рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Резервирование. Методы, способы и типы резервирования

Резервирование. Методы, способы и типы резервирования - раздел Физика, Физические и математические основы надежности технологического оборудования Для Повышения Надежности Сложных Систем И Отдельных Объектов Имеются Четыре О...

Для повышения надежности сложных систем и отдельных объектов имеются четыре основных пути:

1) повышение надежности элементов системы. Это обычный, легкий путь, но, чтобы им воспользоваться, нужны более надежные комплектующие элементы. Но даже если они имеются, они всегда значительно дороже прежних и нужен экономический расчет;

2) конструктивные мероприятия повышения надежности (к примеру, демпфирование возможных вибраций, переход от статически неопределимой конструкции к статически определимой, всевозможные защитные покрытия твердым металлом, полимерами и т.д.). Этот путь связан с технологией машиностроения и также может явиться предметом специального изучения в теории надежности;

3) коренное изменение принципа функционирования системы данного назначения. Связан с созданием новой техники, это качественный скачок в развитии данной отрасли - он возникает из экономической нецелесообразности прежних инженерных решений.

4) введение различного вида избыточности.

Избыточность - это дополнительные средства и возможности сверх минимально необходимых для выполнения объектом заданных функций

Методом повышения надежности объекта введением избыточности является резервирование.

 

Существует несколько методов повышения надежности за счет избыточности. Различают резервирование:

- структурное (избыточность в структуре - в количестве элементов системы);

- режимное (избыточность в режимах работы - в количестве элементов системы);

- временное,

- функциональное,

- информационное

- и ряд других.

 

Наибольший интерес представляет структурное, или схемное, резервирование, предусматривающее использование избыточных элементов структуры объекта.

 

1) По способам резервирование может быть общим и раздельным (рисунок 6.1).

 

Рисунок 6.1 – Классификация способов резервирования

1.1) Общее резервирование - резервируется весь объект, аппарат или система в целом (рисунок 6.2):

Рисунок 6.2 – Общее резервирование

1.2) Раздельное резервирование - резервируются отдельные элементы системы (рисунок 6.3). Раздельное резервирование выгодно при большом числе аппаратов и увеличении кратности.

Рисунок 6.3 – Раздельное резервирование

Кратностью резервирования называется отношение числа резервных элементов к числу основных элементов объекта.

2) Различают резервирование с целой и дробной кратностью:

2.1) резервированием с целой кратностью называется такое резервирование, при котором для нормальной работы соединения достаточно, чтобы исправным был хотя бы один аппарат (т.е. за основным насосом закреплены один или несколько резервных);

Рисунок 6.4 – Резервирование с целой кратностью

2.2) резервированием с дробной кратностью называется такое резервирование, при котором для нормальной работы соединения может быть неисправным только один аппарат (т.е. на несколько насосов имеется только один резервный).

Рисунок 6.5 – Резервирование с дробной кратностью

Число кратности резервирования:

, (6.1)

где m - общее число элементов в группе;

r - число элементов, необходимое для нормальной работы системы.

Например, проанализируем схемы (рисунок 6.6).

Рисунок 6.6 - Схемы с резервированием

По схеме рисунка 6.6,а имеем дублирование и число кратности

=- целая кратность.

На схеме рисунка 8.6,б представлена схема с кратностью

=- целая кратность.

На схеме рисунка 8.6,в показана система «2 из 3»

=- дробная кратность.

3.1) При постоянном резервировании резервные аппараты присоединены к основным в течение всего времени работы и работают одновременно с ними.

3.2) При резервировании замещением резервные аппараты замещают основные после их отказа.

4) Различат три типа структурного резервирования: нагруженный резерв, облегченный резерв, ненагруженный резерв.

4.1) Нагруженный резерв - такой резерв, когда резервные элементы работают в том же режиме нагрузки, что и основной элемент, т.е. основной элемент и резервный теряют надежность в равном темпе.

4.1) Облегченный резерв - такой резерв, когда элементы функционируют в более слабом нагрузочном режиме, чем основной элемент, т.е. резервные элементы теряют надежность замедленно в сравнении с основным элементом.

4.1) Ненагруженный резерв - когда резервный элемент практически не несет никакой нагрузки и его надежность не падает вообще. Это запасные части на складе.

