Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Расчёт параметров надёжности устройства
|
|
Среднее время до отказа (наработка на отказ) определяется по формуле:
где: 
- вероятность безотказной работы системы в течение 1 часа при соответствующих условиях эксплуатации;
- суммарная интенсивность отказа системы 1/ч;
- число элементов;
- интенсивность отказа i-ого элемента системы в ожидаемых условиях эксплуатации.
Интенсивность отказа i-ого элемента системы в ожидаемых условиях эксплуатации в соответствии с определённым индексом воздействия и группой жёсткости вычисляется по формуле:
где: 
- базовая интенсивность отказа i-ого элемента, определённая по справочным данным;
- коэффициент режима, зависящий от коэффициента электрической нагрузки элемента 
, приведённого в картах рабочих режимов и от рабочей температуры, при которой эксплуатируется изделие;
- коэффициент жёсткости условий эксплуатации;
- коэффициент вида приёмки элемента;
- произведение специальных коэффициентов.
Специальными коэффициентами являются следующие:
• 
- коэффициент сложности, зависящий от числа входящих элементов для интегральных микросхем;
• 
- коэффициент, зависящий от функционального назначения ЭРИ для полупроводниковых приборов;
• 
- коэффициент, зависящий от приложенного напряжения относительно максимально допустимого напряжения по ТУ для полупроводниковых приборов;
• 
- коэффициент, зависящий от величины ёмкости для конденсаторов;
• 
- коэффициент, зависящий от величины сопротивления для резисторов;
• 
- коэффициент, зависящий от количества сочленений;
• 
- коэффициент, зависящий от количества задействованных контактов.
Примем все коэффициенты, равные 1.
Возьмём из справочников интенсивности отказов базовых элементов lb:
| Название элемента | Количество | Базовая интенсивность отказа λ б, х10-6 1/ч |
| Резистор | 0.034 | |
| Диод | 0.091 | |
| Стабилитрон | 0.0041 | |
| Конденсатор | 0.019 | |
| Термистор | 0.007 | |
| Переменный резистор | 0.179 | |
| Термопара | 0.52 | |
| Усилитель | 1.2 | |
| Двухфазный индукционный реверсивный двигатель | 3.52 | |
| Редуктор | 4.62 |
Расчёт параметров надёжности для проводов.
где:
- базовая интенсивность отказа i-ого провода, определённая по справочным данным;
- температурный коэффициент, зависящий от рабочей температуры и типа изоляции;
- длина провода (м);
Для часто применяемого в бортовой аппаратуре провода МС16-13:
1/ч
Примем:
, т.к. Tраб = 55О C, а для теплостойкого провода Tраб = 200O C,
LnL=5
для группы аппаратуры 3.2.
Тогда 
1/ч
Найдём интенсивность отказа для каждого типа элементов с учётом их количества.
Найдём общую интенсивность отказов λ. Для этого сложим все получившиеся интенсивность отказов по каждому из типов элемента, т.к. в данной системе не предусмотрено резервирование
Результаты расчёта интенсивности отказов приведены в таблице
| Тип элементов | Кол-во элементов | Схемная позиция | λ б х10-6 ч-1 | Коэффициенты моделей | λ э х10-6 ч-1 | λ э∙ n х10-6 ч-1 |
| Резистор | R1, R3-R5, R7-R11, R13, R14 | 0.034 | Kр, Kпр, Kкс, Kr | 0.034 | 37.4 | |
| Диод | Д1 | 0.091 | Kр, Kпр, Kкс, Кф, Кs1 | 0.091 | 0.091 | |
| Стабилитрон | Д2-Д6 | 0.0041 | Kр, Kпр, Kкс, Кф, Кs1 | 0.0041 | 0.0205 | |
| Конденсатор | C1-С3 | 0.019 | Kр, Kпр, Kкс,, Kc | 0.019 | 0.057 | |
| Термистор | R2, R12 | 0.007 | Kр, Kпр, Kкс, Kr | 0.007 | 0.014 | |
| Переменный резистор | R6 | 0.179 | Kр, Kпр, Kкс, Kr | 0.179 | 0.179 | |
| Термопара | T | 0.52 | Kр, Kпр, Kкс, | 0.52 | 2.08 | |
| Усилитель | У | 1.2 | Kр, Kпр, Kкс, Кф, Кs1 | 1.2 | 1.2 | |
| Двухфазный индукционный реверсивный двигатель | М | 3.52 | Kр, Kпр | 3.52 | 3.52 | |
| Редуктор | Р1, Р2 | 4.62 | Kр, Kпр, Kкс | 4.62 | 9.24 | |
| Итого: | 10.678 |
Вывод: наибольшее влияние на время безотказной работы влияют механические элементы, такие как 2 редуктора, а так же двухфазный индукционный реверсивный двигатель. Для того, чтобы повысить показатели вероятности безотказной работы, необходимо заменить два этих типа элементов, на элементы с более хорошими интенсивностями отказов.
Литература
1. Надёжность технических систем: справочник
Ю.К. Беляев и др.; под ред. И.А. Ушакова. –М.: Радио и связь, 1985г.
2. Надёжность изделий электронной техники для устройств народнохозяйственного назначения: справочник / Разаработан в соответствии с руководящим документом РД 50-670-88. –М.: ВНИИ «Электростандарт» 1990 г.
3. Надёжность электроизделий, 2002: справочник / С.Ф. Прытков и др. – М.: ФГУП «22 ЦНИИИ МО РФ»б 2004 г.
4. Надёжность электроизделий, 2006: справочник / С.Ф. Прытков и др. – М.: ФГУП «22 ЦНИИИ МО РФ»б 2008 г.