Основные количественные характеристики надёжности технических объектов при различных видах резервирования

 

В основе расчета надёжности лежит описание технического объекта его математической моделью в виде структурной схемы надёжности. Структурная схема надёжности (ССН) представляет собой условное графическое изображение (запись), позволяющее отобразить техническое состояние объекта через состояние элементов с учётом их связей и функционального назначения.

Графический способ составления ССН заключается в условном представлении отдельных элементов в виде прямоугольников, соединённых между собой определённым образом с учётом воздействия отказов этих элементов на систему (объект) в целом.

Различают последовательное, параллельное (резервное) и смешанное соединение элементов по надёжности.

Последовательное соединение (рис. 1.3) характеризуется отказом объекта при отказе хотя бы одного элемента

 

					. . . . . . . .		N

 

Рис. 1.3

 

P_c(t)=P₁(t)·P₂(t)·...·P_N(t)=

для параллельного соединения (рис. 1.4.) отказ объекта наступает только при отказе всех элементов

 

		:
		N

 

Рис. 1.4

 

По способу включения резерва различают постоянное резервирование (рис. 1.5,а) и резервирование замещением (рис.1.5,б).

 

а) б)

 

Рис. 1.5

 

По схеме включения, резервирования может быть общее (рис. 1.6,а) и раздельное (рис. 1.6 б).

 

а) б)

 

Рис. 1.6

 

По краткости резервирования (отношению числа резервных элементов к числу основных) выделяют резервирование с целой кратностью и с дробной.

Кроме того, состояние резерва может быть нагруженным, облечённым и ненагруженным.

В теории надёжности часто используется экспоненциальный закон распределения времени наработки до отказа, так как он характерен для большинства сложных систем, состоящих из определённых однородных элементов, и даёт несложные расчётные формулы. Кроме того, его можно использовать и в тех случаях, когда пренебрегают влиянием приработки, износа и старения. При этом

Для расчёта надежности последовательно соединённых элементов по надёжности

Р_с(t)=e^-lct, где l_c= ,

а при l_ct £ 0,01 с погрешностью, не превышающей 1 %

P_c(t)» 1- l_ct.