Повышения его надежности наиболее ненадежного узла

На основе выполненного количественного анализа узла рассмотрим способ повышения его надежности путем повышения наработки наиболее ненадежного узла.

1. По графику (рисунок 6, кривая P) находим для () - процентную наработку системы ч.

2. Проверочный расчет при ч показывает (таблица 5), что .

3. По условиям задания повышенная - процентная наработка системы ч.

4. Расчет показывает (таблица 4), что при ч для элементов преобразованной схемы (рисунок 6) , , и , следовательно, из четырех последовательно соединенных элементов минимальное значение вероятности безотказной работы имеет элемент D и именно увеличение его надежности даст максимальное увеличение надежности системы в целом.

5. Для того, чтобы при ч система в целом имела вероятность безотказной работы , необходимо, чтобы элемент D имел вероятность безотказной работы:

(13)

При этом значении элемент D останется самым ненадежным в схеме (рисунок 6) и рассуждения в п.4 останутся верными.

Очевидно, значение , полученное по формуле (13), является минимальным для выполнения условия увеличения наработки не менее, чем в 1.5 раза, при более высоких значениях увеличение надежности системы будет большим.

6. Чтобы разобраться, почему элемент D имеет самую маленькую вероятность безотказной работы, обратимся к рисунку 5 и таблице 4. Очевидно, что в элементе D самыми «слабыми» являются идентичные элементы A и С. В элементах A и С наименьшие значения вероятности безотказной работы принадлежат элементам 16 и 17. Элемент 16 включает в себя блоки 2 и 3, их значения Р также являются минимальными по отношению к остальным блокам, а элемент 17 включает в себя блоки 5 и 6. Так как блок 4 тоже входит в элемент D и является идентичным с блоками 2-3, 5-6, он тоже будет рассмотрен для определения минимальной необходимой вероятности безотказной работы элемента D.

7. Для определения минимально необходимой вероятности безотказной работы элементов 2-6 необходимо решить уравнение относительно при . Однако, т.к. аналитическое выражение этого уравнения связано с определенными трудностями, более целесообразно использовать графоаналитический метод. Для этого по данным таблицы 5 строим график зависимости .

График представлен на рисунке 7.

Рисунок 7. Зависимость вероятности безотказной работы системы D от вероятности безотказной работы ее элементов.

8. По графику при находим .

9. Так как по условиям задания все элементы работают в периоде нормальной эксплуатации и подчиняются экспоненциальному закону формула (10), то для элементов 2-3 при находим

(14)

10. Таким образом, для увеличения - процентной наработки системы необходимо увеличить надежность элементов 2-3, а следовательно и элементов 5-6 и снизить интенсивность их отказов с до , т.е. в 1,55 раза.

11. Результаты расчетов для системы с увеличенной надежностью элементов 2-6 приведены в таблице 6. Там же приведены расчетные значения вероятности безотказной работы системы D` и системы в целом P`. При ч вероятность безотказной работы системы, что соответствует условиям задания. График приведен на рисунке 6.

Таблица 6