Теоретические и экспериментальные исследования надежности и долговечности оборудования как в СССР, так и за рубежом были обусловлены насущными потребностями практики.
В основных направлениях развития народного хозяйства СССР
на 1Q76_1980 гг. намечены высокие темпы развития химической
и нефтехимической промышленности, предусмотрено значительное увеличение производства минеральных удобрений, ускорение наращивания мощностей по производству фосфатных удобрений.
В настоящей работе на конкретных примерах даются математические методы расчета ряда важнейших характеристик надежности машин и аппаратов химических производств (вероятность безотказной работы, вероятность отказов и др.).
Разработаны таблицы для расчета отдельных характеристик надежности. Приведен метод расчета надежности сложных аппаратов и технологических линий. Предложен новый метод нахождения вероятности исправной (безотказной) работы резервированной технологической линии (аппарата, узла) с равнона-дежными и неравнонадежными линиями (аппаратами), с восстановлением отказавших аппаратов (узлов).
Доказано, что в случае показательного и других законов распределений длительности безотказной работы и длительности восстановления эффект возрастает с ростом к, равной отношению среднего времени безотказной работы к среднему времени восстановления. Для случая гамма-распределения дается конечное выражение для вероятности исправной работы и среднего времени безотказной работы дублированной технологической линии через параметры исходных равнонадежных аппаратов (узлов).
Даются расчеты характеристик надежности дублированных и невосстанавливаемых резервированных аппаратов и технологических линий, рассматривается случай общего резервирования. Приведен расчет надежности теплообменников в случае хранения и первого ремонта, а также в случае дальнейшего хранения.
выведены дифференциальные уравнения с переменными коэффициентами продольных и крутильных колебаний балок перемен-го сечения, имеющих форму усеченного конуса, радиус попереч-алтпСеЧеНИЙ КОТОРЫХ изменяется по линейному закону. Даны горитмы и разработаны программы расчета свободных колеба-
Ра?Ле/ГаТЫХ ВЗЛОВ на ЭВМ «Минск-22».
B03MVU 3 МСТОД Расчета гармонических составляющих и
щихся ЩИХ М0ментов от сил инерции поступательно движу-
среднеЛт1300' °Т СИЛ давления газов в цилиндрах компрессора,
крутящего момента, передаваемого электродвигателем.
"
В X главе рассмотрены квазилинейные краевые задачи управления технологическими процессами. Выясняются условия разрешимости задач управления и предлагаются методы построения решений этих задач. Дается решение вопроса о существовании и поиске таких начальных условий неуправляемого технологического процесса, чтобы значения параметров этого процесса в фиксированные промежутки времени лежали в наперед заданных пределах и чтобы все изменения этих параметров удовлетворяли некоторым допускам. Дается решение вопроса о существовании и построении такого управления технологическим процессом, чтобы он осуществлялся в наперед заданном режиме.
В XI главе излагается новый подход к исследованию на устойчивость режимов работы различных систем, применяющихся в химической технологии. В отличие от существующей методики (см., например, монографии [9; 48]) предлагается некоторая модификация второго метода Ляпунова, позволяющая изучать функционирование системы в окрестности расчетного режима ее работы. При этом не предполагается, что указанный расчетный режим может быть реализован в процессе работы изучаемой системы. Такой способ исследования поведения системы предполагает некое обобщение понятия устойчивости, которое является содержательным и имеет рациональный характер.
В XII главе дано решение краевых задач с условиями интегрального типа, решение краевых задач с помощью сплайнов, построение программных движений в управляемых технологических процессах, построение программных движений в управляемых технологических процессах с помощью сплайнов. Считается, что система обыкновенных дифференциальных уравнений является моделью непрерывно распределенного технологического процесса. Технологический процесс является надежным, если его режим лежит в заданных пределах. Для этого нужно уметь вычислять режимы технологического процесса, что и сделано в главах X, XI, XII.
Глава X, XII написаны Н. В. Зубовым, глава XI написана С. В. Зубовым.
Данная работа является, no-существу, второй попыткой рассмотрения проблемы надежности применительно к машинам и аппаратам химических производств.
