Affidabilità esercizi e teoria

Figura 1 - Schema dell'impianto

1 - Forno/BAGNO;

2 - Olio;

3 - Termostato di regolazione;

4 - Interruttore di protezione Altatemperatura;

5 - Rilevatore di fumo;

6 - Ugelli di immissione schiuma;

I - Interruttore generale.

(N.B.: tutti gli interruttori sono rappresentati in posizione di apertura).

Un termostato di esercizio (3) serve per la normale regolazione della temperatura dell'olio, mentre un secondo termostato (4) è installato con funzione di protezione dall'alta temperatura, nel caso in cui il termostato di regolazione rimanesse bloccato in posizione di chiusura del circuito elettrico di alimentazione delle resistenze riscaldanti. Nel caso in cui anche questa misura di protezione dovesse fallire, l'olio tenderebbe ad evaporare con violenza fino alla combustione; l'operatore, sentendo l'odore prodotto dalla combustione, potrebbe intervenire sul sistema, azionando l'interruttore generale I. Se l'operatore non dovesse intervenire,

L'olio giungerebbe alla combustione generando del fumo che sarebbe rilevato dal sensore (5) di azionamento dell'impianto automatico a schiuma (6). Infine, in caso di mancato intervento dell'impianto automatico, si verificherebbe l'incendio del locale.

Si individuino le sequenze incidentali che conducono agli stati finali del sistema:

1. danno al BAGNO D'OLIO
2. incendio del locale

E se ne calcolino le probabilità di accadimento dopo un anno (8760 ore) di funzionamento.

Si assumano i seguenti dati:

Tassi di guasto costanti nel tempo:

• Termostato di regolazione (3) λ = 10 [1/ora]-4
• Rilevatore di fumo (5) λ = 6∙10 [1/ora]-5
• Ugelli (6) λ = 5.6×10 [1/ora] (si considerino rilevatore di fumo ed ugelli come un unico sistema)

Si consideri la trasmissione di figura 1, in cui si noti la ridondanza dei cuscinetti per:

• Interruttore di protezione da alta temperatura (4) λ = 1/2 di quello

del termostato disecondo albero.regolazione l'affidabilitàSi calcoli della trasmissione per un periodo di funzionamento di 8000 ore.L'operatore sia presente nel locale per il 90% del tempo di funzionamento del BAGNO e sia in grado di accorgersi dell'olio bruciato e disattivare il sistema otto volte su dieci.

2) Si consideri la trasmissione in figura, in cui si noti laridondanza dei cuscinetti per l'appoggio del secondo albero. Sicalcoli l'affidabilità della trasmissione per un periodo difunzionamento di 8000 [h].Dati:MTBF = 15 [anni]CUSCINETTIMTBF = 20 [anni]ALBERIMTBF = 17 [anni]RUOTE ----- fig.

3) Si illustri la differenza tra una politica di manutenzione preventiva secondo condizione ed una di tipopredittivo. Dati: -----=MTBF 15anni ;

4) In un sistema TMR (Triple Module Redundancy) reale, il tasso di guasto di ciascun componente è pari acuscinetti=10 [h ]. Si valuti il massimo valore del tasso di guasto del voter in grado di

garantire un MTBF del sistema-5 -1 MTBF 20 anni ;alberinon minore del 60% del MTBF del singolo componente. Assumendo per il voter il tasso di guasto calcolato,=MTBF 17 anni .si valuti, sulla base del solo valore dell’affidabilità, se è più vantaggioso l’utilizzo del sistema TMR o delruotesingolo componente per un tempo di missione pari a 10’000 [h] e 30'000 [h].Considerando ratei di guasto costanti nel tempo dal valore del parametro MTBF dei va-----5) Si fornisca una classificazione dei ricambi di manutenzione sulla base delle caratteristiche della domandasi ricavano i seguenti ratei di guasto:degli stessi.1) Il sistema in figura rappresenta uno schema semplificato di alimentazione per motori aeronautici. Il sistema è costituito), di cui una in riserva all’altra, da tre valvole di blocco (Vda un serbatoio (S), da due pompe (P e P , V e V ), e da una1 2 1 2 3valvola di switch (V4) che consente di commutare l’alimentazione dal

Ramo della pompa P (pompa principale) a quello1 (pompa di riserva). Nell'ipotesi in cui i componenti in stand-by della pompa P del sistema siano caratterizzati da un tasso2 di guasto pari ad 1/10 del tasso di guasto dei componenti attivi, si calcoli attraverso la costruzione del relativo albero dei guasti la probabilità che il motore non venga alimentato in caso di presenza di carburante nel serbatoio.

➢ -6 -1= 10 h ;V1

➢ -6 -1= 5·10 h ;P1

➢ -6 -1= 3·10 h ;V2

➢ -6 -1= 7·10 h ;V4

Tempo di missione T = 8760 [h] P VV 1 21 MS V4P V2 3-----

2) Si determini il MTBF di un sistema costituito da due unità in serie aventi rateo di guasto λ e λ poste in1 2 parallelo ad una terza unità avente rateo di guasto λ .3 ll 21 l3-----

3) Si illustri la differenza tra una politica di manutenzione preventiva secondo condizione ed una di tipo predittivo. -----

4) In un sistema TMR (Triple Module Redundancy) reale, il tasso di guasto di ciascun componente

è pari a10 [h ]. Si valuti il massimo valore del tasso di guasto del voter in grado di garantire un MTTF del sistema-5 -1non minore del 60% del MTTF del singolo componente. Assumendo per il voter il tasso di guasto calcolato,si valuti, sulla base del solo valore dell’affidabilità, se è più vantaggioso l’utilizzo del sistema TMR o delsingolo componente per un tempo di missione pari a 10’000 [h] e 30'000 [h]. Se la prima parte del quesitonon è stata svolta si assuma per il voter un tasso di guasto pari a (0.65x10 ) [h ].-5 -1-----5) Si fornisca una classificazione dei ricambi di manutenzione sulla base delle caratteristiche della domandadegli stessi.