В случае смешанного соединения элементов схема поэтапно упрощается до последовательного или параллельного соединения.

Необходимо отметить, что формулы (4.4, 4.5) работают в случае, когда для нормальной работы технической системы необходима исправная работа хотя бы одного, составляющего ее элемента, имеющего параллельное в смысле надежности соединение с другими элементами. Вероятность безотказной работы такой технической системы может быть определена также путем перебора всех возможных комбинаций отказов элементов. Например, если система состоит из трех одинаковых элементов, а для достаточной ее работы необходимо, чтобы было исправно не менее одного элемента, вероятность безотказной работы такой системы будет определяться посредством разложения бинома:

(4.6)

где P - вероятность безотказной работы составляющего систему элемента;

Q - вероятность отказа элемента системы.

Надежность системы определяется выражением:

(4.7)

 

Если элементы неодинаковы и имеют различную надежность, то при тех же условиях формула определения примет вид:

(4.8)

 

В случае, когда для нормальной работы технической системы необходима исправная работа более одного, составляющего ее элемента, число комбинаций исправной работы будет меньше, и формула (4.7) примет вид:

(4.9)

Очевидно, что с увеличением минимально необходимого для нормальной работы системы числа исправных элементов, надежность ее работы будет ниже. С увеличением числа элементов формула для определения безотказной работы системы усложнится.

 

ЗАДАНИЕ

Определить вероятность безотказной работы шасси автопоезда, при условии, что вероятность безотказной работы каждого из колес равна 0,9. Марка автотягача и прицепа (полуприцепа), а также ограничения, необходимые для расчета надежности системы, представлены в табл. 4.1.

 

 

Таблица 4.1

Исходные данные для расчета

Вариант	Марка автотягача	Марка полуприцепа	Ограничения
	МАЗ 504В	МАЗ 5205А	1. Отказ колеса - потеря его работоспособности; 2. Отказ шасси наступает в случае отказа: - одного из передних колес автотягача; - одной из частей (левой или правой) тележки автотягача; - одной из частей (левой или правой) тележки полуприцепа; 3. Часть тележки автотягача (левая или правая) выйдет из строя если исправно будут работать менее 2-х колес; 4. Часть тележки полуприцепа (левая или правая) выйдет из строя если исправно будут работать менее 2-х колес.
	ЗиЛ-130В1-76	ОдАЗ-885	1. Отказ колеса - потеря его работоспособности; 2. Отказ шасси наступает в случае отказа: - одного из передних колес автотягача; - одного из спаренных (левого или правого) заднего моста автотягача; - одного из спаренных колес (левого или правого) моста полуприцепа; 3. Спаренное колесо автотягача выйдет из строя если исправно будут работать менее 1-го колеса; 4. Спаренное колесо полуприцепа выйдет из строя если исправно будут работать менее 1-го колеса.
	МАЗ-6422	МАЗ-9398	1. Отказ колеса - потеря его работоспособности; 2. Отказ шасси наступает в случае отказа: - одного из передних колес автотягача; - одной из частей (левой или правой) тележки автотягача; - одной из частей (левой или правой) тележки полуприцепа; 3. Часть тележки автотягача (левая или правая) выйдет из строя если исправно будут работать менее 2-х колес; 4. Часть тележки полуприцепа (левая или правая) выйдет из строя если исправно будут работать менее 5-х колес.
	КамАЗ-5320	ГКБ-8350	1. Отказ колеса - потеря его работоспособности; 2. Отказ шасси наступает в случае отказа: - одного из передних колес автотягача; - одной из частей (левой или правой) тележки автотягача; - одного из 4-х спаренных колес прицепа; 3. Часть тележки автотягача (левая или правая) выйдет из строя если исправно будут работать менее 2-х колес; 4. Спаренное колесо прицепа выйдет из строя если исправно будут работать менее 2-х колес.

Примечание: Номер варианта соответствует номеру подгруппы студентов (устанавливается преподавателем).

 

Порядок выполнения работы:

1. Используя [1], изобразить схему шасси автопоезда в плане;

2. С учетом заданных ограничений (табл. 4.1) построить схему соединения колес с точки зрения надежности;

3. Рассчитать вероятность безотказной работы каждого блока шасси;

4. Рассчитать вероятность безотказной работы шасси автопоезда в целом;

5. Сделать вывод.

Порядок расчета привести в полном объеме.

 

Задания для самоконтроля

1. Резервирование элементов (назначение и виды).

2. Расчет надежности системы при последовательном соединении элементов.

3. Расчет надежности системы при параллельном соединении элементов.

4. Определение надежности системы посредством перебора комбинаций исправной ее работы.

 

Литература

1. Краткий автомобильный справочник. - 10-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1984.

2. Базовский И. Надежность. Теория и практика. М.: Мир, 1965.

3. Жиркин Ю.В. Надежность, эксплуатация, техническое обслуживание и ремонт металлургических машин. Магнитогорск: Издание МГТУ, 1998.

4. Машиностроение. Энциклопедия в сорока томах. Т. IV. Надежность машин /Под. ред. К.С. Колесникова. М.: Машиностроение, 1998.