На рисунке 6.7 рассматривается надежность при нагруженном, облегченном и ненагруженном резервах для системы из 1 -го основного элемента и 1 -го резервного.

Рисунок 6.7 - Типы резервирования

Нагруженный резерв (рисунок 6.7а). При 0 < t < t0 функционируют оба элемента и их надежность падает одинаково. После отказа при t > t0 первый больше не работает, а второй продолжает работать с той же надежностью вдоль той же кривой.

Облегченный резерв (рисунок 6.7б). При 0 < t < t0 функционируют оба, но основной (кривая 1) теряет надежность быстрее, чем второй (кривая 2) при пониженной нагрузке. При t > t0 работает 2-й элемент при полной нагрузке, его надежность падает по кривой 2.

Ненагруженный резерв (рисунок 6.7в). При 0 < t < t0 работает только 1-й элемент (кривая 1), а при t > t0 только второй (кривая 2), но она начинается не от t = 0, а от t = t0.

Таким образом, надежность облегченного резерва выше нагруженного, а ненагруженного - выше, чем облегченного.

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Физические и математические основы надежности технологического оборудования

Курс лекций по дисциплине. Федеральное агентство по образованию.. Государственное образовательное учреждение высшего профессионального.. Кафедра Технологические машины и оборудование..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Резервирование. Методы, способы и типы резервирования

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Понятия и определения надежности
Не смотря на разнообразие машин и аппаратов, которые эксплуатируются на нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях, формирование показателей надежности происходит по общим законам.

Показатели надежности
Надежность объекта обусловливается следующими свойствами (рисунок 1.1): Безотказность – свойство объекта сохранять работоспособность в течение некоторой наработки без вынужденных пе

Показатели безотказности.
Вероятность безотказной работы - коэффициент надежности - вероятность того,

Экономические аспекты надежности
Оценка уровня надежности и необходимость повышения уровня должна решаться с экономических позиций, так как экономика является основным критерием для большинства практических вопрос

Экономические показатели надежности
1) - экономический показатель надежности, руб/ч, где - стоимость изготовле

Применяемые в теории надежности
Нагрузки, действующие на элементы оборудования во время эксплуатации, носят случайный характер. Случайными являются такие характеристики материалов, конкретное значение которых зависит от множества

Определение показателей надежности по эмпирическим данным
1 В случае малой выборки вероятность отказа в i-й по порядку момент появления отказа ti оценивается как: , где n –

Критерий Пирсона
Требуется определить согласие гипотезы о законе распределения с результатами эксперимента и параметры распределения. Если , то гипо

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 другим

Последовательное соединение
Под последовательным соединением элементов в теории надежности понимают такое соединение, при котором отказ одного какого-либо элемента влечет за собой отказ всей системы.

Параллельное соединение
Системой с параллельным соединением элементов называется такая система, которая отказывает в том случае, если отказали все ее элементы. Пример такой системы представлен на рис. 7.8.

Методика расчета показателя надежности системы с комбинированным соединением элементов
Этап 1. Составить структурную схему надежности данного производства (или отдельной установки) на основе чертежа технологической схемы. Чтобы составить подобную структурную сх

Метод минимальных путей и минимальных сечений для определения надежности сложных систем
Минимальным путем называется последовательный минимальный набор работоспособных элементов данной системы, который обеспечивает функционирование системы, а отказ любого одного из этих

В случае нагруженного резерва
При параллельном соединении элементов в системе можно создать сложную систему с высоким уровнем надежности из элементов с низкой надежностью. Но тогда возникает

Расчет надёжности в случае ненагруженного резерва
Пусть система состоит из одного работающего элемента и (N-1) резервных (ненагруженных). Отказ системы наступает в тот момент, когда отказывает последний из N элементов. Наработка системы д

Решение.
Определим Рс(t) по уравнению (6.13). Значение функции F0(Z) определяем из справочных данных. Результаты сводим в таблицу 8.6.

