Реферат надежность технических систем
Обновлено: 02.07.2024
Содержание
Работа содержит 1 файл
курсовой.doc
Федеральное агентство по образованию
Томский государственный архитектурно-строительный университет
КУРСОВАЯ РАБОТА
НАДЕЖНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ И ТЕХНОГЕННЫЙ РИСК
Выполнила студентка гр. 416 Иванова А.С.
Руководитель Иванчикова О. А.
Цели и задачи курсовой работы……………………………………………………………… . 4
4.1 Расчет основных показателей опасности риска для бетонных работ…………..10
4.2. Расчет основных показателей опасности риска для земляных работ. …………11
4.3. Расчет основных показателей опасности риска для каменных работ………….12
4.4. Расчет основных показателей опасности риска для кровельных работ………..13
4.5. Расчет основных показателей опасности риска для монтажных работ………..14
4.6. Расчет основных показателей опасности риска для отделочных работ………..15
4.7. Расчет основных показателей опасности риска для погрузочно-разгрузочных 16
4.8. Расчет основных показателей опасности риска для плотничных работ……….17
4.9. Расчет основных показателей опасности риска для вспомогательных работ…18
5. Требования безопасности при выполнении монтажных работ
Список использованной литературы…………………………………………………… ……23
В связи с развитием современной техники особую важность приобрели многочисленные вопросы повышения надежности и безопасности различного рода устройств и технических систем. Комплексная механизация и автоматизация производственных процессов ставит перед руководителями производств исключительно ответственные задачи, которые должны выполняться безупречно на протяжении всего периода работы технических систем.
Особенность всякой технической системы состоит в том, что при отказе весьма ограниченного числа ее элементов наступает отказ системы, он может привести к тяжелым последствиям-авариям, несчастным случаем на производстве или даже к смертельным исходам.
В настоящее время в мире значительно возрос удельный вес аварий, несчастных случаев, происходящий из-за неправильных действий технического обслуживания персонала, что связано с недостаточностью профессионализма, а также умение принять оптимальное решение в сложной критической обстановке в условиях дефицита времени, психологическими перегрузами, неинформированностью и др.
Причинами аварий и несчастных случаев нередко служат конструктивные и эргономические дефекты - несоответствие конструкций и компоновки технических систем возможностям человека.
Цели и задачи курсовой работы
Задачами курсовой работы являются:
1. Системный метод анализа опасности и риска
Каждый из классификаторов подсистем социотехнической системы должен отвечать основным принципам: полнота, однозначность, достоверность, узнаваемость и относительная простота.
Подсистемы находятся в тесной взаимосвязи, дополняя и раскрывая друг друга.
Классификаторы подсистем создаются с учетом специфики анализируемой технической системы и поставленным перед исследователем задач.
3. Таблица исходных данных
| Виды строительных работ (элементы подсистемы «Технология) | Число несчастных случаев | Дни нетрудоспособности без учета смертельных исходов | Удельное время риска,% | Численность работающих,V | Заработная плата работающих, е | |
| всего | Из них со смертельным исходом | |||||
| 1. Бетонные | 24 | 0 | 240 | 14,3 | 277 | 277000 |
| 2. Земляные | 5 | 1 | 50 | 3 | 364 | 364000 |
| 3. Каменные | 15 | 0 | 150 | 9 | 404 | 404000 |
| 4. Кровельные | 14 | 1 | 140 | 8,4 | 391 | 391000 |
| 5. Монтажные | 17 | 2 | 170 | 10,2 | 282 | 282000 |
| 6. Отделочные | 24 | 0 | 240 | 14,4 | 345 | 345000 |
| 7. Погрузочно-разгрузочные | 32 | 0 | 320 | 19,2 | 357 | 357000 |
| 8. Плотничные | 16 | 0 | 160 | 9,6 | 362 | 362000 |
| 9.Вспомогательные | 20 | 1 | 200 | 12 | 359 | 359000 |
4. Расчет основных показателей опасности риска
1) Коэффициент частоты:
- без учета смертельных исходов;
- с учетом смертельных исходов,
где U-число несчастных случаев без учета смертельных исходов;
nc- число несчастных случаев со смертельным исходом;
V- численность работников.
