13-mavzu. Avtomatik tizimlarni ishlash vaqtida ishonchliligini ta‘minlash

Аvtomatik sistemalarni ekspluatatsiya sharoitida tashqi ta‘sirlar.
Quyida ekspluatatsiya sharoitida ishonchlilikka ta'sir qiluvchi omillar keltirilgan:

• Texnik ishchi - xodimlarning malakasi. Bu omil amaliyot bilan tasdiqlangan.
• Ishonchlilik tashqi sharoitlardan ta'sirlanadi: iqlim sharoitlari, tebranishlar, ortiqcha yuklanishlar, zarbalar. Uskunalarni istalmagan holatlarda tez-tez yoqish va o'chirish.

3. Ishonchlilik vaqt omiliga ta'sir qiladi. Zavoddan ishlab chiqarilgan vaqtdan kapital ta'mirlashgacha bo'lgan vaqtgacha uskunaning ishlash muddati bir necha yil bo'lishi mumkin.
Ushbu davr oxiriga kelib, tizimni ayrim elementlarning ishdan chiqish xavfi ortadi.
Avtomatik tizimlarning ishlash sharoitlarining umumiy xususiyatlari.

Avtomatik tizimlar, shuningdek ularning ayrim elementlari ekspluatasiya vaqtida yuklamalarni chaqiradigan turli omillar ta'siri ostida bo'ladi. Elektron avtomatik tizimlarning mexanik tizimlarga nisbatan xarakterli xususiyati tizimga ta'sir qiladigan yuklamalarning keng turidir.
Texnik tizimlarning yuklamalari fizik tabiatiga ko‘ra quyidagi asosiy sinflarga bo'linishi mumkin:
1) Mexanik yuklamalar — tebranishlar, turli xil zarbalar, doimiy ta‘sirlanuvchi tezlanishlar;
2) Klimatik yuklamalar — harorat, nisbiy namlik, atmosfera bosimi, quyosh radiatsiyasi, chang, qum;
3) Elektr yuklamalar — tok kuchi, kuchlanish, elektr quvvatni tarqatish;
4) Radioaktiv yuklamalar — neytronlar oqimi, gamma nurlanishlari.
Mexanik yuklamalar harakatlanadigan ob'ektlarda ishlaydigan avtomatik tizimlarga ta'sir qiladi: samolyotlar, elektr lokomotivlar, kemalar va boshqalar.
Mexanik yuklamalarning ta'siri natijasida avtomatik tizimlarning ishdan chiqishi xarakteri quyidagicha:
1) sirg‘anuvchi va aylanadigan qismlari va tugunlarini almashtirish;
2) elementlarining sinishi;
3) lampochka chulg‘amlarini kuyishi;
5) aloqa kontaktlarining yomonlashuvi;
6) o'tkazgichlar va ehtiyot qismlari yaqinida qisqa tutashuvlar bo‘lishi;
7) normal yopiq kontaktlarni ochilishi;
8) normal ochiq kontaktlarning yopilishi;
9) transformatorlarning chulg‘amlariga zarar yetkazish;
10) tizim elementlarining ishdan chiqishi.
Avtomatik tizimlarga ta'sir qiluvchi klimatik yuklamalari tizimning ishlaydigan geografik joyiga, shuningdek tizimning ishlash sharoitlariga (statsionar, maydon va boshqalar) bog'liq.
Iqlim yuklamalarining ta'siri natijasida avtomatik tizimlarning ishdan chiqishlari quyidagicha:
1) elektr kattaliklari qiymatining o‘zgarishi (R, L, С va boshqalar.);
2) kabel izolyatsiyaning kamayishi;
3) izolyatsiya elastikligini kamayishi;
4) qisqa tutashuvlarga qadar sirt izolyatsiya qarshiligining kamayishi;
5) harakatlanuvchi qismlarning muzlashi;
6) ulanuvchi kontaktlarning ochilishi va yopilishi;
7) strukturaviy elementlarning mustahkamligining o'zgarishi;
8) chang va qum kirishi tufayli harakatlanuvchi qismlarning ortiqcha mexanik yemirilishlarga olib kelishi;
9) balandligi o'zgarishi bilan havo izolyatsiyasining yomonlashuvi natijasida qisqa tutashuvlarning sodir bo‘lishi.
Mexanik yuklamalarning holatida bo'lgani kabi, tizimning ayrim joylarida klimatik yuklamalari atrof-muhitdagi o‘zgarishlaridan sezilarli darajada farq qilishi mumkin.
Elektr yuklamalari odatda elementlar uchun va tugunlar uchun kamroq aniqlanadi. Elektr yuklamalarining qiymati asosiy elektr o‘tkazgichlariga va tizim loyihalanishiga bog'liq. Elektr yuklamalari elementning ishlash rejimini belgilaydi. Ko'pgina elektr elementlari uchun elektr yuklamalarining nominal qiymati belgilanadi.
Elektr yuklamalarining ta'siri tufayli avtomatik tizimlarning xarakterli kamchiliklari quyidagilardir:
1) yonish natijasida elementlarning uzilishi;
2) o‘tkazgich izolyatsiyasining ochilib qolishi natijasida elementlarning qisqa tutashuvi.
Elektr yuklamalarining qiymati asosan tizimning ishlash rejimiga bog'liq. Belgilangan ish rejimida yuklamaning haqiqiy qiymati uning hisoblangan qiymatiga yaqin, har doim nominal qiymatdan kamroq, shuning uchun odatda yuklama koeffitsienti birlikdan kam bo‘ladi. Vaqtinchalik rejimlarda yuklamaning qiymati hisoblangan qiymatdan bir necha marta oshib ketishi mumkin, keyin yuklama koeffitsienti katta birlikka aylanadi. Bu holat avtomatik tizimni yoqish va o'chirish vaqtlari uchun xosdir. Bunday holatlarda, odatda, doimiy rejimda ishlashdan ko'ra ko'proq ishdan chiqishlarga olib keladi.
Radioaktiv nurlanish termoyadroviy motorlarni ishlatadigan qurilmalarda avtomatik tizimlar qo'llanilganda sodir bo'ladi. Neytronlar va gamma nurlari elektron tizimlarga eng katta ta'sir ko'rsatadi. Termoyadroviy nurlanishning avtomatik tizim elementlariga ta'sirini baholashda birinchi navbatda radiatsiya ta'sirining tabiati va keyin ruxsat etilgan radiatsiya dozasi aniqlanadi.
Avtomatik tizimlarning ishlash sharoitlarini qisqacha ko'rib chiqish, ular murakkab yuklama majmuasi ta'siri ostida ishlayotganligini ko'rsatadi. Bundan tashqari, yuklamalarni analitik tavsiflash vazifasi ham ularning ba'zilari bir necha parametrlar bilan tavsiflanganligi bilan murakkablashadi. Masalan, tebranishlar vibratsiyaning chastotasi va amplitudasi bilan tavsiflanadi. Vazifa har bir element uchun bir yoki bir nechta asosiy yuklamalarni ajratish mumkinligini taxmin qilishda soddalashtirilishi mumkin. Shu nuqtai nazardan, yuklamalarni jismoniy tabiatiga ko'ra emas, balki ularning tizimiga yoki uning alohida elementlariga ta'siri bilan tasniflash tavsiya etiladi.
Yuklamalarni uch sinfga bo‘lamiz:
1) Kuchlanish yuklamasi;
2) Katalizatorlar yuklamasi;
3) Passiv yuklamalar.
Kuchlanish yuklamasi elementlar yoki tizimida kuchlanish yaratilishi bilan bog'liq. Ular mexanik yuklamalarni — tebranish, zarba, tezlashtirish va elektr yuklamalarini — tok kuchi, kuchlanish, elektr quvvatni o'z ichiga oladi. Shunday qilib, kuchlanish yuklamasi ruxsat etilgan qiymatlardan oshib ketganda tizim elementlarining ishdan chiqishiga olib keladi.
Katalizatorlar yuklamalari deyarli element yoki tizimda buzilishlarga olib kelmaydi. Biroq, katalizatorlar yuklamalari materiallarning kuchini o'zgartiradi yoki jismoniy, kimyoviy va elektr parametrlarini yomonlashtiradi. Ushbu yuklamalar guruhiga klimatik yuklamalari harorat, namlik, atmosfera bosimi, quyosh nurlanishi kiradi. Haqiqatan ham, yuqori haroratlar, masalan, materiallarning kuchlanishni o'zgartiradi; namlik izolyatsiya materiallarining elektr quvvatini o'zgartiradi va hokazo. Iqlim yuklamalariga qo'shimcha ravishda, ba'zan tizimning to'plangan vaqtini yoki tizimning ishlash davrlarini o'z ichiga olishi mumkin. Shubhasiz, bu ishlash vaqtida elementlarning yoki tizimning quvvat xususiyatlarini butunlay o'zgartirganda amalga oshirilishi mumkin.
Passiv yuklamalarni o'z ichiga olishi kerak bo‘lgan tizim va elementlarning ishlash sharoitlari, ular o'zlarini tizim elementlarini buzilishga olib kelmaydi, masalan, chang, qum va biologik omillarga ta'sir qilish qobiliyatini o'zgartirmaydi. Ushbu yuklamalar asosan elementlar va tizimlarning tegishli materiallari va strukturaviy shakllarini tanlashni belgilaydi. Ko'pgina hollarda, yuklamalar tasodifiy vaqt funksiyalari, ya'ni tasodifiy jarayonni ifodalaydi.
Eng oddiy holatlarda turli xil yuklamalarning o'zaro bog'liqligini hisobga olish mumkin emas, ya'ni yuklamalarni statistik jihatdan mustaqil deb hisoblash mumkin. Bundan tashqari, agar vaqt davomida yuklamalarning o'zgarishi statsionar tasodifiy jarayon bo'lsa, yuklamalarning miqdoriy xususiyatlari sifatida yuklamalarni tasodifiy miqdorda taqsimlashdan foydalanish mumkin.
Yuklamalarning mumkin bo'lgan qiymatlari va ularning maksimal qiymatlari baholanadi. Tasodifiy jarayonning bo'yicha yuklamalarning ehtimollik zichligini aniqlash uchun (statsionar jarayon bo'lsa, uzoq vaqt davomida bitta dasturni bilish kifoya) umumiy kuzatuv vaqtini yetarlicha kichik intervallarga bo'lish va har bir intervalda yuklamani aniqlash kerak bo‘ladi.
1-rasm. Yuklamaning ehtimollik zichligi va uning maksimal qiymatlarining zichligi.
Shunday qilib, maksimal yuklamalarning uzoq vaqt davomida o'rnatilishi natijasida yuklama ehtimolligi zichligi va maksimal yuklama qiymatlarining ehtimollik zichligi yaratilishi mumkin. Ko'rsatilgan ehtimollik zichliklarining o'zaro joylashishi ko'rsatilgan rasm.. da ko‘rsatilgan.
Avtomatik tizimlarning ishonchliligini, ni(Z) va (Zmax) yuklamalarning ehtimollik zichligini hisoblash uchun foydalanish statik yuklamalarning tizimiga mos keladi.