Курсач вар.2 (Пример курсовой работы по надёжности (Назаров)), страница 2

Таблица 2.

Из анализа схемы видно, что при отказе любого элемента перечисленного в таблице 2. схема не работоспособна. Тогда при построении схемы и модели надежности будет использоваться последовательная схема надежности т.к. не используется резервирование.

Схема надежности будет выглядеть следующим образом:

Р_R1

Р_R2

Р_C1

Р_C2

Р_VT

Р_VD

Модель надежности:

Р_{прибора}=Р_R1*(Р_K1обр*Р_K1к.з.)*(Р_С1обр*Р_С1к.з.)*(Р_С2обр.*Р_С2к.з ) *(Р_VTобр.*Р_VTк.з)*(Р_VDобр.*Р_VDк.з) = е^{-(n*∑эt)} (1)

3.2 Эксплуатационная интенсивность отказов

Основными количественными характеристиками надежности являются вероятность безотказной работы РЭС Р(t) = е^-(эt) и среднее время наработки на отказ Т=1/э, где t-время непрерывной работы изделия; э-эксплуатационное значение интенсивности отказов РЭС.

На этапе проектирования, когда ещё точно не опре­делены режимы работы схемы, производят расчёт, за­даваясь ориентировочными данными, определяющими условия работы. Так, в качестве температуры окружаю­щей среды для каждого из элементов может быть при­нято среднее значение температуры внутри блока, опре­деленное на основании данных о количестве теплоты, выделяемой внутри блока, его габаритных размеров, условий теплоотдачи и температуры среды, окружаю­щей блок. Рассчитанная таким образом температура не учитывает местных перегревов, создаваемых отдельны­ми элементами, выделяющими значительное количество теплоты.

Ориентировочные значения коэффициентов нагрузки по напряжению могут быть определены для элементов каждого типа по известному напряжению источника питания и номинальному значению напряжений или токов всех элементов.

3.2.1 Эксплуатационная интенсивность отказов постоянных металлодиэлектрических резисторов

Коэффициент нагрузки для резисторов всех типов

(2)

Где: Р_р- мощность фактически рассеиваемая на рези­сторе, мощность трансформатора, Вт;

Р_доп - номинально допустимая при данных внешних условиях мощность рассеивания (по ТУ на ре­зисторы (трансформаторы)), Вт.

Для резистора R1

Для реле К1

Определяем зависимости α от температуры и k_н для резистора и реле. Полученные значения заносятся в седьмой столбец таблицы 3.

Зависимости относительной частоты отка­зов не проволочных сопротивлений от изменения тем­пературы окружающей среды и коэффициента на­грузки представлены на рис. 7

рис. 1

Зависимости относи­тельной частоты отказов прово­лочных сопротивлений от изме­нения коэффициента на­грузки представлены на рис 2.

рис. 2

3.2.2 Эксплуатационная интенсивность отказов конденсаторов постоянной

емкости

Коэффициент нагрузки для конденсаторов всех типов

, (3)

где: U_р.макс - амплитуда рабочего напряжения, В;

U_{доп.макс} - амплитуда рабочего напряжения, допусти­мая по ТУ, В.

Для конденсатора С1

Для конденсатора С2

Для конденсатора С3

Для электролитических и керамических конденсаторов значения α берутся из справочников.

3.2.3 Эксплуатационная интенсивность отказов транзисторов

Коэффициент нагрузки для полупроводниковых диодов

, (4)

Где: I_в - действующее значение тока вентиля, А;

I_в.доп.- допустимое действующее значение тока венти­ля, А.

Для диода VD1

Коэффициент нагрузки для транзисторов

(5)

Где: Р_к - мощность, рассеиваемая на коллекторе, вт;

Р_к.доп - допустимая мощность рассеивания на коллек­торе, Вт.

Для транзистора VT1

Для транзистора VT1

Зависимости относительной ча­стоты отказов полупро­водниковых приборов от изменения темпе­ратуры и коэффициента нагрузки показаны на рис. 3.

рис.3

Составляем таблицу режимов работы элементов схемы.

Таблица 3

3.3 Расчет итоговых параметров

3.3.1 Суммарная частота отказов изделия

Суммарная частота отказов изделия с учетом условий эксплуатации определяется на основании данных таблиц 3-5 и равна:

, (6)

где : - значение частоты отказов i-го элемента, запи­санное в восьмом столбце табл. 3;

n - число элементов блока, включенных в структур­ную схему для расчета надежности.