2) Коэффициент тяжести:
- без учета смертельных исходов;
- с учетом смертельных исходов,
где Tu – дни нетрудоспособности без учета несчастных случаев со смертельным исходом;
Последствия несчастного случая со смертельным исходом, согласно рекомендациям Международной организации труда, условно приравнены к 7500 дням потери трудоспособности.
3) Потенциал опасности
- без учета смертельных исходов;
- с учетом смертельных исходов.
- без учета смертельных исходов;
- с учетом смертельных исходов.
g - удельное время риска, %
5) Показатель класса опасности
- без учета смертельных исходов;
- с учетом смертельных исходов.
где е – заработная плата всех застрахованных работников за одинаковый( обычно пятилетний период времени).
4.1. Расчет основных показателей опасности риска для бетонных работ
2.3 Расчетов для системы со структурным резервированием Заключение Литература Графическая часть Ведение Надежностью называют свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортировки. Расширение условий эксплуатации, повышение ответственности выполняемых техническими системами (ТС) функций, их усложнение приводит к повышению требований к надежности изделий.
Надежность является сложным свойством, и формируется такими составляющими, как безотказность, долговечность, восстанавливаемость и сохраняемость. Основным здесь является свойство безотказности — способность изделия непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение времени. Потому наиболее важным в обеспечении надежности ТС является повышение их безотказности.
Глава 1. Общая часть
1.1 Надежность. Основные количественные показатели надежности технических систем Надежность — свойство системы сохранять во времени и в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность системы выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях эксплуатации Надежность, в сущности, является характеристикой эффективности системы.
Обобщенное количественное значение надежности системы в большинстве случаев трудно непосредственно получить из первичной информации, кроме того, она не позволяет оценить влияние различных этапов разработки и эксплуатации системы, поэтому надежность целесообразно рассматривать по трем главным составляющим, которые являются свойствами системы и могут характеризоваться как качественно, так и количественно:
- безотказность;
- восстанавливаемость (ремонтопригодность);
- готовность;
- Безотказность — свойство системы сохранять работоспособность в течение требуемого интервала времени непрерывно без вынужденных перерывов.
Безотказность системы является одной из главных и определяющих составных частей надежности автоматической системы.
Для фиксированного интервала времени безотказной работы и заданных условий эксплуатации автоматическая система может находиться в одном из двух состояний: работоспособном (состояние, при котором значения параметров, характеризующих способность системы выполнять заданные функции, находятся в пределах, установленных нормативно-технической документацией) и неработоспособном (состояние системы, при котором значение хотя бы одного параметра не находится в указанных пределах).
Эти состояния системы представляют противоположные события, поэтому для них справедливо равенство, основное статическое уравнение безотказности системы:
где: Р — безотказность (надежность) системы;
Безотказность автоматической системы может служить лишь общей характеристикой системы, не позволяющей проследить влияние безотказности отдельных ее частей на безотказность автоматической системы в целом Разделение автоматической системы на элементы зависит от решения конкретной задачи при оценке ее надежности.
Восстанавливаемость — свойство системы, заключающееся в ее приспособленности к предупреждению, обнаружению и устранению причин возникновения отказов, а также поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонтов.
Восстановлением называется событие, заключающееся в переходе системы из неработоспособного состояния в работоспособное, вследствие не только корректировки, настройки, ремонта, но и вследствие замены отказавшего оборудования или элемента на работоспособный. Соответственно, к невосстанавливаемым относят системы, восстановление которых непосредственно после отказа считается нецелесообразным или невозможным, а к восстанавливаемым — системы в которых производится восстановление непосредственно после отказа.
Восстанавливаемость автоматической системы является характеристикой ее качества, поэтому восстанавливаемость можно определить как свойство системы, позволяющее обслуживающему персоналу определенной квалификации восстановить систему при заданных окружающих условиях.
Под количественным значением восстанавливаемости системы понимается вероятность того, что параметры ее будут восстановлены до требуемых значений за данный интервал времени обслуживающим персоналом определенной квалификации при заданных окружающих условиях.
Восстанавливаемость систем в значительной степени влияет на готовность системы к выполнению заданных ей функций.
Безопасность автоматизированных систем
. время от степени безопасности зависит благополучие, а иногда и жизнь многих людей. Такова цена за усложнение и повсеместное распространение автоматизированных систем обработки информации [6 . ИС делятся на: автоматизированные : информационные системы, в которых автоматизация может быть неполной (то есть требуется постоянное вмешательство персонала); автоматические : информационные системы, в которых .
Восстановление системы может быть двух типов:
Профилактическое, или плановое восстановление, предупреждает отказы или неправильное функционирование системы настройкой, регулировкой, а также чисткой, смазкой системы и замену узлов или деталей системы, которые имеют критические значения параметров.
Корректирующее, или неплановое восстановление, требуется при отказах системы.
Восстанавливаемость и не восстанавливаемость представляют противоположные события, поэтому, как и в случае безотказности системы, основное уравнение восстанавливаемости имеет вид Рв + Qb =1
технический система надежность резервирование где Рв — восстанавливаемость;
Восстанавливаемость системы определяется двумя группами основных факторов.
Первую группу составляют факторы, относящиеся к схеме и конструкции системы (сложность системы, взаимозаменяемость отдельных узлов и блоков, конструктивное оформление системы для удобства обслуживания, доступность к отдельным элементам и некоторые другие).
Вторую группу составляют эксплуатационные факторы (опыт, подготовка и мастерство обслуживающего персонала, а также степень совершенства руководства обслуживающим персоналом, методика проверочных испытаний системы, совершенство снабжения запасными частями и др).
Восстанавливаемость можно существенно увеличить, применяя современные методы обнаружения и устранения неисправностей в системе. Эти методы развиваются в трех направлениях:
1 создание встроенных в систему диагностирующих устройств или применение специальных автоматических тестеров;
2 разработка методов и оборудования для граничных испытаний позволяющих профилактически заменять элементы, параметры которых в значительной степени изменились вследствие износа или старения;
3 перераспределение функций, выполняемых элементами при появлении отказов, и самонастройка параметров системы, При этом структура системы выбирается таким образом, чтобы элементы, принявшие на себя функции отказавших элементов, в условиях повышенных на них нагрузок были бы в состоянии обеспечить эффективную работоспособность системы до окончания выполнения стоящих перед системой задач. Отказавшие элементы можно восстановить в период проведения профилактических мероприятий.
Готовность — свойство системы выполнять возложенные на нее функции в любой произвольно выбранный момент времени в установившемся процессе эксплуатации. Готовность определяется как безотказностью, так и восстанавливаемостью системы.
Готовность системы определяется ее безотказностью и восстанавливаемостью, которые в свою очередь являются вероятностными характеристиками системы. Таким образом, готовность системы также является вероятностной характеристикой.
Готовность — вероятность того, что система в рассматриваемый момент времени готова для выполнения предназначенных ей функций, т. е. система должна быть готова к выполнению предназначенных ей функций к началу рабочего интервала времени. Для ряда автоматических систем связи, защиты, блокировки обычно требуется постоянная готовность.
В общем виде готовность системы определяется через вероятность отказа Q и невосстанавливаемость Qв по следующей формуле:
Система бронирования гостиничных услуг. Бронирование — .
. посвящена данная работа, состоит в том, что в ней подробно рассматривается процесс бронирования, как важная часть доходности гостиницы, разбираются функции и процедуры современных программ и технологий по бронированию гостиничных .
Уравнение (1.4) показывает, что готовность системы при фиксированной одной характеристике безотказности или восстанавливаемости может быть повышена за счет увеличения другой. В частности, при низкой безотказности системы готовность может быть увеличена соответствующим увеличением восстанавливаемости. Если восстановление систем не производится, то, как следует из уравнения (1.4), готовность определяется безотказностью системы.
1.2 Методы повышения надежности В соответствии с тремя главными фазами, которые проходит каждая система, будем рассматривать три метода повышения надежности систем: при проектировании, производстве и эксплуатации.
Следует отметить, что только объединенными мерами на каждой из этих фаз можно добиться высокой надежности создаваемой и эксплуатируемой системы. Тем не менее, решающее влияние на надежность автоматических систем оказывает фаза проектирования.
