Разработка схем диспетчерской централизации системы "Нева", страница 14

Для параллельного соединения элементов (рисунок 21), при условии независимости отказов и стационарности их потока, отказ всей системы произойдет лишь после отказа всех ее элементов. В этом случае вероятность отказа всей системы будет равна произведению вероятностей отказов входящих в нее элементов.

 ;   .    (2)

где Qi - вероятность отказа i-го элемента;

m - количество параллельно соединенных элементов.

Рисунок 21 - Параллельное соединение элементов

Тогда вероятность безотказной работы всей системы

При увеличении числа параллельно включенных элементов вероятность безотказной работы системы растет, однако абсолютный прирост при этом уменьшается.

Определим вероятности безопасной работы блоков Б1-Б8.

При этом введем ряд допущений:

-  время безотказной работы элементов распределено по экспоненциальному закону, т.е. интенсивность отказов – величина постоянная;

-  надежность однотипных элементов считается одинаковой.

Интенсивность отказов элементов, используемых в блоках:

-  резисторов   1/ч;

-  диодов  1/ч;

-  транзисторов  1/ч;

-  конденсаторов   1/ч.

Расчет надежности блоков ведется для непрерывного режима работы элементов. Поэтому интенсивность отказов рассчитывается с поправочными коэффициентами:

 - учитывает наличие механических воздействий, принимается равным 1;

 - учитывает изменение нагрузки по отношению к  номинальной и температуру окружающей среды, принимается равным для:

-  транзисторов - 0.8;

-  диодов - 0.4;

-  резисторов - 0.4;

-  конденсаторов  - 0.2.

Определим интенсивность отказов с учетом поправочных коэффициентов  и  каждого элемента из выражения:

Тогда интенсивность отказов резистора будет равна

 1/ч;

Интенсивность отказов диода

 1/ч;

Интенсивность отказов транзистора

 1/ч;

  Интенсивность отказов конденсатора

.

1. В блоке Б1 используются следующие элементы [7]:

-  резисторы –  14 шт.;

-  транзисторы – 4 шт.;

-  конденсаторы – 4 шт.

Вычислим интенсивность отказов всех элементов одного типа по формуле:

где – количество элементов данного типа.

Тогда

 1/ч;

 1/ч;

 1/ч.

Определим интенсивность отказов всех элементов блока

Тогда

 1/ч.

Определим интенсивность отказов всего блока с учетом поправок на пайку и провода:

где  - число паек;

 - число проводов.

Определим число паек для элементов:

- для резисторов

;

- для транзисторов

;

- для конденсаторов

.

1/ч.

Определим среднее время  между двумя отказами

Тогда

 ч

Определим вероятность безотказной работы блока ЛШ за 10000 часов:

.

2. В блоке Б2 используются следующие элементы [7]:

-  диоды –  8 шт.;

Вычислим интенсивность отказов всех элементов одного типа по формуле:

 1/ч;

Определим интенсивность отказов всех элементов блока

 1/ч.

Определим интенсивность отказов всего блока с учетом поправок на пайку и провода:

Определим число паек для элементов:

- для диодов

;

1/ч.

Определим среднее время  между двумя отказами:

 ч.

Определим вероятность безотказной работы блока ЛШ за 10000 часов:

.

3. В блоке Б3 используются следующие элементы [7]:

-  транзисторы – 5 шт.;

-  диоды – 3 шт.;

-  резисторы – 1 шт.

Вычислим интенсивность отказов всех элементов одного типа по формуле:

 1/ч;

1/ч;

1/ч;

Определим интенсивность отказов всех элементов блока

1/ч.

Определим интенсивность отказов всего блока с учетом поправок на пайку и провода:

Определим число паек для элементов:

- для резисторов

;

- для транзисторов

;

- для диодов

.

1/ч.

Определим среднее время  между двумя отказами

 ч.

Определим вероятность безотказной работы блока ЛШ за 10000 часов:

.

4. В блоке Б4 используются следующие элементы [7]:

-  резисторы –  21 шт.;

-  транзисторы – 6 шт.;

-  конденсаторы – 6 шт.

Вычислим интенсивность отказов всех элементов одного типа по формуле:

 1/ч;

 1/ч;

 1/ч.

Определим интенсивность отказов всех элементов блока

 1/ч.

Определим интенсивность отказов всего блока с учетом поправок на пайку и провода: