Вариант 2 (564418), страница 2
Текст из файла (страница 2)
РVT
РVD
РL
РT
РBQ
РMC
Рперек











Ртумб
Ркноп. пит
Модель надежности:
Рприбора = РR1* РR2*(РС1обр*РС1к.з.)*(РС2обр.*РС2к.з)*(РVTобр.*РVTк.з)*(РVDобр.*РVDк.з) (РLобр.*РLк.з)*
*(РTобр.*РTк.з)*(РBQобр.*РBQк.з)*(РMCoбр.*РMCк.з)*(Рперерк.обр.*Рперек.к.з)*(Ртумб.обр.*Ртумб.к.з)*(Ркнопк.пит.обр.* *Ркноп. пит.к.з) = е-(n*∑эt)
Основными количественными характеристиками надежности являются вероятность безотказной работы РЭС Р(t) = е-(эt) и среднее время наработки на отказ Т=1/э, где t-время непрерывной работы изделия; э - эксплутационное значение интенсивности отказов РЭС.
Для последовательной логической схемы надежности:
n
э =эi
i=1
где эi-эксплуатационное значение интенсивности отказов i-го элемента, учитывающее внешние воздействия, влияние тепловых и электрических нагрузок элементов; n-число элементов.
11.2.1. Определяем интенсивность отказов радиоэлементов
лабораторного макета автогенераторов
Интенсивность отказов резистора МЛТ - R1:
R1 = 0R aКRКмКЭ
0R = 0,00510 –6 ч–1 – интенсивность отказов резистора типа МЛТ при нормальных условиях;
a = 0,5 – коэффициент режима работы для температуры 40оС
КR = 0,7 – коэффициент, учитывающий номинал резистора
Кэ = 1 – коэффициент учета условий эксплуатации (лаборатория);
Км = 1,5 - учитывает номинальную мощность рассеяния
Интенсивность отказов переменного резистора R2 :
R2 = 0R aКRКннКЭ
0R = 0,01510 –6 ч–1 – интенсивность отказов резистора при нормальных условиях;
a = 0,5 – коэффициент режима работы для температуры 40оС
КR = 1,4 – коэффициент, учитывающий номинал резистора
Кэ = 1 – коэффициент учета условий эксплуатации (лаборатория);
Кнн = 1 - учитывает нагрузку по напряжению (
Интенсивность отказов конденсаторов К50-16 - С1 :
C1 = 0C aКCКЭ
0R = 0,02510 –6 ч–1 – интенсивность отказов конденсатора К50-16 при нормальных условиях;
a = 0,6 – коэффициент режима работы для температуры 40оС;
КС = 2 – коэффициент, учитывающий номинал резистора
Кэ = 1– коэффициент учета условий эксплуатации (лаборатория);
Интенсивность отказов конденсаторов КМ - 5 - С2 :
C2 = 0C aКCКЭ
0R = 0,00610 –6 ч–1 – интенсивность отказов конденсатора КМ - 5 при нормальных условиях;
a = 0,6 – коэффициент режима работы для температуры 40оС;
КС = 2 – коэффициент, учитывающий номинал резистора;
Кэ = 1– коэффициент учета условий эксплуатации (лаборатория);
Интенсивность отказов транзистора КТ325ВМ - ТР :
ТР = 0ТР aКфКднКннКэ
0ТР = 0,1510 –6 ч–1 – интенсивность отказов кремниевого транзистора при нормальных условиях;
a = 0,5 – коэффициент режима работы для температуры 40оС
Кф = 0,7 - учитывает функциональное назначение прибора
Кдн = 0,5 - зависит от величины максимально допустимой по ТУ нагрузке мощности рассеяния
Кнн = 0,5 – коэффициент нагрузки транзистора;
Кэ = 1 – коэффициент учета условий эксплуатации
Интенсивность отказов диодного моста КЦ-402А - д:
д = 0ТР aКфКднКннКэ
0д = 0,3510 –6 ч–1 – интенсивность отказа диодного моста
a = 0,5 – коэффициент режима работы для температуры 40оС;
Кф = 1,5 - учитывает функциональное назначение прибора
Кдн = 0,8 - зависит от величины максимально допустимой по ТУ нагрузке мощности рассеяния
(таблица №5.8 []);
Кнн = 0,75 – коэффициент нагрузки транзистора
Кэ = 1 – коэффициент учета условий эксплуатации
Интенсивность отказов индуктивности L:
L = 0L aКв
0L = 0,0210 –6 ч–1 - интенсивность отказа катушки
а = 0,2 - коэффициент режима работы для катушки
Кв = 2 – коэффициент вибрации
Интенсивность отказов трансформатора Тр:
Тр = 0Тр (Кт/Кто)Кэ
0Тр = 0,8510 –6 ч–1 - интенсивность отказа трансформатора
Кт = 1 – учитывает температуру окружающей среды
Кто = 11 – коэффициент Кт при температуре 50 °С
Кэ = 1– коэффициент учета условий эксплуатации (лаборатория);
Интенсивность отказов кварца ВQ :
ВQ = ВQ Кэ
0BQ = 0,0510 –6 ч–1 - интенсивность отказа кварца
Кэ = 1– коэффициент учета условий эксплуатации (лаборатория);
Интенсивность отказов микросхемы КР142ЕН5 - ис :
ис = 0ис КэКс
0ис = 0,510 –6 ч–1 - интенсивность отказа микросхемы
Кэ = 1– коэффициент учета условий эксплуатации (лаборатория);
Кс = 1– коэффициент учета сложности микросхемы;
Интенсивность отказов разъемов - раз :
раз = 0раз а КэКсКк
0раз = 0,005610 –6 ч–1 - интенсивность отказа разъема
а = 0,4 - коэффициент режима работы для разъема
Кэ = 1– коэффициент учета условий эксплуатации (лаборатория);
Кс = 0,371– коэффициент учета сочленений - расчленений;
Кк = 1,361 – коэффициент задействованных контактов.