Наряду с выбором простой схемы, большое влияние на безотказность системы имеет выбор стабильной схемы. В стабильной по принципу действия схеме обычно наблюдаются минимальные связи между параметрами отдельных элементов, а также обеспечивается минимальное влияние отклонений параметров элементов на величину ошибки в выходной величине системы. Таким образом, выбор простой и стабильной по принципу действия схемы является одной из главных мер обеспечения высокой безотказности системы как при внезапных, так и при постепенных отказах.
Большое влияние на безотказность системы оказывают условия ее работы, а именно: воздействующие на систему и элементы механические, климатические нагрузки и т. д. При проектировании системы необходимо максимально уменьшить влияние внешних и внутренних нагрузок на систему и ее элементы.
В качестве дополнительных конструктивных мер, обеспечивающих повышение безотказности, можно указать на методы снижения влияния механических нагрузок путем применения специальных конструктивных форм устройств, амортизаторов Таким образом, на стадии проектирования надежность нерезервированной системы обеспечивается следующими основными методами:
1 выбором простых и стабильных схем, учитывающих также возможности повышения надежности системы при эксплуатации;
2 применением качественных и перспективных элементов и выбором режимов работы элементов, соответствующих пониженным электрическим нагрузкам;
3 разработкой конструкции системы и приборов, обеспечивающей минимальные нагрузки на систему и элементы, а также удобство обслуживания системы.
Если в результате проектирования нерезервированной системы не удается обеспечить требуемую безотказность, можно применять следующие методы повышения надежности системы при эксплуатации:
1 обратные связи;
Применение отрицательных обратных связей позволяет стабилизировать параметры отдельных узлов, блоков и приборов системы, т. е. уменьшать вероятность отказа системы вследствие постепенных отказов.
Повышение надежности изделий и систем может быть достигнуто с помощью резервирования.
Резервирование бывает информационное, временное, функциональное, аппаратурное и структурное. Аппаратурное резервирование обеспечивается применением нескольких одинаковых устройств для достижения заданной цели, например, прием и запись уникальной информации одновременно на 2—3 устройства. Структурное (схемное) резервирование состоит в применении специальных схем соединений основного и резервного элементов.
Используют поэлементное резервирование и резервирование всей цепи основных элементов (нагруженный резерв).
В полностью резервированной системе отказ одного или нескольких элементов не приводит к отказу всей системы. При постоянном резервировании, которое иногда называют пассивным, резервные устройства постоянно включены в схему, при этом до момента ремонта включенными в схему остаются и отказавшие устройства. Постоянное резервирование отличается простотой схем, возможностью применения к различным конструкциям (системам, приборам, узлам, элементам) и даже к внутриэлементным связям.
Для ряда устройств автоматических систем постоянное резервирование технически трудно осуществить, а в некоторых случаях даже невозможно.
Резервирование с поэлементным замещением (ненагруженный резерв).
Достоинство — в сохранении ресурса резервных элементов. Недостаток — в дополнительной возможности отказа переключающего элемента.
Резервирование с общим замещением (ненагруженный резерв).
Общее правило, которое можно применять в схемном резервировании, гласит: чем мельче масштаб резервирования, тем больше надежность.
Резервирование осуществляют также с применением логических схем. Такое резервирование называют активным. Применение логических схем обеспечивает неизменность параметров схемы при отказах элементов, повышает безотказность системы при их использовании для устройств, характеризующихся отказами двух типов, позволяет сохранять ресурс резервных устройств, находящихся в режиме ожидания в ненагруженном состоянии. Резервирование с логическими схемами неизбежно связано с применением дополнительных устройств в виде индикаторов отказа, переключателей и т. д.
Надежность автоматической системы может в значительной степени снизиться также под воздействием внешних помех, перемежающихся или самовосстанавливающихся отказов и др., приводящих к искажению передаваемой информации. В этих случаях эффективным средством повышения надежности систем является применение, особенно в дискретных информационных системах, самокорректирующих кодов и избыточности передаваемой информации. Применение того или иного метода резервирования зависит от конкретных условий, от назначения и особенностей работы системы.
