Динамо-машины  Статические характеристики элементов 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 [ 119 ] 120 121 122 123 124 125 126 127

соответствует заштрихованной части графика и будет определять ненадежность детали, т. е. вероятность отказа детали за тот же промежуток времени. Это следует из того, что надежность и ненадежность являются противоположными событиями и

р (О = 1 - it). (396)

При графическом определении интеграла (395) следует помнить,

= 1,

(оо) = J а (t) dt =

поскольку всякая деталь имеет ограниченный срок службы и выход ее из строя в течение достаточно большого интервала времени является достоверным событием.

Очевидно также, что в общем случае для некоторого промежутка времени т = 2 - i. начало которого не соответствует началу эксплуатации,

р (т) = 1 - J а (О dt. (397)

4. РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ И СПОСОБЫ ЕЕ ПОВЫШЕНИЯ

Пусть элемент состоит из пг деталей, надежности которых для нужного интервала времени определены указанным выше способом и равны pi (t), р2 (t), . . ., Рт it). Отказы отдельных деталей элемента обычно могут рассматриваться как взаимно независимые события. Если отказ любой детали будет сопровождаться отказом элемента в целом, то на основании теоремы умножения независимых событий надежность элемента будет равна

Р (О = Р, (О Р2 (О Рт (О ==UPi it). .(398)

Это выражение показывает, что с увеличением числа деталей в элементе надежность последнего быстро уменьшается. В этих условиях в принципе можно повысить надежность путем повышения надежности входящих в элемент деталей или резервирования.

Повышение надежности отдельных деталей может быть достигнуто как за счет уменьшения их нагрузок (механических, тепловых, электрических), так и за счет применения более совершенных материалов (например, применение более температуростойких кремниевых триодов вместо германиевых триодов), более совершенной технологии и более тщательного контроля готовых изде-

ЛИЙ. Эти меры связаны, как правило, либо с увеличением габаритов, либо с существенным повышением стоимости изделий.

Резервирование обычно относится уже не к отдельным деталям, а к целым элементам, а чаще даже к целым группам (блокам) элементов регулятора. Различают резервирование общее (рис. 211, а) и раздельное (рис. 211, б).

При общем резервировании весь регулятор или его часть, состоящая из k элементов, резервируется в общем случае такими же регуляторами или его частями. Предполагается, что имеются устройства, которые при отказе основного регулятора автоматически

----

4ZZb-С

-cm----czzH

-i=z gt; lt;

1----с=И

4IZD-16

Рис. 211. Виды резервирования:

а - общее: б - раздельное

ВВОДЯТ В действие 1-й резервный регулятор; при отказе 1-го резервного регулятора - 2-й резервный и т. д.

Положим для простоты, ЧТО надежность всех k элементов одинакова, т. е.

Pi (о = Р2 (о = = рло = р (о- (399)

Тогда согласно выражению (398) надежность исходного нерезервированного регулятора

Рп (о = р* (о, (400)

а ее ненадежность согласно выражению (396)

Q (о = I - Р (о-

Ненадежность при параллельном резервировании также можно определить на основании теоремы умножения:

Qcp it) = Q {t) Qi (0 . . Qi (t),

a если все регуляторы одинаковые, то

Qop(0 = Q laquo;(0=[i-,(0]-

Тогда интересующая нас надежность регулятора при общем резервировании

(о = 1 - Q p (о = I - i - Р т- (401)

при раздельном резервировании каждый из элементов регулятора или его части самостоятельно резервируется такими же элементами.

Учитывая, как и в предыдущем варианте, одинаковую надежность р (t) всех k, входящих в исходный регулятор элементов, будем иметь ненадежность каждого резервированного элемента

что соответствует надежности

P(t)=i-[\-p(t)Y+K

Отсюда ненадежность регулятора при раздельном резервировании

(402)

Нетрудно видеть из сопоставления схем, приведенных на рис. 211, а и б, что

Ppp(t) gt;Pop(t) при fe gt;l.

Очевидно, что это достигается ценой усложнения переключающих устройств.

5. РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ ПО ОПАСНОСТЯМ ОТКАЗА ДЕТАЛЕЙ

Распространенным вариантом расчета надежности является расчет по опасностям отказа, который представляет собой одну из форм изложенного выше способа.

Опытные данные проверки надежности детали можно представлять в виде графика, приведенного не на рис. 210, а на рис. 212, где по оси ординат откладывается опасность отказа (интенсивность выхода из строя) Ki, т. е. число отказов Д laquo;/ за интервал времени Д/,- = t{ - ti+, отнесенное не к начальному числу деталей N , а к числу деталей, оставшихся исправными к началу рассматриваемого интервала времени. Таким образом, опасность отказа

где т - общее (накопленное) число деталей, отказавших к началу рассматриваемого интервала времени.

Рис. 212. Кривая опасности отказов