Курсач вар.1 (564405), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

-вероятность безотказной работы: P(t) = No/N(t);

-интенсивность отказов: λ(t) = n(Δt)/ N(t)*Δt;

-вероятность отказа: Q(t) = 1 – P(t);

-частота отказа: f(t) = n(Δt)/ No*Δt;

-средняя наработка до отказа: Т = Σti/n;

-средняя наработка на отказ: То = Σti/n .

3 Расчет надежности устройства

Расчет надежности заключается в определении показателей надежности изделия по известным характеристикам надежности изделия и условиям эксплуатации.

Расчет надежности выполняется на основе логической модели безотказной работы РЭС. Логическая схема для расчета надежности не резервированного устройства в общем случае состоит из последовательного соединения блоков устройства, каждый из которых в свою очередь также представляет собой последовательное соединение комплектующих элементов. При составлении модели предполагаются следующие ограничения и допущения:

• распределение отказов во времени экспоненциальное;

• отказы элементов - события взаимно независимые;

• в один и тот же момент времени может произойти только один отказ;

• элементы могут находится только в двух состояниях - работоспособном и неработоспособном.

3.1 Анализ работоспособности принципиальной электрической схемы.

Таблица 2.

элементы отказ	Резистор 0МЛТ -0,125	Реле РЭС55-0101	Конден-саторы К50-35	Конден- сатор К53-1	Транзисторы КТ315	Диод Д226
количество, шт	1	1	2	1	2	1
обрыв	отказ	отказ	отказ	отказ	отказ	отказ
к. з.	-	отказ	отказ	отказ	отказ	отказ

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)}

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 - эксплутационное 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:

где: λо – номинальная интенсивность отказов при температуре 50°С;

К_н – коэффициент режима, зависящий от отношения Р_р/Р_доп;

К_R – коэффициент, зависящий от величины номинального сопротивления;

К_м – коэффициент, зависящий от величины номинальной мощности;

К_э – коэффициент, зависящий от условий эксплуатации.

Результаты расчета эксплуатационной интенсивности отказов резисторов приведены в таблице 1.

Коэффициент нагрузки для резисторов всех типов

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

Таблица 3

3.2.2 Эксплуатационная интенсивность отказов конденсаторов постоянной емкости:

где: λ_о – номинальная интенсивность отказов при температуре 40°С;

К_н – коэффициент режима, зависящий от отношения U/U_доп;

К_с – коэффициент, зависящий от номинальной емкости;

К_э – коэффициент, зависящий от условий эксплуатации.

Коэффициент нагрузки для конденсаторов всех типов

,

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

Результаты расчета эксплуатационной интенсивности отказов конденсаторов приведены в таблице 4.

Таблица 4

3.2.3 Эксплуатационная интенсивность отказов транзисторов

где λ_о – номинальная интенсивность отказов при температуре 50°С;

К_н – коэффициент режима, зависящий от отношения Р / Р_макс;

К_ф – коэффициент, учитывающий функциональное назначение;

К_д.н. – коэффициент, зависящий от величины Рмакс;

К_s1 – коэффициент, зависящий от отношения U_КЭ / U_{КЭ макс};

К_э – коэффициент, зависящий от условий эксплуатации.

Результаты расчета эксплуатационной интенсивности отказов

транзисторов приведены в таблице 5.

Коэффициент нагрузки для транзисторов

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

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

Коэффициент нагрузки для полупроводниковых диодов

,

Где: I_В - действующее значение тока вентиля, А;

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

Для диода VD1

Для транзистора VT1

Для транзистора VT1

Таблица 5

3.3 Расчет итоговых параметров

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

Характеристики

Список файлов курсовой работы