Расчет надежности по внезапным отказам

 

Прикидочный расчет.

Расчет надежности блока автоматизированного управления связью коротковолнового радиопередатчика имеет свои характерные особенности ввиду специфики его применения, связанной с тем, что данное устройство относится к возимым РЭС. Блок управления используется в климатических условиях с температурой от минус 20 до плюс 40 °С и средней влажностью 60%.

Для проектируемого блока управления характерны следующие отказы:

– потеря работоспособности из-за старения или выхода из строя используемых электрорадиоэлементов (ЭРЭ);

– нарушение соединения в местах пайки или в разъемах;

– нарушение условий эксплуатации, например использование при очень высоких или очень низких температурах, при высокой влажности воздуха, падение блока или воздействие повышенной вибрации;

– выход из строя блока питания;

– отслаивание дорожек ПП из-за старения материала.

В начале для определённого класса объектов выбирается один из типов показателей надёжности: интервальный, мгновенный, числовой, [8]. Выбираем, с учетом вида объекта (ремонтируемый с допустимыми перерывами в работе), числовые показатели надежности, т.е. m_t – средняя наработка между отказами, m_B – среднее время восстановления объекта, К_Г – коэффициент готовности. Таким образом, при конструкторском проектировании РЭС не требуется рассчитывать все ПН, необходимо, прежде всего, определить вид объекта и выбрать те ПН, которые наиболее полно характеризуют надёжностные свойства разрабатываемого объекта.

Для дальнейшего выбора показателей надежности установим шифр из четырёх цифр, по рекомендации [8]: 2431. Что соответствует:

первая цифра: признак, ремонтопригодность — ремонтируемый (2),

вторая цифра: признак, ограничение продолжительности эксплуатации — до достижения предельного состояния (4),

третья цифра: признак, временной режим использования по назначению — циклически нерегулярный (3),

четвертая цифра: признак, доминирующий фактор при оценке последствий отказа – факт выполнения или не выполнения изделием заданных ему функций в заданном объеме(1).

Исходя из этих данных [8] определяются показатели надежности. Полученные результаты сравниваем с [8]. Окончательно получаем, что в связи с тем, что приёмник ремонтируемый, восстанавливаемый, с допустимыми перерывами в работе, то ПН будут m_t, m_в, К_г, Т. е. мы выбрали числовые ПН: наработку на отказ – m_t, среднее время восстановления объекта – m_в, коэффициент готовности – К_г.

Ответственным этапом в проектировании надёжности РЭА является обоснование норм, т. е. допустимых значений для выбранных показателей надежности. Это объясняется следующими причинами. Во-первых, от правильности результатов данного этапа зависит успех и смысл всех расчётов надёжности, т. к. здесь мы определяем, какое значение показателей надежности можно считать допустимым. Во-вторых, нет общих правил и рекомендаций для установления норм надёжности различных объектов, многое зависит от субъективных факторов и опыта конструктора. В-третьих, любая ошибка на данном этапе ведёт к тяжёлым последствиям: занижение нормы ведёт к повышению потерь от ненадёжности, завышение – от дороговизны. Итак, из [8] мы определяем исходя из группы аппаратуры по ГОСТ 16019–78 – возимая на автомобилях; по числу ЭРЭ (1001 — 2000), что m_t допустимая равна 4000 часов.

Надёжность РЭА в значительной степени определяется надёжностью элементов электрической схемы (ЭЭС) и их числом. Поэтому точность расчёта ПН проектируемого объекта относительно отказов, обусловленных нарушениями ЭЭС, имеет большое значение. Заметим, что к ЭЭС следует относить места паек, контакты разъёмов, крепления элементов и т. д. При разработке РЭА можно выделить три этапа расчёта:

— прикидочный расчёт,

— расчёт с учётом условий эксплуатации,

— уточнённый расчёт.

Прикидочный расчёт проводится с целью проверить возможность выполнения требований технического задания по надёжности, а также для сравнения ПН вариантов разрабатываемого объекта. Прикидочный расчёт может производиться, и когда принципиальной схемы ещё нет, в этом случае количество различных ЭЭС определяется с помощью объектов аналогов. Исходные данные и результаты расчёта представлены в таблице 4.1. По данным таблицы рассчитываются граничные и средние значения интенсивности отказов, а также другие показатели надёжности.

Рассмотрение надежности блока берем коммутатор приемных цепей. Он предназначен для коммутации информационных цепей, приема и формирования сигналов управления в блоке БАУС.

 

Таблица 4.1 – Исходные данные для прикидочного расчета надежности РЭА

Порядковый номер и тип элемента	Число элемен. каждого типа nj	Границы и среднее значение интенсивности отказов			Суммарное значение интенсивности отказов элементов определенного типа
		imin×106 1/час	iср×106 1/час	imax×106 1/час	nimin×106 1/час	niср×106 1/час	nimax×106 1/час
1. Резисторы
Блок Б19К–2	4	0,13	0,18	0,23	0,52	0,72	0,92
С2–33	18	0,015	0,02	0,03	0,27	0,36	0,54
2. Конденсаторы
К-53-18	2	0,1	0,33	0,560	0,2	0,66	1,12
К10-17а	6	0,042	0,15	1,64	0,252	0,9	9,84
К50-29	2	0,003	0,035	0,513	0,006	0,07	1,026
3. Микросхемы
588	5	0,002	0,1	0,55	0,01	0,5	2,75
564	9	0,002	0,1	0,55	0,018	0,9	4,95
249	4	0,03	0,02	0,6	0,12	0,08	2,4
156	2	0,04	0,04	0,65	0,08	0,08	1,3
4. Диоды	8	0,021	0,2	0,452	0,168	1,6	3,616
5. Транзисторы	4	0,16	0,5	0,9	0,64	2	3,6
6. Реле	50	0,01	0,03	0,05	0,5	1,5	2,5
7. Вилка	1	0,05	0,1	0,55	0,05	0,1	0,55
8. Основание ПП	1	0,08	0,83	0,12	0,08	0,83	0,12
9. Пайка	300	0,01	0,02	0,05	3	6	15

 

Произведём вычисления:

 

 (4.1)

 (4.2)

 (4.3)

, (4.4)

, (4.5)

, (4.6)

. (4.7)

Предыдущая12345678910111213Следующая

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: