Определение значений вероятности безотказной работы

Здесь рассматривается система приточной вентиляции. Приточная вентиляция представляет собой техническую систему, которую необходимо оценить с точки зрения надежности. Приточная система вентиляции содержит вентиляционную камеру, в которой имеется заборное устройство, закрытое сеткой или жалюзи во избежание попадание животных и листвы, шибер, защищающий калорифер от замораживания.

Калорифер представляет собой теплообменник, по алюминиевым трубкам которого протекает вода, нагретая до температуры 70-100 градусов, тепло передается в воздух. Калорифер соединяется с вентилятором эластичной муфтой. Вентилятор представляет собой корпус, рабочее колесо с лопатками для подачи воздуха в воздуховод и электродвигатель который соединен с вентилятором муфтой.

Электродвигатель подключен к сети 380В. Система управления включает в себя: вводной автомат, магнитный пускатель, тепловое реле, кнопки управления и пожарное реле. Система вентиляции оборудована автоматическим отключением на случай возникновения пожара при помощи пожарного реле. На пожарное реле подается команда от датчиков пожарной сигнализации и реле размыкает контакты вводного автомата.

Слабым звеном в системе вентиляции является магнитный пускатель, период нормальной работы равен 26280 ч. Для данной вентиляционной системы выбран центробежный вентилятор типа ВЦ 14 – 46 – 2.5 исполнение 1.

Определить вероятность безотказной работы вентилятора в течении t =10000 ч, это связано с тем, что период эксплуатации технологической установки равен 10000 ч, после чего установку останавливают на капитальный ремонт.

Решение:

По технической документации вентилятора ВЦ 14 – 46 – 2.5, его наработка на отказ Т = 20 000 ч; вероятность безотказной работы рассчитывается по формуле:

Р(t) = е ^{- lT}

Р(t) = е ^{- 0,0000107 х 20000} = е ^{- 0,214} = 0,808,

тогда вероятность безотказной работы в период нормальной эксплуатации будет равна: Р(t) = е ^{- 0,0000107 х 10000} = е^-0,107 = 0,89,

P(t) + Q(t) = 1

1- 0,89 = 0,11,

Q(t) = 0,11- вероятность отказа вентилятора.

Перечень отказов для системы вентиляции:

1.- короткое замыкание на корпус;

2.- отказ подшипников;

3.- нарушение изоляции статора;

4.- нарушение изоляции якоря;

5.- отказ вводного автомата;

6.- отказ магнитного пускателя;

7.- отказ теплового реле;

8.- отказ пожарного реле;

9.- повреждение кабеля;

10.- отказ кнопок управления;

11.- отказ светодиодных сигнальных ламп;

12.- отказ муфты;

13.- выход из строя вентилятора;

Определяется вероятность безотказной работы системы вентиляции

t = 8760 ч. В таблице 3 приведены значения интенсивностей и результаты расчетов вероятности отказов, которые рассчитаны ниже.

Значения интенсивностей и результаты расчетов вероятности отказов

Таблица 15.7

1) Короткое замыкание на корпус t = 26280 ч.

λ =1/ t ч^-1

Р(t) = е^{- λ t}

λ = 1/26280 =3.8 х10^-5 ч^-1

Р (1) = е^-0,38 = 0,68, Q(t) = 0,32

2) Отказ подшипников t = 30000 ч.

λ = 1/30000=3,3 х 10 ^-5 ч^-1

Р (2) = е^-0,33 = 0,71, Q(t) = 0,29

3) Нарушение изоляции статора t = 63000 ч.

λ =1/63000 =1,5 х10 ^-5 ч^-1

Р (3) = е^-0,15= 0,86, Q(t) = 0,14

4) Нарушение изоляции якоря t = 45000 ч.

λ =1/45000 = 2,2×10 ^-5 ч^-1

Р (4) = е ^{- 0,22} = 0,80

5) Вводной автомат t = 90000 ч.

λ =1/90000 = 1,1×1 0 ^-5 ч^-1

Р (5) = е ^{- 0,11} = 0,89, Q(t) = 0,11

6) Магнитный пускатель t = 26280 ч.

λ =1/26280 = 3,8×10 ^-5 ч^-1

Р (6) = е ^{- 0,38} = 0,68, Q(t) = 0,32

7) Тепловое реле t = 60000 ч.

λ = 1/60000 =1,6×10 ^-5 ч^-1

Р (7) = е ^{- 0,16} = 0,85, Q(t) = 0,15

8) Пожарное реле t = 60000 ч.

λ = 1/60000 =1,6×10 ^-5 ч^-1

Р (8) = е ^{- 0,16} = 0,85, Q(t) = 0,15

9) Повреждение кабеля t =100000 ч

λ =1/10000 =1×10 ^-5 ч^-1

Р (9) = е ^{- 0,1}= 0,9, Q(t) = 0,1

10) Кнопки управления t = 35000 ч.

λ = 1/35000 = 2,8×10 ^-5 ч^-1

Р (10) = е ^{- 0,28} = 0,75, Q(t) = 0,25

11) Отказ светодиодных сигнальных ламп t = 2500000 ч.

λ = 1/250000 = 4×10 ^-6 ч^-1

Р (11) = е ^{- 0,04} = 0,96, Q(t) = 0,04

12) Отказ муфты t =175000 ч

λ =1/175000 =5,7×10 ^{- 6} ч^-1

Р (12) = е ^{- 0,057}= 0,94, Q(t) = 0,06

13) Выход из строя вентилятора t = 43800 ч.

λ =1/43800 = 2,28×10 ^-5 ч^-1

Р (13) = е ^{- 0,228} = 0,79, Q(t) = 0,21