Работоспособность: анализ области работоспособности
Рассмотрим область работоспособности изделия в представлениях n-мерного фазового пространства (рисунок 6.1). Границы области G зависят от требований к изделию. Более высокие требования к его

Источники информации по надежности
Для расчета и прогнозирования надежности необходимо иметь источники информации об изменении показателей работоспособности машины. Эта информация должна относиться либо к конечным результатам

Испытания на надежность: объекты, виды и методы испытаний
Основная цель испытаний на надежность - определить уровень надежности изделия и оценить его числовыми показателями. Знание уровня надежности изделия и его зависимости от основных факторов

Старение и износ
Среди причин возникновения отказов большое место занимают старение и износ. С течением времени материалы, из которых изготовляют узлы машины, претерпевают необратимые изменения, порождения

Модель старения. Законы старения. Законы превращения
Основное значение для оценки потери изделием работоспособности имеет изучение законов старения. Для прогноза поведения изделия при эксплуатации и для выбора оптимальных решений сложно получить непо

Процессы старения, протекающие при контакте поверхностей
Существуют классификации процессов старения - по скорости протекания; - по внешним признакам. Классификация процессов старения по скорости протекания представлена в табли

Концепция и принципы оценки остаточного ресурса
Комплексный подход Оценка остаточного ресурса действующего оборудования основываются на комплексном научном решении проблемы с использованием последних достижений в области н

Анализ условий эксплуатации
Анализ условий эксплуатации проводят с целью: 1) определения возможности достоверного прогнозирования остаточного ресурса оборудования. Возможность прогнозирования остаточного ресурса имее

Характерные повреждения сосудов и аппаратов
Повреждения сосудов и аппаратов возникают вследствие воздействия различных эксплуатационных факторов, влияние каждого из которых имеет свои закономерности, поэтому прогнозирование их ресурса произв

Критерии предельных состояний (КПС) сосудов и аппаратов
Предельным состоянием объекта считается такое состояние, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна по техническим причинам, из-за нарушения требований безопасно

Методы оценки величины повреждений
Результаты всех выполненных исследований (расчетов), сделанных на основе разработанной методики, оформляются в виде заключения об остаточном ресурсе с приложениями. Остаточны

Общие положения
Малоцикловое нагружение (малоцикловая усталость) – повторно-статические нагружение, характеризуется малым числом циклов до разрушения и сравнительно большим уровнем прикладываемых напряжений

Методика определения остаточного ресурса при малоцикловых нагрузках
Этап 1. Циклы нагружения давлением Должно выполняться условие: Np ≤ [Np] (13.2)   где Np – действительное числ

Цилиндрические обечайки с кольцами жесткости, нагруженные внутренним избыточным давлением
Допускаемое давление определяется из условия: [Р]=min{[Р]1;[Р]2}. (13.10) Допускаемое внутреннее избыточное давление, определяемое из условий прочности всей

Цилиндрические обечайки с кольцами жесткости, нагруженные наружным давлением
Допускаемое наружное давление определяется из условия: [Р]=min{[Р]1;[Р]2}. (13.16) Допускаемое наружное давление, определяемое из условий устойчивости всей о

Гладкие конические обечайки, нагруженные наружным давлением
Допускаемое наружное давление рассчитывается по формуле: (13.34) где [P]p - допускаемое давление из условия

Общие замечания
В химической промышленности в 57 случаях из 100 причиной преждевременного выхода оборудования из строя является коррозия. Оценка надежности изделий массового производства с использованием

Критерии отказов и предельного состояния оборудования
Предельным состоянием оборудования, подвергающегося при эксплуатации коррозионно-эрозионному разрушению, является уменьшение толщины его стенок до предельной (расчетной) величины, ниже котор

А. Достоверность расчета надежности
Повышение достоверности оценки остаточного ресурса всегда желательно, но оно связано с увеличением объема получаемой исходной информации (увеличение числа измерений, частоты обследований).

Б. Оценка однородности выборки
При наличии в выборке резко выделяющихся значений h на участке, где получена величина h¢max, необходимо провести дополнительные измерения. В случае повторного появления такого значе

Определение максимальной глубины разрушения
Величина hmax при прочих равных условиях зависит от площади поверхности, подвергающейся разрушению. 2.3.а. Максимальная глубина разрушения при возможности из

Расчет ресурса Тр в частном случае при постоянной скорости разрушения С
Скорость разрушения определяется: , мм/год (14.72) где `h - средняя глубина разрушения; t – период эксплуатации д

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги