Надежность сложных систем. Сложная система и ее характеристики
Сложная система - объект, который предназначен для выполнения заданных функций и может быть расчленен на элементы, каждый из которых выполняет определенные функции и взаимодействует с другими.
Понятие сложной системы условно. Это понятие может применяться как к отдельным узлам и механизмам, так и машинам в целом и системам машин. Современные нефтеперерабатывающие и нефтехимические машины состоят из тысячи элементов и должны функционировать в течение заданного промежутка времени, не нарушая работоспособности в целом.
Сложная система относительно надежности обладает положительными и отрицательными свойствами:
Отрицательные свойства:
- отказ каждого элемента может привести к отказу системы в целом, так как сложная система имеет большое количество элементов;
- сложные системы во многих случаях являются уникальными или имеются в небольшом количестве, что не позволяет использовать данные для оценки ее работоспособности;
- системы одинакового конструктивного оформления имеют индивидуальные черты. Незначительные изменения свойств отдельных элементов сказываются на выходных параметрах системы. Чем сложнее система, тем больше индивидуальных особенностей она имеет.
Положительные свойства:
- сложным системам свойственно саморегулирование или самоприспособление (находит устойчивое состояние).
- часто для сложной системы возможно восстановление ее работоспособности по частям, не нарушая ее функционирования (дополняется временное отключение отдельных участков для подналадки).
- не все элементы системы одинаково влияют на ее надежность.
Под элементом системы понимается составная часть, которая может характеризоваться самостоятельными входными и выходными параметрами.
Особенности элемента:
- выделяется в зависимости от поставленной задачи (может быть достаточно сложным и состоять из отдельных узлов);
- при исследовании надежности системы элемент не расчленяется на составные части, и показатели безотказности и долговечности относятся к элементу в целом;
- возможно, восстановление работоспособности элемента независимо от других частей и элементов системы.
Пример: Установка АВТ.
Каждый элемент этой установки также представляет собой сложную систему и может быть разбит на отдельные узлы.
Если насос взять как систему, то его элементы: подшипники, система охлаждения, вал, электродвигатель, система смазки и т.д.
При анализе сложных систем их разбивают на подсистемы для последовательного рассмотрения надежности всех составных частей.
Выходные параметры каждого элемента по-разному влияют на формирование выходного параметра всей системы (рисунок 4.1).
Рисунок 4.1 – Выходные параметры элементов сложной системы
Выделяют три основных свойства этих параметров:
X1 - изменение параметра влияет на работоспособность только самого элемента. Отказ элемента может привести к отказу системы в целом;
X2 - параметр участвует в формировании одного или нескольких выходных параметров всей системы;
X3 - параметр влияет на работоспособность других элементов (его изменения для других элементов аналогично изменению внешних условий, превышения вибрации, повышения температуры).
При анализе сложных систем все элементы делятся на три группы:
- элементы, отказ которых практически не влияет на работоспособность системы (деформация кожуха, изменение окраски поверхности и т. д.);
- элементы с большим запасом прочности;
- элементы, ремонт или резервирование которых возможны во время остановок, которые не влияют на эффективность системы;
- элементы, отказ которых приводит к отказу всей системы.
Необходимое условие безотказной работы - это безотказность работы элементов:
Дата добавления: 2016-06-29; просмотров: 5261;