В общем случае невозможно применением только одного метода резервирования добиться высокой надежности автоматической системы. Высокая надежность системы может быть обеспечена только в результате комбинированного применения методов резервирования. Одним из направлений создания высоконадежных автоматических систем на основе комбинированных методов резервирования является применение самонастраивающихся и самоорганизующихся систем. При помощи постоянного резервирования можно обеспечить функционирование системы с вероятностью, весьма близкой к единице. Однако при отказах резервных элементов в значительной степени могут измениться выходные параметры, при этом отклонения параметров могут быть такими, что, несмотря на отсутствие отказа системы, она не удовлетворяет предъявляемым требованиям. Комбинированное применение постоянного резервирования и метода самонастройки параметров при отказе резервных элементов позволяет избежать недостатков, присущих только постоянному резервированию. Еще большие возможности повышения надежности могут представиться в результате применения самоорганизующихся систем, в которых при отказах отдельных элементов или изменении внешних условий изменяется структура системы, перераспределяются функции между ее отдельными элементами.
Одним из наиболее важных средств обеспечения высокой безотказности системы на стадии эксплуатации является строгое соблюдение условий технологических процессов.
Соблюдение установленных технологических процессов должно начинаться с входного контроля материалов и изделий, применяемых в системе, обеспечении при необходимости качественной замены материалов.
Наряду с производственным контролем безотказность сложных систем может быть существенно повышена, особенно для начального периода эксплуатации, проведением тренировочных испытаний системы (приработки) в производственных условиях. Это позволяет устранить большинство производственных и скрытых отказов, если приработка системы проходит при больших, по сравнению с номинальными, нагрузками.
Правильная организация эксплуатации системы является одним из решающих факторов обеспечения высокой надежности. Большое значение имеет и своевременное проведение профилактических мероприятий, позволяющих предупредить появление отказов системы в рабочий период времени. Одним из современных методов профилактики является прогнозирование отказов, позволяющее своевременно заменить так называемые критические элементы и тем самым исключить их отказы. Естественно, что полностью исключить отказы в рабочий период не удается, поэтому необходимо проектировать систему и правила ее эксплуатации таким образом, чтобы обеспечить минимальное время восстановления отказавшей системы. В этой связи большое значение имеет разработка схем автоматической проверки и обнаружения отказов (системы диагностирования), а также, если это возможно, и схем самовосстановления отказов. Из эксплуатационных факторов важная роль в поддержании высокой надежности автоматических систем принадлежит обслуживающему персоналу, его технической подготовке, опыту и другим качествам.
Таким образом, высокая надежность автоматических систем может быть обеспечена только комплексом методов, применяемых на всех фазах создания и эксплуатации системы.
Глава 2. Расчетная часть
2.1 Расчет структурной схемы надёжности На рис. 1. представлена структурная схема установки ЭЛОУ АВТ.
Рис 1. Структурная схема установки ЭЛОУ АВТ.
На рис. 2. представлена преобразованная структурная схема установки ЭЛОУ АВТ.
ГОСТ
Надежность технических систем, её свойства и показатели
Надежность технических систем – это способность системы и её элементов сохранять в течении определенного времени и в пределах установленных значений состояние всех параметров, необходимых для выполнения заданных функций.
Основными свойствами надежности технической системы являются:
- работоспособность (состояние при котором система работает в нормальном режиме),
- исправность (состояние объекта, при котором он соответствует всем установленным требованиям),
- предельное состояние (состояние объекта, при котором его использование противопоказано и или невозможно).
Технические системы могут быть восстанавливаемые (способные выполнять свои функции после ремонтных работ) и невосстанавливаемые (после отказа система окончательно теряет возможность выполнения поставленных задач).
Надежность один из самых важных показателей качества системы. Ее нельзя смешивать с другими показателями качества. Надежность - это комплексная характеристика системы или объекта, которая включает в себя ряд свойств и элементов.
Показатели надежности технических систем:
- Безотказность подразумевает способность системы, не останавливаясь, сохранять работоспособность, в течении установленных времени или пределов. К показателям, которые характеризуют безотказность относятся вероятность безотказной работы, интенсивность отказа в работе, средняя результативность системы, плотность отказов.
- Долговечность – способность системы выполнять поставленные задачи до первого отказа или ремонта. К показателям надежности относятся: технически ресурс, назначенный ресурс, срок службы.
- Ремонтопригодность – свойство объекта или технической системы к обнаружению причины возникновения отказов в работе и сохранением работоспособности после ремонтных работ.
