Запас производительности

Расчетная производительность тягодутьевой машины — это полный объемный расход Vt, м /с, воздуха или газа на участке тракта котла перед тягодутьевой машиной. С учетом коэффициента запаса производительность [c.231]

По типу структуры среди систем с временным резервированием различают (см. 1.6) системы с последовательным, параллельным, последовательно-параллельным соединением элементов, системы с сетевой структурой (структурно-сложные системы). В свою очередь последовательное соединение бывает двух типов основное и многофазное. При основном соединении нарушение работоспособности элемента приводит немедленно к нарушению работоспособности системы. При многофазном соединении в системе есть промежуточные накопители продукции и при отказе элемента нарушение работоспособности системы происходит не мгновенно, а через некоторое время, равное времени исчерпания запасов продукции в накопителях между отказавшим элементом и выходом системы. Параллельное соединение также имеет две разновидности резервное и многоканальное. При резервном соединении все элементы разделяются на две группы основные и резервные, причем последние не выполняют полезной работы, пока работоспособны основные элементы. При многоканальном соединении все параллельно включенные элементы выполняют полезную работу, создавая запас производительности. [c.205]

Наличие запасов в накопителях позволяет при определенных условиях не прерывать выдачу продукции даже тогда, когда в системе есть отказавшие устройства и нет структурного резерва. Именно поэтому наличие запасов создает для отказавших устройств некоторый резерв времени, равный времени исчерпания запасов в накопителях между отказавшим устройством и выходом системы, и увеличивает надежность многофазной системы. Некоторый уровень запасов можно поддерживать благодаря внешним источникам или внутренними средствами благодаря запасам производительности отдельных устройств. Вместе с тем, поскольку повышение производительности часто сопровождается снижением безотказности, оно не является безоговорочно целесообразным и требуется количественный анализ. В многофазной системе разыскиваются те же вероятностные показатели надежности, что и для других классов системы вероятность безотказной работы, средняя наработка до отказа, коэффициент готовности, коэффициент технологически связанных простоев. [c.217]

Резерв времени - универсальный ресурс, который может иметь многоцелевое назначение и использоваться для обнаружения отказов и сбоев, информационного и технического восстановления, защиты процесса функционирования от обесценивания наработки, повторения работ после возникновения обесценивающего отказа . При выполнении этих функций резерв времени гибко сочетается с другими видами резервирования, в частности со структурным, функциональным, информационным резервированием (см, 3.1). Учитывая наличие различных источников резерва времени, можно выделить несколько разновидностей этого вида ресурса. Наиболее известными и часто используемыми источниками резерва времени являются запас производительности, запас продукции в промежуточных накопителях, запас работоспособных каналов в многоканальной системе. [c.309]

Для компенсации увеличения среднего времени выполнения задания достаточно ввести в той же пропорции запас производительности. [c.322]

Оптимизация емкостей накопителей в многофазных системах и запасов в них. Расчет вероятности безотказной работы и коэффициента готовности многофазных систем (см. п. 4.2.4) показывает, что характеристики надежности системы существенно зависят не только от надежности элементов, но и от производительности элементов, емкости накопителей, соотношения запаса производительности и запасов продукции. При оптимальном выборе вектора Zq = z i, i = = 1, iV - 1 удается значительно улучшить показатели надежности системы только за счет перераспределения запасов внутри системы и их согласования. Далее рассматриваются две задачи оптимизации емкостей накопителей по критерию максимума коэффициента готовности для систем с равными и неравными производительностями фаз. [c.331]

Off) - вектор относительных запасов производительности эле- [c.334]

Максимальная производительность печи. В камерных печах максимальная производительность обеспечивается большим запасом тепловой мощности (в электрических—до 40 /о, в газовых и нефтяных — запасом производительности горелок и форсунок до 600/о), в печах непрерывного действия — запасом мощности в первой зоне (при возможности создания температуры, превышающей температуру процесса). Применением вентиляторов в низкотемпературных печах, циркуляцией газов [c.590]

