Вариант 3 (564419)
Онлайн-просмотр файла №564419
Текст из файла
5.5 Окончательный расчет надежности по внезапным отказам ФЯ МПСЗ.
Расчет надежности производится для оценки надежности работы МПСЗ посредством определения средней интенсивности отказов и средней наработки на отказ всего устройства.
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 расчете показателей надежности принимаются следующие допущения: элементы могут находиться в двух состояниях — работоспособном или неработоспособном; отказы элементов статистически независимы, функция вероятности безотказной работы элементов подчиняется экспоненциальному закону. Интенсивность отказов аппаратуры:
где ΛРЭА - суммарная интенсивность отказов РЭА;
Кам - коэффициент, учитывающий наличие амортизации аппаратуры (Кам=0,85 при наличии амортизации, Кам=1 без амортизации);
Кк.обсл - коэффициент качества обслуживания аппаратуры (Кк.обсл=1 для бытовой РЭА; Кк.обсл=0,5 для РЭА производственно-технического назначения);
n - количество типов изделий в РЭА;
λэi - эксплуатационная интенсивность отказов i-го типа изделий.
Средняя наработка изделия до первого отказа:
Т = 1/ΛРЭА
Вероятность безотказной работы изделия в течение заданного времени t
P(t)=exp(-ΛРЭА·t)
Математическая модель для расчета эксплуатационной интенсивности
отказов комплектующих элементов имеет вид
где λ0 - интенсивность отказов компонентов данного типа при отсутствии
механических воздействии для номинальных электрических режимов работы
при температуре окружающей среды (20±5)°С, относительной влажности
(65±15)%, давлении 1113 Па.
Расчет надежности производится на основании справочных данных об
интенсивностях отказов различных радиоэлементов, паяных и разъемных
соединений.
Ввиду отсутствия данных по номинальным интенсивностям отказов
некоторых типов микросхем, эксплуатационная интенсивность отказов для всех типов микросхем берется заведомо завышенной и равной 1·10-6 1/ч. При этом суммарная эксплуатационная интенсивность отказов всех микросхем:
λэ = 8·2·10-6 = 16·10-6 1/ч.
Интенсивности отказов модуля зажигания и датчиков приведены в таблице 5.12.
Таблица 5.12 – Интенсивности отказов составных частей МПСЗ
| Поз. обозн. | Тип | Кол-во | λэ⋅10-6, 1/ч |
| BH1 | Датчик Холла 14.3847 | 1 | 1,2 |
| BP1 | Датчик абсолютного давления 45.3829 | 1 | 7,5 |
| Итого: | 8,7 | ||
Эксплуатационная интенсивность отказов транзисторов:
λэ = λо Кр Кф Кд.н. Кs1 Кэ,
где λо – номинальная интенсивность отказов при температуре 55°С;
Кр – коэффициент режима, зависящий от отношения Р / Рмакс;
Кф – коэффициент, учитывающий функциональное назначение транз-ра;
Кд.н. – коэффициент, зависящий от величины Рмакс;
Кs1 – коэффициент, зависящий от отношения UКЭ / UКЭ макс;
Кэ – коэффициент, зависящий от условий эксплуатации.
Результаты расчета эксплуатационной интенсивности отказов
транзисторов приведены в таблице 5.13.
Таблица 5.13 – Результаты расчета интенсивности отказов транзисторов
| Поз. обозн. | Тип | Кол- во | Р/Рмакс | Кр | Кф | Кд.н. | Кs1 | Кэ | λо⋅10-6, 1/ч | λэ⋅10-6, 1/ч |
| VT1 | КТ829 | 1 | 0,3 | 0,25 | 0,7 | 2,5 | 0,5 | 2,5 | 0,29 | 0,159 |
| VT2, VT4 | КТ315 | 2 | 0,5 | 0,32 | 0,7 | 3,0 | 0,5 | 2,5 | 0,29 | 0,244 |
| VT3 | КТ814 | 1 | 0,6 | 0,48 | 0,7 | 5,0 | 0,5 | 2,5 | 0,29 | 0,609 |
| Итого: | 1,256 | |||||||||
Эксплуатационная интенсивность отказов конденсаторов постоянной
емкости:
λэ = λо Кр Кс Кэ,
где λо – номинальная интенсивность отказов при температуре 40°С;
Кр – коэффициент режима, зависящий от отношения U/Uн;
Кс – коэффициент, зависящий от номинальной емкости;
Кэ – коэффициент, зависящий от условий эксплуатации.
Результаты расчета эксплуатационной интенсивности отказов
конденсаторов приведены в таблице 5.14.
