Слайд 1ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ РАДИОЭЛЕКТРОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПРОМЫСЛОВЫХ СУДОВ
Курс лекций
Практические занятия
Лабораторные работы
О программе
Слайд 2Теория надежности судового радиоэлектронного оборудования
Техническая диагностика судового радиоэлектронного оборудования
Техническая эксплуатация
судового радиоэлектронного оборудования
В главное меню
Слайд 3ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА ПО ДИСЦИПЛИНЕ:
Леонов. А.И., Дубровский Н.Ф. Основы технической эксплуатации
бытовой РЭА: Учебник для вузов. – М.: Легпромбытиздат, 1991.
Орешков Ю.С.
Основы теории надёжности: Конспект лекций. – Калининград: БГАРФ, 1995.
Орешков Ю.С. Техническая диагностика судового РЭО: Конспект лекций. – Калининград: БГАРФ, 1995.
Широков А.М. Надёжность РЭУ. – М.: Высшая школа, 1972.
Слайд 45. Дьяченко Б.М., Иванченко Ю.С. Техническая эксплуатация судовых РТУ и
систем передачи информации: Учебное пособие. – М.: Мортехинформреклама, 1991.
6. Табель
оснащения судов РПФ аппаратурой радиосвязи, электронавигации и ПГ – С.-Пб., 1996.
7. Правила технической эксплуатации аппаратуры радиосвязи, электронавигации и промысловой гидроакустики на судах флота РП. – Транспорт, 1982.
В главное меню
Слайд 5Лекция 1
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНЫ ТЕОРИИ НАДЕЖНОСТИ СУДОВОГО РЭО
Лекция 2
КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ
ПОКАЗАТЕЛИ И МОДЕЛИ БЕЗОТКАЗНОСТИ НЕВОССТАНАВЛИВАЕМЫХ ОБЪЕКТОВ
КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ И МОДЕЛИ БЕЗОТКАЗНОСТИ
НЕВОССТАНАВЛИВАЕМЫХ ОБЪЕКТОВ
КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ И МОДЕЛИ БЕЗОТКАЗНОСТИ ВОССТАНАВЛИВАЕМЫХ ОБЪЕКТОВ
Лекция 3
Слайд 6Лекция 4
КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ И МОДЕЛИ РЕМОНТОПРИГОДНОСТИ ОБЪЕКТОВ СУДОВОГО РЭО
КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ
И МОДЕЛИ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ОБЪЕКТОВ СУДОВОГО РЭО
Лекция 5
КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ СОХРАНЯЕМОСТИ ОБЪЕКТОВ
СУДОВОГО РЭО
Лекция 6
Слайд 7КОМПЛЕКСНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ
Лекция 7
МЕТОДЫ РАСЧЕТА НАДЕЖНОСТИ
Лекция 8
РЕЗЕРВИРОВАНИЕ – ОДИН ИЗ
ЭФФЕКТИВНЫХ МЕТОДОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ВЫСОКОЙ НАДЕЖНОСТИ СУДОВОГО РЭО
Лекция 9
ФАКТОРЫ ВЛИЯЩИЕ НА
НАДЕЖНОСТЬ СУДОВОГО РЭО
Лекция 10
В меню выбора подраздела
Слайд 8ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ
Лекция 1
МАТЕМАТЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ОБЪЕКТОВ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ
Лекция
2
ЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОБЪЕКТА ДИАГНОСТИРОВАНИЯ
Лекция 3
АЛГОРИТМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ
Лекция 4
Слайд 9ПОСТРОЕНИЕ ОПТИМИЗИРОВАННЫХ УСЛОВНЫХ АЛГОРИТМОВ ПОИСКА НЕИСПРАВНОСТЕЙ
Лекция 5
ИНЖЕНЕРНАЯ МЕТОДИКА ПОИСКА НЕИСПРАВНОСТИ
Лекция
6
В меню выбора подраздела
Слайд 10СТРУКТУРА И ЗАДАЧИ СИСТЕМЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ СУДОВОГО РЭО
Лекция 1
НАЗНАЧЕНИЕ И
СОДЕРЖАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ РЭО
Лекция 2
ВИДЫ РЕМОНТА И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА
Лекция 3
ЗАДАЧИ
МАТЕРИАЛЬНО – ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ РЭО. ВИДЫ И НАЗНАЧЕНИЕ ЗИП
Лекция 4
В меню выбора подраздела
Слайд 11«ПЕРЕДАЧА СУДОВОГО РАДИОЭЛЕКТРОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ОДНИМ СУДОВЫМ СПЕЦИАЛИСТОМ ДРУГОМУ»
Лабораторная работа №1
«ТЕХНИЧЕСКОЕ
ОБСЛУЖИВАНИЕ СУДОВОГО РАДИОЭЛЕКТРОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ»
Лабораторная работа №2
«ПРОВЕДЕНИЕ ТЕКУЩЕГО И ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО РЕМОНТА
СУДОВОГО РАДИОЭЛЕКТРОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ»
Лабораторная работа №3
В главное меню
Слайд 12Занятие №1
РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ СУДОВОГО РЭО
Количественные показатели и модели безотказности
невосстанавливаемых объектов
Задача 1
Задача 2
Задача 3
Задача 4
Задача 5
Слайд 13Занятие №3
Количественные показатели и модели ремонтопригодности объектов судового РЭО
Задача 1
Задача
2
Занятие №2
Количественные показатели и модели безотказности восстанавливаемых объектов
Задача 1
Задача 2
Задача
3
Слайд 14Занятие №4
Комплексные показатели надежности объектов судового РЭО
Задача 1
Задача 2
Расчет показателей
судового РЭО при последовательном, параллельном и смешанном соединении элементов на
структурной схеме надежности
Задача 1
Занятие №5
Слайд 15Приближенный метод расчета безотказности объектов судового РЭО
Задача 1
Занятие №6
Построение таблиц
функций неисправностей по заданной логической модели объектов судового РЭО
Задача 1
Занятие
№7
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ СУДОВОГО РЭО
Слайд 16В главное меню
Построение МПТ, МТПН и оптимизированного условного алгоритма поиска
неисправностей
Задача 1
Занятие №8
Слайд 17Данный программный комплекс по изучению дисциплины «Техническая эксплуатация радиоэлектронного оборудования
промысловых судов» разработан курсантом 6 – го курса БГА РТФ
на кафедре СРТС
Мотолянцем В.Н.
Руководитель ВКР: Ветров И.А.
В главное меню
Слайд 18Вопрос 1: Понятия качества и надежности
Под качеством объектов РЭО понимается
совокупность их свойств и характеристик, обусловливающих его пригодность для использования
по назначению и соответствие всем установленным требованиям, оговоренным в технической документации.
Слайд 19Все многообразие свойств и характеристик РЭО, объединяемых обобщенным понятием "качество",
можно разбить на следующие группы:
тактические характеристики
надежность
обслуживаемость
уровень стандартизации и
унификации
эргономичность
экономичность
Слайд 20Рассмотрим понятие надежности более подробно:
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, ремонтов, хранения и транспортирования.
Надежность является сложным свойством, которое в зависимости от назначения объекта и условий его применения представляет собой сочетание свойств: безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости.
Слайд 21Безотказность – свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение
некоторого времени или некоторой наработки.
Долговечность – свойство объекта сохранять работоспособное
состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.
Ремонтопригодность – приспособленность к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонта.
Сохраняемость – способность объекта сохранять значения показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности в течение и после хранения и (или) транспортирования.
Слайд 22Вопрос 2: Состояния и события. Виды отказов
1. Исправное
состояние (исправность)
2. Неисправное состояние (неисправность)
3. Работоспособное состояние (работоспособность)
4. Неработоспособное состояние (неработоспособность)
5. Предельное состояние
Основные состояния
объектов
Основные события, связанные с переходами объекта из одного состояния в другое:
1. Отказ
2. Повреждение
Слайд 24X(t)
t
X0
Xдоп
Процессы изменения некоторого параметра х(t)
с номинальным значением хо
и полем допуска (хо, хдоп)
Слайд 25Вопрос 3: Классификация объектов судового РЭО
1. По возможности проведения ремонтов:
- ремонтируемые
- неремонтируемые
2. С точки
зрения возможности восстановления работоспособности объекта:
- восстанавливаемые
- невосстанавливаемые
Слайд 26Объект
Ремонтируемый
Неремонтируемый
Восстанавливаемый
Невосстанавливаемый
Невосстанавливаемый
Слайд 273. По возможности и необходимости ТО:
- обслуживаемые
- необслуживаемые
4.
По применению:
- многократные
- однократные
5. По режиму работы:
- работающие в непрерывном режиме
-
работающие в циклическом режиме
Слайд 28Вопрос 4: Количественные показатели надежности
Слайд 30Показателями безотказности невосстанавливаемых объектов являются:
- вероятность безотказной работы p(t)
-
интенсивность отказов λ(t)
- средняя наработка до отказа Tср
-
гамма-процентная наработка до отказа Tϒ
Слайд 31Вероятность безотказной работы p(t) – это вероятность того, что в
пределах заданной наработки отказ объекта не возникнет.
В математической форме:
где T
– случайная величина наработки объекта до отказа;
t – заданное значение наработки.
Слайд 32Наряду с вероятностью безотказной работы часто используется вероятность отказа q(t),
определяемая следующим образом:
Если t1 ≤ t2 , то q(t1) ≤
q(t2).
При t=0, q(t) = 0.
lim q(t) = 1.
Слайд 33Характерный вид зависимостей для вероятностей p(t) и q(t)
p(t),
Слайд 34Плотность распределения наработки до отказа fT(t) – это безусловная вероятность
отказа на бесконечно малом промежутке (t, t+dt), отнесённая к величине
этого промежутка.
p(t)
q(t)
t1
Слайд 35Интенсивность отказов - это условная плотность вероятности
возникновения отказа невосстанавливаемого объекта, определяемая для рассматриваемого момента времени при
условии, что до этого момента отказ не возник.
Слайд 36Характерный вид функций λ (t) и fT(t)
fT(t)
Слайд 37Средняя наработка до отказа Тср – это математическое ожидание наработки
объекта до первого отказа.
Cредняя наработка до отказа численно равна площади
под кривой вероятности безотказной работы р(t) при:
Слайд 38Гамма-процентная наработка до отказа - это наработка, в течение которой
отказ объекта не возникает с вероятностью γ.
γ/100
γ/100
Слайд 40Функция λ(t) для невосстанавливаемых объектов.
1
2
3
80-90%
1 – этап «приработки»
2 – этап
«нормальной эксплуатации»
3 – этап «старения и износа»
Слайд 41Наиболее употребительные модели безотказности :
- экспоненциальное распределение;
- распределение Вейбулла-Гнеденко;
- нормальное
распределение;
- гамма-распределение.
Слайд 42Экспоненциальный закон распределения
характерной особенностью экспоненциального распределения является постоянство интенсивности отказов.
Слайд 43Модель распределения Вейбула-Гнеденко
δ=4
δ=2
при δ>1 - в период приработки;
при δ<1 - в период износа и старения;
при δ=1 - в период нормальной эксплуатации ( превращается в экспоненциальное распределение).
Слайд 44Нормальная модель распределения
Имеем:
τср>> ςT
Учитывая, что:
Слайд 45Модель гамма-распределения
При целом k гамма-распределение часто называют распределением Эрланга k-
го порядка
При k=1 гамма-распределение вырождается в известное экспоненциальное распределение
с плотностью:
При k гамма-распределение сближается с нормальным распределением.
Слайд 46Графики функции плотности гамма-распределения для различных значений k
Слайд 47Показателями безотказности восстанавливаемых объектов являются:
- параметр потока отказов ω(t);
- средняя
наработка на отказ T0.
Особенность восстанавливаемого объекта состоит в том, что
он может многократно переходить из работоспособного состояния в неработоспособное состояние и обратно. Процесс функционирования восстанавливаемого объекта можно рассматривать как последовательность чередующихся интервалов времени (наработки) между отказами и интервалов времени восстановления объекта.
Слайд 48Этот процесс схематически показан на рисунке, на котором используются обозначения:
- случайная наработка восстанавливаемого объекта между (n-1)-м и n –
м отказами; - случайная продолжительность восстановления объекта после n-го отказа; tn - случайные моменты времени отказов объекта.
Т1
Тn-1
Тn
1
n-1
n
t1
tn-1
tn
t
Слайд 49Под потоком отказов понимают последовательность отказов восстанавливаемого объекта, следующих один
за другим в случайные моменты времени (наработки) tn (n=1,2,…).
Вероятность
того, что на интервале наработки [0,t] произойдёт не менее n отказов, обозначим через Fn(t) и определим как:
Где: ν(t) - случайное число отказов на интервале наработки [0, t].
Слайд 50Важной характеристикой потока отказов является ведущая функция потока отказов ,
которая по определению есть математическое ожидание числа отказов на интервале
[0,t] (наработки).
Параметром потока отказов ω(t) называется отношение среднего числа отказов восстанавливаемого объекта за произвольно малую его наработку к значению этой наработки.
Слайд 511. Для экспоненциального распределения:
2. Для нормального распределения:
Если наработка между отказами
Тn,, то
- Математическое ожидание и среднеквадратическое отклонение средней наработки t.
Слайд 52На практике используя функцию Лапласа
В этом случае для нормального
распределения вид функций:
Слайд 53Период «жизни» восстанавливаемого объекта выглядит:
100 – 500 ч.
I – этап
«приработки» (капитальный ремонт);
II – этап «нормальной эксплуатации»;
III – этап «старение
и списание».
Слайд 54Средняя наработка на отказ Т0 по определению есть отношение наработки
восстанавливаемого объекта к математическому ожиданию числа его отказов в течение
этой наработки.
При
В оглавление
Слайд 55Свойство ремонтопригодность на практике измеряют временем восстановления, которое включает:
- время
поиска причины неисправности;
- время поиска и доставки ЗИП, необходимого для
замены или ремонта ;
- время регулировки и проверки работоспособности объекта после замены или ремонта.
В качестве показателей ремонтопригодности приняты:
1. вероятность восстановления работоспособного состояния V(t);
2. среднее время восстановления работоспособного состояния ТВ.
Слайд 56 Вероятность восстановления работоспособного состояния V(t)- это вероятность того, что
время восстановления работоспособного состояния не превысит заданного.
где:
- случайная продолжительность восстановления работоспособности объекта;
t – заданное время восстановления.
Существует понятие вероятности невосстановления, которая определяется:
Слайд 57Плотность распределения времени восстановления
- это безусловная вероятность восстановления объекта на бесконечно малом промежутке
времени , отнесённая к величине этого промежутка. Имеет размерность 1/ед. времени.
Слайд 58Для восстанавливаемых объектов по аналогии с интенсивностью отказов вводится понятие
интенсивности восстановления .
Интенсивность восстановления – это
условная плотность вероятности восстановления объекта, определяемая для рассматриваемого момента времени t, при условии, что до этого момента объект не был восстановлен.
Слайд 59Среднее время восстановления ТВ - это математическое ожидание времени восстановления
работоспособного состояния.
В качестве моделей ремонтопригодности на практике наиболее часто используют:
1.
Экспоненциальное распределение;
2. распределение Эрланга второго порядка.
Слайд 601. Для экспоненциального распределения:
Слайд 612. Для Эрланга второго порядка
Данное распределение – это частный случай
Гамма- распределения, оно получается из последнего, если параметр формы распределения
k = 2.
Где - параметр масштаба распределения Эрланга 2- го порядка.
Слайд 62На практике ТВ можно рассматривать как сумму двух случайных величин:
1)
Время отыскания неисправного элемента.
2) Время устранения неисправности.
В оглавление
Слайд 63Долговечность объектов РЭО измеряется показателями:
- ресурсом;
- сроком службы.
Ресурсом (Технический ресурс)
называется его наработка от начала эксплуатации (или ее возобновление после
ремонта определенного вида) до перехода в предельное состояние.
Срок службы - это календарная продолжительность от начала эксплуатации объекта (или ее возобновление после ремонта определенного вида) до перехода в предельное состояние.
Слайд 64Исходя из этого все показатели долговечности условно распределяются:
- на показатели,
основанные на наработке объекта (наработочные);
- на показатели, основанные на сроке
службы (календарные).
Наработочные:
- средний ресурс;
Rγ- γ-процентный ресурс;
Rн- назначенный ресурс.
Календарные:
- средний срок службы;
Тслγ – γ-процентный срок службы;
Тслн – назначенный срок службы.
Слайд 65Наработочные показатели
Средним ресурсом называется математическое ожидание ресурса.
Гамма-
процентным ресурсом Rγ – называется наработка, в течение которой объект
не достигнет предельного состояния с заданной вероятностью γ, выраженной в процентах.
Назначенный ресурс Rн – суммарная наработка объекта при достижении которой применение по назначению должно быть прекращено.
Слайд 66Если плотность распределения суммарной наработки обозначить
, то:
Вероятность того, что предельное состояние в течение
суммарной наработки t не наступит определяется:
Тогда гамма- процентный ресурс можно определить:
γ – заданное допустимое значение вероятности наступления предельного состояния.
Слайд 67Проиллюстрируем формулу для определения гамма- процентного ресурса:
Смысл графиков состоит в
том, что при достижении суммарной наработки значения равного назначенному ресурсу
объект подлежит отправке в капитальный ремонт или списанию. Величину назначенного ресурса определяют равной величине гамма- процентного ресурса, при достаточно высоком заданном значении вероятности γ.
Слайд 68Календарные показатели
Средний срок службы - математическое ожидание
среднего срока службы объекта.
Гамма- процентный срок службы Тслγ – календарная
продолжительность от начала эксплуатации объекта в течение которой он не достигнет предельного состояния с вероятностью γ, выраженной в процентах.
Назначенный срок службы Тслн – календарная продолжительность эксплуатации объекта, при достижении которой применение объекта по назначению должно быть прекращено.
Слайд 69 - плотность распределения срока службы.
Слайд 70Наиболее употребительной на практике моделью долговечности выбирается нормальное распределение, параметры
которого зависят от режима эксплуатации и от интенсивности включения и
выключения аппаратуры.
Режим работы, при котором аппаратура периодически включается и выключается называется циклическим режимом работы.
Где и - математическое ожидание и среднеквадратическое отклонение суммарной наработки.
Слайд 71Математическое ожидание суммарной наработки определяется:
Среднеквадратическое отклонение суммарной наработки определяется:
Где:
- средний ресурс непрерывно работающего объекта.
Где:
- среднеквадратическое отклонение ресурса непрерывно работающего объекта.
Слайд 72Где: λц – интенсивность включения и выключения аппаратуры;
qц – вероятность
возникновения отказа в одном цикле включения и выключения;
Fц – частота
циклов включения и выключения аппаратуры.
Средняя интенсивность расхода ресурса (r) – средняя наработка объекта в течение заданного промежутка календарного времени, отнесенная к величине этого промежутка.
В оглавление
Слайд 73Сохраняемость обычно оценивается сроком сохраняемости - это календарная продолжительность хранения
и (или) транспортирования объекта в течение и после которой сохраняются
значения показателей: безотказности, ремонтопригодности, долговечности в установленных пределах.
К показателям сохраняемости относятся:
Слайд 74 Средний срок сохраняемости
- это математическое ожидание среднего срока сохраняемости.
В оглавление
Слайд 75Комплексные показатели надежности оценивают по нескольким частным показателям.
К ним относятся:
1.
Коэффициент готовности КГ – это вероятность того, что объект окажется
в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых применение объекта по назначению не предусматривается.
Р0(t) – вероятность работоспособного состояния объекта в момент времени t;
Р1(t) – вероятность неработоспособного состояния объекта в момент времени t.
Слайд 76Вероятность того, что объект находится в работоспособном состоянии в любой
момент эксплуатации может быть записана:
КВ – норма восстановления объекта, которая
может быть определена:
Где: ТВ – время восстановления;
ТО – средняя наработка на отказ.
Слайд 77
Из рисунка видно, что:
Т.е. существует установившееся значение Р0(t), которое не
зависит от времени – это коэффициент готовности.
Слайд 782. Коэффициент оперативной готовности КОГ – это вероятность того, что
объект окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме
планируемых периодов, в течение которых применение объекта по назначению не предусматривается и начиная с этого момента будет работать безотказно в течение заданного интервала времени эксплуатаци.
Слайд 793. Коэффициент технического использования КТИ – это отношение математического ожидания
интервалов времени пребывания объекта в работоспособном состоянии за некоторый период
эксплуатации к сумме математических ожиданий интервалов времени пребывания объекта в работоспособном состоянии, обусловленных техническим обслуживанием и ремонтами за этот период эксплуатации.
КТИ показывает долю времени пребывания объекта в работоспособном состоянии относительно рассматриваемого периода эксплуатации.
Слайд 804. Коэффициент планируемого применения КПП – это доля периода эксплуатации
в течение которой объект не должен находится на плановом техническом
обслуживании и плановом ремонте.
Где: t – общий период эксплуатации.
В оглавление
Слайд 81Формализация описания объектов РЭО при расчетах надежности
Под расчетом надежности будем
понимать определение значений показателей надежности объекта по известным значениям показателей
надежности элементов этого объекта при заданных условиях эксплуатации.
Формализация предполагает наличие математической модели.
В основе любого расчета надежности лежит математическая модель объекта:
- Структурная схема надежности (ССН).
- Граф состояний и переходов.
Слайд 82Под ССН понимают графическое представление условий работоспособности объекта.
Правила построения
ССН:
Если отказ элемента приводит к отказу некоторой части объекта,
то на ССН такой элемент соединяется последовательно с другими элементами этой части объекта.
2. Если отказ любого элемента приводит к отказу всего объекта, то на ССН все элементы включаются последовательно.
Слайд 833. Если отказ элемента не приводит к отказу некоторой части
объекта, то на ССН такой элемент соединяется параллельно с остальными
элементами этой части объекта.
4. Параллельное включение элементов на ССН является постоянным резервированием элементов по существу.
Слайд 84Граф состояний и переходов
Используется в качестве модели объекта в
том случае, когда целесообразно рассматривать множество состояний объекта.
Вершины графа
обозначают различные технические состояния объекта, а дуги (стрелки) – возможные переходы между состояниями.
Слайд 85Рассмотрим пример:
е0 – оба объекта РЭО работоспособны;
е1 – первый
объект работоспособен, второй неработоспособен;
е2 – второй объект работоспособен, первый неработоспособен;
е3
– оба объекта неработоспособны.
Дуги графа помечают вероятностями или интенсивностями отказов.
λij – интенсивность перехода из состояния i в состояние j.
Слайд 86Расчет надежности:
1) Приближенный расчет надежности (применяется на ранних этапах
эскизного проектирования).
2) Полный расчет надежности (применяется на завершающих стадиях
разработки – этап технического проектирования и изготовления опытного образца).
Слайд 87Основные расчетные соотношения для показателей безотказности
1) Последовательное соединение элементов:
Вероятность безотказной работы:
Вероятность отказа известна, следовательно:
Интенсивность отказов:
Слайд 88Для экспоненциального распределения:
Формулы для получения показателей надежности при последовательном
соединении.
Слайд 892) Параллельное соединение элементов:
q(t) – вероятность отказов
Слайд 90Для экспоненциального распределения:
Формулы для получения показателей надежности при параллельном
соединении, когда имеет место резервирование одним элементом, при условии что
оба элемента идентичны.
Слайд 913) Последовательно - параллельное соединение элементов.
Методика расчета начинается и
заканчивается через вероятность безотказной работы.
1. На ССН выделяются последовательно
соединенные участки. Рассчитываются показатели безотказности:
Слайд 92После чего эти участки заменяются эквивалентными элементами:
2. На преобразованной
ССН выделяются параллельно соединенные участки. Для них рассчитываются показатели безотказности
как для параллельно соединенных элементов, но через вероятность безотказной работы:
Слайд 93Далее заменяется эквивалентная схема:
3. Для полученной схемы вновь выделяются
последовательно соединенные элементы и производится расчет согласно пункту 1 до
тех пор, пока в конечном итоге мы не получим один общий элемент:
Слайд 94Приближенные методы расчета надежности
1. Расчет безотказности по средней условной
интенсивности отказов.
Используется на начальных этапах эскизного проектирования, когда есть только
приближенная оценка числа элементов проектируемого объекта.
Общие ограничения для методов расчета надежности:
- Объект РЭО должен быть представлен общей ССН с последовательным соединением элементов.
- Отказы элементов объекта независимые.
- Наработка до отказа элементов подчинена экспоненциальному закону.
Слайд 95Суть метода состоит в следующем: средняя (по всем типам элементов)
интенсивность отказов одного элемента λср для аппаратуры одного класса, выполненной
на одной элементной базе как правило одинакова и не зависит от числа элементов объекта.
Где: N – общее число элементов проектируемого объекта;
r – коэффициент, учитывающий условия эксплуатации объекта:
r = 0,8 – для авиационного РЭО;
r = 1,4 – для судового РЭО;
r = 1,8 – для бытового РЭО.
Слайд 962. Расчет безотказности по номинальным значениям интенсивности отказов элементов.
Данный метод
применяется на этапе разработки принципиальной схемы аппаратуры и выбора типов
элементов.
Данные для номинальных режимов работы элементов определены для температуры 20 0С.
Берутся средние номинальные значения:
Слайд 981) Все элементы разбиваются на группы с примерно одинаковыми номинальными
значениями интенсивности отказов и для каждой группы определяется число элементов
Ni в каждой i- той группе.
2) При необходимости по справочным данным (таблицам) определяются значения интенсивности отказов элементов каждой группы λ0i.
3) Рассчитывается суммарная интенсивность отказов объектов по формуле:
Где m – число выделенных групп.
4) Рассчитывается:
Слайд 993. Расчет безотказности с учетом технических режимов и температуры элементов.
Данный
метод используется в процессе окончательной разработки устройства (объекта) с учетом
условий его эксплуатации.
Основными эксплуатационными факторами, влияющими на надежность оборудования являются:
электрическая нагрузка (ЭН);
- температура (t0);
- влажность (ВЛ);
- давление (Д);
- радиация (Рад);
- вибрация и др. (Виб).
ν - совокупность всех этих факторов.
Слайд 100
Основные факторы
λ0 – номинальное значение интенсивности отказов.
Величину электрической нагрузки в
надежности принято характеризовать коэффициентом нагрузки - это отношение реально действующей
нагрузки к величине номинальной нагрузки:
Слайд 101
Иногда вместо графиков на данном рисунке встречается: α (КН, t0)
Слайд 102Методика расчета:
1) Для каждого элемента i определяются значения КНi и
ti0.
2) По графикам λ(КН, t0) определяются реальные интенсивности отказов с
учетом нагрузки и температуры для каждого элемента. Если имеются графики α(КН, t0), то интенсивность отказов рассчитывается через α.
3) Производятся расчеты безотказности:
Где: n – число элементов.
В оглавление
Слайд 103Резервирование – применение дополнительных средств и (или) возможностей с целью
сохранения работоспособного состояния объекта при отказе одного или нескольких его
элементов.
Виды резервирования
1. Структурное резервирование – это резервирование с применением резервных элементов структуры объекта.
2. Временное резервирование – это резервирование с применением резервов времени (повышение производительности труда).
3. Информационное резервирование – это резервирование с применением резервов информации.
Слайд 1044. Функциональное резервирование – это резервирование с применением функциональных резервов.
5. Нагрузочное резервирование – это резервирование с применением нагрузочных резервов.
Основной
элемент – это элемент структуры объекта, необходимый для выполнения объектом требуемых функций при отсутствии отказов его элементов.
Резервный элемент – это элемент объекта, предназначенный для выполнения функций основного элемента в случае отказа последнего.
Основные понятия
Слайд 105Резервируемый элемент – это основной элемент, на случай отказа которого
в объекте предусмотрен резервный элемент;
Кратность резерва – это отношение
числа резервных элементов объекта к числу резервируемых или основных элементов объекта, выраженное несокращенной дробью.
Слайд 1071) По виду соединения основных и резервных элементов:
- Раздельное
резервирование – это резервирование, при котором резервируемыми являются отдельные элементы
объекта или их группы.
- Общее резервирование – это резервирование, при котором резервируемым элементом является объект в целом.
Слайд 108- Смешанное резервирование – это сочетание различных видов резервирования.
2)
По способу подключения резервных элементов:
- Постоянное резервирование – это
резервирование без перестройки структуры объекта при возникновении отказа.
- Динамическое резервирование – это резервирование с перестройкой структуры объекта при возникновении отказа его элемента.
Слайд 109- Резервирование с замещением – это динамическое резервирование, при котором
функции основного элемента передаются резервному после отказа основного элемента.
- Скользящее
резервирование – это резервирование замещением, при котором группа основных элементов объекта резервируется одним или несколькими резервными элементами, каждый из которых может заменить любой отказавший элемент данной группы.
Слайд 1103) По степени нагруженности резервных элементов:
- Нагруженный резерв –
это резерв, который содержит один или несколько резервных элементов, находящихся
в режиме основного элемента.
- Облегченный резерв – это резерв, который содержит один или несколько резервных элементов, находящихся в менее нагруженном режиме, чем основной.
Слайд 111- Ненагруженный резерв – это резерв, который содержит один или
несколько резервных элементов, находящихся в ненагруженном режиме до начала выполнения
ими функций основного элемента.
4) По наличию восстановления резерва:
- Восстанавливаемый резерв – это резерв, который содержит один или несколько резервных элементов работоспособность которых при возникновении их отказа подлежит восстановлению при эксплуатации.
Слайд 112- Невосстанавливаемый резерв – это резерв, который содержит один или
несколько резервных элементов работоспособность которых при возникновении их отказа восстановлению
при эксплуатации не подлежит.
Слайд 113Расчет надежности резервируемых систем без восстановления
1) Нагруженное резервирование с замещением:
Рассмотрим
дублирование системы, состоящей из одного основного и одного резервного элемента
находящихся в одном режиме. Считаем, что наработка до отказа одного элемента распределена по экспоненциальному закону с интенсивностью отказов:
Слайд 114Тср – среднее время наработки всего объекта.
Выигрыш в средней
наработке до отказа Тср за счет дублирования равен:
Средняя наработка
до отказа дублируемой системы при нагруженном резерве в 1,5 раза превышает среднюю наработку до отказа основного элемента.
Слайд 1152) Ненагруженное резервирование с замещением:
Вероятность безотказной работы определяется:
При ненагруженном
дублировании без восстановления средняя наработка до отказа системы возрастает в
2 раза, по сравнению с наработкой на отказ нерезервированной системы.
Слайд 1163) Скользящее ненагруженное резервирование:
Пусть система состоит из включенных последовательно n
– основных элементов и m
– резервных элементов , причем резервные элементы находятся в ненагруженном состоянии и могут быть включены в работу взамен любого из основных элементов.
Слайд 117Выигрыш в средней наработке системы до отказа за счет резервирования
будет одинаков для случаев ненагруженного резервирования с замещением и ненагруженного
скользящего резервирования.
Слайд 118Сравнительная характеристика методов резервирования без восстановления
Ненагруженный резерв с замещением;
2. Облегченный
резерв с замещением;
3. Нагруженный резерв с замещением
Ненагруженный резерв m=2;
2.
Нагруженный резерв m=2;
3. Ненагруженный резерв m=1;
4. Нагруженный резерв m=1;
5. Без резерва m=0.
Слайд 119Выводы:
1) при одинаковых кратностях и методе резервирования показатели надежности тем
выше, чем легче режим резервного элемента;
2) наиболее эффективным следует считать
ненагруженный режим, при котором средняя наработка на отказ пропорциональна числу элементов резервируемой системы;
3) самые низкие показатели имеет нагруженный режим, у которого добавочная наработка при увеличении на 1 числа резервных элементов падает;
Слайд 1204) режим облегченного резерва дает промежуточный результат. При методе постоянного
включения вследствие того, что при облегченном резерве улучшаются условия работы
системы может быть получен значительный выигрыш в надежности;
5) наибольший выигрыш в надежности обеспечивает первый резервный элемент.
В оглавление
Слайд 121Все факторы делятся на две группы:
1. субъективные (зависят от деятельности
человека: мероприятия связанные с выбором схемного и конструктивного решения при
проектировании, выбором элементов и материалов, организацией технического обслуживания и ремонта и др.);
2. объективные (неблагоприятные для работы РЭО влияния внешней среды, связанные с климатическими, метеорологическими, биологическими, механическими и др. воздействиями).
Слайд 122По характеру действия факторы делят на:
- конструктивно- производственные (разработка, проектирование
и производство РЭО);
- эксплуатационные (влияние внешней среды, организация системы технического
обслуживания, ремонта, обеспечение ЗИПом, квалификация обслуживающего персонала и др.).
Слайд 123Основные факторы:
1) Влияние времени эксплуатации.
Причиной старения являются сложные физико- климатические
процессы, происходящие в элементах РЭО в течение всего периода эксплуатации
(структурные изменения в диэлектриках, нарушение электрической и механической прочности материалов и конструкций и др.);
Слайд 1242) Влияние деятельности обслуживающего персонала.
- Квалификация обслуживающего персонала;
- Соблюдение правил
технической эксплуатации;
- Степень организованности системы технического обслуживания.
3). Влияние температуры, влажности
и атмосферных осадков.
4). Влияние механических нагрузок.
5). Влияние электрических нагрузок.
В меню выбора подраздела
Слайд 125Основные понятия и термины технической диагностики
Diagnosus (с греч.) – распознавание
состояния.
Техническая диагностика (ТД) – это определение состояния некоторого технического объекта.
Основные
понятия:
- объект диагностирования;
- процесс диагностирования;
- поиск дефекта (неисправности);
- тест диагностирования;
- алгоритм диагностирования;
- система технического диагностирования (СТД).
Слайд 126Объект диагностирования (ОД) – это изделие и его составные части,
техническое состояние которого подлежит определению.
Процесс определения технического состояния ОД с
необходимой (определенной) точностью называется техническим диагностированием.
ТД
Проверка работоспособности
Поиск неисправности
Дефект – это каждое отдельное несоответствие продукции установленным требованиям.
Слайд 127Неисправность – это состояние объекта, при котором он не соответствует
хотя бы одному из требований, установленных нормативно – технической документацией
(НТД).
Достоверность результатов ТД зависит от кратности неисправностей, под которой понимается число одновременно отказавших элементов.
Слайд 128Проверка – операция, заключающаяся в подаче на вход объекта некоторого
допустимого воздействия и измерение на выходе в определенных контрольных точках
параметров выходного воздействия.
Результат проверки определяется путем сравнения измеренных значений выходных параметров с паспортными данными.
Если измеренные параметры находятся в допустимых пределах, то говорят, что результат проверки равен единице (исход проверки положительный), в противном случае равен нулю (исход проверки отрицательный).
Слайд 129Существует два вида диагностирования:
1) Функциональное диагностирование:
2) Тестовое диагностирование:
Слайд 130Тест диагностирования – это последовательность (совокупность) проверок, обеспечивающих полное диагностирование
объекта.
Тест диагностирования
Проверяющий тест
Диагностический тест
Проверяющим называется тест диагностирования, предназначенный для проверки
исправности.
Диагностический тест предназначен для определения места и при необходимости причины и вида неисправности объекта.
Слайд 131Система технического диагностирования (СТД)
СТД – это совокупность средств диагностирования и
при необходимости исполнителей, осуществляющих диагностирование объекта по правилам, установленным нормативно
– технической документацией (НТД).
Алгоритм технического диагностирования (АТД) – это перечень проверок которые необходимо выполнить, а также описание последовательности их выполнения и способа определения технического состояния по результатам этих проверок.
Слайд 132АТД
Условный
Алгоритм
проверки
работоспособности
Алгоритм
поиска
неисправности
Безусловный
Если целью диагностирования является проверка работоспособности, алгоритм называется – алгоритм
проверки работоспособности (АПР), а если поиск неисправности – алгоритм поиска
неисправности (АПН).
Также тесты диагностирования подразделяются:
- Проверяющий тест (ПТ);
- Тест поиска неисправности (ТПН).
В оглавление
Слайд 133Математические модели объектов ТД
Под математической моделью ОД понимается некоторое описание
поведения объекта при исправном и неисправном его состоянии.
ОД
Если обозначить
- множество всех рассматриваемых технических состояний, то определяет совокупность технических состояний объекта, при котором любые его два состояния из множества S должны быть различны в результате ТД.
Слайд 134Явной моделью ТД используется таблица функций неисправности (ТФН).
ТФН используют и
при проверке работоспособности и при поиске неисправностей.
ТФН строится в два
этапа:
- строится функциональная (логическая) модель ОД;
- на основе построенной логической модели (ЛМ) заполняется ТФН.
Слайд 135Таблица функций неисправностей
ТФН представляет собой таблицу, у которой число столбцов
соответствует количеству различных состояний ОД, а число строк соответствует количеству
элементарных проверок ОД.
Слайд 136S0 – объект работоспособен.
ТФН заполняется следующим образом: в клетку (ij)
таблицы соответствующей проверке πi и состоянию Sj записывается результат проверки
πi.
Если результат Rij=1 (положителен), говорят, что при нахождении ОД в состоянии Sj результат проверки положителен.
Rij=0 – если при нахождении ОД в состоянии Sj результат проверки πi отрицателен.
Начиная с S1,S2, … записываются все неисправные элементы.
В оглавление
Слайд 137Логическая модель ОД
ЛМ представляет собой граф – схему, на которой
прямоугольниками изображаются элементы ЛМ, а стрелками представляются логические связи между
элементами ЛМ.
Слайд 138При задании ЛМ ОД необходимо:
1. перечислить все возможные для данного
объекта комбинации отказавших одновременно элементов (задать множество технических состояний объекта);
2.
для каждого элемента указать допустимые входные и выходные воздействия;
3. задать следующее требование: если выход элемента Аi связан со входом элемента Аj, то допустимая выходная последовательность πi должна быть допустимым входным воздействием элемента Аj, а недопустимая выходная последовательность πi не может быть допустимой входной последовательностью Аj.
Слайд 1394. при построении ЛМ необходимо соблюдать правила:
1) Каждый элемент
ЛМ должен иметь только один выход, который может быть соединен
со входами нескольких элементов, число входов ЛМ не ограниченно.
2) Если оказывается, что элемент ЛМ имеет несколько выходов, то такой элемент «расщепляется» на соответствующее количество одновыходных элементов.
Слайд 1403) Для каждого элемента ЛМ должны быть определены входные и
выходные допустимые значения.
4) Допустимые значения соседних элементов должны совпадать.
5) Недопустимое
воздействие на выходе элемента ЛМ должно появляться в том случае, если этот элемент неисправен или хотя бы к одному из его входов приложено недопустимое воздействие.
Слайд 1416) Выходы различных элементов не должны объединяться:
7) Главное правило: каждому
элементу ЛМ соответствует проверка, результат которой равен единице, если элемент
работоспособен и все входные воздействия допустимы, и равен нулю, если не выполняется хотя бы одно из этих условий.
В оглавление
Слайд 142Алгоритмом технического диагностирования (АТД) называется совокупность предписаний о проведении диагностирования,
т.е. совокупность правил выбора проверок и обработки информации при диагностировании.
Тест
диагностирования – это совокупность элементарных проверок, обеспечивающая достижение цели диагностирования (проверку работоспособности ОД или обнаружение неисправности).
АТД может быть построен только при условии, что исходное множество проверок π, из которых выбираются проверки для включения их в АТД является тестом диагностировния.
Слайд 143Построение тестов диагностирования
Проверяющим тестом (ПТ) называется тест диагностирования для проверки
исправности или работоспособности ОД.
Минимальным проверяющим тестом (МПТ) называется ПТ, содержащий
минимальное число проверок.
Слайд 144Построение МПТ может быть произведено по следующему формальному правилу:
1. Построить
усечённую ТФН, которая содержит только строки, соответствующие выходным проверкам ОД.
2.
В качестве МПТ выбрать минимальную совокупность проверок, строки которых совместно «покрывают» нулями все столбцы неисправных состояний ОД.
Слайд 145Усечённая ТФН для выходных проверок:
Слайд 146Тестом поиска неисправностей (ТПН) называется совокупность проверок, обеспечивающих отыскание всех
неисправностей ОД заданной глубины и кратности.
Минимальным ТПН (МТПН) называется ТПН,
содержащий минимальное число проверок.
Методика построения МТПН включает следующие четыре этапа:
1. определение множества обязательных проверок;
2. построение усечённой ТФН для обязательных проверок;
3. построение таблицы покрытий и определение дополнительных проверок;
4. определение МТПН как совокупности обязательных и дополнительных проверок.
Слайд 149В таблицу покрытий должно быть включено столько столбцов, сколько имеется
всех пар неразличимых состояний ОД. Каждый столбец обозначается соответствующей парой
(Si, Sк). Число строк в таблице покрытий должно быть равно числу проверок, не вошедших в множество πоб. Каждая строка обозначается соответствующей проверкой πi из числа не вошедших в πоб.
Таблица покрытий
Слайд 150
Минимальный ТПН определяется как объединение множеств обязательных и дополнительных проверок:
Для
рассматриваемого примера:
МТПН = {π2, π3,
π4, π6}.
МТПН = {πоб U πдоп}.
Слайд 151
Неисправен элемент 4
Процесс определения технического состояния ОД с использованием
диагностического словаря
В оглавление
Слайд 152Условный алгоритм поиска неисправностей (УАПН) распространен в виде графа. Рассмотрим
построение графа на основе примера предыдущей лекции.
Понятие оптимального и оптимизированного
УАПН
π3
1
0
π2
π4
1
0
Р
π4
1
0
Р
Р
0
1
Р
Р
Слайд 153Решающее правило (критерий) выбора проверок при построении оптимизированных УАПН.
На практике
для поиска и устранения неисправности используется информационный критерий, согласно которому
на каждом очередном шаге осуществляется выбор такой проверки, выполнение которой обеспечивает максимальное приращение информации о состоянии ОД.
Оптимизированный УАПН должен строиться таким образом, чтобы на каждом шаге выполнялась оптимальная проверка πopt , определяемая по критерию максимума получения информации.
Слайд 154Применимая проверка к множеству состояний S – проверка при выполнении
которой в множестве S выделяется два подмножества Si0 и Si1,
удовлетворяющих:
На практике, вместо информационного критерия применяют функцию предпочтения:
Слайд 155Критерии предпочтения
1) Критерий за минимальное число проверок:
При использовании этого критерия
оптимальный УАПН будет обеспечивать поиск неисправности за минимальное число проверок.
Слайд 1562) В случае, если известно среднее время выполнения проверок используются
критерий за минимальное среднее время:
Где: τi – средняя продолжительность выполнения
проверки πi.
Если предположить, что вероятность отказов всех элементов ЛМ одинаковы, то вместо критериев и используются критерии:
Слайд 157Где: n(Si0) и n(Si1) - это число элементов, выделяемых в
подмножествах Si0 и Si1 соответственно.
Слайд 158Методика построения УАПН
1) Для рассматриваемого ОД построить усеченную ТФН для
множества проверок, которая является ТПН (необязательно минимальный).
2) Заполняется таблица: в
первый столбец таблицы записываем все состояния, в которых находится ОД вначале поиска неисправности.
3) Пользуясь усеченной ТФН определить множество π(S) всех проверок, применимых к множеству состояний, их записать последовательно друг под другом.
Слайд 1594) Для каждой из применимых проверок, записанных в столбце 2
записать Сπi(S) в соответствии с критериями
, рассчитать значение и записать в столбец 5.
Из всех применимых проверок в качестве оптимальной выбрать ту проверку, у которой Сπi(S) имеет минимальное значение. Данную проверку записать в столбец 6.
Слайд 1605) Соответствующей найденной πopt выделяемые ею подмножества
и если они содержат два
и более элемента записать одно под другим в столбце 1.
Одноэлементные подмножества не записываются. Для данных подмножеств выполняются пункты 1 – 4.
Построить граф УАПН по данным столбцов 1– 6.
6) Рассчитать среднее время поиска неисправности (по методике 2) по графу оптимизированного УАПН.
Слайд 162Расчет среднего времени отыскания неисправности по данному УАПН
Должны быть заданы:
-
продолжительности всех элементарных проверок τi;
- вероятности отказов элементов (qi), если
qi отсутствуют, принимается условие о равновероятности:
Слайд 163τi – продолжительность выполнения проверки πi;
πj – проверка, которая согласно
УАПН выполняется следующей после проверки πi при отрицательном исходе последней;
πк
– проверка, которая выполняется после проверки πj при положительном исходе последней.
Слайд 164Методика расчета следующая:
1. Вначале определяется среднее время отыскания неисправности
для всех двухэлементных подмножеств, записанных в
столбце 1 таблицы. Очевидно, что для двухэлементных подмножеств формула приобретает вид :
Так как согласно УАПН после выполнения проверки πj в этом случае обнаруживается неисправное состояние ОД и, следовательно, второе и третье слагаемые в равны нулю.
2. Затем производится расчет среднего времени отыскания неисправности для трехэлементных подмножеств, имеющихся в столбце 1, для четырехэлементных, и т.д.
Слайд 165Проиллюстрируем данную методику на примере УАПН, построенного по таблице. Для
этого зададимся исходными данными:
τ2 = 5 мин; τ3 = 4
мин; τ4 = 6 мин;
q1= 0,2; q3/= 0,1; q2= 0,2; q4= 0,3; q6=0,2.
Для подмножества {S4 ,S6} и {S1 ,S3/} по формуле находим:
Слайд 166Для исходного множества S={S1, S2, S3/, S4, S6} получим:
Итак, в
данном примере время отыскания неисправности по УАПН, равно 12,3 мин.
В оглавление
Слайд 167Основные методы (способы) поиска неисправности
1. Способ последовательного функционального анализа.
Измеряем выходной
сигнал:
π3
0
1
S0
π2
0
1
S3
π1
0
1
S2
S1
S0 – объект работоспособен;
S3 – неисправен 3- й элемент.
Достоинства: данный
метод прост, нагляден, надежен, требует от диагностируемой аппаратуры минимум информации, хорошо работает для больших каскадов.
Недостатки: не оптимален ни по времени, ни по средним затратам.
Слайд 1682. Способ половинного разбиения.
π3
1
0
π5
π2
1
0
π6
π4
1
0
S7
S6
1
0
S5
S4
1
0
π1
S3
1
0
π8
S1
1
0
S2
S8
Слайд 169Достоинства: данный метод значительно сокращает время поиска неисправности и трудозатраты.
Недостатки:
80 – 85 % элементов должны быть включены последовательно.
3. Способ
время – вероятность.
Находит применение в СРЭО, в котором функциональные элементы соединены произвольно, и имеют разные вероятности Р(Si) состояний и различные стоимости проведения контроля параметров С(πi).
Эффективность способа оценивается среднем временем поиска неисправного элемента или среднем временем контроля одного параметра.
Слайд 170Суть метода:
Для определения неисправного элемента выбирают набор параметров, обеспечивающих поиск
до заданной глубины, при этом последовательность контроля параметров устанавливается в
порядке уменьшения величин.
Алгоритм, построенный по данному способу обладает минимальным средним временем поиска неисправного элемента.
Исходные данные:
P(S1)=0,1; P(S2)=0,25; P(S3)=0,05; P(S4)=0,08; P(S5)=0,1; P(S6)=0,15; P(S7)=0,17; P(S8)=0,1.
t1= t4 = 2/; t2 = t6 =t8 = 0,5/; t3 = t5 = t7 = 1/
Слайд 171
Согласно полученным результатам будем выполнять проверки в следующей последовательности:
π2→
π6→ π8→ π7→ π5→ π1→ π3→ π4
Слайд 1723. Инженерный метод (способ).
Основан на вычислении некоторых функций предпочтения, при
этом исходными данными являются ЛМ и ТФН ОД.
Функция предпочтения выбирается
в соответствии с решаемыми задачами диагностирования (проверка работоспособности, поиск неисправности, проверка работоспособности и поиск неисправности) и исходными данными.
где:
W
– функция предпочтения.
1) При проверке работоспособности:
Выбирается максимальное количество нулей.
Слайд 174Если для ОД известны вероятности состояний P(Si), тогда:
Если для ОД
известны вероятности состояний P(Si) и стоимости контроля параметров С(πi), тогда:
Слайд 1752) При поиске неисправности:
Где: S0(ij) – количество нулей в
строке состояний ТФН;
S1(ij) – количество единиц в строке состояний ТФН
Если известны вероятности состояний P(Si):
Слайд 176Если известны вероятности состояний P(Si) и стоимости контроля параметров C(πi):
Выбираем
строку, где минимальная разница между количеством нулей и количеством единиц.
3)
При проверке работоспособности и поиске неисправности: используют выражения , а затем
Слайд 177После применения метода (способа) поиска неисправности, локализовав область неисправности до
блока или элемента инженер осуществляет проверку того или иного параметра,
предусмотренного технической документацией. Для этого на практике наибольшее распространение получили следующие способы проверок:
1. Способ измерений – это основной способ выполнения проверок, который заключается в измерении параметров блоков, элементов, цепей и др. (по паспортным данным).
Слайд 1782. Способ контрольных переключений и регулировок . Данный способ применяется
на начальной стадии поиска неисправности для грубого определения области неисправности.
3.
Способ замены. Данный способ состоит в том, что отдельные элементы в блоке заменяются заведомо исправными и проверяют, восстанавливается ли при этом работоспособность объекта или нет.
Явным недостатком этого способа является то, что вначале необходимо выявить причину неисправности.
Слайд 1794. Способ внешнего осмотра. Основан на использовании внешних признаков неисправности
(потемнение элементов, разрывы и т.д).
5. Способ сравнения. Состоит в том,
что режим работы неисправного элемента сравнивается с режимом работы исправного элемента.
Достоинство данного способа – его простота.
6. Способ характерных неисправностей. По известным признакам неисправности отыскиваются такие же признаки в таблице неисправностей, откуда берутся также наборы возможно неработоспособных элементов.
В меню выбора подраздела
Слайд 180Под эксплуатацией РЭО будем понимать совокупность организационно-технических мероприятий по подготовке
и использованию судового РЭО по назначению, его техническому обслуживанию и
ремонту, хранению и транспортированию.
Системой эксплуатации судового РЭО называется совокупность технических средств, подразделений (судов) и инженерно-технического состава, обеспечивающих выполнение всех мероприятий по эксплуатации РЭО, а также положения и нормы, определяющие порядок проведения этих мероприятий.
Слайд 181
Система эксплуатации РЭО
Система технического обслуживания
Система ремонта
Система материально-технического обеспечения
Система управления
Слайд 182На уровне отдельного объекта РЭО производятся:
текущий ремонт;
техническое обслуживание;
освоение и ввод
в эксплуатацию;
доработки;
- ведение эксплуатационной
документации.
Слайд 183На уровне совокупности объектов РЭО осуществляются:
- планирование расхода и восполнения
ресурса;
- планирование технического обслуживания;
- планирование среднего и капитального ремонта;
- планирование
поставок новых объектов РЭО;
- планирование доработок;
- контроль технического состояния, ухода и
сбережения РЭО;
- планирование и организация подготовки
обслуживающего персонала;
- материально-техническое обеспечение эксплуатации;
- инженерный анализ эксплуатации, включающий
оценку фактической надёжности РЭО, и др. мероприятия.
В оглавление
Слайд 184Техническое обслуживание - это комплекс работ, проводимых для поддержания исправности
или только работоспособности РЭО при подготовке и использованию его по
назначению, при хранении и транспортировании.
Целью ТО является обеспечение требуемого уровня безотказности аппаратуры РЭО в процессе эксплуатации за счёт предупреждения отказов. При этом ТО организуется и осуществляется в соответствии с действующей системой технического обслуживания.
Слайд 185Системой технического обслуживания называется комплекс взаимосвязанных положений и норм, определяющих
организацию и порядок проведения работ по ТО для заданных условий
эксплуатации с целью обеспечения показателей качества, предусмотренных в нормативной документации.
Под циклом ТО понимают наименьший повторяющийся период эксплуатации изделия, в течении которого выполняются в определённой последовательности установленные виды ТО, предусмотренные нормативной документацией.
Слайд 186При проведении ТО на судовой РЭО выполняются следующие основные работы:
проверка
работоспособности и исправности;
внешний осмотр и чистка узлов и блоков;
настройка и
регулировка;
текущий ремонт неисправных элементов;
- прогнозирующий контроль;
- смазочные и крепёжные работы;
- контроль функционирования объекта РЭО после ТО.
Слайд 187Все работы по ТО РЭО, как правило, выполняются в
три этапа:
1. Работы по ТО при обесточенной аппаратуре - внешний
осмотр, чистка, разборка аппаратуры, замена смазок, проверка качества изоляции и т.д.
2. Работы по ТО при включённой аппаратуре - проверка работоспособности и исправности элементов и блоков в номинальных и специальных режимах, регулировка и настройка аппаратуры, установка номинальных значений параметров блоков и систем объекта.
3. Контроль функционирования объекта после ТО, при проведении которого проверяются параметры всех систем, определяющие состояние работоспособности или неработоспособности объекта РЭО.
Слайд 188В настоящее время применяются
три принципа организации ТО:
1. Календарный -
ТО проводится через определённый календарный срок независимо от наработки объекта
(элемента) за этот календарный срок.
2. Временной (по наработке) - ТО проводится в зависимости от наработки объекта (элемента) после последнего ТО данного вида.
3. Смешанный - одни виды ТО могут проводиться по календарному принципу, другие - по наработке. При эксплуатации РЭО используется чаще всего как наиболее гибкий.
В оглавление
Слайд 189 Под ремонтом понимается комплекс работ для поддержания в восстановления
исправности или работоспособности объекта.
Bсe места проведения ремонта подразделяются на местный
(судовой) и заводской. Если судовой ремонт производится непосредственно в местах развёртывания РЭО (судно, подразделение, маяк и т.д.), то заводской - на ремонтных предприятиях или на предприятиях промышленности (заводах).
Слайд 190Ремонт
Плановый
Неплановый
Капитальный
Средний
Профилактический
Текущий
Восстанови-тельный
Слайд 191
При капитальном ремонте выполняются следующие основные операции:
разборка и подетальная проверка
на соответствие техническим условиям всех деталей, узлов и подсистем;
устранение механических
повреждений;
замена элементов, монтажа и межблочных соединений;
- ремонт встроенных электроизмерительных приборов;
Слайд 192восстановление антикоррозийных покрытий;
внесение схемных и конструктивных изменений в соответствии с
доработками завода-изготовителя;
внешняя покраска узлов, блоков, шкафов, прицепов;
проверка и установка режимов
работы, настройка и регулировка блоков и систем;
- комплексная проверка и регулировка РЭО.
В оглавление
Слайд 193Материально-техническое обеспечение (МТО) организуется с целью обеспечения необходимыми материалами, электрорадиоэлементами,
запасными узлами и блоками, инструментом и другим техническим имуществом всех
работ по ТО и ремонту РЭО для поддержания его в состоянии требуемого уровня готовности к применению. МТО осуществляется системой материально-технического обеспечения, под которой понимается совокупность складов и запасов технического имущества, а также положений и норм, определяющих организацию и порядок МТО эксплуатации РЭО.
Слайд 194ЗИП
Комплектные
Некомплектные
Одиночные
Групповые
Ремонтные
ЗИП россыпью
Складской ЗИП
Слайд 195Одиночный ЗИП ( ЗИП-0 ) придается каждому объекту РЭО. Он
входит в комплект РЭО и предназначен для обеспечения его текущей
эксплуатации. Элементы ЗИП-0 размещаются и упаковываются так, чтобы можно было их быстро найти и использовать при ремонте или ТО. Иногда ЗИП-0 размещают в одном помещении с работающей аппаратурой в специальных шкафах или ящиках. В этом случае время поиска, доставки и подготовки к использованию практически весьма мало, и время восстановления объекта будет определяться чистым временем ремонта.
Состав ЗИП-0 должен обеспечивать с достаточно высокой заданной вероятностью потребность в ЗИП в течение установленного периода пополнения ЗИП.
Слайд 196Групповой ЗИП (ЗИП-Г) предназначен для обеспечения текущей эксплуатации заданного числа
(группы) однотипных объектов. В его состав включаются главным образом те
элементы, которые не могут содержаться в ЗИП-0 в силу их большой массы, габаритов, малого расхода при эксплуатации, высокой стоимости. Хранится ЗИП-Г в складе на берегу или в складе сервисного центра.
Слайд 197Ремонтный ЗИП (ЗИП-Р) предназначен для обеспечения профилактического, среднего, капитального и
восстановительного ремонтов определённого числа однотипных объектов. Соответственно различают ЗИПы среднего,
капитального и восстановительного ремонтов. Состав ЗИП-Р должен удовлетворять с заданной вероятностью потребность в запасных элементах, определяемую технологией данного вида ремонта.
Слайд 198ЗИП россыпью (ЗИП-С) содержит запасные элементы различных типов, применяемые в
различных типах объектов РЭО. Он предназначен для пополнения комплектных ЗИП
(в первую очередь ЗИП-О), а также для непосредственного удовлетворения текущей потребности в запасных элементах, отсутствующих в комплектных ЗИП. ЗИП россыпью хранится на береговых складах.
В меню выбора подраздела
Слайд 199Цель работы
Лабораторная работа предназначена для подготовки курсантов к заведованию радиотехнической
службой судна, организации технической эксплуатации и осуществлению приема – передачи
закрепленного за ним судового РЭО.
Организация всей технической эксплуатации судового РЭО возлагается на начальника судовой радиотехнической службы, а в его отсутствии – на капитана судна.
Техническая эксплуатация судового РЭО – это комплекс технических и организационных мероприятий, направленных на обеспечение его исправного состояния и надежной работы.
Краткие теоретические сведения
Слайд 200Технические мероприятия включают в себя техническое использование судового РЭО и
его техническое обслуживание.
Техническое использование судового РЭО заключается в выполнении работ
по подготовке аппаратуры к действию, применении ее по назначению в режимах и условиях, строго соответствующих требованиям заводских инструкций по эксплуатации.
Техническое обслуживание судового РЭО – это комплекс работ, направленных на поддержание его в исправном состоянии при подготовке, использовании, хранении и транспортировке.
Слайд 201К организационным мероприятиям относятся:
1. планирование объёмов ремонтных работ и обслуживания;
2.
ведение технической документации;
3. хранение и пополнение запасного имущества и принадлежностей
(ЗИП), контрольно-измерительных приборов, инструмента и материалов;
4. организация контроля за технической эксплуатацией судового РЭО;
5. обеспечение проведения рекламационных работ на оборудовании;
6. организация работ по изучению и обобщению опыта технической эксплуатации судового РЭО.
Слайд 202Передача судового РЭО одним судовым специалистом другому оформляется актом приёма
и сдачи, который согласовывается с начальником службы (отдела) связи, электрорадионавигации
и поисковой техники судовладельца (СЭРП) и утверждается капитаном судна.
Передача судового РЭО включает в себя:
1. Проверку наличия комплекта аппаратуры в соответствии с ведомостью комплектации изделия (или инвентарной книги).
2. Оценку технического состояния аппаратуры в действии в соответствии с требованиями руководящих документов.
Слайд 2033. Проверку наличия и состояния технической документации на изделие.
4. Проверку
наличия, состояния и сроков поверок контрольно-измерительных приборов (КИП).
5. Проверку наличия
и полноты ЗИП, инструмента и материалов.
Слайд 204 Каждый объект судового РЭО должен иметь полный комплект эксплуатационной документации,
состоящий из:
- ведомости эксплуатационных документов;
- формуляра (паспорта) на данное изделие,
прилагаемого к аппаратуре заводом-изготовителем;
- технического описания объекта;
- инструкции по эксплуатации, настройке и устранению неисправностей;
- принципиальных электрических схем, схем электрических соединений, ведомости запасных частей, таблиц режимов, чертежей на установку и монтаж аппаратуры судового РЭО.
Кроме того, на каждом судне, оборудованном РЭО, должен быть журнал технической эксплуатации судовой аппаратуры.
Слайд 205 Проверка технического состояния судового РЭО в действии, проводимая при приёме
– передаче аппаратуры, осуществляется в соответствии с руководящими документами. При
этом техническое состояние аппаратуры оценивается на «хорошо», «удовлетворительно», «неудовлетворительно».
При оценке «хорошо»
а) аппаратура исправна и готова к работе;
б) отсутствует грязь, пыль, коррозия, плесень на корпусах и деталях;
в) отсутствуют повреждения лакокрасочных покрытий;
г) смазаны механические узлы и детали;
Слайд 206д) состояние аппаратуры отвечает требованиям техники безопасности;
е) кольца и коллекторы
агрегатов питания очищены, щётки притёрты;
ж) выключатели, блокировки, индикаторные лампы исправны;
номиналы предохранителей соответствуют требованиям заводских инструкций по эксплуатации.
При оценке «удовлетворительно»
з) выполнены указанные выше требования, за исключением пунктов «в», «г», «е», а также имеются незначительные отклонения режимов, не влияющие на основные параметры.
Слайд 207При оценке «неудовлетворительно»
и) аппаратура находится в нерабочем состоянии или не
выполняются требования «б», «д», «ж».
Основными признаками исправного технического состояния аппаратуры
являются:
а) соответствие технических параметров формулярным (паспортом) данным;
б) хорошее состояние заземления (не более 0,02 Ом);
в) хорошее механическое состояние всех выключателей, переключателей, рубильников, механизмов вращения антенн, отсутствие люфтов, заеданий, обгораний, вибраций и обеспечение безотказной работы всех органов управления и коммутации;
Слайд 208г) четкая и безотказная работа автоматики, блокировки, сигнализации, репитеров и
измерительных приборов;
д) хорошее состояние амортизационных устройств;
е) соответствие сопротивления изоляции антенн
и внешнего монтажа установленным нормам.
Эксплуатация аппаратуры и приборов, не отвечающих техническим требованиям, категорически запрещается.
Слайд 209 На каждом судне должен быть полный комплект ЗИП и инструмента
в соответствии с требованиями Правил по конвенционному оборудованию морских судов
и ведомостями ЗИП на аппаратуру, а также комплект контрольно-измерительных приборов в соответствии с Табелем снабжения судов контрольно-измерительной аппаратурой.
При этом основным правилом является содержание ЗИП, КИП и инструмента в полной готовности и исправности с периодической проверкой их наличия и состояния и своевременного пополнения недостающих деталей в срок не позднее, чем через 1 сутки после прихода судна в порт.
Слайд 210 Состав судового РЭО определяется в соответствии с «Правилами по оборудованию
морских судов». «Правила» устанавливают технические требования, которым должно удовлетворять судовое
РЭО, определяет его состав, количество и местоположение на судне.
Всё судовое РЭО классифицируется на две большие группы – радиооборудование (аппаратура радиосвязи и средства радиоопределения местоположения судна) и навигационное оборудование (аппаратура радионавигации, электронавигации и промысловой гидроакустики).
Слайд 211 Комплектация (состав и количество) радиооборудованием морских судов определяется в зависимости
от морских районов плавания А1; А1 и А2; А1,А2 и
А3; А1,А2,А3 и А4 и устанавливается в соответствии с таблицами 1.1, 1.2.
Морской район А1 - район в пределах зоны действия в режиме радиотелефонии по крайней мере одной береговой ультракоротковолновой (УКВ) станции, обеспечивающей постоянную возможность оповещения о бедствии с использованием цифрового избирательного вызова (ЦИВ).
Слайд 212Морской район А1 - морская зона, заключенная внутри круга с
радиусом "А", в морских милях, над которой радиосигнал распространяется в
основном над поверхностью воды. Радиус "А" равен дальности прямого прохождения сигнала между судовой УКВ - антенной высотой 4 м и УКВ - антенной береговой радиостанции, расположенной в центре этого круга.
Для определения дальности "А" используется следующая формула:
где Н - высота установки приемной антенны береговой радиостанции над уровнем моря, м;
h - высота установки передающей судовой антенны над ватерлинией, которая равна 4 м.
Формула применима только для случаев прямой видимости.
Слайд 213Морской район А2 - район, за исключением морского района А1,
в пределах зоны действия в режиме радиотелефонии по крайней мере
береговой промежуточно - волновой (ПВ) станции, обеспечивающей постоянную возможность оповещения о бедствии с использованием цифрового избирательного вызова.
Морской район А2 - морская зона, заключенная внутри круга с радиусом "В", в морских милях над которой радиосигнал распространяется в основном над поверхностью воды и которая не является частью морского района А1.
Центром круга является месторасположение приемной антенны береговой радиостанции.
Слайд 214Морской район А3 - район, за исключением морских районов А1
и А2, в пределах зоны действия геостационарных спутников ИНМАРСАТ, обеспечивающих
постоянную возможность оповещения о бедствии.
Морской район А3 - морская зона, которая не является частью любого из морских районов А1 и А2 и в пределах которой угол возвышения спутника ИНМАРСАТ составляет 5о или более.
Морской район А4 - район, находящийся за пределами морских районов А1,А2 и А3.
Морской район А4 - морская зона, не являющаяся частью любого из морских районов А1, А2 и А3.
Слайд 215Приняты следующие определения районов плавания:
неограниченный район;
ограниченный район I - плавание
в открытых морях с удалением от места убежища до 200
миль и допустимым расстоянием между местами убежища 400 миль, в закрытых морях - без ограничений;
ограниченный район II - плавание в открытых морях с удалением от места убежища по 50 миль и с допустимым расстоянием между местами убежища до 100 миль, а в закрытых морях и для плавучих кранов - в границах, устанавливаемых в каждом случае Регистром;
Слайд 216ограниченный район II СП (для судов смешанного (река- море) плавания)
- плавание на внутренних водных путях, а также в морских
районах на волнении не более 6 баллов и с удалением от места убежища:
- в открытых морях до 50 миль и с допустимым расстоянием между местами убежища до 100 миль;
- в закрытых морях до 100 миль и с допустимым расстоянием между местами убежища до 200 миль;
ограниченный район III - прибрежное, рейдовое и портовое плавание в границах, установленных Регистром в каждом случае.
Слайд 217Выполнение данной лабораторной работы рассмотрим на примере:
Вариант №25
Тип судна: приемотранспортное,
валовая вместимость ≥ 1600 р.т.
Район плавания: неограниченный;
морской район А4.
В соответствии
с «Табелем оснащения судов рыбопромыслового флота аппаратурой радиосвязи, электрорадионавигации и промысловой гидроакустики», а также таблицами № 1.1 и 1.2 В соответствии с «Табелем оснащения судов рыбопромыслового флота аппаратурой радиосвязи, электрорадионавигации и промысловой гидроакустики», а также таблицами № 1.1 и 1.2 определяем состав и количество оборудования для данного типа судна. Полученные результаты сведем в таблицу № 1.3.
В оглавление
Слайд 218 Цель работы
Лабораторная работа предназначена для проведения работ по техническому
обслуживанию судовых средств радиосвязи и радиоопределения местоположения судна, средств электрорадионавигации
и промысловой гидроакустики, а также вспомогательных средств судового радиоэлектронного оборудования. Работа рассчитана на три четырёхчасовых занятия.
Слайд 219К судовому радиооборудованию относятся:
- Антенно – фидерные устройства;
- радиопередающие устройства;
-
радиоприёмные устройства;
- резервные (аварийные) передатчики;
- резервные (аварийные) приёмники и автоматические
приёмники сигналов тревоги;
- радиостанции моторных шлюпок, шлюпочные аварийные радиостанции, аварийные радиобуи;
- радиотелефонные станции КВ, ПВ, УКВ-диапазона;
- буквопечатающая и факсимильная аппаратура и аппаратура передачи данных (АПД);
- аппаратура радиотрансляции и громкоговорящей связи;
Слайд 220К электрорадионавигационному оборудованию относятся:
- радиолокационные станции (РЛС);
- гирокомпасы;
- лаги гидродинамические;
-
лаги индуктивные;
- эхолоты;
- приёмоиндикаторы наземных РНС;
- приёмоиндикаторы спутниковых РНС;
- радиопеленгаторы.
Слайд 221К аппаратуре промысловой гидроакустики относятся:
- рыбопоисковый комплекс, гидролокатор, эхолот;
- электронные
приборы контроля параметров орудий лова с акустическим каналом связи;
- электронные
приборы контроля параметров орудий лова с кабельным каналом связи;
- индикатор ситуации;
- электромашинные преобразователи и пускорегулирующая аппаратура.
Слайд 222 К вспомогательному оборудованию судового РЭО относятся:
- антенные устройства;
- заземления;
- источники
питания;
- кабельная сеть.
При этом эффективность использования перечисленного РЭО по назначению
в значительной мере зависит от качества его технического обслуживания (ТО).
Слайд 223Целью ТО является обеспечение требуемого уровня безотказности аппаратуры РЭО в
процессе эксплуатации за счёт предупреждения отказов. При этом ТО организуется
и осуществляется в соответствии с действующей системой технического обслуживания.
Техническое обслуживание (ТО) проводится на судовом РЭО циклически. При этом под циклом ТО понимают наименьший повторяющийся период эксплуатации изделия, в течение которого выполняются в определённой последовательности установленные виды технического обслуживания, предусмотренные нормативной документацией в соответствии с графиками проведения работ по техническому обслуживанию, которые составляются сроком на один год, подписываются начальником судовой радиотехнической службы и утверждаются капитаном.
Слайд 224При проведении ТО на судовой РЭО выполняются следующие основные работы:
-
проверка работоспособности и исправности;
- внешний осмотр и чистка узлов и
блоков;
- настройка и регулировка;
- текущий ремонт неисправных элементов;
- прогнозирующий контроль;
- смазочные и крепёжные работы;
- контроль функционирования объекта РЭО после ТО.
Слайд 225Проверка работоспособности и исправности РЭО проводится всегда перед началом ТО
и только на работоспособном или исправном объекте. Если объект неработоспособен,
то до начала технического обслуживания производится восстановление его работоспособности.
Внешний осмотр и чистка узлов и блоков выполняются с целью выявления внешних признаков возможных неисправностей, проверки правильности установок органов управления, показаний встроенных приборов, проверки состояния элементов и монтажа. При этом в аппаратуре удаляются пыль, влага, появляющаяся коррозия.
Слайд 226 Настройка и регулировка проводится с целью восстановления номинальных значений параметров
аппаратуры в случаях их ухода за пределы допусков.
Текущий ремонт при
ТО производится с целью устранения неисправностей, накопленных за период между очередными ТО или обнаруженных в процессе технического обслуживания. Он проводится за счёт имеющегося резерва времени или после окончания ТО. Если в процессе ТО обнаруживается отказ, приводящий к неработоспособности РЭО, и устранить этот отказ в пределах имеющихся резервов времени не удаётся, то в этом случае работы по ТО прекращаются и принимаются срочные меры по восстановлению работоспособности аппаратуры. Работы по ТО в этом случае продолжаются и завершаются после восстановления работоспособности объекта.
Слайд 227 Прогнозирующий контроль проводится с целью выявления и замены элементов, находящихся
в предотказном состоянии. Для обнаружения предотказного состояния элемент переводится в
специальный режим.
Смазочные и крепёжные работы также предназначены для предупреждения возможных отказов и включают чистку, замену смазки, проверку креплений узлов и механизмов с их частичной или полной разборкой.
Контроль функционирования объекта РЭО после ТО проводится с целью определения его технического состояния и оценки качества выполненного технического обслуживания.
Слайд 228 Все работы по техническому обслуживанию судового РЭО, как правило, выполняются
в три этапа:
Работы по ТО при обесточенной апааратуре -
внешний осмотр, чистка, разборка аппаратуры, замена смазок, проверка качества изоляции и т.д.
2. Работы по ТО при включённой аппаратуре - проверка работоспособности и исправности элементов и блоков в номинальных и специальных режимах, регулировка и настройка аппаратуры, установка номинальных значений параметров блоков и систем объекта.
Слайд 2293. Контроль функционирования объекта после технического обслуживания, при проведении которого
проверяются параметры всех систем, определяющие состояние работоспособности или неработоспособности объекта
РЭО.
Различные виды ТО отличаются друг от друга объёмом предусмотренных работ (и, следовательно, продолжительностью) и проводятся с различной периодичностью.
Слайд 230Устанавливается следующая периодичность работ по техническому обслуживанию: ежедневно, ежемесячно, 1
раз в полгода, ежегодно. При этом ежедневное, недельное и месячное
техническое обслуживание выполняется, как правило, силами судового обслуживающего персонала, а полугодовое и годовое – силами персонала береговых ремонтных предприятий (мастерских) или ремонтно – подменными командами (РПК).
В процессе технического обслуживания судового РЭО производятся:
- планово-предупредительные осмотры;
- планово-предупредительные ремонтные работы;
- неплановые (аварийные) ремонтные работы.
Слайд 231Планово-предупредительные осмотры включают в себя: внешний и внутренний осмотры, проверку
в действии.
При внешнем осмотре проверяется:
- состояние лакокрасочных покрытий на отсутствие
повреждений, коррозии и образования плесени;
- отсутствие обледенения антенн, скоплений льда и снега на элементах мегафонной группы и изоляторах;
- надежность амортизации и креплений блоков, внешних штепсельных разъемов, фидеров и антенн, лент заземлений, крышек и т.д.;
Слайд 232- состояние кабелей межприборного монтажа на отсутствие повреждений наружной изоляции
и разрывов экранировки;
- исправность осветительных и индикаторных ламп;
- герметичность уплотнений
забортной аппаратуры на отсутствие воды в шахтах, где установлено РЭО;
- исправность работы подшипников;
- отсутствие механических повреждений приборов и разъемов, поломок и заеданий во вращающихся и трущихся деталях;
- согласованность показаний репитеров с основными приборами;
Слайд 233- состояние коллекторов, контактных колец и щеток электрических машин (искрение
не должно превышать допустимых норм шкалы искрения);
- исправность блокировочных устройств;
-
состояние аккумуляторных клемм;
- исправность цепей связи с другими приборами.
Слайд 234Внутренний осмотр аппаратуры проводится при выключенном электропитании и обеспечивает проверку
состояния:
- монтажных проводов и их крепления, механическую прочность паек;
- деталей,
узлов и блоков;
- крепления радиоламп в панелях, ламповых экранов;
- контактных поверхностей переключателей, групп реле, контакторов, выключателей;
- изоляции и защитных чулок на жгутах;
- уровня и плотности электролита в аккумуляторах.
Слайд 235Проверка в действии производится при включенной аппаратуре с закрытыми крышками.
При этом проверяются:
- номинальные значения параметров электропитания;
- правильность и точность
выдаваемых данных в соответствии с формуляром (паспортом) на изделие;
- напряжение аккумуляторных батарей;
- контролируются рабочие режимы основных цепей аппаратуры с помощью встроенной системы контроля.
Слайд 236При планово-предупредительных ремонтных работах производится:
- удаление с аппаратуры пыли, грязи,
окислов, очистка противопыльных фильтров передатчиков, чистка контактов переключателей, реле, рубильников,
антенных изоляторов и вводов, токосъемных щеток, щеткодержателей, коллекторов и колец электрических машин, преобразователей и умформеров и т. д.;
- смена смазки подшипников, смазка трущихся поверхностей, замена износившихся и выработавших свой ресурс деталей;
- промывка и перезарядка аккумуляторов, замена электролита и другие работы, предусматриваемые документацией по техническому обслуживанию и заводскими инструкциями.
Слайд 237Неплановые (аварийные) ремонтные работы проводятся с целью восстановления работоспособности аппаратуры
после обнаружения отказа, выявленного в процессе использования и при проведении
технического обслуживания.
Неплановые (аварийные) и планово-предупредительные ремонтные работы по техническому обслуживанию аппаратуры, которые не могут быть выполнены силами судового экипажа, а также плановые виды ремонта (текущий и средний) производятся береговыми ремонтными предприятиями и ремонтно-подменными командами (РПК).
Слайд 238Лабораторная установка представляет собой рабочее место, состоящее из конкретного (в
соответствии с вариантом задания) образца радиооборудования (рис.2.1), содержащего комплект технической
документации, запасного имущества (ЗИП), контрольно-измерительной аппаратуры и набора соответствующих материалов и инструментов. Для проведения настроечных и регулировочных работ применяется контрольно-измерительная аппаратура, а для использования справочной и другой информации, применяются соответствующие обучающие программы, введённые в персональные ЭВМ.
Слайд 239Рис. 2.1
Рассмотрим порядок проведения технического обслуживания судового РЭО на примере
ТО судовой навигационной радиолокационной станции «Наяда – 5».
Слайд 240По данным лабораторного задания осуществляем ежедневное, недельное и месячное техническое
обслуживание судовой навигационной РЛС «Наяда – 5».
Составляем график проведения работ
по техническому обслуживанию судовой навигационной РЛС «Наяда – 5», который представлен на рисунке 2.2. Составляем график проведения работ по техническому обслуживанию судовой навигационной РЛС «Наяда – 5», который представлен на рисунке 2.2. На основе данного графика выполняем работы по техническому обслуживанию Составляем график проведения работ по техническому обслуживанию судовой навигационной РЛС «Наяда – 5», который представлен на рисунке 2.2. На основе данного графика выполняем работы по техническому обслуживанию и заполняем формы Б и В (таблицы № 2.1 и 2.2) журнала технической эксплуатации аппаратуры.
В оглавление
Слайд 241Ежедневно:
1. Внешний осмотр
2. Проверка в действии
Еженедельно:
3. Проверка состояния влагопоглотителей
4. Осмотр
вращающихся механизмов
Слайд 242Ежемесячно:
5. Внутренний осмотр
6. Проверка исправности блокировок
7. Очистка деталей и монтажа
внутри блоков
8. Очистка контактов, коллекторов, колец; очистка щеток
9. Проверка сопротивления
изоляции высоковольтных цепей
Слайд 24310. Проверка волноводного тракта (плотность соединений, состояние резиновых прокладок, окраска,
годность селикагелевых патронов, отсутствие нагрева, а также излучения СВЧ энергии
вблизи гибкого перехода)
11. Смазка электродвигателя привода антенны
12. Полировка стекла накладного планшета антипараллаксного устройства с помощью пасты ПХЗ (из ЗИП).
Назад
Слайд 245Привод антенны
Механический визир направления
Назад
Слайд 246Индикаторное устройство
Антенное устройство
Слайд 247Контакторное устройство
Приемопередатчик
Слайд 248Электромашинный преобразователь питания бортовой сети с соответствующей пускорегулирующей аппаратурой
Назад
Слайд 250Блокировки в индикаторном устройстве
Назад
Слайд 251В индикаторном устройстве
В приемопередатчике
Назад
Слайд 253Электродвигатель привода антенны
Назад
Слайд 255Краткие теоретические сведения
Обучающие программы
В оглавление
В главное меню
Слайд 256Цель работы
Лабораторная работа предназначена для проведения текущего ремонта, поиска
и устранения неисправностей судового радиоэлектронного оборудования. Работа рассчитана на три
четырёхчасовых занятия.
Краткие теоретические сведения
Под ремонтом понимается комплекс работ для поддержания и восстановления исправности или работоспособности объекта.
Слайд 257Текущий ремонт осуществляется в процессе эксплуатации с целью обеспечения работоспособности
объекта и состоит в замене и восстановлении его отдельных частей
и их регулировке после обнаружения отказа.
Особенностью текущего ремонта является случайность моментов времени их проведения, определяемая случайностью моментов отказов РЭО. Текущий ремонт проводится в кратчайшие сроки, как правило, силами расчёта с использованием индивидуального ЗИП (или силами сервисных центров). Объём работ при текущем ремонте в большинстве случаев не выходит за рамки обнаружения и устранения единичных отказов.
Слайд 258Восстановительный ремонт проводится с целью восстановления работоспособности РЭО после аварии
или штормовых повреждений.
При осуществлении текущего ремонта судового РЭО различают четыре
этапа:
- установление наличия неисправности;
- установление причины неисправности (характера отказа) и отыскание неисправного элемента;
- устранение неисправности;
- проверка аппаратуры после ремонта.
Слайд 259Ремонтопригодность на каждом этапе текущего ремонта обеспечивается следующими факторами:
на этапе
установления факта неисправности - наличием системы контроля работоспособности, возможность быстрого
автоматического или визуального обнаружения неисправности;
на этапе отыскания неисправности - наличием контрольных точек, маркировкой всех контрольных точек, системой автоматического контроля (в частности, с применением ЭВМ), наличием функциональных, принципиальных схем и инструкций по отысканию неисправностей, обеспеченностью контрольно-измерительной аппаратурой, квалификацией обслуживающего персонала;
Слайд 260на этапе устранения неисправности — быстрым доступом ко всем блокам,
обозначением (маркировкой) каждого элемента, блока, обозначением регулировок, наличием запасных элементов,
наличием приборов, инструментов, условиями работы обслуживающего персонала;
на этапе проверки аппаратуры — наличием контрольно-измерительной аппаратуры, инструкций по регулировке и проверке аппаратуры с указанием контролируемых параметров и допусков на них, квалификацией обслуживающего персонала.
Все указанные этапы являются общими для всех методов ремонта независимо от метода отыскания неисправности (автоматического или ручного).
Слайд 261 При ручном поиске отказавших элементов, для блочной конструкции аппаратуры (что
относится, в основном, к судовому РЭО) соотношение времени по этапам
ремонта примерно следующее:
- установление наличия неисправностей - 3% общего времени ремонта;
- установление характера отказа и отыскание неисправного элемента -61%;
- устранение неисправности - 15%;
- проверка аппаратуры после ремонта - 21%.
Слайд 262При проведении текущего ремонта судовой специалист, ремонтирующий аппаратуру, выполняет следующие
операции:
осмотр и наблюдение;
консультации с обслуживающим персоналом;
установку и включение испытуемого оборудования,
приборов и инструмента;
чтение технических описаний, инструкций по эксплуатации и другой технической документации;
испытание и измерение;
сборку, разборку, чистку и смазку;
удаление, замену или восстановление неисправного элемента;
ожидание ремонта ввиду отсутствия необходимых элементов, блоков;
Слайд 263получение материалов и элементов для замены;
съем и обратную установку агрегатов,
блоков, модулей;
регулировку, запись результатов измерений;
заполнение соответствующей документации (ремонтной ведомости, журнала
технической эксплуатации, ведомости на пополнение ЗИП и т.д.).
Учет времени, затрачиваемого на производство каждой операции, и последующий анализ полученных временных соотношений позволяют наметить правильные пути сокращения времени текущего ремонта применением рациональной методики ремонта и автоматизации его отдельных операций.
Слайд 264 Схема РЭО, выполненная на любом уровне деления на элементы, отражает
электрические и электромагнитные процессы, протекающие в исправном устройстве. Если в
схеме учтены все взаимосвязи между элементами питания и преобразования сигналов, то она может служить как для изучения принципов действия РЭО, так и для поиска отказов, основными из которых являются «обрывы» и «перегрузки».
При отказах типа "обрыв" задача поиска разрешается успешно, если найден элемент, на входах которого сигналы и питание имеются, а на выходе сигнала нет (или он сильно искажен либо изменился).
Слайд 265 Отказы типа "перегрузка" возникают при появлении перегрузки или короткого замыкания
в цепях элементов или в цепях подачи питания. При этом
происходит срабатывание защитного устройства. Поэтому поисковая последовательность приводит к локализации сработавшего защитного устройства.
При коротком замыкании в элементе, получающем питание, резко уменьшается сопротивление цепи, в результате чего возникает шунтиравание цепи питания и ток в ней возрастает. Происходит срабатывание ближайшего устройства защиты.
Слайд 266 Перегрузка представляет собой значительное снижение сопротивления, но не полное замыкание.
При перегрузках ток в цепях возрастает во всех участках схемы
от места, где произошла перегрузка, до g предохранителя.
Распределение отказов типа «обрыв» и «перегрузка» (внутренние замыкания) в РЭО приведено в таблице. 3.1.
Слайд 268Для облегчения отыскания места и вида отказа разработаны различные методы
поиска неисправностей и соответствующая диагностическая аппаратура, позволяющие в достаточные сроки
обнаружить и устранить неисправность.
Общим методом, который лежит в основе “ручной” методики поиска неисправностей, является метод последовательных приближений.
Он рассматривается как общая стратегия процесса поиска, которая осуществляется в конкретных действиях по получению информации об объекте.
При обнаружении факта отказа РЭО, как правило, неизвестно, какой из элементов служит его причиной, и какой вид отказа произошел.
Слайд 269 В теоретической схеме процесса поиска (представленной в виде условного алгоритма
поиска неисправностей) такими действиями являются выполнение заданных проверок и определение
их исходов.
В автоматических и полуавтоматических системах технического диагностирования эти действия строго определены.
Слайд 270 При поиске неисправности вручную имеется большая свобода выбора как проверок,
так и способов их осуществления. Причём, проверка здесь понимается в
более широком смысле - как действия, направленные на получение информации о состоянии объекта, а не только как измерение того или иного параметра, предусмотренного технической документацией.
На основе практического опыта определены наиболее распространённые способы проверок: измерения; контрольных переключений и регулировок; замены; внешнего осмотра; сравнения; характерных неисправностей.
Слайд 271 Способ измерения - это основной способ выполнения проверок, который заключается
в измерении параметров блоков, элементов, цепей и т.д. Применяется в
подавляющем большинстве случаев проверок при поиске неисправностей.
Способ контрольных переключений и регулировок - состоит в том, чтобы ориентировочно с точностью до тракта, подсистемы или блока определить место неисправности, используя для этого переключатели и оперативные регулировки, имеющиеся на передних панелях шкафов и блоков. Применяется этот способ, как правило, на начальной стадии поиска неисправности для грубого определения области неисправности.
Слайд 272Способ замены - состоит в том, что отдельные элементы (блоки,
субблоки) заменяют заведомо исправными и проверяют, восстанавливается при этом работоспособность
объекта или нет. Если работоспособность восстанавливается, то делается вывод о неисправности заменённого элемента.
Достоинство - быстрота проверки и однозначность вывода в случае её положительного исхода. Серьёзный недостаток - в ряде случаев из-за неисправностей других элементов может быть приведён в негодность и исправный резервный элемент, а причина неисправности остаётся невыясненнной.
Слайд 273Способ внешнего осмотра - основан на использовании внешних признаков проявления
неиправностей: потемнению поверхностей деталей, отсутствию свечения нитей накалов ламп, перегреванию
корпусов электродвигателя, появление ненормального шума и т.д.
Способ малоэффективен и применяется, как правило, при неисправностях аварийного характера. В настоящее время практически не используется.
Слайд 274 Способ сравнения - состоит в том, что режим работы неисправного
элемента сравнивается с режимами работы исправного однотипного элемента. Этот способ
применяется в том случае, если в аппаратуре есть одинаковые части (элементы, блоки и т.д.), выполняющие одинаковые функции. Достоинством способа является его простота. Однако следует иметь в виду, что значения токов и напряжений в однотипных схемах могут существенно отличаться за счёт различий их регулировок, и недостаточно опытный специалист может принять эти различия за признак неисправности.
Слайд 275 Способ характерных неисправностей - заключается в том, что по известным
признакам неисправности отыскиваются такие же признаки в таблице характерных неисправностей
и по таблице определяются элементы, которые при этом могут быть неисправными. Таблицы характерных неисправностей обычно имеются в комплекте технической документации. Недостаток - громоздкость таблиц и их неполнота.
Слайд 276 Очевидно, что рассмотренные способы неравноценны как по условиям применения, так
и по их возможностям. Поэтому при поиске неисправности необходимо эти
способы использовать в комплексе, выбирая на каждом этапе поиска наиболее эффективный, соответствующий характеру неисправности и особенностям конструкции аппаратуры.
Если метод последовательных приближений рассматривать как стратегию поиска, то выбор способов поиска можно считать своего рода тактикой поиска неисправности.
Слайд 277 Алгоритм инженерной методики поиска неисправностей, определяющий целесообразную последовательность действий в
соответствии с методом последовательных приближений изображён на рис. 3.1.
Наиболее
важными этапами в данном алгоритме являются этапы выдвижения гипотез (исходной или уточняющей) и выбора способов поиска. На этих этапах фактически осуществляется выбор очередной проверки на каждом очередном шаге процесса поиска неисправностей.
Слайд 278 Рациональный выбор проверок может производиться только при условии, что лицо,
осуществляющее поиск неисправности, знает устройство и признаки работоспособности аппаратуры в
целом и её элементов, знает методику измерения параметров аппаратуры.
Существенную помощь при отыскании неисправностей могут оказать трактовые и тест-трактовые схемы аппаратуры, которые, как правило, имеются в комплекте эксплуатационной документации на конкретный объект судового РЭО.
Слайд 279 Однако знание алгоритма инженерной методики поиска неисправностей не может подменить
конкретных знаний аппаратуры. Этот алгоритм следует рассматривать как формализованное представление
общей схемы процесса поиска, владение которой обеспечивает систематичность и целенаправленность действий при поиске неисправностей.
Назад
Слайд 2801. УКВ радиостанция RT 4822
2. Вахтенный приемник RM 2150
3. Радиопередатчик
Т 2130
Назад
4. Судовая навигационная РЛС «Наяда – 5МП»
5. Судовая навигационная
РЛС «Наяда – 5»
6. Судовая навигационная РЛС фирмы «Bridge Master»
7. Лаг «ЛДВ-1»
8. Судовая земная станция «Felcom-15»
9. Плоттер «СР 50» фирмы Simrad
10. Радар «Furuno - 2.5»
Слайд 281 Задача №1
Наработка до отказа судового радиопеленгатора подчинена экспоненциальному закону распределения
с параметром λ = 10-3 (1/ч).
Необходимо рассчитать:
Вероятность безотказной работы в
течение наработки Р(Тср).
Гамма – процентную наработку до отказа для γ = 90 %: Тγ.
Решение:
В оглавление
Слайд 282 Задача №2
Наработка до отказа судового эхолота подчинена экспоненциальному закону распределения.
Вероятность отказа эхолота на интервале [t1,t2], при t1=1000 ч, t2=1500
ч. Вероятность отказа q(t) = 0,2.
Необходимо определить:
Интенсивность отказов λ(t).
Среднюю наработку до отказа Тср.
Решение:
В оглавление
Слайд 283 Задача №3
Наработка до отказа редуктора вращения антенны судовой РЛС подчинена
распределению Вейбулла – Гнеденко с параметрами: η = 10-3 (1/ч);
δ = 1,05. Гамма функция приведена в таблице №1.1
Необходимо определить:
Вероятность безотказной работы редуктора в течение интервала времени 1000 ч: Р(t = 1000).
Вероятность безотказной работы редуктора на интервалах наработки [1000, 1500] и [5000, 5500] ч, при условии, что до начала этих интервалов редуктор работал безотказно.
Среднюю наработку до отказа Тср.
Гамма – процентную наработку до отказа Тγ, для значений: γ = 80 % и γ = 90 %. Решение:
В оглавление
Слайд 284 Задача №4
Наработка до отказа типового элемента замены судовой РЛС подчинена
нормальному закону распределения с параметрами: Тср = 20000 ч и
σТ = 5000 ч.
Необходимо определить:
Вероятность безотказной работы ТЭЗ в течение интервалов времени 5000, 10000, 15000 и 20000 ч.
Вероятность безотказной работы ТЭЗ на интервалах наработки [10000, 12000] и [15000, 17000] ч, при условии, что до начала этих интервалов ТЭЗ работал безотказно.
Значения интенсивности отказов λ(t) при наработке: t = 5000; 10000; 15000; 20000 ч.
Гамма – процентную наработку до отказа Тγ, для значений: γ = 80 % и γ = 90 %.
Для решения данной задачи необходимо воспользоваться таблицей №1.2Для решения данной задачи необходимо воспользоваться таблицей №1.2, в которой приведены значения функций Лапласа. Решение:
В оглавление
Слайд 285 Задача №5
Наработка до отказа биполярного транзистора судового радиолокационного ответчика подчинена
гамма – распределению с параметром формы k = 4; Тср
= 10000 ч.
Необходимо определить:
Вероятность безотказной работы Р(t), в течение наработки: t = 5000 и 8000 ч.
Вероятность безотказной работы на интервале наработки [5000, 8000] ч, при условии, что до начала этого интервала транзистор работал безотказно.
Значения интенсивности отказов λ(t) при наработке: t = 5000; 8000 ч.
Решение:
В оглавление
Слайд 286 Задача №1
Восстанавливаемый объект имеет наработку, соответствующую этапу его нормальной эксплуатации
и для этого этапа известна средняя наработка на отказ t0
= 400 ч.
Необходимо определить:
Вероятность безотказной работы Р(t), в течение наработки: t = 200, 400, 800 ч.
Построить график.
Сделать выводы.
Решение:
В оглавление
Слайд 287 Задача №2
Наработка до отказа восстанавливаемого объекта подчинена экспоненциальному закону распределения
с интенсивностью отказов λ = 10-2 1/ч.
Необходимо определить:
Среднее число отказов
объекта М в течение наработки t = 1000 ч.
Решение:
В оглавление
Слайд 288 Задача №3
В процессе эксплуатации судовой навигационной РЛС в течение года
суммарная наработка составила Т∑ = 4485 ч. За этот период
было произведено 384 включений – выключений РЛС (Nц = 384). Известно, что параметры потоков отказов РЛС во включенном и выключенном состоянии соответственно равны:
ωр = 10-2 1/ч;
ωож = 10-5 1/ч.
При этом коэффициент цикличности Кц = 5 ч/цикл.
Необходимо определить:
Наработку на отказ судовой навигационной РЛС с учетом цикличного режима ее работы Т0.
Решение:
В оглавление
Слайд 289 Задача №1
Время восстановления первого объекта распределено по экспоненциальному закону, а
второго по закону Эрланга 2- го порядка. Среднее время восстановления
для обоих объектов одинаково и равно 2 часа ТВ = 2 ч.
Необходимо определить:
Вероятность восстановления первого и второго объектов через 0,5; 1; 2; 4 часа V(t).
Решение:
В оглавление
Слайд 290 Задача №2
Случайное время восстановления судового РЭО равно сумме двух случайных
величин:
Время обнаружения отказа;
Время устранения отказа.
Необходимо определить:
Вероятность восстановления объекта судового РЭО
V(t) за время, не превышающее 1 час t = 1ч, если среднее время восстановления ТВ = 2 ч.
Решение:
В оглавление
Слайд 291 Задача №1
На судне имеется N0 = 20 однотипных объектов РЭО
(по элементной базе) для этого типа объектов имеются показатели надежности:
Наработка
на отказ Т0 = 100 ч;
Среднее время восстановления ТВ = 3 ч.
Наработка объектов между отказами имеет экспоненциальное распределение.
Необходимо определить:
Среднее число работоспособных объектов на судне в произвольный момент времени в периоде, когда планируют использовать объекты РЭО по назначению Nср.
Величину коэффициента оперативной готовности для длительности операции t0 = 24 ч. Ког(t0).
Решение:
В оглавление
Слайд 292 Задача №2
На судне имеется N0 = 20 однотипных объектов РЭО
(по элементной базе). На РЭО данного типа предусмотрено за период
рейса проведение двух видов ТО:
ТО №1 с длительностью τТО№1= 24 ч и периодичностью ТТО№1= 2 месяца.
ТО №2 с длительностью τТО№2= 84 ч и периодичностью ТТО№2= 6 месяцев.
На 30 % объектов РЭО предусмотрено проведение одного планового среднего ремонта (в течение одного года эксплуатации), продолжительность пребывания объекта РЭО в среднем ремонте (между рейсами) τср = 2 месяца.
Слайд 293Надежность объектов характеризуется показателями:
Наработка на отказ Т0 = 100 ч;
Среднее
время восстановления ТВ = 3 ч.
Наработка между отказами распределена по
экспоненциальному закону. Средняя интенсивность расхода ресурса объекта r = 500 ч/месяц.
Необходимо определить:
Среднее число работоспособных объектов РЭО в произвольный момент времени в течение периода эксплуатации t = 1 год.
Среднее число объектов РЭО на судне, которые могут привлекаться к применению по назначению в произвольные моменты времени заданного периода эксплуатации t = 1 год.
Решение:
В оглавление
Слайд 294 Задача №1
Судовая навигационная РЛС имеет ССН следующего типа:
Для каждого
из элементов даны интенсивности отказов:
Наработка до отказа каждого элемента подчинена
экспоненциальному закону распределения.
Необходимо определить:
Вероятность безотказной работы Р(t) для значений наработки: t = 100, 200, 500, 1000 ч.
По полученным данным построить графики и сделать выводы.
Решение:
В оглавление
Слайд 295 Задача №1
Для проектируемого блока УПЧ известны значения интенсивностей отказов некоторых
типов элементов, полученных при заводских испытаниях, которые сведены в таблицу
№ 6.1.
Необходимо:
Произвести расчет показателей безотказности λ, Т0, Р(t) для разработки принципиальной схемы устройства и выбора элементов.
Решение:
В оглавление
Слайд 296 Задача №1
По данной логической модели объекта диагностирования:
Необходимо:
Составить таблицу функций неисправностей.
В
оглавление
Решение:
Слайд 297 Задача №1
Для блока калибратора РЛС, логическая модель которого представлена ниже,
заданы следующие исходные данные о надежности элементов логической модели и
продолжительности проверок:
Слайд 299Необходимо:
Исправить ошибки в логической модели.
Для правильной логической модели построить МПТ.
Построить
МТПН.
Построить оптимизированный УАПН с использованием критерия выбора оптимальных проверок.
Определить среднее
время отыскания неисправности по построенному УАПН.
В оглавление
Решение:
Слайд 301 Вероятность безотказной работы объекта на интервале равна отношению вероятностей безотказной
работы старшего интервала к младшему:
Назад
Слайд 310Определим среднее число отказов объекта М через функцию потока отказов:
При
экспо:
Назад
Слайд 311Кож – коэффициент, учитывающий отказы объектов в состоянии ожидания;
Fц –
частота циклов включения – выключения.
Т∑, tож – суммарная наработка и
суммарное время нахождения объекта в выключенном состоянии за календарное время;
tк – календарное время.
1 год = 8760 ч
Слайд 313Для первого объекта:
Для второго объекта:
Назад
Слайд 314Для распределения Эрланга 2 – го порядка:
Назад
Слайд 3151) Вероятность работоспособного состояния одного объекта в произвольный момент времени,
когда планируется применение объектов по назначению равна:
2)
Назад
Слайд 3161) Вероятность работоспособного состояния одного объекта в произвольный момент времени,
заданного периода эксплуатации определяется коэффициентом технического использования КТИ:
- Плановые ремонты;
-
Среднее время нахождения на неплановых ремонтах.
Слайд 317nотк(t) – среднее количество отказов объекта в течение периода эксплуатации:
Назад
Слайд 3181)
Для экспоненциального распределения:
При последовательном соединении элементов:
1.
Слайд 3192)
При параллельном соединении элементов:
Слайд 3203)
При последовательном соединении элементов:
Слайд 322Согласно данным таблицы № 6.1 разбиваем все элементы на группы
с примерно одинаковыми номинальными значениями интенсивностей отказов и для каждой
группы определяем число элементов Ni в каждой i – той группе;
Для каждой группы определяем среднее значение интенсивности отказов. Полученные данные сведем в таблицу № 6.2;
Рассчитываем суммарную интенсивность отказов объектов по формуле:
Где: m – число выделенных групп.
Получаем:
Слайд 3234. Находим значение наработки на отказ:
5. Находим вероятность безотказной работы:
Назад
Слайд 324На выходе каждого элемента указываем соответствующую проверку и заполняем ТФН:
Назад
Слайд 3251) Исправим ошибки в логической модели данного объекта руководствуясь правилами
построения логических моделей объектов диагностирования. В итоге получим логическую модель
следующего вида:
Слайд 326Для данной логической модели построим ТФН:
Слайд 3272) Построим минимальный проверяющий тест. Для этого построим усеченную ТФН,
содержащую строки, соответствующие выходным проверкам ОД и в качестве МПТ
выберем минимальную совокупность проверок, строки которых совместно покрывают нулями все столбцы неисправных состояний ОД.
Так как нет строк, «покрывающих» нулями все столбцы усеченной ТФН, МПТ для данного случая образуют три выходные проверки:
МПТ = {π10, π111, π112}
Слайд 3283) Построим минимальный тест поиска неисправности. Для этого используя ЛМ,
определим множество обязательных проверок.
πОБ = {π11, π2, π3, π7, π10,
π111, π112}
Поскольку обратных связей на ЛМ калибратора нет, сразу приступим к построению усеченной ТФН для множества обязательных проверок:
Слайд 329Анализ полученной усеченной ТФН показывает, что в ней имеются следующие
пары неразличимых (одинаковых) столбцов (состояний ОД):
{S12, S4}, {S12 , S5},
{S12, S6}, {S12 , S7}, {S4, S5}, {S4 , S6}, {S4, S7}, {S5 , S6}, {S5 , S7}, {S6, S7}, {S8 , S9}.
Следовательно, обязательных проверок недостаточно для различения всех состояний ОД, и необходимо строить таблицу покрытий.
В таблицу покрытий должно быть включено столько столбцов, сколько имеется пар неразличимых состояний ОД, а число строк таблицы покрытий должно быть равно числу проверок, не вошедших в множество πОБ.
Слайд 330Заполнение таблицы покрытий проведем по полной ТФН по правилу: если
проверка πi различает состояние Si и Sk, то в клетку
на пересечении строки πi и столбца (Si, Sk) (стоят различные символы) записывается единица, в противном случае – 0.
Слайд 331По построенной таблице покрытий определяется множество дополнительных проверок πДОП.
Для этого
необходимо найти минимальную совокупность строк, которые совместно «покрывают» единицами все
столбцы таблицы. Соответствующие этим строкам проверки образуют искомое множество дополнительных проверок. Из таблицы покрытий видим, что все столбцы покрываются единицами, принадлежащими совокупностями следующих строк:
{π12, π4, π5, π6, π8}; {π12, π4, π6, π8}; {π12, π4, π5, π6, π9}.
В качестве множества дополнительных проверок πДОП выбираем: πДОП = {π12, π4, π6, π8}.
Определяем МТПН: МТПН = πОБU πДОП =
= {π11, π12, π2, π3, π4, π6, π7, π8, π10, π111, π112}.
Слайд 3324) Построим оптимизированный УАПН, для чего вначале необходимо построить усеченную
ТФН для проверок, входящих в МТПН.
Слайд 333В процессе построения оптимизированного УАПН будем заполнять в таблицу, приведенную
ниже.
В первый столбец таблицы запишем исходное множество всех возможных состояний
ОД (калибратора):
{S11, S12, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10, S111, S112}
Определим множество П(S) проверок, применимых к множеству состояний ОД S. Пользуясь ТФН, приведенной выше, убедимся, что для исходного множества S применимы все проверки, входящие в МТПН: в каждой из строк ТФН, соответствующих проверкам МТПН, имеются нули и единицы. Все применимые проверки одну под другой (в столбик) выпишем в столбце 2 таблицы.
Слайд 337Одновременно с определением применимости проверок в столбцах 3 и 4
записываем выделяемые подмножества для каждой из применимых проверок.
Слайд 338Если в ТФН на пересечении строки πi и столбца Sj
стоит 0, то состояние Sj включается в подмножество Sj0. В
противном случае, если на пересечении строки πi и столбца Sj в ТФН стоит 1, состояние Sj включается в Sj1.
Например, для проверки π11 по ТФН находим:
S011 = {S11}; S111 = {S12, S2,…, S112}.
Для остальных проверок, применимых к множеству состояний S, выделяемые подмножества записаны в столбцах 3 и 4 таблицы.
Слайд 339Произведем расчет для каждой из применимых проверок значения функции предпочтения
Сπi(S). Эта функция имеет вид:
Сπi(S) = τi|Q(Si0) – Q(Si1)|.
Если в
исходных данных заданы не вероятности отказов элементов qi, а интенсивности отказов λJ, то в этом случае величины можно определить как суммарные интенсивности:
Q(Si0) = Σλj; Q(Si1) = Σλj
SjªS0i SjªS0i
При этом очевидно, что величины Q(Si0) и Q(Si1) утрачивают смысл вероятностей.
Слайд 340Расчет значений для различных проверок, применимых к множеству состояний S,
произведем следующим образом.
Для проверки π11:
Q(Si0) = λ11 = 1; Q(Si1)
= λ12 + λ2 + …+ λ112 = 66;
Cπ11(S) = τ11|Q(Si0) – Q(Si1)| = 3 |1-66| = 195.
Для проверки π12:
Q(Si0) = λ12 = 1; Q(Si1) = λ11 + λ2 + …+ λ112 = 66;
Cπ12(S) = τ12|Q(Si0) – Q(Si1)| = 3 |1-66| = 195.
Для проверки π2:
S02 = {S11, S2}; S12 = {S12, S3, … , S112};
Q(S20) = λ11 + λ2 = 1 + 5 = 6;
Q(S21) = λ12 + λ3 + … + λ112 = 62;
Сπ2(S) = τ2 |Q(Si0) – Q(Si1)| = 5 |6 - 62| = 280.
Слайд 341Для проверки π3:
S03 = {S11, S2, S3}; S13 = {S12,
S4, … , S112};
Q(S30) = λ11 + λ2 + λ3
= 7;
Q(S31) = λ12 + λ4 + … + λ112 = 60;
Сπ3(S) = 5 |7 - 60| = 265.
Продолжая аналогичные расчеты для остальных проверок, получаем:
Сπ4(S) = 188; Сπ6(S) = 105; Сπ7(S) = 195; Сπ8(S) = 69; Сπ10(S) = 175; Сπ111(S) = 175; Сπ112(S) = 175.
Полученные значения Сπi(S) запишем в соответствующих строках в столбце 5 таблицы.
Слайд 342В качестве оптимальной проверки πopt для исходного множества S выбираем
проверку π8, для которой функция предпочтения Сπi(S) имеет минимальное значение.
Символ проверки π8 запишем в столбце 6.
Выделяемые проверкой π8 подмножества S08 = {S11, … , S5, S8} и S18 = {S6, S7, S9, … , S112} запишем одно под другим в столбце 1.
Теперь согласно методике построения оптимизированного УАПН в качестве множества S принимаем следующее выделяемое подмножество из записанных в столбце 1. В рассматриваемом примере S = {S11, S12, S2, S3, S4, S5, S8}.
Далее для этого множества выполняются расчеты по изложенной выше методике.
Слайд 343После завершения расчетов и заполнения всей таблицы строится граф оптимизированного
УАПН.
5) Произведем расчет среднего времени отыскания неисправности. Для двухэлементных выделяемых
подмножеств в столбец 7 проставим значения продолжительностей соответствующих оптимальных проверок: для подмножества S = {S7, S9} → τ7 = 15 мин, S = {S3, S4} → τ3 = 5 мин. и т.д.
Для трех- и более элементных выделяемых подмножеств среднее время отыскания неисправностей рассчитываем следующим образом.
Для подмножества S = {S6, S7, S9}
tπ6(S) = τ6 + t (S60) (Q(S06)/Q(S)) + t (S61) (Q(S16)/Q(S))
где S60 = {S6}, S61 = {S7, S9}
Слайд 344Как и ранее, величины Q(Si0) и Q(Si1) будем определять как
суммарные интенсивности переходов в состояния соответствующих подмножеств.
Для рассматриваемого подмножества
Q(S61) =
λ7 + λ9 = 10 + 1 = 11;
Q(S) = λ6 + λ7 + λ9 = 10 + 10 + 1 = 21.
Подставляя числовые значения, получаем
tπ6(S) = 15 + 0 + 15 (11/21) = 22,9 мин.
Здесь второе слагаемое равно нулю, так как при отрицательном исходе проверки π6 процесс поиска неисправности заканчивается обнаружением неисправного состояния S6 (выделяется одноэлементное подмножество) S60 = {S6}.
Слайд 345Для подмножества S = {S12, S3, S4}
tπ12(S) = 6,75 мин.
Для
подмножества S = {S6, S7, S9, S10}
tπ111(S) = 21,6 мин.
Для
подмножества S = {S11, S12, S2, S3, S4}
tπ2(S) = 9,5 мин.
Для подмножества S = {S6, S7, S9, S10, S111, S112}
tπ10(S) = 20,7 мин.
Для подмножества S = {S11, S12, S2, S3, S4, S5, S8}
tπ4(S) = 16,5 мин.
Для исходного подмножества S: tπ8(S) = 21,3 мин.
Итак, в данном примере мы получили, что среднее время отыскания неисправности в калибраторе при использовании оптимизированного УАПН равно 21,3 мин.
Назад
Слайд 346
π8
1
0
π2
π4
1
0
π11
π12
1
0
Р
Р
0
1
Р
Р
{S11,S12,S2,S3,S4,S5,S6,S7,S8,S9,S10,S111,S112}
1
0
π3
Р
1
0
π6
1
0
Р
Р
π111
π10
0
1
π111
1
0
Р
Р
1
0
π6
Р
1
0
Р
π7
1
0
Р
Р
{S11,...,S5,S8}
{S6,S7,S9,…,S112}
{S11,...,S4}
{S5,S8}
{S6,S7,S9,S10}
{S111,S112}
{S6,S7,S9}
{S10}
{S111}
{S112}
{S6}
{S7}
{S9}
{S5}
{S8}
{S12,S3,S4}
{S11,S2}
{S11}
{S2}
{S3,S4}
{S12}
{S3}
{S4}
Назад
{S7,S9}