Гелль П.П., Иванов-Есипович Н.К. Конструирование и микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры (1984) (1092053), страница 50

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 50)

Рассмотрим некоторые частные случаи: 1. Число запасных элементов г=О; УФО; — ю -с г, Р(1) При отсутствии запасных элементов получим известную формулу вероятности безотказной работы до первого отказа. Если оперативное время работы системы достаточно велико (1~ Т,), то при отсутствии запасных элементов веро. ятность выполнения поставленной задачи мала. 2. Число запасных элементов з)11 ГФО. В этом случае Р,(1, $') ) Р(1), так как Х Р~ (лб~ ) 1 Э ь=в и чем больше г, тем больший получим выигрыш по надежности.

Количественно выигрыш можно оценить как ))(г) = Р,11, Р) Ъ.), 1Л1) Р Р),Д~ 1! г о Эта величина для различных г прн Л1=1 и У=09 имеет следующие значения: г..... 1 2 3 4 5 6 Ч(г)... 1,9 2,3 2,4 2,45 2,45 2,5 Для данных характеристик аппаратуры (Л1= ) и $'= =0,9) вполне достаточно в ЗИП иметь 3 — 4 элемента. Дальнейшее увеличение ЗИП не приводят к увеличению выигрыша по надежности. Кроме того, необходимо отметить, что выигрыш т)(г) в сильной степени зависит от Л, 1 и У(тх).

3. Число запасных элементов постоянно, з=сопз1; 'г'=О. Этот случай может иметь место на практике, если; допустимое время простоя мало, т. е. для аппаратуры не допускаются даже кратковременные перерывы в работе; допустимое время простоя т„меньше, чем среднее время восстановления; используется аппаратура одноразового действия, для которой среднее время восстановления Т,= . Тогда Р,(1, Р') ж е ~' = Р (1), Отсюда видно, что при низкой восстанавливаемости даи<е при достаточном числе запасных элементов выигрыша в надежности не получить.

Следовательно, при выполнении 21 . компоновочных работ необходимо обращать самое серьезное внимание на уменьшение времени восстановления. 4. Число а=сонэ( и У 1, Этот случай может быть, если: имеется идеальная самовосстанавливающаяся система, у которой отказавший элемент мгновенно заменяется новым; допустимое время простоя т„намного больше среднего времени восстановления; рассчитывается общий объем ЗИП, необходимый на весь срок эксплуатации. При этом д Р,(1, $') =з "'Ъ вЂ”. с=-а Полученное выражение можно рассматривать как вероятность того, что за время 1 система потребует меньше чем з запасных элементов.

С другой стороны, если задаться фиксированным значением зр — — з, то вероятность Р.(1, Р) 251 будет критерием, гарантирующим с вероятностью р= =Р,.(Т, Р) 100 (выраженной в процентах), что система выполнит свою задачу. б. Задана вероятность восстановления $', а г — э-со, т. е. для устранения возникшей неисправности всегда есть запасные детали; при этом среднее время наработки на отказ с учетом вос становления определяется по формуле у (р) То 1 — Р (Т) Это выражение дает количественный выигрыш в надежности системы длительного использования с учетом вероятности восстановления к'(т) за допустимое время т„ при неограниченном числе запасных частей.

Таким образом, на стадии компоновочных работ решаются не только вопросы, связанные с собственно компоновкой РЭА, но и вопросы, определяющие приспособленность конструкции к ремонтным работам, и вычисляется надежность длительно эксплуатируемой РЭА с учетом вероятности восстановления и числа запасных элементов. 5-5. КОМПОНОВКА БЛОКА И РАСЧЕТ КОМПОНОВОЧНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК Пространственная компоновка. Задача размещения элементов в пространстве с точки зрения формализации оказывается более трудной, чем на плоскости, Поэтому, как пранило, пространственную компоновку выполняют вручную.

Решение задачи пространственной компоновки с помощью вычислительной техники возможно при однотипных составляющих элементах. Например, шкафы вычислительной машины состоят из типовых ячеек и задача сводится к оптимальному размещению ячеек в заданном ограниченном пространстве по критерию минимизации длины соединительных проводников между ячейками. Компоновка — одна из наиболее сложных и ответственных задач конструирования радиоэлектронной аппаратуры.

Ручной процесс компоновки отнимает много времени, так как приходится рассматривать несколько возможных вари. антон и выбирать оптимальный для заданных условий при- 252 .' менения РЭА и процесса производства. Производя компоновку, конструктор должен учесть состав элементной базы, удобство эксплуатации, обеспечить высоку1о ремонтопригодность н предусмотреть мероприятия по защите РЭЛ от внешних воздействий и внутренних дестабилизирующих факторов. Компоновка позволяет произвести оценку электромаг нитных и тепловых связей, рассчитать кинсматические связи, оценить основные конструкторско-технологические решения и рассчитать основные показатели качества конструкции. На стадии компоновки удается решать такие важные вопросы, как совместимость РЭА с объектом и оператором, определить форму будущего изделия и правильность размещения органов регулировки, индикации и контроля.

По результатам компоновки составляется компоновочная схема (схема размещения, габаритный чертеж), которая позволяет произвести оценку конструкторско-технологической реализации конструкции и глубже понять ее связь с объектом установки. К настоящему времени известно несколько методов компоновки (рис.

5-9), отличающихся друг от друга принципами формализации, приемами выполнения и способами пространственного размещения составляющих элементов. Этапы компоновочных работ. Компоновка электронной аппаратуры выполняется методом последовательных приближений. На первом этапе, когда решается вопрос об укрупненной компоновке аппаратуры в целом, главный конструктор, пользуясь укрупненными компоновочными характеристиками (габариты, масса, объем, надежность и др.), определяет будущие части РЭА и их предполагаемые характеристики. Если полученные сведения позволяют дать положительный ответ на вопрос о возможности создания РЭА с заданными свойствами применительно к конкретному носителю, то составляются сводные таблицы, структурные схемы и схемы соединений отдельных частей системы. На втором этапе на основании данных, полученных на первом этапе, определяется требуемое число операторов, их взаимосвязь и проводится эскизная компоновка рабочих мест, Основой для этих работ служат данные о характере, виде и потоке информации, поступающей к оператору Определяется вид и характер органов управления, индикации ~!::,,:: и контроля.

Точная оценка внешних компоновочных параметров пультов управления требует участия специалистов по инженерной психологии и художников-конструкторов. По 253 Рис. 5-9. Методы компоновки РЭЛ ИИ вЂ” микромадтлн результатам анализа и обсуждения разрабатываются эскизные чертежи рабочих мест операторов и необходимые изменения структурной схемы РЭА с учетом ввода дополнительных согласующих и автоматизированных систем.

На третьем этапе компоновки решается задача эскизного размещения РЭА на объекте установки, Окончательно решаются вопросы, связанные с формой и габаритами отдельных частей РЭА. Просматриваются варианты системы охлаждения, виброзащиты и герметизации. Согласовываются места входа и выхода кабельных вводов„расположение электрических разъемов, определяются источники возможных излучений, решаются вопросы взаимозаменяемости и ремонтопригодности на объекте установки. На различных этапах компоновки используются различные приемы компоновочных работ (см.

рнс. 5-9): аналитический, номографический, аппликационный, модельный. Аналитическая и номографическая компоновка используется на ранних стадиях проектирования РЭА и позволяет получить ориентировочную оценку укрупненных характеристик конструкции. При аналитической компоновке подсчитывается число элементов каждого вида и ориентировочный объем каждого элемента. Затем с учетом достижимого коэффициента заполнения объема подсчитывают объем конструкции.

Для сложной аппаратуры этот метод оказывается малопригодным в силу громоздкости вычислений. В ряде случаев можно воспользоваться номограммами, которые приводятся в нормативных документах, Аналитическая и номографическая компоновки проводятся по принципиальной электрической схеме, поэтому этот метод не обладает достаточной наглядностью и не дает возможности оценить пространственную компоновку. Аппликационная и модельная компоновки позволяют получить эскизы, иа основании которых разрабатывают конструкторскую документацию. Эти методы используются на последних этапах компоновочных работ.

При плоскостной аппликационной компоновке трассировка связей осуществляется автоматически с помощью ЭВМ. Результатом конструирования является эскиз конструкции, полученный на графопостроителе, или фотошаблон, полученный на фотонаборной машине, управляемой ЭВМ. Модельная компоновка позволяет получить пространст— венные модели сложной формы. Объемные составляющие части изготавливают из пенопласта в виде упрощенных геометрических форм: кубов, цилиндров, параллелепипедов и др. Крепление таких моделей к несущей конструкции осуйг,'.:;: ществляется с помощью клея или постоянных ферритовых $:',:::;;; магнитов. Эскиз компоновки можно получить фотографяро- ~!:;:.; ванием модели либо зарисовкой.

Натурная компоновка предполагает использование реФ.;"- -',': . альных конструкций. Для натурного макетирования используются узлы, блоки, приборы, Благодаря этому создается большая наглядность. Натурная компоновка позволяет решать иа макете ряд сложных задач, которые графически бывает очень трудно представить. Часто на практике натурную компоновку используют вместе с модельной, когда часть блоков или устройств за- 1~';„;!:,',::-,:,,: меняется их моделями.

Характеристики

Список файлов книги