284370 (589023), страница 6

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

Текст из файла (страница 6)

Ориентировочно определяем реальный размер V_реал разрабатываемой конструкции по формуле:

, (4.1),

где V =40.22 см³ – суммарный объем, занимаемый ЭРЭ.

Тогда имеем:

.

Габаритные размеры блока равны следующим:

Длина –228 мм;

Ширина – 110 мм;

Высота – 28 мм.

Масса готового изделия с учетом всех составляющих прибора элементов (включая печатную плату и корпус) не превышает 0.4кг.

4.4 Расчет показателей надежности устройства сопряжения

Проблема обеспечения надежности связана со всеми этапами создания изделия и всем периодом его практического использования. Надежность изделия в основном закладывается в процессе его конструирования и обеспечивается в процессе его изготовления путем правильного выбора технологии производства, контроля качества исходных материалов, полуфабрикатов и готовой продукции, контроля режимов и условий изготовления. Надежность обеспечивается применением правильных способов хранения изделия и поддерживается правильной эксплуатацией, планомерным уходом, профилактическим контролем и ремонтом. В зависимости от назначения объекта и условий его эксплуатации, надежность может включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость. Применительно к разрабатываемому устройству наиболее часто употребляются следующие показатели надежности:

- вероятность безотказной работы - вероятность того, что в пределах заданной наработки отказ объекта не возникнет;

- средняя наработка на отказ - отношение суммарной наработки объекта к математическому ожиданию числа отказов в течение этой наработки

- заданная наработка (заданное время безотказной работы) - наработка, в течение которой объект должен безотказно работать для выполнения своих функций;

- интенсивность отказов - вероятность отказов неремонтируемого изделия в единицу времени после заданного момента времени при условии, что до этого отказ не возникал. Другими словами - это число отказов в единицу времени отнесенное к среднему числу элементов, исправно работающих в данный момент времени.

Оперируя этими понятиями можно судить о надежностных характеристиках изделия. Итак, произведем расчет надежности, приняв следующие допущения:

- отказы случайны и независимы;

- учитываются только внезапные отказы;

- имеет место экспоненциальный закон надежности.

Последнее допущение основано на том, что для аппаратуры, в которой имеют место только случайные отказы, действует экспоненциальный закон распределения - закон Пуассона - и вероятность работы в течение времени равна:

. (4.2)

Учитывая то что с точки зрения надежности все основные функциональные узлы и элементы в изделии соединены последовательно и значения их надежностей не зависят друг от друга, т.е. выход из строя одного элемента не меняет надежности другого и приводит к внезапному отказу изделия, то надежность изделия в целом определяется как произведение значений надежности для отдельных элементов:

. (4.3)

С учетом формулы (4.2) получим:

, (4.4)

где - интенсивность отказов - го элемента с учетом режима и условий работы, .

Учет влияния режима работы и условий эксплуатации изделия при расчетах производится с помощью поправочного коэффициента - коэффициента эксплуатации и тогда в формуле (4.4) выразится как:

, (4.5)

где - интенсивность отказов - го элемента при лабораторных условиях работы и коэффициенте электрической нагрузки .

Для точной оценки нужно учитывать несколько внешних и внутренних факторов: температуру корпусов элементов; относительную влажность; уровень вибрации, передаваемый на элементы и т.д. С этой целью может быть использовано следующее выражение:

, (4.6)

где - поправочный коэффициент, учитывающий - ый фактор;

- поправочный коэффициент, учитывающий влияние температуры;

- поправочный коэффициент, учитывающий влияние электрической нагрузки;

- поправочный коэффициент, учитывающий влияние влажности;

- поправочный коэффициент, учитывающий влияние механических воздействий.

Все определяются из справочных зависимостей и таблиц, где они приведены в виде и , как объединенные с и с .

После этого можно определить значение суммарной интенсивности отказов элементов изделия по формуле:

, (4.7)

где - число элементов в группе, ;

- интенсивность отказа элементов в -ой группе, ;

- коэффициент эксплуатации элементов в -ой группе;

- общее число групп.

Исходные данные по группам элементов, необходимые для расчета показателей надежности приведены в таблице 4.2.

Таблица 4.2 - Справочные и расчетные данные об элементах конструкции

гр.	Наименование Группы		1/ч				1/ч	ч
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	Конденсаторы	7	0.15	0.35	1.07	0.38	0.97	1.1	8.6
2	Аналоговые Микросхемы	10	0.02	0.7	1.07	0.75	0.05	0.5	0.4
3	Цифровые микросхемы	2	0.02	0.7	1.07	0.75	0.50	0.5	14
4	Транзисторы	3	0.09	1	2	2	1.8	0.5	16
5	Диоды КД521А	2	0.04	1	2	2	0.8	0.5	7
6	Резисторы С2-23 СП3-19	14 7	0.01 0.05	0.4 0.4	2 2	0.8 0.8	0.08 0.4	1.1 1.1	0.7 3.5
7	Разъем Многоштырьковый (25,45 штырей)	2	3.2	0.7	1.07	0.75	4.8	1.2	42
8	Соединения пайкой	390	0.01	0.8	1.07	0.86	7.1	1.2	62.8
9	Плата печатная	1	0.2	0.6	1.07	0.64	0.13	3.2	28.3

Воспользовавшись данными табл. 4.2 по формуле (4.7) можно определить суммарную интенсивность отказов , 1/час.

Далее найдем среднюю наработку на отказ , применив следующую формулу:

. (4.8)

Итак, имеем:

часов.

Вероятность безотказной работы определяется исходя из формулы (4.4), приведенной к следующему виду:

, (4.9)

где часов - заданное по ТЗ время безотказной работы.

Итак, имеем:

Среднее время восстановления определяется последующей формуле:

, (4.10)

где - вероятность отказа элемента i-ой группы;

Характеристики

Список файлов ВКР