Решение. 1. Определяем вероятность безотказной работы участка «аб»системы (здесь и в

1. Определяем вероятность безотказной работы участка «аб» системы (здесь и в дальнейшем для простоты будем опускать аргумент t).Согласно формулам (2.5) и (2.6)

Р_аб = 1 – (1 - Р_а1б) (1 - Р_а2б) = 1- (1 - Р_а1б)² = 1 - (1 - Р₃Р₄)².

2. Определяем вероятность безотказной работы участка системы

Р_бв = 1 - (1 – P₅)².

3. Определяем вероятность безотказной работы системы

Р_С = Р₁ · Р₂ · Р_аб · Р_бв = Р₁Р₂ [1 - (1 - Р₃Р₄)²] [1 - (1 - Р₅)²].

Следует заметить, что не всегда последовательное и параллельное соединения элементов в ССН совпадают с последовательным и параллельным соединением элементов в функциональных и принципиальных электрических схемах. Так, для увеличения емкости применяется параллельное соединение конденсаторов. Однако если рассматривать в качестве отказов только пробой обкладок конденсаторов, то такое соединение в CСH должно быть последовательным, так как пробой любого конденсатора приводит к отказу всей группы конденсаторов.

Параллельное, или резервное, соединение элементов в ССН позволяет повышать надёжность технических объектов путем увеличения их элементного состава и изменения структуры. В этой связи говорят о структурном резервировании.

В общем случае резервирование - метод повышения надёжности на основе введения избыточности. В свою очередь, избыточность это дополнительные средства или возможности сверх минимально необходимых для выполнения объектом заданных функций. Выделяют следующие виды резерва:

- дополнительные элементы, вводимые в структуру объекта;

- запас времени на выполнение задачи;

- избыток обрабатываемой информации;

- дополнительные функциональные возможности;

- запасы в способности объекта выдерживать перегрузки.

В соответствии с этим виды резервирования подразделяются на: структурное, временное, информационное, функциональное и нагрузочное.

Структурное резервирование - метод повышения надежности объекта, предусматривающий использование избыточных структурных элементов.

Временное резервирование - метод повышения надёжности объекта, предусматривающий использование избыточного времени для решения задач.

Информационное резервирование - метод повышения надёжности объекта, предусматривающий использование избыточной информации.

Функциональное резервирование – предусматривает расширение функций, реализуемых объектом.

Нагрузочное резервирование – заключается в способности объекта выдерживать перегрузки.

Далее (если не будет специально оговорено) под резервированием следует понимать структурное резервирование.

Основным параметром резервирования является кратность, под которой понимается отношение числа резервных элементов объекта к числу основных

m = ,

где m - кратность резервирования;

l - общее число элементов объекта;

n - число основных элементов объекта.

Классификация основных способов структурного резервирования приведена в табл. 2.4.

Общее резервирование - резервирование, при котором резерв предусматривается на случай отказа объекта в целом (рис.2.5; 2.7).

Раздельное резервирование - резервирование, при котором резерв предусматривается на случай отказов отдельных элементов объекта (рис.2.6).

Таблица 2.4

Признак классификации	Вид резервирования
Способ включения резерва	Постоянное резервирование Резервирование замещением
Схема включения резерва	Общее резервирование Раздельное резервирование
Кратность резервирования	С целой кратностью С дробной кратностью
Состояние резерва	Ненагруженный резерв Облегченный резерв Нагруженный резерв

Постоянное резервирование - резервирование, при котором резервные элементы участвуют в функционировании объекта наравне с основными (рис. 2.5, 2.6).

Резервирование замещением - резер­вирование, при котором функции основного элемента передаются резервному только после отказа основного элемента (рис.2.7).

При резервировании с целой кратностью величина n = 1, при резервировании с дробной кратностью n > 1. Для безотказной работы системы с кратностью резервирования необходимо, чтобы работоспособными были любые два элемента из трех.

Нагруженный резерв - резервный элемент, находящийся в том же рабочем режиме, что и основной.

	m

Рис. 2.5 Рис.2.6

Облегченный резерв - резервный элемент, находящийся в менее нагруженном рабочем режиме, чем основной.

Ненагруженный резерв - резервный элемент, практически не несущий нагрузок.

Рис.2.7

2.4. Расчет надёжности при различных способах структурного резервирования

Дата добавления: 2015-09-05