KURZUS: Üzemeltetés és fenntartás

MODUL: II. modul: Technikai rendszerek megbízhatósága

6. lecke: Tartalékolás

Tanulási útmutató

A lecke tananyagának feldolgozása során megismerkedik a hallgató a tartalékolás és ahhoz kapcsolódó további alapfogalmakkal, a javítás nélküli aktív (meleg) és passzív (hideg) tartalékolás jellemzőivel, matematikai leírásával, továbbá a megbízhatóság - költség függvény jellemzőivel.

Tevékenység
  • Olvassa el figyelmesen a jegyzet 64-74. oldalán található tananyagot.
  • Ismerje és tudja értelmezni a leckéhez tartozó fontos fogalmakat, összefüggéseket: írja le a jegyzetfüzetébe, tanulja meg, és tudja példákhoz kötni azokat:
    • Alapfogalmak:
      • Tartalékolás, alapelem, blokk, tartalékelem, átkapcsoló berendezés, tartalékolás szintje, közös tartalék, aláterhelés, aktív-passzív tartalékolás, tartalékolási viszonyszám, terhelt tartalék, terheletlen tartalék, aláterhelt tartalék
    • Tartalékolás szintje.
    • Tartalékolási viszonyszám.
    • Közös tartalék.
  • jegyezze meg, hogy mit jelent a gyakorlatban a javítás nélküli aktív (meleg) tartalékolás, ezzel összefüggésben tudja értelmezni a jellemző matematikai összefüggéseket,
    • példán keresztül tudja jellemezni a tartalékolt rendszer megbízhatósági viselkedését elemei konkrét megbízhatósági tulajdonságainak ismeretében,
  • Jegyezze meg, hogy a gyakorlatban mi jellemzi a javítás nélküli passzív (hideg) tartalékolást, ezzel összefüggésben tudja értelmezni a jellemző matematikai leírását (halálozási folyamat) tulajdonságait,
  • Tudja, a két tartalékolási megoldást összehasonlítani különböző megbízhatósági jellemzők vonatkozásában,
    • Megbízhatatlanság, átlagos működési idő,
  • jegyezze meg, hogy a rendszer megbízhatósági szintje függ a ráfordítások nagyságától, ismerje és tudja értelmezni az ezzel kapcsolatos matematikai összefüggéseket,
  • Tekintse át a rendszer megbízhatóság növelésére fordítandó költség jövedelmezőség szerinti optimuma függvénykapcsolat ábráját (4.13.), tudja azt értelmezni.
  • Kövesse végig a bemutatott példa megoldásának menetét (72. o.)
Követelmények

Ön akkor sajátította el megfelelően a tananyagot, ha képes

  • pontosan meghatározni (definiálni) a tevékenységnél már felsorolt fogalmakat,
  • meghatározni jellemzői alapján, hogy mit jelent a gyakorlatban a javítás nélküli aktív (meleg) tartalékolás, ezzel összefüggésben tudja értelmezni a jellemző matematikai összefüggéseket,
    • példán keresztül tudja jellemezni a tartalékolt rendszer megbízhatósági viselkedését elemei konkrét megbízhatósági tulajdonságainak ismeretében,
  • jellemezni a javítás nélküli passzív (hideg) tartalékolást, ezzel összefüggésben tudja értelmezni a jellemző matematikai leírását (halálozási folyamat) tulajdonságait,
  • a két tartalékolási megoldást összehasonlítani különböző megbízhatósági jellemzők vonatkozásában,
    • Megbízhatatlanság, átlagos működési idő,
  • meghatározni, hogy a rendszer megbízhatósági szintje mitől függ, és tudja értelmezni az ezzel kapcsolatos matematikai összefüggéseket,
  • értelmezni rendszer megbízhatóság növelésére fordítandó költség jövedelmezőség szerinti optimuma függvénykapcsolatot,
  • meghatározni egy javítás nélküli aktív tartalékolt, elvárt eredő megbízhatósági követelményt biztosító, n db. azonos megbízhatósági tulajdonságú független elemből álló rendszer esetén az egyes elemekre előírandó megbízhatóság számértékét.
  • meghatározni, hogy mekkora legyen a rendszer "n" elemszáma gazdaságossági megfontolások alapján, ha független és azonos megbízhatóságú elemekből álló párhuzamos melegtartalékolt rendszert kívánunk létrehozni. (ha adott egy elem beépítési költsége, a teljes rendszer kieséséből jelentkező vesztesége, továbbá minden elem megbízhatósága)
Önellenőrző kérdések és feladatok
1. Rendelje az alábbi meghatározásokhoz (a,b,...g) a megfelelő alapfogalmakat (A,B,...G)!

