Введення
Системи електропостачаннявідносяться до класу складних технічних систем і визначаються безліччювластивостей, з яких до числа найважливіших відноситься властивість надійності технічноїсистеми.
Надійнаробота пристроїв системи електропостачання є необхідною умовоюзабезпечення якісної і стійкої роботи залізничного транспорту. Аналізі забезпечення працездатного стану систем електропостачання на етапахпроектування і експлуатації - складна задача, для вирішення якоївикористовується математичний апарат теорії надійності.
Терміни тавизначення, що використовуються в теорії надійності, регламентовані ГОСТ 27.002-89В«Надійність в техніці. Терміни та визначення В». Надійність - властивість об'єктавиконувати задані функції, зберігаючи в часі і в заданих межах значеннявсіх експлуатаційних параметрів.
Надійністьоб'єкта характеризується наступними основними станами та подіями:
В· Справність - стан об'єкта, при якому вінвідповідає всім вимогам, встановленим нормативно-технічноюдокументацією.
В· Працездатність - стан об'єкта, при якому вінздатний виконувати задані функції, зберігаючи значення основних параметрів,встановлених НТД.
В· Граничний стан - стан об'єкта, при якому йогозастосування (використання) за призначенням неприпустимо або недоцільно.
В· Пошкодження - подія, що полягає у порушеннісправного стану об'єкта при збереженні його працездатного стану.
В· Відмова - подія, що полягає в порушенні працездатногостану об'єкта.
В· Критерій відмови - відмітна ознака абосукупність ознак, згідно з якими встановлюється факт виникненнявідмови.
Для деякихоб'єктів граничний стан є останнім у його функціонуванні, тобтооб'єкт знімається з експлуатації, для інших - певною фазою вексплуатаційному графіку, що вимагає проведення ремонтно-відновлювальнихробіт. У зв'язку з цим, об'єкти можуть бути розділені на два класи:
невідновлювані, для яких працездатність увипадку виникнення відмови, не підлягає, або з якихось причиннедоцільна; відновлювані, працездатність яких можебути відновлена, в тому числі і шляхом заміни елементів.
До числаневідновлювальних об'єктів можна віднести, наприклад, електронні таелектротехнічні деталі (діоди, опору, конденсатори, ізолятори іінші елементи конструкцій). Об'єкти, що складаються з багатьох елементів, наприклад,трансформатор, вимикач, електронна апаратура, євідновлюваними, оскільки їх відмови пов'язані з ушкодженнями одного абодекількох елементів, які можуть бути відремонтовані або замінені. У рядівипадків один і той же об'єкт в залежності від особливостей, етапів експлуатаціїабо призначення може вважатися відновлюваним чи невідновних.
Введенакласифікація відіграє важливу роль при виборі моделей і методів аналізу надійності.
Надійністьє комплексною властивістю, що включає в себе, в залежності від призначенняоб'єкта або умов його експлуатації, ряд складових властивостей, відповідноз ГОСТ 27.002-89:
безвідмовність; довговічність; ремонтопридатність;сохраняемость.
Безвідмовність - властивість об'єкта безупиннозберігати працездатність протягом деякого напрацювання або протягомдеякого часу.
Довговічність - властивість об'єкта зберігати працездатність до настанняграничного стану при встановленій системі технічного обслуговування іремонтів.
Ремонтопридатність - властивість об'єкта, що полягає в його пристосованості допопередження і виявлення причин виникнення відмов, підтримці івідновленню працездатності шляхом проведення ремонтів і технічногообслуговування.
Сохраняемость - властивість об'єкта безупинно зберігати необхідніексплуатаційні показники протягом (і після) терміну зберігання татранспортування.
В залежностівід об'єкта, надійність може визначатися усіма перерахованими властивостями абочастиною їх.
Напрацювання - тривалість або обсяг роботи об'єкта, яка вимірюється вбудь-яких неубивающей величинах (одиниця часу, число циклів навантаження,кілометри пробігу і т. п.).
Показникнадійності кількіснохарактеризує, якою мірою даному об'єкту притаманні певні властивості,обумовлюють надійність.
Одним зосновних показників надійності є функція надійності:
де: T -напрацювання до відмови, t - задана напрацювання. Таким чином, функція надійності єймовірність безвідмовної роботи (ВБР) об'єкта на інтервалі (0, t).
Функція ненадійностівизначається як ймовірність відмови (ВО) об'єкта на інтервалі (0, t):
Прианалізі системи, що складається з однотипних елементів з великим терміном служби, вбільшості практичних випадків вважають, що вірогідність безвідмовної роботиелементів однакова для всіх елементів і підпорядковується експоненціальним законом:
де О»- Інтенсивність відмов (ІВ) одного елемента: умовна щільність ймовірностівиникнення відмови невідновлювальної об'єкта на нескінченно малому інтервалічасу за умови, що до цього моменту відмова об'єкта не відбувся. Нагадаємо,що для експоненціального закону ИО постійна, що дозволяє отримати прості розрахунковівираження.
Приумови незалежності відмов елементів, ВБР ланцюга з l послідовно з'єднаних елементів визначиться на основітеореми множення ймовірностей:
де - інтенсивність відмовланцюга.
Припаралельному з'єднанні n елементів (блокВ«Один вхід-один вихідВ») ВО блоку визначається наступним виразом:
Методика розрахунківнадійності, вживана для систем електропостачання, грунтується на загальнійтеоретичній базі. При цьому враховуються істотні, з точки зору аналізу тарозрахунку показників надійності, структурні та функціональні особливості розглянутихсистем.
1.2Формулюваннязавдання
В· Визначити оцінки показниківнадійності (коефіцієнт готовності) для елементів системи, показаної на схемізаміщення, за даними статистки відмов та відновлення за період експлуатації N років, з урахуванням паспортних даних,наведених в Додатку 1 і 2.
В·Скласти модельструктури мережі для аналізу надійності логіко-імовірнісним методом і визначитизначення її показників. Розрахувати і побудувати графіки залежностікоефіцієнта готовності системи і ймовірності відмови живлення від кожногоджерела генерації на Lнаступних років експлуатації, з розбивкою по кварталах.
В·Зробити висновки пронеобхідності технічного обслуговування за критерієм мінімально допустимого рівнянадійності.
Умови розрахунку: знехтуватиненадійністю джерел живлення і шин 110 і 10 кв. Закони розподілувідмов та відновлення прийняти експоненціальними, відмови елементів -незалежні. Для двоколових ЛЕП враховувати тільки відмова 2-х ланцюгів. Длятрансформаторів враховувати тільки відновлення аварійним ремонтом.
Прийняти в даній задачі,що пропускна здатність усіх пристроїв мережі вище максимального навантаження.
1.3Теоретичнівідомості
У поставленому завданнюнеобхідно за стати...
