|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
страницы:
1
2
3
Текущая страница: 1
|
|
МТК
Справочное пособие по расчетам надежности.
Составлено преподавателем
Виноградовой Г. В.
Методическая разработка по теме:
"Ориентировочный расчет не резервированного модуля СВТ с учетом влияния внешних воздействий". (Специальность 2201)
"Расчет надежности функционального узла РЭА." (Специальность 2301)
Цель работы: Научиться рассчитывать среднюю наработку на отказ и вероятность безотказной работы не резервированного модуля с учетом влияния внешних воздействий.
Общие положения.
Надежность - свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя эксплуатационные показатели в заданных пределах в течении требуемого промежутка времени. Надежность является комплексным свойством, которое обуславливается качественными характеристиками (безотказностью, долговечностью, ремонтопригодностью и сохраняемостю) и количественными:
- вероятность безотказной работы:
-(сх*t
Р = e , (1)
где е - основание натурального логарифма;
(сх - интенсивность отказа схемы;
t - заданное время работы схемы.
- средняя наработка на отказ:
Тср. = 1/(сх , (2)
- интенсивность отказа схемы:
(изд. = (nR + (nC + ... + (платы + (пайки , (3)
где (n - интенсивность отказов всех элементов данной
группы;
(платы - интенсивность отказов печатной платы;
(пайки - интенсивность отказа всех паек.
Надежность элементов функционального модуля является одним из факторов, существенно влияющих на интенсивность отказа изделия в целом. Интенсивность отказов элементов зависит от конструкции, качества изготовления, от условий эксплуатации и от электрических нагрузок в схеме.
Коэффициент нагрузки:
- для транзисторов
K=Pc/Pc max , (4)
где Рс - фактическая мощность, рассеиваемая на коллекторе,
Рс max - максимально допустимая мощность рассеивания на коллекторе.
- для диодов
K=I/Imax , (5)
где I - фактически выпрямленный ток,
Imax - максимально допустимый выпрямленный ток.
- для конденсаторов
K=U/Uн , (6)
где U - фактическое напряжение,
Uн - номинальное напряжение конденсатора.
- для резисторов и трансформаторов
К=Р/Рн , (7)
где Р - фактическая мощность рассеивания на радиокомпоненте,
Рн - номинальная мощность.
При увеличении коэффициента нагрузки, интенсивность отказа увеличивается. Интенсивность отказа увеличивается так же, если радиокомпонент эксплуатируется в более жестких условиях: с повышенной температурой окружающего воздуха и влажности, увеличенных вибрациях, ударах и т. д.
В настоящее время наиболее изучено влияние на надежность коэффициента нагрузки и температуры.
В таблице 1 приведены ориентировочные значения интенсивности отказов для некоторых групп радиокомпонентов при использовании вычислительной техники.
Эти значения интенсивности отказов получены для случая, когда коэффициент нагрузки К=1 и температура t=20( С и обозначаются (о.
Влияние на надежность фактического значения коэффициента нагрузки и температуры учитываем при помощи коэффициента влияния, значения котрого для некоторых групп радиокомпонентов приведены в таблице 2.
Интенсивность отказов при заданном значении температуры окружающей среды и нагрузки определяется по формуле:
(=(о*( . (8)
Исходные данные для расчета.
Схема Э3.
Перечень используемых компонентов ПЭ и Э3.
Температура окружающей среды.
Фактическое значение параметра (Кн).
Конструктивные особенности радиокомпонентов.
Для удобства расчета, однотипные компоненты, находящиеся при одинаковых (близких) температурах и работающих при одинаковых (близких) электрических нагрузках, можно объединять в одну группу.
Исходные и расчетные данные заносятся в таблицу 1.3.
Расчет.
По данным, содержащимся в технических условиях на радиокомпонент, рассчитываем значение параметра, определяющего надежность, а так же структурную характеристику радиокомпонента (для транзистора - кремниевый, для конденсатора - керамический и т. д.). Эти данные внесены в таблицу 3.
По формулам 4-7 определяем коэффициент нагрузки.
По таблице 2 определяем значение коэффициента (, для этого используем температуру окружающей среды и коэффициент нагрузки из таблицы 3.
Из таблицы 1 выбираем значения (о для интересующих нас радиокомпонентов.
По формуле 8 рассчитываем интенсивность отказа (i каждой группы радиокомпонентов.
По формуле (n = n*(i , где n - количество радиокомпонентов, определяем интенсивность отказа для каждой группы радиокомпонентов, работающих в одинаковых условиях.
Текущая страница: 1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
