Гелль П.П., Иванов-Есипович Н.К. Конструирование и микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры (1984) (1092053), страница 49
Текст из файла (страница 49)
При этих условиях вторым слйгаемым можно пренебречь и выражение вероятности нормального функционирования принимает вид: Р .ф(! 1') ж Р«РЯ . Р(() (5-2) т +т При таких условиях работы аппаратуры, когда не каждый отказ приводит к срыву выполнения задания, можно ввести понятие «длительный отказ», т.
е. такой отказ аппаратуры, устранение которого возможно лишь прн условии т»»тх. Понятие длительного отказа. Если в системе зафиксировано п отказов, то число длительных отказов (с учетом восстановления) будет и Я = и — л1/(т„) = и(! — $'(т )). Наработка на отказ с учетом восстановления т т ((к') ж — г л (У) л 1! — У (тл)1 244 л гдеТр — — ~', 1, — суммарное время работы аппаратуры за 8=1 определенный календарный срок. :,и:;;, В результате проведенных исследований выяснилось, что у вероятность восстановления аппаратуры за допустимое время подчиняется распределению Эрланга, Тогда р (т„) = 1 — (1+ 2т,/Т,) е ' " =. 1 — (1+ 2р) е '", где Ь=т,!Т,. Тогда наработка на отказ с учетом восстановления 1($') =- (1+2$$) е ~а Вероятность безотказной работы с учетом восстановле- ния (5-4) Выигрыш в наработке на отказ эа счет восстановления (5-5) Т !+ей Выигрыш в вероятности безотказной работы й — — ехр ~ — 1~ ехр ( — — ') =- ехр [$' (т ) — '~ .
(5-6) Эффективность восстановления за допустимое время. На рис. 5-5 представлена зависимость эффективности вос::;:,: становления от вероятности восстановления за допустимое время т„. Из приведенной зависимости видно, что при ма- 1," лых Г(т ) эффективность восстановления мала,однакоуже при вероятности восстановления $'(тл) ж0,8 эффективность восстановления равна 5. Таким образом, только конструк+ тинными мерами, без дополнительных затрат можно значи';":;, тельно повысить надежность длительно эксплуатируемой аппаратуры Анализируя выражения (5-3), (5-5)' и (5-6), можно заметить, что везде фигурирует время вынужденного простоя, ;.';;:: В выражении (5-3) длительность ремонта не ограничивается, а в формулах (5-4) и (5-6) ограниченность времени ;~":;ГРемонтных работ выражена через вероятность восстановле- 1а ния за допустимое вре- мя простоя т„.
В обоих в вариантах уменьшение времени вынужденного простоя в конечном сче- 6 те приводит к повышению надегкности аппаратуры. 4 Аппаратура разового использования может ремонтироваться в условиях складского хранения и подвергаться ремонту в йа йв >а период предстартовой проверки. Время предРис. з>-и. ГраФик эФФеитиииости иис- стартовой проверки становления РЭА за ограиияеииие весьма ограниченно и, как правило, не превышает часа. В этих условиях вопрос возможности ремонта за весьма ограниченное время приобретает еще большую остроту.
Время вынужденного простоя. Рассматривая время вынужденного простоя, можно заметить, что оно содержит несколько составляющих: 1) время обнару>кения неисправности; 2) время отыскания неисправности; 3) время разборки аппаратуры; 4) время замены отказавшего элемента., 5) время сборки аппаратуры; 6) время настройки и регу. лировки. Время обнаружения и время отыскания неисправности определяется предусмотренной звуковой и визуальной сигнализацией, наличием аппаратуры встроенного контроля, числом контрольных точек и правильностью их выбора, но в основном схемотехническим решением.
Время настройки и регулировки также зависит почти полностью от отработки схемы. При достаточно хорошей отработке схемы, при обеспечении условий взаимозаменяемости настройка после 1емонта и регулировка вообще может не понадобиться. Время разборки и сборки аппаратуры, а также время, требуемое на замену отказавшего элемента, целиком определяется конструкцией аппаратуры и выбранным типом блока. Значительное сокращение времени разборки и сборки аппаратуры может быть достигнуто за счет отказа от резьбовых соединений в элементах конструкции блока и резьбового крепления блока в стойках.
Все рсзьбовые соедииения следует заменять на пружинные фиксаторы и быстросъемные стопоры. Конструкция элементов крепления должна быть такой, чтобы в процессе разборки составных ц~~: частей элементы крепления отсоединялись вместе с этими частями. Например, при использовании пружинного фиксатора для крепления кассет в блоке при повороте фиксатора а';":~::". на 90' кассета может быть извлечена из блока; при этом фиксатор остается на кассете, а гнездо фиксатора — в основании блока. Таким образом, резко сокращается время на отсоединение составной части (по сравнению с креплением винт — гайка) и исключается потеря крепежа во время ремонта.
Действующая в настоящее время нормативно-техническая документация позволяет с минимальными затратами времени и средств определить необходимую конструкцию блока в соответствии с заданными условиями эксплуатации и видом аппаратуры, Эти документы определяют общие технические требования к блоку и его конструкции, основы: ные габариты, установочные и присоединительные размеры блоков и стоек, конструктивное исполнение базовых конструкций блока и составляющих его частей.
Нормативно-технические документы позволяют сократить время на разработку аппаратуры, создать условия для организации централизованного выпуска базовых несущих конструкций аппаратуры определенного класса и тем самым снизить стоимость РЭА. Однако нормативные документы сковывают инициативу конструктора и в определенное время становятся тормозом в дальнейшем развитии конструирования. В таком случае эти документы подлежат пересмотру и замене Таким образом, при выборе конструкции блока с учетом ремонтопригодиости необходимо исходить из условий экс плуатации аппаратуры с целью максимального удовлетворения требований, касающихся проведения ремонтных работ и сокрагдения времени вынужденного простоя.
Принятое конструктивное решение в сильной степени влияет на ремонтопригодность. Для повышения ремонтопригодности должно быть предусмотрено следующее: 1) доступность всех входящих частей для осмотра и замены без ,:;.: - предварительного удаления других частей конструкция; 2) контрольные точки для подсоединения измерительных приборов при проверке работы РЭА; 3) предотврашение неправильного соединения разъемных частей; 4) возможность установки на столе извлеченных частей в любом 247 удобном положении; 5)' 2 предотвращение утери 5 крепежа при ремонтных работах; 6) применение быстросъемных фиксато- 'Р— ров вместо резьбовых соединений; 7) сокращение времени вынужденного (!а.,с простоя.
аа Выполнение п. 1 дос- р ),'-„,,:,;г тигается путем использования конструкций блоков, доступ к внутренним частям которых осуществляется за счет раскры- е тия, выдвижения или поворота. На рис. 5-6 и 5-7 представлены варианты 5 конструкции блоков, в которых используются эти 4 принципы или сочетание их (см. также рис. 1-1О). Метод раскрытия ши Рнс. 8-8. Конструкция Раскрынаю- шегося блока с кассетным аа однроко используется в бло- нарных шарнирах Как КНИЖНОЙ КОНСТРУКЦИИ Г вЂ” шарннр а — кнрнтс алака, а — кани позволяет обеспечить сати с аййнарн.
мй н;рннрамн; а— Ф',. достун К ншбой Печатной плаха с мнкракхамамн; Б — ранка ;,,:;:, плате, расположенной на <а('' откидной рамке. При использовании конструкции с одинар- ными шарнирами общее число «страниц» обычно не провы т( шает четырех (рис. 5-8). При креплении рамок на двойных .-::.':",.' шарнирах конструкция более удобна в работе. В этом слу- -~;::. чае обеспечивается доступ к любой печатной плате без разборки остальных рамок, но конструкция становится бо".;,, лее сложной. Метод выдвижения предполагает полное или частичное выдвижение частей конструкции по направляющим. В ряде 4!':: конструкций выдвижение сочетается с поворотом (см. рис. 1-10).
При таком варианте компоновки передняя панель ;,'~::!' поворачивается вокруг общей оси, при этом обеспечивается ~,",.'!!"'доступ к элементам печатной платы любой кассеты. Электрическое соединение кассет выполняется с помощью круг. лых илн плоских кабелей. Все эти методы и их сочетание позволяют сократить .время на разборку блока или стойки и прн возникновении 249 Рпс. й-б Блок книжной конструкции на микросхсиаь н мнкрссборках, построенный по принципу раскрытия 1 — сосляньтелы~а» «слоднаг  — гибкий печатный кабе: ь. : — середняя панель блокаг 9 — ранаг  — аадняя панель; ь — соединительная печатйая плата: 7 — стяжкой аннт:  — боковая стенка; 9 — ячейка Рис.
5-7. Когтструкция панели, н которой исполь- зован принцип выдвижения à — выдвигающаяся ячейка;  — соедивительг  — колод. ка;  — панель; б — ваправаяющаяг б — кронштейн неисправности быстро ее устранить, т, е. обеспечивают малое время вынужденного простоя и тем самым повышают ремонтопригодность и восстанавливаемость аппаратуры.
При определении ремоитопригодности должеи быть решен вопрос о замене отказавшего элемента. Очевидно, что тип и степень интеграции заменяемого элемента будет зависеть от элементной базы. Эксплуатациоииая надежность с учетом восстановления и ограниченного числа запасных элементов, а также с учетом оговоренных условий эксплуатации может быть определена по формуле Пуассона Р,(1) = а —" (г =- 1, 2, 3, ..., 1, .„, со); (ЛО~ здесь Р,(1) — вероятность того, что за время 1 потребуется з запасных элементов; Л=ХУ, где Х вЂ” интенсивность отказов элементов, 1/ч; У вЂ” число элементов в аппаратуре. Однако это выражение не учитывает такой важной характеристики, как вероятность восстановления за допустимое время т„. Вероятность того, что система может выполнить свои функции за время 1, с учетом восстановления и наличия г запасных элементов, может быть определена по формуле т Р (1 Р) з ю Р~ ~~~ Р(1) ~~~Ф ~М и .~р( 1! ьча где и'= р(тх) — вероятность восстановления системы за допустимое время т -'т„.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