- Сохраняемость – способность системы сохранять установленные эксплуатационные свойства.
Готовые работы на аналогичную тему
Основной причиной нарушения надежности технической системы или объектов является отказ.
Отказ технической системы – это событие, представляющее собой нарушение её работоспособности.
Отказы принято классифицировать по:
- Типу. Различают отказы функционирования (невозможность выполнения функций), параметрические (изменение установленных параметров).
- Природе возникновения. Бывают случайные и систематические.
- Объекту возникновения. Различают первичные (причиной отказа является сама система), вторичные (причиной отказа является воздействие предыдущих или текущих напряжений), инициированные (в результате ошибки сотрудника, работающего на этом оборудовании).
- Характеру возникновения. Бывают внезапные (наступающие в результате механического повреждения и не имеющие каких-либо предварительных признаков) и постепенные (отказ, происходящий медленно).
- Причине возникновения. Различают конструктивный отказ (из-за неудачной конструкции системы), производственный отказ (из-за нарушения технологии производства), эксплуатационный отказ (из-за нарушения правил использования).
- Характеру устранения. Бывают устойчивый, перемежающий (легок в устранении), средний (не вызывающий вторичных отказов), тяжелый (способный вызвать вторичные отказы).
- Степени потери работоспособности: полные и частичные.
- Легкости обнаружения: очевидные и скрытые
- Времени возникновения. Различают приработанные (происходящие в начальный период эксплуатации), нормальные, износные (вызванные старением составляющих элементов системы).
Способы обеспечения надежности технической системы
На этапе разработки технической системы и ее подготовки к вводу в эксплуатацию на предприятии обязательным мероприятием является разработка способов обеспечения надежности системы и ее элементов, а также научно исследовательская оценка её показателей.
Прогнозирование показателей надежности технической системы на стадиях планирования и разработки дает нужные данные для оценки параметров конструкции системы. Данный прогноз производят для каждого варианта конструкции системы и методом сравнения полученных результатов выбирают самую оптимальную.
В настоящее применяют несколько способов обеспечения надежности в зависимости от структуры предприятия и сферы его деятельности.
Конструктивные способы включают в себя создание запасов прочности конструкций системы, облегчение работы автоматизированных элементов системы, упрощение конструкций технической системы, увеличение показателей ремонтопригодности.
Технологические способы являются научно-обоснованными, их разработка происходит на стадии планирования строительства системы и ввода ее в эксплуатацию. Среди технологических способов различают два основных:
- Метод статистического контроля, который дает возможность вмешиваться в технологический процесс и предупреждать брак до наступления отказа.
- Выборочный метод, который подразумевает анализа готового продукта. Выявление брака готового продукта позволяет установить место и причины нарушения надежности системы.
Способы повышения надежности технической системы
Для увеличения показателей надежности технической системы проводят ряд мероприятий, которые делятся на четыре группы
Вторая половина XX в характерна появлением машин и систем высокой конструктивной сложности, способных выполнять ответственные задачи. В процессе их функционирования стало расти число отказов. Если нет устойчивого образования связанных между собой элементов, то не имеет смысла рассматривать какие-либо другие свойства машины или системы: качество, эффективность, безопасность, живучесть, управляемость, устойчивость. Ибо каждое из приведенных свойств имеет смысл при наличии изначального свойства любой системы – надёжности. Поэтому было естественным явлением становление в 50-е годы XX в новой научной дисциплины – теории надёжности как науки о закономерностях отказов различных систем: сначала технических, а затем и биологических, экономических и других классов систем.
Содержание
Нормативные ссылки. 5
Введение. 6
1 Теоретическая часть. 8
1.1 Основные понятия, термины и определения. 8
1.2 Показатели надёжности. 9
1.3 Основы расчёта надёжности. 10
1.3.1 Цели расчета надёжности. 11
1.4 Методы повышения надёжности технических систем. 12
2 Расчётная часть. 14
2.1 Расчет структурной схемы надёжности. 14
2.2 Преобразование заданной структурной схемы и определение
показателей надёжности. 17
Заключение. 30
Список использованных источников. 31
Вложенные файлы: 1 файл
НАДЕЖНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ.doc
Курсовой проект: 31 страниц, 8 рисунков, 1 таблица, 8 источников.
