Системы с параллельным соединением элементов (параллельные системы)

В параллельных системах элементы включены так, что отказ какого-либо одного из них не приводит к отказу всей системы в целом. Примерами параллельных систем являются энергетические системы из электрических машин, работающих на общую сеть, многомоторные самолеты, суда с двумя двигателями и резервированные системы. В автомобиле к системам с параллельным включением элементов относятся система внешних световых приборов (фары, сигнальные фонари), стеклоочистители, рабочая тормозная система.

Расчетная схема надежности систем с параллельным включением элементов от Э1 до Эn имеет вид:

 

Надежность (вероятность отказа - QC (t) и вероятность безотказной работы - PC (t) ) параллельных систем рассчитывается по формулам:

 

QC (t) = Q1 (t)× Q2 (t)× Qi (t),

PC (t) = [1- QC (t)].

В том случае, если все элементы системы имеют равную надежность, расчетные формулы принимают вид:

QC (t) = Q1 (t)n ,

PC (t) = [1- QC (t)] = [1- Q1(t)n].

Системы с параллельно - последовательным
соединением элементов

 

Реальные технические системы обычно представляются в виде комплексных схем, имеющих как последовательно, так и параллельно соединенные группы элементов или элементы.

Системы с последовательно-параллельной структурой элементов носят названиекомбинированных систем.

Расчетные схемы надежности таких систем имеют вид:

 
 

 


Расчет надежности сложных систем выполняется в определенной последовательности. Она предусматривает сведение системы любой конфигурации к системе с последовательно соединенными элементами.

PC (t)= PА (t) × PВ (t),

PА (t) = P1 (t) ×P2 (t) × …× Pi (t) ×…× Pn (t).

PВ (t) = [1– QВ (t)],

QВ (t) = Q1 (t)× Q2 (t),

Q1 (t) = [1– PF (t)],

PF (t) = P1 (t) ×P2 (t) × …× Pi (t) ×…× Pm (t),

Q2 (t) = [1 – PG (t)],

PG (t) = P1 (t) ×P2 (t) × …× Pi (t) ×…× Pk (t).

 


 

Лекция № 6
Системы с резервированием элементов.

 

 

Разновидностью параллельных систем являются системы с резервированием элементов.

Резервирование является методом повышения надежности техники за счет введения избыточности: структурной, нагрузочной или функциональной.

Структурное резервированиепредусматривает создание избыточных элементов в структуре изделия, нагрузочное резервирование – способность изделия воспринимать дополнительные нагрузки, функциональное резервирование предусматривает использование способности элементов выполнять дополнительные функции

Пример структурного и нагрузочного резервирования нагруженного разрывной силой F стержня дан на рис.1.