О временной избыточности говорят в тех случаях, когда системе в процессе функционирования предоставляется возможность израсходовать некоторое время для восстановления ее технических характеристик. Можно указать несколько основных источников резерва времени. Прежде всего он может создаваться за счет увеличения времени, выделяемого системе для выполнения порученного ей задания и называемого в дальнейшем оперативным или рабочим временем. Вторым основным источником является запас производительности, который позволяет уменьшить минимальное время выполнения задания и создать резерв без увеличения оперативного времени системы. Запас производительности можно образовать, увеличивая быстродействие элементов системы или объединяя несколько устройств низкой производительности в единый комплекс. В системах, результат работы которых оценивается объемом производимого продукта, резерв времени можно создать за счет внутренних запасов выходной продукции. Для систем обработки информации такой продукцией является обработанная информация, для систем энергоснабжения — электрическая энергия, для систем водоснабжения— водные ресурсы, для автоматических линий в машиностроении— детали и узлы и т. д. Для хранения запасов следует предусмотреть специальные накопители. В указанных системах ими являются запоминающие устройства, аккумуляторные батареи, резервуары, бункеры и т. д. Пока запас не исчерпан, продукция поступает на выход системы и смежные с ней системы не замечают частичного и даже полного прекращения ее функционирования. [c.5]

Вероятность безотказного функционирования можно представить как функцию трех аргументов минимального времени 2з выполнения задания, оперативного времени t и совокупности w технических характеристик системы, в том числе и временных, которые определяют условия использования и пополнения резерва времени. В w могут входить значения пополняемого резерва времени, запас производительности отдельных устройств, емкость накопителей, коэффициенты, описывающие распределение общего задания между каналами в многоканальной системе, и прочее. Если вместо оперативного времени t задавать резервное время то вероятность безотказного функционирования выражает-ется уже другой функцией Р(4, Ui, w), которая получается из Pi(4, t, w) заменой t на 4 + и, т. е. Р(/з, /и, w) -Pi t,,, w). Зная функцию [c.10]

Решение. Минимальное количество каналов равно то = з7 =Ю. Для двойного запаса производительности необходимо иметь т=20 каналам. По формуле (5.2.7) находим, что / bi( h)=0,36, / б2( и)=0,01, <0,001 для i 3. Подставляя эти значения в (5.2.3), получаем Р( з, <и, т)=0,67 (1-ЬО,2884-0,0032) =0,865. Выигрыш надежности по вероятности срыва функционирования равен Gq =0,37/0,135=2,44. Для сравнения отметим, что при той же кратности временного резервирования tnt=i и таких же значениях р= з =0,4 и у=М и=2 в одноканальной кумулятивной системе, рассмотренной в гл. 2, выигрыш надежности Gq=5,S. [c.159]

Если устройства имеют различную производительность, то производительность всей системы равна производительности самого медленно действующего устройства. В отсутствие общего резерва времени все устройства системы должны функционировать так, чтобы обеспечить бесперебойную работу медленного устройства в течение заданного времени. Отказ последнего или простой в работоспособном состоянии в ожидании загрузки означает срыв функционирования. Совершенно очевидно, что устройства, расположенные после самого медленного, будут простаивать часть времени в работоспособном состоянии и не будут использовать полностью свою производительность. При монотонном возрастании производительности от устройства к устройству нормальной является ситуация, когда накопители пусты. Это не означает, что быстродействующие устройства не имеют раздельного резерва времени. Они также могут простаивать некоторое время. Оно должно быть таким, чтобы весь запас, образовавшийся к моменту восстановления отказавшего устройства в его входном накопителе, можно было устранить к контрольному сроку за счет запаса производительности. [c.238]

Поскольку устройства системы имеют различную производительность, одно из них, называемое далее быстрым, обладает некоторым запасом производительности и может делать перерывы в работе для восстановления работоспособности. Другое же устройство, называемое медленным, должно работать безотказно в течение заданного времени,, чтобы обеспечить безотказное функционирование всей системы. [c.239]

Будем называть в дальнейшем устройство У1 входным, а Уг — выходным и рассмотрим случай, когда входное устройство имеет запас производительно- 6.2. Структурная схема двух- [c.239]

Рис. 6.3. Зависимости вероятности срыва функционирования двухфазной системы от минимального времени выполнения задания при различных значениях приведенного относительного запаса производительности входного устройства.