СТРУКТУРНАЯ СХЕМА, РЕЗЕРВИРОВАНИЕ, ОТКАЗ, ОБРАЗЕЦ, МОДЕЛИРОВАНИЕ, БЕЗОТКАЗНОСТЬ, РЕМОНТОПРИГОДНОСТЬ,
МЕТОД
Курсовая работа включает в себя решение двух заданий. Первое задание связано с построением структурной схемы надёжности технологической схемы (технологического процесса). Так же производится расчет надёжности данной системы.
Второе задание связано с преобразованием заданной согласно варианту структурной схемы и определением показателей надёжности. А так же разработка вариантов повышения надёжности данной схемы.
1 Теоретическая часть. . . ..
1.1 Основные понятия, термины и определения. .
1.2 Показатели надёжности. . .
1.3 Основы расчёта надёжности. . .
1.3.1 Цели расчета надёжности. . .
1.4 Методы повышения надёжности технических систем. .
2 Расчётная часть. . . .
2.1 Расчет структурной схемы надёжности.. . .
2.2 Преобразование заданной структурной схемы и определение
Список использованных источников. . .
При выполнении курсовой работы использованы следующие нормативные документы:
ГОСТ 2.104-68 ЕСКД. Основные надписи
ГОСТ 2.105-95 ЕСКД. Основные требования к текстовым документам
ГОСТ 2.301-68 ЕСКД. Форматы
ГОСТ 2.316-68 ЕСКД. Правила нанесения на чертежах надписей, технических требований и оформление таблиц
ГОСТ 7.1-2003 СИБИД. Библиографическое описание документа. Общие правила и требования составления документа
ГОСТ 2.004-2002 ЕСКД. Общие требования к выполнению конструкторских и технологических документов на печатающих и графических устройствах вывода ЭВМ
ГОСТ 2.106-96 ЕСКД. Текстовые документы.
ГОСТ 27.301-95 Надежность в технике. Расчет надежности. Основные положения. Минск, 1995. С. 12
Вторая половина XX века характерна появлением машин и систем высокой конструктивной сложности, способных выполнять ответственные задачи. В процессе их функционирования стало расти число отказов. Если нет устойчивого образования связанных между собой элементов, то не имеет смысла рассматривать какие-либо другие свойства машины или системы: качество, эффективность, безопасность, живучесть, управляемость, устойчивость. Ибо каждое из приведенных свойств имеет смысл при наличии изначального свойства любой системы – надёжности. Поэтому было естественным явлением становление в 50-е годы XX века новой научной дисциплины – теории надёжности как науки о закономерностях отказов различных систем: сначала технических, а затем и биологических, экономических и других классов систем.
Проблема обеспечения безопасной и эффективной эксплуатации сложных систем ещё далека от полного решения. Человеческие жертвы, радиоактивное заражение больших участков местности, огромные экономические потери – вот характерные результаты отказов сложных систем.
Особенностью проблемы надёжности является её связь со всеми этапами "жизненного цикла" технических систем от зарождения идеи создания до списания: при расчете и проектировании изделия его надёжность закладывается в проект, при изготовлении надёжность обеспечивается, при эксплуатации – реализуется. Поэтому проблема надёжности – комплексная проблема и решать её необходимо на всех этапах и разными средствами. На этапе проектирования изделия определяется его структура, производится выбор или разработка элементной базы, поэтому здесь имеются наибольшие возможности обеспечения требуемого уровня надёжности технических систем. Основным методом решения этой задачи являются расчеты надёжности (в первую очередь – безотказности), в зависимости от структуры объекта и характеристик его составляющих частей, с последующей необходимой коррекцией проекта. Некоторые способы расчета структурной надёжности рассматриваются в данной работе.
1 Теоретическая часть
1.1 Основные понятия, термины и определения
Надёжность – свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования.
Для количественной оценки надёжности используют так называемые единичные показатели надёжности (характеризуют только одно свойство надёжности) и комплексные показатели надёжности (характеризуют несколько свойств надёжности).
Безотказность – свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или наработки.
Ремонтопригодность – свойство объекта, заключающееся в приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем технического обслуживания и ремонта.
Долговечность – свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность от начала эксплуатации до наступления предельного состояния, то есть такого состояния, когда объект изымается из эксплуатации.
Сохраняемость – свойство объекта сохранять работоспособность в течение всего периода хранения и транспортировки.
Живучесть – свойство объекта сохранять работоспособность в экстремальных ситуациях.
Отказ – событие, заключающееся в полной или частичной утрате работоспособности.
Сбой – самоустраняющийся отказ или однократный отказ, устраняемый незначительным вмешательством оператора.
Наработка – время или объём работы.
Ресурс – наработка от начала эксплуатации до наступления предельного состояния.
Срок службы – календарная продолжительность от начала эксплуатации до наступления предельного состояния.
1.2 Показатели надёжности
Показатели надёжности количественно характеризуют, в какой степени данному объекту присущи определенные свойства, обуславливающие надёжность.
Показатели надёжности (например, технический ресурс, срок службы) могут иметь размерность, ряд других (например, вероятность безотказной работы, коэффициент готовности), являются безразмерными.
Количественной характеристикой только одного свойства надёжности служит единичный показатель.
Количественной характеристикой нескольких свойств надёжности служит комплексный показатель.
Единичные показатели надёжности:
1) Показатели безотказности:
а) вероятность безотказной работы P(t);
б) средняя наработка до отказа Тср;
в) средняя наработка на отказ То;
г) гамма-процентная наработка до отказа Тγ;
д) интенсивность отказов λ(t);
е) параметр потока отказов ω(t);
ж) средняя доля безотказной наработки I(t);
з) плотность распределения времени безотказной работы f(t).
2) Показатели долговечности:
а) средний ресурс;
б) гамма-процентный ресурс;
в) назначенный ресурс;
г) средний срок службы;
д) гамма-процентный срок службы;
е) назначенный срок службы.
3) Показатели ремонтопригодности:
а) вероятность восстановления работоспособного состояния;
б) среднее время восстановления работоспособного состояния;
в) интенсивность восстановления.
4) Показатели сохраняемости:
а) средний срок сохраняемости;
б) гамма-процентный срок сохраняемости.
Комплексные показатели надёжности:
1) коэффициент готовности – Кг;
2) коэффициент оперативной готовности – Kог;
3) коэффициент технического использования – Кти;
4) коэффициент планируемого применения – Кп;
5) коэффициент сохранения эффективности – Кэф.
1.3 Основы расчёта надёжности
Расчёт надёжности – это процедура определения значений показателей надежности объекта с использованием методов, основанных на их вычислении по справочным данным о надежности элементов объекта, по данным о надежности объектов-аналогов, данным о свойствах материалов и другой информации, имеющейся к моменту расчета.
В результате расчета определяются количественные значения показателей надёжности.
1.3.1 Цели расчета надёжности
Решение вопросов надежности и безопасности современных структурно-сложных технических систем и объектов осуществляется на всех стадиях жизненного цикла, от проектирования и создания, производства, до эксплуатации, использования – и утилизации. При этом могут преследоваться следующие цели:
а) обоснование количественных требований к надежности объекта или его составным частям;
б) сравнительный анализ надежности вариантов схемно- конструктивного построения объекта и обоснование выбора рационального варианта, в том числе по стоимостному критерию;
в) определение достигнутого (ожидаемого) уровня надежности объекта и/или его составных частей, в том числе расчетное определение показателей надежности или параметров распределения характеристик надежности составных частей объекта в качестве исходных данных для расчета надежности объекта в целом;
г) обоснование и проверку эффективности предлагаемых (реализованных) мер по доработкам конструкции, технологии изготовления, системы технического обслуживания и ремонта объекта, направленных на повышение его надежности;
д) решение различных оптимизационных задач, в которых показатели надежности выступают в роли целевых функций, управляемых параметров или граничных условий, в том числе таких, как оптимизация структуры объекта, распределение требований по надежности между показателями отдельных составляющих надежности (например, безотказности и ремонтопригодности), расчет комплектов ЗИП, оптимизация систем технического обслуживания и ремонта, обоснование гарантийных сроков и назначенных сроков службы (ресурса) объекта и др.;
Читайте также: