Айта қалпына келтірілетін жүйелердің сенімділігі

Тізбекті байланысқан жүйелердің істен шығуы оның кез келген n-ші элементтерінің істен шығуы жағдайында болады. Істен шыққан элемент қалпына келтіріледі және сол себепті барлық жүйенің жұмысқа жарамдылығы қайта қалпына келтіріледі. Көптеген жағдайларда элементтердің істен шығулары мен қалпына келтіру жұмыстары тәуелсіз деп санауға болады. Онда, n тәуелсіз істен шығу ағымдарын аламыз, олар жинақталып, жүйенің істен шығу ағымын және қалпына келу ағымын құрайды. Жүйенің жұмыс жасау көлемінің t және t уақыт аралығында n істен шығудың пайда болу ықтималдылығы Пуассон формуласы бойынша анықталады:

(6.66)

мұнда, және - сәйкесінше t және t уақыты ішінде жүйенің жетекші функциялары; және - құраушы элементтердің жетекші функциялары; k – жүйедегі элементтер саны.

Сурет 6.10.Параллель жалғасқан сенімділіктері бірдей элементтердің n санына тәуелді жүйесінің істен шықпай жұмыс істеу ықтималдылығы

(6.67)

мұнда, - i-шінысанның (элементтің) t атқаратын жұмыс көлеміне дейін істен шығу саны

Жүйенің істен шықпай жұмыс істеуықтималдылығы сол уақыт аралығында мынаған тең:

(6.68)

болған кезде істен шығудың стационарлы ағымы үшін бұл формула қарапайымданады:

(6.69)

және істен шығудың стационарлы ағымы кезінде атқарылатын жұмыс көлемі формуласы:

(6.70)

Мысалы:

У8-4 және Н6Т-600 бұрғылау сораптарының атқаратын жұмыс көлемі 100, 10 және 6 сағат болғанда істен шығу ықтималдылығын есептеу (істен шығуға орташа атқаратын жұмыс көлемін сорғының аусытырылатын бөлшектерінің техникалық шарттар бойынша қабылдаймыз).

Бастапқы берілгендер.

Жуу сұйықтығының тығыздығы , сораптардан пайда болатын қысым P=20 25МПа. Сорғылардың аусытырылатын бөлшектерінің істен шығуына орташа атқаратын жұмыс көлемі 6.8-кестесінде келтірілген.

Ссораптардың құрылымды-функционалды сұлбасын құрастырамыз. У8-4 сорғылары үшін ол 6.11-суретінде, ал Н6Т -600 сорғысы үшін 6.12-суретінде көрсетілген.

Есептеудің келесі сұлбасын қабылдаймыз. Істен шығуға орташа атқаратын жұмыс көлемі бойынша істен шығулардың жиілігін және бір бөлшектің (клапан, төлке, піспек, шток тығыздауышы, шток) істен шықпай жұмыс істеу ықтималдылығын есептеп көрелік.

(6.71)

ІШЖІЫ есептеу формулаларын тізбекті қосылыс үшін қолдана отырып, барлық поршень, клапан, төлке, шток тығыздауыштары және шток үшін де ІШЖІЫ анықтаймыз. Алынған топтық ІШЖІЫ көбейтіп, сораптың гидравликалық бөлігінің және жалпы сораптың ІШЖІЫ шығарамыз. Есептеулерді 6.8-кестесіне енгіземіз.

Сурет 6.11 Екі жақтық қызметті екі поршеньді бұрғылау сорабының гидравликалық бөлігінің сенімділігін есептеуге арналған құрылымдық сұлбасы:

1-клапан, 2 –төлке, 3 –поршень, 4 – шток тығыздауышы, 5 – шток, 6 – пневмо компенсатордың диафрагмасы

Сурет 6.12 Бір жақты қызметті бар үш поршеньді бұрғылау сорабының гидравликалық бөлігінің сенімділігін есептеуге арналған құрылымдық сұлбасы:

1 – клапан, 2 – төлке, 3 –поршень, 4 - пневмо компенсатордың диафрагмасы

6.8-кестесіндегі мәліметтерден көрініп тұрғандай бұрғылау сорғысының сенімділігі өтетөмен. Бұған есептеулер кезінде қабылданған жүйенің жеке элементтерінің істен шығуының тәуелсіздігі мен олардың құрылымдық сұлбада тізбекті байланысуы себеп болады. Бұрғылау сорғыларын пайдалану процесінде іс жүзінде барлық клапандардың (олардың біреуі болсын қатардан шығатын болса), сонымен қатар, барлық поршеньдерді цилиндрлі төлкелерімен бірге біруақытта ауыстырылуын жүзеге асырады, ол жалпы сораптың ІШЖІЫ және істен шығулардың арасындағы атқаратын жұмыс көлемін айтарлықтай жоғарылатуға мүмкіндік береді.

Кесте 6.8

У8-4 және Н6Т-600 бұрғылау сораптарының сенімділігін

есептеу нәтижелері

Сораптың құраушылары	Орташа атқара-тын жұмыс көлемі Т, сағ	Істен шығу жиілігі	Атқаратын ұмыс көлемі , сағ. кезіндегі істен шықпай жұмыс істеу ықтималдылығы
Атауы	Сорапта-ғы саны	Есеп-тік саны
Ауыстырылатын бөлшектер: Поршень У8-4 Н6Т-600 Цилиндр төлкесі У8-4 Н6Т-600     Клапан У8-4 Н6Т-600 Шток тығыздауышы У8-4 Шток У8-4				0.00666	0.513 0.263 0.135	0.935 0.874 0.817	0.960 0.922 0.885
			0.01	0.357 0.127 0.0455	0.905 0.819 0.741	0.942 0.887 0.836
			0.008	0.449 0.00165 0.0082	0.923 0.5267 0.618	0.953 0.680 0.749
			0.025	0.08 0.0064	0.78 0.5084	0.86 0.74
			0.01	0.357 0.127	0.905 0.819	0.942 0.887
Жалпы гидравликалық бөлігі: У8-4 Н6Т-600			0.00000 0.00005	0.155 0.374	0.365 0.554
Жалпы механикалық бөлігі: Екі сорғы үшін		0.0025	0.778	0.975	0.985
Жалпы сорап үшін: У8-4 Н6Т-600			0.00000 0.00004	0.151 0.364	0.3595 0.5457

Элементтері тізбекті жалғанған жүйелер үшін екі жағдай болады: жұмысқа жарамдылық және істен шығу. Осындай жүйенің жұмысқа қабілетті күйінде болу ықтималдылығын анықтай отырып, дайындық коэффициентін мына формула бойынша анықтайды:

(6.72)

мұнда, - істен шығу ағыны параметрі; Т – істен шығуға атқаратын жұмыс көлемі; - жүйені қайта қалпына келтіру қарқындылығы; - қайта қалпына келудің орташа уақыты.

Мысалы:

Істен шығу мен қайта қалпына келтіру жұмыстары қарапайым, сораптың істен шығуына жасалатын жұмыс көлемі Т=19.3 сағ., қайта қалпына келтірудің орташа уақыты Т сағ. болған жағдайда бұрғылау сорабының дайындық коэффициентін есептеп табу керек.

Шешімі.

және анықтаймыз

, 1/сағ.

, 1/сағ.

Одан: