Розрахункова робота з Конструювання та технологія виробництва і надійність засобів автоматики. Розрахункова робота з Конструювання та технологія виробництва і надійність засобів автоматики. Робота № 528062

Розрахункова робота з Конструювання та технологія виробництва і надійність засобів автоматики

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

Інститут комп’ютерних технологій, автоматики та метрології

Факультет:

Не вказано

Кафедра:

Кафедра КСА

Інформація про роботу

Рік:

2016

Тип роботи:

Розрахункова робота

Предмет:

Конструювання та технологія виробництва і надійність засобів автоматики

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

Міністерство освіти і науки України Національний університет «Львівська політехніка» Інститут Комп’ютерних Технологій, Автоматики та Метрології Кафедра КСА Розрахункова робота з дисципліни: «Конструювання та технологія виробництва і надійність засобів автоматики» Завдання №1 (варіант 7) Опишіть закон логарифмічно-нормального розподілу, його властивості, приведіть зарактерні випадки його використання в теорії надійності. Намалюйте криві розподілу ,,,. Випадкова величина t буде розподілена за логоририфмічно-нормальним законом, якщо її логарифм ( z=ln t ), буде мати нормальний розподіл. Тобто а тоді щільність розподілу t буде мати вигляд: ймовірність відмови (якщо t – час виникнення відмови): де, . Параметри реальних ознак, підлеглих цьому закону: - довговічність виробу, експлуатованого в режимі зносу і старіння. - дозмір і об'єм частинок при дробленні. Криві розподілу: Завдання №2 (варіант 7) Непоновлювана система телевимірювання має експоненціальний закон розподілу часу безвідмовної роботи з інтенсивністю відмов λ. Визначити кількісні характеристики надійності для часу t0. Дано: λ=10-7 (1/год) Згідно з експоненційним законом розподілу: t=106(год) 1) ймовірність безвідмовної роботи Р(t) – ? Q(t) – ? 2) ймовірність появи відмов за час t Тсер – ? Q(t)=1– Р(t) =1– =; D(t) – ? 3) середній час роботи до виникнення відмов (t) – ? Тсер=1/λ=1/10–7=107 (год); 4) густина розподілу 5) дисперсія часу роботи до виникнення відмови D(t)=1/λ2=1/(10–7)2=1/10–14=1014 (год2); 6) середньоквадратичне відхилення (t)= Тсер=1/λ=1/10-7=107 (год); Відповідь: Р(t) =; Q(t) =; Тсер=107 (год) ; D(t) =1014 (год2) ; (t) =107 (год). Обрахувавши кількісні характеристики надійності для часу 106 год не поновлюваної системи можна зробити висновок, що ймовірність того, що в системі станеться збій значно менша, ніж ймовірність її безвідмовної роботи. Завдання №3 (варіант 3) Визначити ймовірність безвідмовної роботи тригера за t годин роботи, якщо інтенсивність відмов всіх елементів схеми постійні і дорівнюють відповідно: λRк; λR; λRs ; λС ; λT ; а відмова будь–якого з них веде до відмови Дано: Рис.1. Схема тригера λRк=0,4· 10–6(1/год) Структурна схема з’єднання елементів по надійності: λR=0,7· 10–6(1/год) 2λRк 2λR 2λС 2λRs 2λT λRs=0,24· 10–6(1/год) λС=0,4· 10–6(1/год) λT=1,1· 10–6(1/год) t=104(год) РRк(t)–? РR(t)–? РС(t)–? РТ (t)= РRs(t)–? 0,9782=0,94. РТ(t)–? Відповідь: ймовірність безвідмовної роботи тригера дорівнює . Завдання №4 (варіант 7) Передавач телевимірювальної системи складається з чотирьох блоків. Перший блок включає в себе а1 транзисторних комірок, другий - а2, третій - а3, четвертий - а4 транзисторних комірок. Кожна транзисторна комірка може бути прийнята за деякий умовний елемент. Ймовірність безвідмовної роботи апаратури повинна бути рівна Р0. Визначити ймовірність безвідмовної роботи окремих блоків системи Рі і дати висновок. Дано: Ймовірність безвідмовної роботи і–того блоку матиме наступний виг- Р0=0,95 ляд: Рі=e–Аі , де а1=5 Аі– показник ненадійності апаратури а2=75 1) Знаходимо показник ненадійності апаратури: а3=65 А= –lnР0= – ln0.95=0,051 а4=45 2) Знаходимо сумарну кількість елементів апаратури: Рі–? 3) Знаходимо показник ненадійності кожного блоку Аі: 4) Знаходимо ймовірність безвідмовної роботи для кожного блоку:Р1=e–0,0013=0,9987. Р2=e–0,0201=0,9801. Р3=e–0,0174=0,827. Р4=e–0,0120=0,988.Зробимо перевірку: Відповідь: Р1 = ~1; Р2 = 0,98; Р3 = 0.83; Р4 = 0.99. Ймовірність відмови усіх блоків дуже мала, тобто їх надійність висока. Завдання №5 (варіант 7) Цифровий вимірювач часових інтервалів складається із трьох блоків: генератора еталонних імпульсів, управляючого пристрою та лічильника. Визначити ймовірність безвідмовної роботи цифрового вимірювача за час t, якщо час безвідмовної роботи генератора підпорядковується закону Вейбула з параметрами розподілу x0, К ; а управляючий пристрій та лічильник – експоненційному закону з інтенсивністю відмов λкп та λлі відповідно. Дано: x0=30·106 Структурна схема пристрою: К=2 λ0 λкп λлі λкп =300·10–6 (1/год) П ПУ Л1 λлі=220·10–6 (1/год) t=104 (год) 1.) Знаходимо: х0=1/λ0 , отже: Р(t) – ? λ0=1/х0=1/30·106=3,333 ·10-8 (1/год); 2) знаходимо ймовірність відмов генератора імпульсів: 3) знаходимо ймовірність безвідмовної роботи пристрою управління та лічильника РПУ(t)= РЛІ(t)= 4) знаходимо ймовірність безвідмовної роботи. Оскільки всі пристрої задані послідовно, то: Р(t)= · РПУ(t)· РЛІ(t)= 0,005 Відповідь: ймовірність безвідмовної роботи системи рівна 0,005. Завдання №6 (варіант 3) Відновлювана комп’ютеризована система управління має наступні результати вимірювань часу напрацювання на відмову: № відмов 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 tні(год.) 11 9,0 8,0 5,5 9,2 6,3 4,2 0,5 1,0 0,2 де tні(год.)– час роботи між сусідніми відмовами. Час поновлення є випадковою величиною, що приймається з ймовірністю Рі значення tП1 та Р2 значення tП2. Визначити коефіцієнт готовності системи. Дано: Р1=0,8 Коефіцієнт готовності визначаємо як відношення середнього Р2=0,2 часу наробітку безвідмовної роботи (Тн) до суми Тн+Тп tп1=0,4 час поновлення. tп2=2,5 t=103 (год) Час наробітку безвідмовної роботи визначається як: Кг – ? (год) Час поновлення визначаємо за формулою: Тп=Р1·tв1+Р2·tв2=0,8·0,4+0,2·2,50=0,82 (год) Відповідь: коефіцієнт готовності системи рівний 0,87. Завдання №7 (варіант 3) Визначити ймовірність відмови комп’ютеризованої системи автоматики і управління за час t, якщо відомо, що час до відмови підпорядковується нормальному розподілу за часом Т. Дано: Ймовірність відмови комп’ютеризованої системи: t = 590 (год) Q(t) = 1-P(t); P(t)=0,5- Φ(U); T =510 (год) Отже, Q(t) = 0,5+Φ(U) ; σ (t)=70 Q(t) – ? Ймовірність відмови системи телемеханіки за час t: Q(t) = 0,5+Φ(U) =0,5+=0,8728. Відповідь: ймовірність відмови системи дорівнює 0,87. Завдання №8 (варіант 7) Поновлювана комп’ютеризована система управління має експоненційний закон розподілу часу наробітку на відмову і часу поновлення з параметрами λ та μ. Визначити основні показники надійності системи. Дано: Середній час до виникнення відмови: λ =8*10-2(1/год) Тсер =1/λ=1/8·10–2=12,5 (год) μ =0.8 (1/год) Час поновлення Тн=1/μ=1/0,5=1,25 (год) Кг – ? Тсер– ? Коефіцієнт готовності системи D– ? σ– ? Кг= ==0,9090 Дисперсія часу до виникнення відмови: D=1/λ2=1/(8·10–2)2=1/0,0064=156,25 (год2) Середньоквадратичне відхилення часу роботи: σ =1/λ=1/8·10–2=12,5 (год) Відповідь: Тсер=12,5 (год); Тн=1,25(год); Кг=0,91; D=156.25 (год2); σ =12.5(год) Завдання №9 (варіант 7) Визначити ймовірність Рк(t) того, що за t годин роботи відбудеться k відмов у комп’ютеризовані системі управління з інтенсивністю відмов λ. Дано: λ=10·10–4 (1/год) Ймовірність Рк(t) того, що за t годин роботи виникне К k=2 відмов в системі телемеханіки з інтенсивністю відмов λ, t=40·102 (1/год) згідно з законом Пуассона: Рк(t)– ? Відповідь: Рк(t)= Завдання №10 (варіант 7) В системі телемеханіки використано гаряче дублювання елементів. Визначати середній час безвідмовної роботи і інтенсивність відмов для двох паралельно ввімкнутих по надійності елементів, якщо для кожного з них справедливий експоненційний закон з інтенсивністю відмов λ, а час роботи рівний t. Перемикач абсолютно надійний. Дано: λ= 50·10–6 (1/год) Структурна схема з’єднання елементів пристрою t=10·103 (год) λ Тсер– ? λ(t) – ? 1) Знаходимо ймовірність безвідмовної роботи для даної системи. Так як елементи системи з’єднані паралельно, то: . Знаходимо середній час безвідмовної роботи: (год); Знаходимо інтенсивність відмов: Відповідь: Тсер=год.; λ(t)=. Завдання №11 (варіант 7) Автоматична система управління (АСУ) складається з 4-ох послідовно увімкнених блоків (n=4) має два аналогічні резервні АСУ (m=2). Визначити виграш в надійності при переході від загального до роздільного резервування, якщо всі блоки рівно надійні, а ймовірність безвідмовної роботи кожного з них дорівнює Р. Дано: 2. Визначаємо ймовірність безвідмовної роботи пристрою для загального резервування: 3.Схема з’єднання елементів по надійності для роздільного резервування : 4. Визначаємо ймовірність безвідмовної роботи пристрою для роздільного резервування: =0,540. 5. Визначаємо виграш у надійності: Відповідь: Завдання №12 (варіант 7) В телемеханічній системі, яка складається з n послідовно увімкнених блоків є один резервний блок (m=1), який може підключатися замість відмовившого блоку. Визначити виграш в середньому часі безвідмовної роботи по відношенню до нерезервованої телемеханічної системи, як функцію числа – n, якщо всі блоки системи ідентичні, а інтенсивність відмов кожного блоку дорівнює λ. Дано: P1=P2=P3=…=Pn; 1. Визначаємо ймовірність безвідмовної роботи для нерезервованої системи: n=3; P0=P1P2P3Pn= Pn= P3; m=1; 2.Схема з’єднання елементів по надійності для ковзаючого резервування : 3. Визначаємо ймовірність безвідмовної роботи при ковзаючому резервуванні: де p – ймовірність безвідмовної роботи системи без врахування резерву. Оскільки закон розподілу експоненційний, то p= 4. Визначаємо середній час безвідмовної роботи нерезервованої системи: 5. Визначаємо середній час безвідмовної роботи при ковзаючому резервуванні: 6. Розрахуємо виграш у часі безвідмовної роботи: Відповідь :

Розрахункова робота Конструювання та технологія виробництва і надійність засобів автоматики

SL-JAR

12.04.2016 18:34

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

поділитись