Вариант 2 (564418)
Текст из файла
-
Расчет надежности конструкции лабораторного макета автогенераторов
11.1. Основные понятия надежности
Под надежностью понимается свойство РЭА выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в установленных пределах в течение требуемого промежутка времени при определенных условиях эксплуатации.
Надежность РЭА - специфическое понятие, резко отличающееся от привычных в радиотехнике понятий, таких, как чувствительность и избирательность приемного тракта, точность, помехозащищенность и т.д.
Специфичность надежности состоит в том, что это качественное понятие, которое трудно определить каким-либо одним числовым показателем. Надежность зависит от большого числа различных переменных факторов, которые в большинстве своем являются случайными величинами.
В число понятий, непосредственно связанных с надежностью, входит понятие работоспособности.
Работоспособность — состояние радиоизделия, при котором оно способно выполнять заданные функции с параметрами, установленными требованиями технической документации. Работоспособность имеет основное значение для решения многих вопросов надежности РЭА. Практически можно считать радиоизделие надежным, если оно сохраняет свою работоспособность в течение требуемого интервала времени в предусмотренных для него эксплуатационных условиях.
Понятие работоспособности не следует путать с термином «исправность». Например, радиоприемник с перегоревшей лампочкой подсвета шкалы остается работоспособным, хотя не может считаться исправным.
Надежность является основным показателем качества радиоизделия. А качество - это совокупность свойств, определяющих степень пригодности РЭА для практического применения в соответствии с назначением. Основными из показателем качества радиоизделия принято считать:
-
безотказность,
-
долговечность,
-
ремонтопригодность
-
сохраняемость.
Безотказность - свойство изделия сохранять работоспособность в течение требуемого времени при эксплуатации и не иметь отказов в заданных условиях.
Долговечность - это свойство РЭА сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонтов.
Ремонтопригодностью называется свойство радиоизделия, заключающееся в его приспособленности к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем проведения технического обслуживания и ремонтов.
Сохраняемостью принято называть свойство РЭА сохранять эксплуатационные показатели в течение и после срока хранения и транспортирования, установленного в технической документации.
Оценка надежности РЭА будет полной и всесторонней, если будут приведены показатели всех перечисленных выше свойств.
Понятие отказа является одним из самых важных в теории надежности.
Отказом называется событие, заключающееся в полной или частичной потере работоспособности изделия, т.е. когда имеет место уход хотя бы одного из особо важных (рабочих) параметров за пределы установленных допусков.
По степени и видам проявления отказы принято разделять на классы, указанные в табл. 11.1.
Таблица 11.1.
№ п/п | Классификационные признаки | Виды отказов |
1 | По характеру процесса изменения параметров РЭА |
|
2 | По степени влияния на работоспособность |
|
3 | По взаимосвязи между собой |
|
4 | По признакам проявления |
|
5 | По времени существования |
|
6 | По масштабу охвата своим действием |
|
7 | По объему и характеру восстановления |
|
8 | По причине возникновения |
|
Постепенный отказ – возникает в связи с постепенным изменением основных параметров изделия в течении времени хранения и эксплуатации из-за необратимых медленных физико-химических процессов, происходящих в изделии и каждой его детали в результате их износа и старения.
Внезапный отказ – возникает в результате скачкообразного изменения значения одного или нескольких основных параметров изделия.
Полный отказ – приводит к полному нарушению работоспособности изделия.
Частичный отказ – вызывает ухудшение качества функционирования изделия.
Независимый отказ - называется отказ, возникающий независимо от того, произошли или нет отказы других элементов системы.
Зависимый отказ – происходят в результате воздействий, которые возникают из-за выхода из строя взаимосвязанных элементов.
Более общим, нежели отказ, является понятие неисправности.
Неисправностью – называется любое состояние РЭА, при котором она не удовлетворяет хотя бы одному из требований технической документации как в отношении основных параметров, так и второстепенных (требования ТЗ, невыполнение которых фактически не отражается на работоспособность РЭА, т.е. дефекты: вмятина, царапина и т.д.).
Категория параметрических отказов - объединяет все отказы в виде ухода параметров за пределы заданных допусков.
К этой категории относятся:
-
постепенные отказы, вызванные необратимыми изменениями параметров в результате старения;
-
частичные и самоустраняющиеся отказы, вызванные обратимыми изменениями параметров в результате воздействий температуры, влаги, радиации.
Такое деление отказов является до некоторой степени условным, так как в отдельных случаях бывает трудно отделить одну категорию отказов от другой. Но это деление необходимо, потому что каждая из названных категорий отказов характеризуется своим статистическим распределением и своей методикой расчета.
В основу методик расчета надежности РЭА, учитывающих внезапные отказы, положен экспоненциальный закон распределения, а в методики расчета, учитывающие параметрические отказы, - нормальный закон.
Анализ неисправностей по причинам позволяет разработать рекомендации по устранению систематических отказов и дефектов, по снижению внезапных отказов и по отысканию возможностей, позволяющих отдалить срок наступления постепенных отказов путем устранения схемно-конструктивных недостатков, изменения технологии производства и внедрения обоснованных методов эксплуатации РЭА.
Введение количественной оценки надежности позволяет:
-
производить расчет надежности при проектировании, производстве и эксплуатации РЭА.
-
сформулировать конкретные тактико-технические требования по надежности проектируемой РЭА.
-
заранее рассчитать срок службы РЭА, объем запасного комплекта, резерв аппаратуры и т.д.
В процессе производства и эксплуатации РЭА на ее элементы и узлы воздействует большое количество случайных факторов, вызывающих разброс надежности РЭА и ее показателей. Поэтому используются вероятностные методы количественной оценки надежности РЭА.
Основными показателями надежности РЭА являются:
-
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 .
11.2. Расчет надежности конструкции лабораторного макета автогенераторов
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. 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.
Анализ работоспособности принципиальной электрической схемы лабораторного макета автогенераторов.
Таблица №11.2.1.
элементы отказ | Резисторы МЛТ -0,125 | Переменный резистор | Конденсаторы К50-16 | Конденсаторы КМ-5 | Транзисторы КТ325ВМ | Диодный мост КЦ-402А | Катушки индуктивности | Трансформатор | Кварц 8 МГц | Микросхема КР142ЕН5 | Переключатель | Тумблер | Кнопка питания |
количество, шт | 20 | 1 | 6 | 30 | 5 | 1 | 2 | 1 | 1 | 1 | 4 | 2 | 1 |
обрыв | отказ | отказ | отказ | отказ | отказ | отказ | отказ | отказ | отказ | отказ | отказ | отказ | отказ |
к. з. | - | отказ | отказ | отказ | отказ | отказ | отказ | отказ | отказ | отказ | отказ | отказ | отказ |
Из анализа схемы видно, что при отказе любого элемента перечисленного в таблице №11.2.1. схема не работоспособна. Тогда при построении схемы и модели надежности будет использоваться последовательная схема надежности - наиболее отказоопасная, т.к. не используется резервирование.
Схема надежности будет выглядеть следующим образом:
РR1
РR2
РC1
РC2
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.