Интенсивность отказов переключателей - перек:
перек = 0перек аКэКк
0перек = 0,03510 –6 ч–1 - интенсивность отказа переключателя
а = 0,4 - коэффициент режима работы для переключателя
Кэ = 1– коэффициент учета условий эксплуатации (лаборатория);
Кк = 1 – коэффициент задействованных контактов.
Интенсивность отказов тумблера - тумб:
тумб = 0тумб аКэКк
0перек = 0,03510 –6 ч–1 - интенсивность отказа тумблера
а = 0,4 - коэффициент режима работы для переключателя
Кэ = 1– коэффициент учета условий эксплуатации (лаборатория);
Кк = 0,5 – коэффициент задействованных контактов.
Интенсивность отказов предохранителя - предох:
предох = 0предох КэКт
0редох = 0,0810 –6 ч–1 - интенсивность отказа предохранителя
Кэ = 1– коэффициент учета условий эксплуатации (лаборатория);
Кт = 1 – коэффициент учитывающий окружающую температуру.
Интенсивность отказов индикатора - индик:
индик = 0индикаКэ
0идик = 0,0510 –6 ч–1 - интенсивность отказа индикатора
а = 1 - коэффициент режима работы для индикатора
Кэ = 1– коэффициент учета условий эксплуатации (лаборатория);
Интенсивность отказов измерительного прибора - измер:
измер = 0измераКэ
0идик = 0,1010 –6 ч–1 - интенсивность отказа измерительного прибора
а = 1 - коэффициент режима работы для измерительного прибора
Кэ = 1– коэффициент учета условий эксплуатации (лаборатория);
Интенсивность отказов паянных соединений - пс:
пс = 0псn
0пс= 110–9 ч–1 - интенсивность отказа паянного соединения
n – количество паянных соединений
Результаты расчета интенсивности отказов элементов схемы сведены в таблицу 11.2.1.1.
Таблица 11.2.1.1
Наименование элемента | Режим работы элемента, (а) | Интенсивность отказов одного элемента, ч–1 | Количество элементов, шт | Интенсивность отказов элемента умноженное на количество, ч–1 |
Резистор МЛТ -0,125 | 0,5 | 2,62510–9 | 17 | 4,46210–8 |
Переменный резистор | 0,5 | 1,27510–8 | 1 | 1,27510–8 |
Конденсатор К50-16 | 0,6 | 310–8 | 6 | 1,810–7 |
Конденсатор КМ-5 | 0,6 | 7,210–9 | 30 | 2,1610–7 |
Транзистор КТ325ВМ | 0,5 | 1,31210–8 | 5 | 6,52610–8 |
Диодный мост КЦ-402А | 0,5 | 1,57510–7 | 1 | 1,57510–7 |
Катушка на 10 мкГн | 0,2 | 810–9 | 2 | 1,610–8 |
Трансформатор | 7,27210–8 | 1 | 7,27210–8 | |
Кварц 8 МГц | 0,0510–6 | 1 | 0,0510–6 | |
Микросхема КР142ЕН5 | 0,510–6 | 1 | 0,510–6 | |
Разъем | 1,13110–9 | 6 | 6,78610–9 | |
Переключатель | 0,4 | 1,410–8 | 4 | 5,610–8 |
Тумблер | 0,4 | 710–9 | 1 | 710–9 |
Предохранитель | 0,4 | 0,0810–6 | 1 | 0,0810–6 |
Индикатор | 0,0510–6 | 1 | 0,0510–6 | |
Измерительный прибор | 0,1010–9 | 1 | 0,1010–9 | |
Паянные соединения | 110–9 | 179 | 17910–9 | |
Итого: | 1,74310–6 |
Расчет приб производится по формуле:
приб = ∑i эл
Рассчитаем среднее время наработки на отказ:
Т = 1/приб
Т = 1/1,74310–6 = 5,737105 ч
Вероятность безотказной работы:
Р(t) = е(-приб t)
Р(t) = е(-1,74310-6*5000) = 0.991
Таким образом, среднее время наработки на отказ удовлетворяет значению, заданному в ТЗ (ТТЗ = 2000 ч). Вероятность безотказной работы Р = 0.991, что говорит о высокой надежности разрабатываемого устройства.