Рис. 6.4. Зависимости вероятности срыва функционирования двухфазной системы от при веденного относительного запаса производительности входного устройства при различном минимальном времени выполнения задания.

Рис. 6.5. Зависимости необходимого относительного запаса производительности от мини-

Рис. 6.6. Зависимости граничного значения минимального времени выполнения задания, при котором вероятность Qt достигает 90% предельной величины, от приведенного относительного запаса производительности входного устройства

Мерой раздельного резерва времени может служить коэффициент а, показывающий среднюю скорость возрастания запасов. Увеличение а приводит к увеличению резерва времени и снижению Qi(ta, а). Однако, как видно из графиков рис. 6.4 при увеличении а заметным становится снижение Qii ta, а) лишь при больших р. Тем не менее для любого р можно подобрать такое а, которое обеспечило бы любой требуемый уровень вероятности а). По графикам на рис. 6.5 наблюдается ярко выраженный излом функции а(р) и два характерных участка — крутой и пологий. Отсюда следует вывод о том, что для поддержания Qi( 3. а) на заданном уровне д вовсе не нужно создавать очень большой запас производительности. Только при малых р незначительное увеличение объема задания должно сопровождаться резким увеличением а. При дальнейшем же увеличении объема задания требуемый запас производительности практически не меняется, оставаясь близким к значению при этом коэффициент a jq. При больших а вероятность Qi U, а) достаточно быстро приближается к своему предельному значению 1/а. [c.243]

Однако не всегда запас производительности дает выигрыш надежности по вероятности срыва функционирования. Это объясняется тем, что при одинаковой производительности У и У-i имеется возможность 16 243 [c.243]

Из графиков рис. 6.8 видно, что наибольшее число отказов системы приходится на начальный отрезок времени ее работы. С увеличением запаса производительности величина этого отрезка времени уменьшается. За его пределами отказы практически отсутствуют (для а=16 при Ь з/а>0,5). Анализируя зависимость Л(4, а) от времени, видим, что двухфазная система с раздельным резервом времени является единственной из рассмотренных уже систем с временной избыточностью, у которых интенсивность отказов является убывающей функцией времени при постоянных интенсивностях отказов элементов (рис, 6.9). Эти свойства характеристик ai и Л легко объяснить, если учесть, что со временем происходит накопление запасов в системе и, как следствие, увеличение временной избыточности. [c.245]

Рис. 6.17. Граф состояний двухфазной системы с запасом производительности у входного устройства.

Обсудим полученные результаты для систем с различной производительностью устройств. Отметим прежде всего предельные случаи. Из формулы (6.3.95) можно установить, что с увеличением емкости накопителя различия в производительности все в меньшей степени влияют на коэффициент готовности системы и при Zo—>-00 запас производительности вообще не влияет на коэффициент готовности. Проще всего доказать этот факт можно следующим образом. Ясно, что коэффициент простоя является неубывающей функцией а при заданной величине го. Ранее было выяснено, что при а—1, Xi = X2=K и xi = (j,2=M коэффициент простоя равен Л[ пр(оо) =/-/(Ai+M )- С другой стороны, из формулы (6.3.95) при. иго—)-оо и а— оо находим, что и в этом случае 7(пр(оо) = =Л./(А,+ц). Поскольку верхняя и нижняя границы совпадают, заключаем, что /Спр(оо) не зависит от а. Следует, правда, оговориться, что этот вывод получен в предположении о неизменности параметров X и л и независимости их от производительности устройств. [c.264]

Из графиков на рис. 6.20 видно, что для получения значений /Спр, близких к предельно достижимому, вовсе не нужно иметь большой запас производительности. Достаточный запас имеет тот же порядок, что и отношение Л/ц. Так, при Za = 2 запас в 10% обеспечивает значение Л пр, отличающееся от минимального, равного 0,102, на 9,4%, а запас в 20%—на 6%. С увеличением емкости накопителя роль запаса про- [c.265]

Рис. 6.19. Зависимости коэффициента простоя и выигрыша надежности по коэффициенту простоя от емкости накопителя при различных значениях относительного запаса производительности

При а=1 вероятность безотказного функционирования также определяется по формуле (6.4.12) после замены рг на Xi + k2)t . Полагая в (6.4.12) интенсивность отказов равной сначала Х1 + Х2, а затем Хг, найдем два значения вероятности Р. Вычисляя по ним вероятности Q = = 1—Р, можно определить предельный выигрыш надежности по вероятности срыва функционирования, получаемый за счет запаса производительности. При небольших (х/и, когда верна формула (2.3.23), он равен приблизительно l-f i/>.2. Заслуживает внимания одновременное использование обоих методов повышения надежности, поскольку введение общего резерва времени позволяет значительно снизить требуемый для достижения заданной вероятности Q запас производительности. [c.269]

Так, согласно графикам рис. 6.22 при pi=l, li/ o, = 0,01 и Хг=0 вероятность Q = 0,1 достигается введением либо общего резерва времени /й= = 0,03 ta, либо запаса производительности а—1=0,1, либо одновременно и=0,0096 ta и а—1 =0,04 или 4=0,0176 4 и а—1 =0,02. [c.270]

Если снизить солесодержание дистиллята до 5 мг л, то продувку можно будет уменьшить вдвое, т. е. до До от количества добавочной воды. Следовательно, необходимую производительность испарителя удастся уменьшить лишь на 2,5%. Столь незначительный выигрыш вряд ли может служить оправданием ужесточения требований к чистоте дистиллята, особенно если иметь в виду то, что для компенсации повышенных утечек испарители на паротурбинных судах должны иметь двукратный запас производительности. Работая с пониженной нагрузкой, они обеспечивают качество дистиллята более высокое, чем при номинальной производительности. [c.174]

Система с параллельным многоканальным соединением элементов и необесценивающими отказами. Многоканальное соединение элементов в параллельной системе является одним из способов создания запаса производительности, который является источником непополня-емого резерва времени. Различают многоканальные системы с жесткой и гибкой структурой. В первом случае отказ одного из параллельно работающих устройств выэьшает приостановку работы всей системы до полного восстановления работоспособности. Надежность такой системы можно найти с помощью формул (4.80)-(4.87). Если же во время ремонта одного из устройств работоспособные продолжают работать, то отказы вызывают лишь частичное снижение производительности. Такие системы обладают свойством постепенной деградации и называются системами с гибкой структурой. Если устройства взаимозаменяемы и задание для отказавшего устройства в любое время может быть передано любому другому устройству, то задание называют бригадным. Если же работа, порученная некоторому устройству, не может быть передана другому устройству, то задание называют индивидуальным. Если взаимозаменяемость обеспечивается в пределах некоторой группы устройств, то задание называют групповым. [c.221]

Постоянство nit при изменении р обеспечивается всегда, если непо-полняемый резерв времени создается за счет запаса производительности. Коэффициент запаса 6ц связан с fht соотношением 6ц=Шг/ А. Поэтому из (2.3.14) следует вывод о том, что для обеспечения гарантированного уровня pmin и неуклонного роста вероятности безотказного функционирования при р>ркр необходимо создавать запас производительности [c.36]

Пример 5.1. Многоканальная система за 2 ч должна выполнить задание, требующее непрерывной работы одного канала в течение ts =20 ч. Необходимо определить вероятность и среднее время выполнения задания при двойном запасе производительности, полагая, что интенсивность отказов одного канала в рабочем и нерабочем режимах одинакова и равна Л,=0,02 ч , а параметр потока восстаиовлений [д,=2 ч . [c.159]

Пример 5.7. Невосстанавливаемое вычислительное устройство предназначено для выполнения двух сеансов расчета с минимальным временем выполнения каждого <=12ч, следующих друг за другом с интервалом т=18 ч. Интенсивность отказов устройства в рабочс.м режиме равна li = 0,02 ч а в нерабочем 2=0,001 ч . Поскольку вероятность выполнения всей программы расчетов одним устройством составляет лишь = ехр(—21,=ехр(—0,498) =0,6077, для повышения надежности вводятся аппаратурная и временная избыточности. Из четырех идентичных устройств создается двухканальная система с двумя устройствами в нагруженном резерве. Благодаря двойному запасу производительности, минимальное время расчета в каждом сеансе уменьшается до 6 ч, а остальное время до конца 12-часового интервала образует резерв машинного времени. Необходимо оценить вероятность невыполнения задания этой системой и сраинить ее с вероятностью невыполнения задания одноканальной системой с нагруженным резервом кратностью /j. [c.214]

В заключение отметим, что многоканальная кумулятивная система является примером системы, в которой своеобразно сочетаются аппаратурная и временная избыточность. Избыточные каналы находятся здесь не в резерве, а работают, создавая всей системе запас производительности и, как следствие, резерв времени для выполнения задания. Проведенный анализ показывает, что многоканальные системы содержат в себе большие возможности повышения надежности и во многих случаях имеют значительно более высокие показатели, чем аналогичные системы с аппаратурным резервом. Это означает, во-иервых, что при разработке высоконадежных систем следует отдавать предпочтение системам с многоканальной структурой, а во-вторых, что при расчете показателей их надежности нельзя пользоваться формулами для резервированных систем (даже как приближенными), так как они могут привести к грубым ошибкам. [c.236]

Из графиков на рис. 6.3 видно, что внутренний резерв времени входного устройства, создаваемый благодаря накопителю, существенно уменьшает влияние этого устройства на вероятность безотказного функционирования системы, в особенности при больших Xii 3. Имея сравнительно небольшой запас производительности, в быстро восстанавливаемой системе можно обеспечить некоторый гарантированный уровень вероятности Qiita, а). Так, при Xi/fi = 0,001 запас в Ъ% позволяет удерживать вероятность срыва функционирования пз-за отказа временном резервировании увеличение задания неизменно приводило к уменьшению вероятности безотказного функционирования до нуля. Появление [c.242]

Эта формула дает удовлетворительную точность ориентировочно при pi>3a. Из графиков на рис. 6.21 и 6.22 следует, что при абсолютна надежных Я и Уг вид зависимости вероятности Q от объема задания остается неизменным и с введением непополняемого резерва времени. При увеличении ts вероятность срыва функционирования увеличивается, асимптотически приближаясь при а>1 к значению, не равному единице и определяемому согласно (6.4.10) как запасом производительности, так и резервом времени iu. При любом заданном /з вероятность Qita, а) можно снизить до любого желаемого уровня, увеличивая как tn, так и а. При ненадежных Н я роль запаса производительности значительно -уменьшается. Вероятность срыва функционирования почти не изменяется при увеличении i, но по-прежнему резко падает с ростом /и- При достаточно больших а входное устройство почти не влияет на характеристики надежности системы и в предельном случае при а— оо согласно (6.4.11) вероятность безотказного функционирования определяется выражением [c.269]

Рис. 6.21. Зависимости вероятности срыва функционирования двухфазной системы с запасом производительности у входного устройства и общим неиополняемым резервом времени от минимального времени выполнения задания. при различных значениях резерва Бремени и интенсивности отказов выходного устройства.

Рис. 6.21. Зависимости <a href="/info/101385">вероятности срыва функционирования</a> <a href="/info/103628">двухфазной системы</a> с запасом производительности у <a href="/info/110700">входного устройства</a> и общим неиополняемым резервом времени от минимального времени выполнения задания. при <a href="/info/673251">различных значениях</a> резерва Бремени и <a href="/info/29716">интенсивности отказов</a> выходного устройства.

Проведенный анализ надежности показывает, что введение раздель ного резерва времени за счет установки промежуточных накопителей и создания запаса производительности при определенных условиях может быть эффективным методом повышения надежности многофазной системы. При достаточно быстром восстановлении высокие показатели надежности достигаются уже при наличии запаса производительности в несколько процентов и емкости накопителя, позволяющей принять вск> продукцию, которая поступает на его вход в течение времени, равного нескольким средним значениям времени восстановления. [c.275]

Возможное повышение производительности действующих сейчас на флоте испарительных установок, работающих при спецификационной нагрузке, вероятно будет ограничиваться запасом производительности (по пару) их конденсаторов. Для вновь проектируемых установок этот запас при необходимости может быть увеличен в расчете на форсированный режим их работы. [c.155]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...