Alapfogalmak:
a) Tartalékolás szintje
b) Tartalékelem
c) Passzív tartalékolás (hideg tartalékolás)
d) Aláterhelés
e) Alapelem
f) Terhelt tartalék (meleg tartalék)
g) Aktív tartalékolás (meleg tartalékolás)

Elem, amely a meghibásodáskor az alapelem helyébe lép és átveszi annak funkcióját

a rendszer azon oszthatatlan része, amely a működésben elsődlegesen vesz részt.

azt jelöli, hogy a rendszer egyes elemeit, blokkjait, részrendszereit, vagy az egész rendszert tartalékolják.

a megbízhatóság növelése a valós igénybevételnél nagyobb terhelhetőségű elem (gyártmány) alkalmazásával.

tartalékelem, amely ugyanazon üzemmódban van, mint az alapelem.

a tartalékelemek az alapelemekkel azonos módon részt vesznek a funkciók ellátásában és azokkal azonos üzemmódban vannak

az adott funkciót ellátó tartalékelem csak az alapelem meghibásodása esetén működik.

2. Jelölje meg, az alábbi állítások közül melyik igaz, melyik hamis!
A tartalékolt rendszer akkor hibásodik meg, ha utolsó eleme is meghibásodott.
A tartalékolt rendszer megbízhatósági viselkedését csak a rendszer megbízhatósági tulajdonságainak ismeretében lehet jellemezni.
A hidegtartalékolás jellemzője, hogy a tartalék elemek tartalék állapotban nem működnek.
A halálozási folyamat tulajdonsága, hogy valamely t időpontig bekövetkezett (k - 1). meghibásodást követő k. meghibásodás qkvalószínűsége függ az előző (k - 1) meghibásodás időpontjától.
A tartalékolt rendszer átlagos élettartamát a T ¯ n =M( T n )= i=1 n t ¯ i kifejezéssel lehet leírni.
3. Mit fejez ki az alábbi összefüggés? Jelölje meg a helyes választ!
F n m (t) F n h (t) =n!
azonos feltételek mellett a hidegtartalékolás n!-szor kisebb eredő rendszer-megbízhatóságot eredményez.
a hidegtartalékolt rendszer várható működési ideje meghaladja az azonos tulajdonságú melegtartalékolt rendszer átlagos működési időtartamát.
azonos megbízhatóságú feltételek mellett a melegtartalékkal rendelkező rendszer eredő megbízhatatlansága n!-szor nagyobb a hidegtartalékkal rendelkező rendszer megbízhatatlanságánál.
4. Oldja meg a következő feladatot! Az eredmény számértékét írja az üres helyre!

Határozza meg egy javítás nélküli aktív tartalékolt, R = 0,90 elvárt eredő megbízhatósági követelményt biztosító, 6 db. azonos megbízhatósági tulajdonságú független elemből álló rendszer esetén az egyes elemekre előírandó megbízhatóság számértékét.

Megoldás:

Független és azonos megbízhatóságú elemekből álló párhuzamos melegtartalékolt rendszert kívánunk létrehozni. Egy elem beépítési költsége 60 eFt, a teljes rendszer kieséséből jelentkező veszteség 6 000 eFt. Minden elem megbízhatósága 0,9.
Mekkora legyen a rendszer "n" elemszáma gazdaságossági megfontolások alapján?

Megoldás: