ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Метод структурных схем из "Надежность гидро и пневмопровода" Запас долговечности зависит от статистических характеристик усталости материала, циклической нагрузки и заданной вероятности разрушения. Для его расчета прежде всего необходимо иметь экспериментальные кривые усталости или их аналитическую аппроксимацию, например вида (4.25). [c.97] В работе [26] в результате обобщения экспериментальных данных представлены зависимости среднеквадратичного отклонения логарифма долговечности в функции логарифма циклов нагружения для,элементов гидропривода (рис. 4.13). На рисунке кружками обозначены экспериментальные данные для элементов гидропривода. [c.97] Значения показателя кривой усталости т для элементов привода приведены в табл. 4.5. [c.97] Если принять в качестве базовой кривую усталости, отвечающую 50% вероятности разрушения (существующие методы расчета базируются на этих кривых усталости), то заданной безопасной долговечности lg будет соответствовать расчетное напряжение сТр. Для обеспечения заданной вероятности разрушения необходимо снизить действующее напряжение с lg ст,, до lg и для этого значения по кривой усталости определить расчетное значение циклов нагружения lg Л р. [c.98] На рис. 4.15 и 4.16 приведены зависимости запасов долговечности от вероятности разрушения и циклов нагружения. [c.99] При расчете надежности привода целесообразно представлять его как систему элементов, для которых можно определить показатели надежности. [c.99] Деление системы на элементы и влияние отказов элементов на надежность системы отображаются структурными схемами надежности (ССН). Метод структурных схем применяется для расчета надежности как вероятности внезапных отказов при условии, что все элементы системы являются одноотказными (т. е. в элементах невозможны разные отказы одновременно) и отказы элементов независимы. [c.99] Основой структурной схемы является условное изображение последовательных и параллельных соединений элементов, выражающих события безотказности их действия. Последовательным соединением считается такое соединение элементов, при котором отказ хотя бы одного элемента приводит к отказу всей системы. Параллельным соединением называется такое соединение элементов в системе, при котором отказ системы наступает только тогда, когда откажут все элементы. [c.99] На рис. 4.17 показана схема монтажных и структурных соединений фильтров. В первом случае монтажное соединение является последовательным, а структурное в зависимости от типа отказа может быть как параллельным, так и последовательным. При последовательном монтаже фильтров работоспособность системы нарушается при разрыве сетки в обоих фильтрах или при засорении сетки только в одном фильтре. При разрыве сетки в одном каком-либо фильтре очистка жидкости осуществляется другим, исправным, поэтому структурная схема представляется параллельным соединением. При засорении одного из фильтров система становится неработоспособной, поэтому для данного отказа структурная схема является последовательным соединением и совпадает с монтажной. [c.100] При параллельном монтажном соединении структурные схемы соединения фильтров обратны рассмотренным. [c.100] Параллельное соединение изображается ССН, как показано на рис. 4.18. Система безотказна, если безотказны оба элемента или хотя бы один из них. Возможные состояния системы при параллельном соединении элементов представлены в табл. 4.6. [c.100] В таблице приняты обозначения А — исправное состояние О — отказ. [c.100] Если вероятности безотказной работы элементов одинаковы Р (Л ) = Р (Л2) = Р,, то Р = 2Р. - Р]. [c.101] В период эксплуатации интенсивность отказов не зависит от времени и справедлив экспоненциальный закон надежности Р (О = ехр —Xt). [c.101] Анализ зависимости (4. 7) показывает, что надежность системы с последовательным соединением элементов ниже надежности наименее надежного элемента. Чем сложнее система, тем ниже ее надежность при прочих равных условиях. [c.101] Из анализа зависимостей (4.47) и (4.48) следует, что надежность параллельного соединения элементов при одинаковых их безотказностях выше, чем надежность последовательного соединения. [c.102] Простота расчета надежности сложной системы при экспоненциальном законе надежности (4.49) приводит часто к тому, что этим правилом пользуются и в тех случаях, когда причина выхода из строя — постепенный отказ, что в общем случае недопустимо. [c.102] Обычно при расчете надежности сложных систехМ считается, что безотказность каждого элемента известна или задана. При этом учитывается то, что вероятность безотказной работы каждого элемента формируется под влиянием различных процессов и является функцией времени. Схема формирования P I) показана на рис. 4.19. [c.102] Для каждого элемента характерна своя кривая наработки до отказа ( ), которая может быть получена на основе анализа модели постепенных отказов. При изменении периода 1 (ресурса), в течение которого рассматривается работа системы, изменяется и Р для каждого элемента. Так, при изменении Гр до 7р, вероятность отказа первого элемента возрастает в несколько раз, второй элемент становится практически неработоспособным ввиду низкой безотказности, а третий элемент — ло-прежнему не лимитирует Р ( ), поскольку его область отказов находится в зоне 1 Тр . [c.102] Если для оценки надежности такой системы при увеличении ресурса применить экспоненциальный закон, то получим неправильный вывод о возможностях системы. Поэтому использовать формулу (4.47) необходимо с учетом зависимостей Р от времени согласно той или иной модели отказов. [c.102] Вернуться к основной статье