В приложении II приводятся справочные данные по значению интенсивности отказов элементов, приборов и аппаратов [68; 70].
Автор будет крайне признателен за все замечания, которые будут высказаны по поводу книги.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие.......... . -................. 3
Глава 1
Математические методы расчета надежности............. 5
1. Определение вероятности безотказной работы аппарата...... —
2. Наработка на отказ. Коэффициент готовности. Коэффициент технического использования................... 10
3. Срок службы. Плотность вероятности ............. 11
4. Среднее время восстановления................. 16
5. Коэффициент готовности аппарата............... 17
6. Алгоритмы и вычислительные методы построения основных характеристик надежности ......................... 18
7. Графический метод выявления закона распределения....... 20
Глава 2
Показатели надежности сложных аппаратов и технологических линий химических производств....................... 22
8. Вероятность безотказной и безопасной работы сложного аппарата
и технологической линии................... —
9. Коэффициент готовности сложного аппарата и технологической линии...................•.......... 26
Глава 3
Построение показателей надежности сложных аппаратов и технологических линий, сбор и систематизация данных............. 28
10. Построение показателей надежности сложных аппаратов и технологических линий...................... —
11. Сбор и систематизация статистических данных по аппаратам, машинам и технологическим линиям.............. 31
Г л а в а 4
Надежность резервированных узлов, аппаратов и технологических линий 39
12. Способы резервирования................... —
13. Постоянное резервирование ................. 49
14. Резервирование замещением ................. 53
15. Технико-экономическая целесообразность резервирования .... 54
Глава 5
Расчет характеристик надежности дублированных аппаратов и технологических линий........................... 59
16. Дублирование. Расчет в общем случае равнонадежных дублированных аппаратов ...................... —
17. Случай экспоненциального распределения........... 65
18. Эффект дублирования..................... 69
19. Расчет надежности при гамма-распределении.......... 71
20. Общий случай неравнонадежных устройств........... 74
21. Общее резервирование .................... 79
Глава G
Расчет характеристик надежности невосстанавливаемых резервированных
аппаратов и технологических линий................. 80
22. Резервирование ....................... —
23. Расчет надежности при гамма-распределении.......... 81
24. Характеристики надежности в случае распределения Вейбулла . . 88
Г л а в а 7
Надежность теплообменников .................... 91
25. Расчет надежности теплообменников в случае хранения и первого ремонта ........................... —
26. Случай дальнейшего хранения................. 92
Глава 8
Аналитический метод расчета продольных и крутильных колебаний валов 95
27. Нормальные функции и частоты продольных и крутильных колебаний валов......................... —
28. Выбор области допустимых параметров............ 102
Глава 9
Машинный метод расчета валов компрессоров на крутильные колебания 106
29. Расчет свободных колебаний коленчатых валов оппозитных компрессоров ............................. —
30. Программа расчета свободных колебаний........... 116
31. Расчет гармонических составляющих и возмущающих моментов . . 128
32. Программа расчета гармонических колебаний.......... 129
Глава 10
Динамика функционирования технологических процессов при наличии ограничений ............................ 136
33. Моделирование непрерывно распределенных технологических процессов обыкновенными дифференциальными уравнениями .... —
34. Решение краевых задач с ограничениями типа неравенств .... 140
35. Решение задач управления технологическими процессами с ограничениями типа неравенств................... 153
Глава 11
Устойчивость расчетных режимов функционирования систем...... 172
36. Расчетно-устойчивые режимы................. —
37. Асимптотически расчетно-устойчивые режимы......... 176
Глава 12
Динамика функционирования технологических процессов с помощью
сплайнов.............................. 182
38. Решение краевых задач с условиями интегрального типа..... —
39. Решение краевых задач с помощью сплайнов......... 186
40. Построение программных движений в управляемых технологических процессах ...................... 189
41. Построение программных движений в управляемых технологических процессах с помощью сплайнов............ 196
Приложение I ........................... 204
Приложение II........................... 206
Цена: 150руб.