Таблица 5.14 – Результаты расчета интенсивности отказов конденсаторов
| Поз. обозн. | Тип | Кол- во | U/Uн | Кр | Кс | Кэ | λо⋅10-6, 1/ч | λэ⋅10-6, 1/ч |
| C1, C3, C6 | Конденсатор 0805 0.1мкФ | 3 | 0,24 | 0,12 | 1,6 | 2,5 | 0,012 | 0,017 |
| C2 | Конденсатор 0805 470пФ | 1 | 0,1 | 0,08 | 0,84 | 2,5 | 0,012 | 0,002 |
| C4 | Конденсатор 470мкФ х 16В ±20% тип Е | 1 | 0,48 | 0,22 | 3,33 | 2,5 | 0,05 | 0,092 |
| C5 | Конденсатор 200мкФ х 10В ±20% тип Е | 1 | 0,5 | 0,24 | 3,65 | 2,5 | 0,05 | 0,110 |
| Итого: | 0,221 | |||||||
Эксплуатационная интенсивность отказов постоянных металлодиэлектрических резисторов:
λэ = λо Кр КR Км Кэ,
где λо – номинальная интенсивность отказов при температуре 55°С;
Кр – коэффициент режима, зависящий от отношения Р/Рн;
КR – коэффициент, зависящий от величины номинального сопротивления;
Км – коэффициент, зависящий от величины номинальной мощности;
Кэ – коэффициент, зависящий от условий эксплуатации.
Результаты расчета эксплуатационной интенсивности отказов резисторов приведены в таблице 5.15.
Таблица 5.15 – Результаты расчета интенсивности отказов резисторов
| Поз. обозн. | Тип | Кол -во | Р/Рн | Кр | КR | Км | Кэ | λо⋅10-6, 1/ч | λэ⋅10-6, 1/ч |
| R1, R4, R5, R7, R8, R9, R11 | Резисторы 0805 ≤1кОм | 7 | 0,5 | 0,74 | 1,0 | 0,7 | 2,5 | 0,01 | 0,091 |
| R2, R3, R6, R10 | Резисторы 0805 1кОм<R<100кОм | 4 | 0,5 | 0,74 | 0,7 | 0,7 | 2,5 | 0,01 | 0,036 |
| Итого: | 0,127 | ||||||||
Эксплуатационная интенсивность отказов кварцевых резонатора ZQ1:
λэ = λо KТ Кэ ,
где λо – номинальная интенсивность отказов при температуре 20°С;
КТ – коэффициент, зависящий от температуры окружающей среды (при 55°С КТ = 1,4);
Кэ – коэффициент, зависящий от условий эксплуатации (Кэ = 2,5).
λэ = 0,05·10-6·1,4⋅2,5 = 0,175·10-6 1/ч.
Эксплуатационная интенсивность отказов разъемов:
λэ = λо Кэ N,
где λо – номинальная интенсивность отказов одного контакта (λо = 0,01⋅10-6 1/ч);
Кэ – коэффициент, зависящий от условий эксплуатации (Кэ = 2,5);
N – количество контактов (N = 43).
λэ = 0,01·10-6·2,5·43 = 1,07·10-6 1/ч;
Эксплуатационная интенсивность отказов паяных соединений:
λэ = λо Кэ N,
где λо – номинальная интенсивность отказов одного паяного соединения
(λо = 0,5·10-9·1/ч);
Кэ – коэффициент, зависящий от условий эксплуатации (Кэ = 2,5);
N – количество паяных соединений (N=90 ).
λэ = 0.5·10-9·2,5·90 = 0,11·10-6 1/ч.
Эксплуатационная интенсивность отказов печатной платы:
λэ = λо Кэ N⋅(Kc+13),
где λо – базовая интенсивность отказов (λо = 0,5·10-10·1/ч);
Кэ – коэффициент, зависящий от условий эксплуатации (Кэ = 2,5);
N – количество сквозных отверстий (N=65).
Kc – коэффициент, зависящий от количества слоев (для однослойной
платы Kc = 0,5);
λэ = 0,5·10-10·2,5·65⋅(0,5+13) = 0,1·10-6 1/ч.
Суммарная интенсивность отказов изделия определяется по формуле:
ΛРЭА = (16 + 8,7 + 1,256 + 0,221 + 0,127 + 0,175 + 1,07 + 0,11 + 0,1)·10-6 =
= 27,8·10-6 1/ч.
Средняя наработка до отказа:
Т = 1/(27,8·10-6) = 36024 ч.
Таким образом, расчетная величина средней наработки до отказа
разработанного устройства (36024 ч) удовлетворяет заданной в техническом
задании — не менее 25000 ч.
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.
