Главная  Микрокалькулятор 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [ 40 ] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69]

ВЕЛИКА ЛИ НАДЕЖНОСТЬ?

На производстве и в быту нас окружает мнол<е-ство технических устройств различной степени сложности: автомашин, телевизоров, электроизмерительных приборов и т. п. Выход из строя одного из них обычно приводит к довольно неприятным последствиям, а иногда даже создает угрозу для жизни людей.

Попытаемся оценить «недежность» технического устройства. Для этого нам понадобятся микрокалькулятор, два несложных определения и два столь же простых правила, позволяюших вычислять необходимые величины. Под надежностью принято понимать вероятность того, что техническое устройство в течение определенного, заранее заданного интервала времени будет работать бесперебойно.

Обычно любое техническое устройство состоит из большого числа узлов и деталей. Кал<дый узел в свою очередь обладает определенной надел<ностью (отнесенной к тому промежутку времени, в течение которого должно исправно функционировать все устройство), измеряемой экспериментально на большом числе однотипных узлов. Все узлы устройства «включены последовательно»: если за данный промежуток времени не срабатывает хотя бы один узел, то отказывает вся система в целом (рис.Л1).

Рис. И. Последовательное соединение узлов Л, В и С.

При оценке надежности слол<ных систем решающее значение имеет следующий вопрос: каким образом надежность всего устройства зависит от надежности отдельных узлов? Если надежность обозначить Z (02 1), то вероятность несрабатывания служит логическим дополнением надежности, то есть

p=l-z.

Наряду с обычным последовательным соединением иногда встречается параллельное соединение узлов. При таком соединении узлы или детали взаимо-



заменяемы, то есть система функционирует, если действует хотя бы один из двух узлов (рис. 12).

Следующие два правила позволяют численно оценивать надежность любой комбинации параллельных и последовательных соединений.

1. При последовательном соединении надежность системы равна произведению надежностей узлов.

Рис. 12. Параллельное соединение узлов А и В (узлы взаимозаменяемы).

2. При параллельном соединении вероятность несрабатывания системы равна произведению вероятностей несрабатывания узлов.

Рассмотрим сначала первый случай. Предположим, что ваш телевизор состоит из 100 последовательно соединенных деталей, из которых 80 обладают 100 %-ной надежностью (до истечения гарантийного срока), надежность 15 других деталей достигает 95 %, а надежность 5 остальных деталей составляет лишь 90%. Какова надежность вашего телевизора? Ее нетрудно вычислить по правилу 1:

2тел = 1° • 0,955 • 0,95 0,274 = 27 %.

Выясним теперь, какой должна быть надежность деталей, чтобы надежность всего устройства составляла 90 % Прежде всего необходимо установить, какие детали «играют на понижение». Нетрудно убедиться, что 15 сравнительно хороших деталей с надежностью 95 % вносят в надежность системы вклад, равный всего лишь

0,955 0,46,

в то время как на долю 5 плохих деталей с надежностью 90 % приходится

0,95 0,59

от надежности системы. Мы видим, что надежность сложного устройства зависит не только от распределения его деталей и узлов по качеству, но и от количества плохих деталей. Из приведенного нами нри-



мера следует поразительный вывод: при определенных обстоятельствах выгоднее иметь одну-две плохие детали, чем много деталей среднего качества. Вместо 5 деталей с надежностью 0,9 можно взять 3 детали с надежностью 100 % и 2 детали с надежностью 77%:

13.0,772=«0,59 = 0,9

Располагая кое-каким запасом деталей определенного качества с надежностью 2 < 1, мы можем собрать из них систему или устройство, обладающее


Рис. 13. Параллельное соединение трех узлов Л, В и С в две ветви. (5 - переключатель).

надежностью, сколь угодно близкой к единице: для этого параллельно каждой детали необходимо подключить одну или несколько деталей-«дублеров». В действенности такого приема нетрудно убедиться на следующих примерах.

При параллельном соединении деталей или узлов возможны два предельных случая: соединение в две параллельные ветви (рис. 13) и параллельное подключение узла-«дублера» к каждому узлу в отдель-


Рис. 14. Параллельное соединение трех узлов Л, В и С с параллельным подключением к каждому из них однотипного запасного

узла.

ности (рис. 14). Каким образом осуществляется замена основного узла «дублером» (поворотом переключателя S вручную, при помощи механического устройства или электронного прибора), зависит от того, насколько быстро требуется произвести замену: шофер, снимающий вышедший из строя скат автомашины, чтобы заменить его новым, при самой жесткой спешке располагает несравненно большим запасом



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [ 40 ] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69]

0.0008