СОДЕРЖАНИЕ

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ 5

ВВЕДЕНИЕ 6

1 Основные понятия  теории надежности 7

2 Количественные характеристики  надёжности 10

3 Cтруктурно - логический  анализ технических  систем 14

4 Расчеты структурной  надежности систем 17

4.1 Системы с последовательным  соединением элементов 17

4.2  Системы с параллельным  соединением элементов 18

4.3 Системы типа “m  из n” 19

4.4 Мостиковые схемы 21

4.5  Комбинированные  системы 24

5 Повышение надежности  технических систем 26

5.1 Методы повышения  надежности 26

5.2  Расчет надежности  систем с резервированием 28

6  Построение структурной  схемы технологической  линии регенерации  нефтяного шлама 32

7 Расчет  и оценка  надежности технического  устройства 35

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 41

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 42 

 

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

       При выполнении курсовой работы использованы следующие нормативные документы:

       ГОСТ 2.104-68 ЕСКД. Основные надписи

       ГОСТ 2.105-95 ЕСКД. Основные требования к текстовым  документам

       ГОСТ 2.301-68 ЕСКД. Форматы

       ГОСТ 2.316-68 ЕСКД. Правила нанесения на чертежах надписей, технических требований и оформление таблиц

       ГОСТ 7.1-2003 СИБИД. Библиографическое описание документа. Общие правила и требования составления документа

       ГОСТ 2.004-2002 ЕСКД. Общие требования к выполнению конструкторских и технологических документов на печатающих и графических устройствах вывода ЭВМ

       ГОСТ 2.106-96 ЕСКД. Текстовые документы. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ

      Вторая  половина ХХ века характерна появлением машин и систем высокой конструктивной сложности, способных выполнять ответственные задачи. В процессе их функционирования стало расти число отказов. Если нет устойчивого образования связанных между собой элементов, то не имеет смысла рассматривать какие – либо другие свойства машины или системы: качество, эффективность, безопасность, живучесть, управляемость, устойчивость. Ибо каждое из приведенных свойств имеет смысл при наличии изначального свойства любой системы – надежности. Поэтому было естественным явлением становление в 50-е годы ХХ века новой научной дисциплины – теории надежности как науки о закономерностях отказов различных систем: сначала технических, а потом и биологических, экономических и других классов систем.

      Для решения задач обеспечения надежности, безопасности, живучести и экономической  эффективности сложных систем информация о работоспособности оборудования и оперативного персонала имеет первостепенное значение. Все последние катастрофы в мире, такие как гибель космического корабля «Челленджер» (США), взрыв на химическом комбинате в Бхопале (Индия), разрушение активной зоны  на ядерных реакторах Чернобыльской АЭС (СССР) и «Фукусима -1» ( Япония), разрывы магистральных трубопроводов(Россия, США), многочисленные авиационные катастрофы, гибель кораблей и паромов и другие, свидетельствуют о неблагополучии в человеческом обществе при эксплуатации сложных и взрывоопасных систем.

      Проблема  обеспечения  безопасной и эффективной  эксплуатации сложных систем еще далека от полного решения. Человеческие жертвы, радиоактивное заражение больших участков местности, огромные экономические потери – вот характерные результаты отказов сложных систем.

      Особенностью  проблемы надежности является  ее связь  со всеми этапами «жизненного цикла» технических систем от зарождения идеи создания до списания: при расчете и проектировании изделия его надёжность закладывается в проект, при изготовлении надежность обеспечивается, при эксплуатации – реализуется. Поэтому проблема надежности - комплексная проблема и решать ее необходимо на всех этапах и разными средствами. На этапе проектирования изделия определяется его структура, производится выбор и разработка элементной базы, поэтому здесь имеются наибольшие возможности обеспечения требуемого уровня надежности технических систем. Основным методом решения этой задачи являются расчеты надежности (в первую очередь безотказности), а в зависимости от структуры объекта и характеристик его составляющих частей, с последующей необходимой коррекцией проекта.

Некоторые способы расчета структурной надежности рассматриваются в данной работе. 

    1 Основные понятия  теории надежности

    Термины надежность, безопасность, опасность и риск часто смешивают, при этом их значения перекрываются. Часто термины анализ безопасности или анализ опасности используются как равнозначные понятия. Наряду с термином анализ надежности они относятся к исследованию как работоспособности, отказов оборудования, потери работоспособности, так и процесса их возникновения.

    Обеспечение надежности систем охватывает самые  различные аспекты человеческой деятельности. Надежность является одной  из важнейших характеристик, учитываемых на этапах разработки, проектирования и эксплуатации самых различных технических систем.

    Наука о надежности является комплексной  наукой и развивается в тесном взаимодействии с другими науками, такими как физика, химия, математика и др., что особенно наглядно проявляется при определении надежности систем большого масштаба и сложности.

    Надежность — свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования. Недостаточная надежность объекта приводит к огромным затратам на его ремонт, простою машин, прекращению снабжения населения электроэнергией, водой, газом, транспортными средствами, невыполнению ответственных задач, иногда к авариям, связанным с большими экономическими потерями, разрушением крупных объектов и с человеческими жертвами. Чем меньше надежность машин, тем большие партии их приходится изготовлять, что приводит к перерасходу металла, росту производственных мощностей, завышению расходов на ремонт и эксплуатацию.

    Надежность  объекта является комплексным свойством, ее оценивают по четырем показателям — безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости или по сочетанию этих свойств.

    Безотказность — свойство объекта сохранять работоспособность непрерывно в течение некоторого времени или некоторой наработки. Это свойство особенно важно для машин, отказ в работе которых связан с опасностью для жизни людей. Безотказность свойственна объекту в любом из возможных режимов его существования, в том числе, при хранении и транспортировке.

    Долговечность — свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.

    В отличие от безотказности долговечность  характеризуется продолжительностью работы объекта по суммарной наработке, прерываемой периодами для восстановления его работоспособности в плановых и неплановых ремонтах и при техническом обслуживании.

    Предельное  состояние — состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна, либо восстановление его работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно.

    Ремонтопригодность — свойство объекта, заключающееся в его приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонта. Важность ремонтопригодности технических систем определяется огромными затратами на ремонт машин.

    Сохраняемость — свойство объекта сохранять в заданных пределах значения параметров, характеризующих способность объекта выполнять требуемые функции, в течение и после хранения и (или) транспортирования. Практическая роль этого свойства велика для деталей, узлов и механизмов, находящихся на хранении в комплекте запасных принадлежностей.

    Объекты подразделяют на невосстанавливаемые, которые не могут быть восстановлены потребителем и подлежат замене (например, электрические лампочки, подшипники, резисторы и т.д.), и восстанавливаемые, которые могут быть восстановлены потребителем (например, телевизор, автомобиль, трактор, станок и т. д.).

    Надежность  объекта характеризуется следующими состояниями: исправное, неисправное, работоспособное, неработоспособное.

    Исправное состояние — такое состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации. Исправное изделие обязательно работоспособно.

    Неисправное состояние — такое состояние объекта, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации. Различают неисправности, не приводящие к отказам, и неисправности, приводящие к отказам. Например, повреждение окраски автомобиля означает его неисправное состояние, но такой автомобиль работоспособен.

    Работоспособным состоянием называют такое состояние объекта, при котором он способен выполнять заданные функции, соответствующие требованиям нормативно- технической и (или) конструкторской (проектной) документации.

    Неработоспособное изделие является одновременно неисправным.

    Отказ — событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта.

    Отказы  по характеру возникновения подразделяют на случайные и неслучайные (систематические).

    Случайные отказы вызваны непредусмотренными нагрузками, скрытыми дефектами материалов, погрешностями изготовления, ошибками обслуживающего персонала.

    Неслучайные отказы — это закономерные явления, вызывающие постепенное накопление повреждений, связанные с влиянием среды, времени, температуры, облучения и т. п.

    В зависимости от возможности прогнозировать момент наступления отказа все отказы подразделяют на внезапные (поломки, заедания, отключения) и постепенные (износ, старение, коррозия).

    По  причинам возникновения отказы классифицируют на конструктивные (вызванные недостатками конструкции), производственные (вызванные нарушениями технологии изготовления) и эксплуатационные (вызванные неправильной эксплуатацией). 
 
 
 
 
 

    2 Количественные характеристики надёжности

    Качественное  определение надёжности является недостаточным, т.к. не позволяет учитывать надёжность конкретных устройств на конкретных объектах. Возникает необходимость введения количественных характеристик надёжности.