Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Методика расчета теплового режима блока РЭС в перфорированном корпусе.

1. Рассчитывается поверхность корпуса блока:

, (8.1)

где:

L₁, L₂ - горизонтальные размеры корпуса, м;

L₃ - вертикальный размер, м.

2. Определяется условная поверхность нагретой зоны:

, (8.2)

где:

k_З - коэффициент заполнения корпуса по объему.

3. Определяется удельная мощность корпуса блока:

, (8.3)

где:

Р - мощность, рассеиваемая в блоке.

4. Определяется удельная мощность нагретой зоны:

, (8.4)

5. Находится коэффициент?₁ в зависимости от удельной мощности корпуса блока:

(8.5)

6. Находится коэффициент?₂ в зависимости от удельной мощности нагретой зоны:

(8.6)

7. Определяется коэффициент К_Н1 в зависимости от давления среды вне корпуса блока:

, (8.7)

где:

Н₁ - давление окружающей среды в Па.

8. Определяется коэффициент К_Н2 в зависимости от давления среды внутри корпуса блока:

, (8.8)

где:

Н₂ - давление внутри корпуса в Па.

9. Рассчитывается суммарная площадь перфорационных отверстий:

, (8.9)

где:

S_i - площадь i-го перфорационного отверстия.

10. Рассчитывается коэффициент перфорации:

. (8.10)

11. Определяется коэффициент, являющийся функцией коэффициента перфорации:

. (8.11)

12. Рассчитывается перегрев корпуса блока:

. (8.12)

13. Определяется перегрев нагретой зоны:

. (8.13)

14. Определяется средний перегрев воздуха в блоке:

. (8.14)

15. Определяется удельная мощность элемента:

, (8.15)

где:

Р_ЭЛ - мощность, рассеиваемая элементом, температуру которого требуется определить;

S_ЭЛ - площадь поверхности элемента омываемая воздухом.

16. Рассчитывается перегрев поверхности элементов:

. (8.16)

17. Рассчитывается перегрев среды, окружающей элемент:

. (8.17)

18. Определяется температура корпуса блока:

, (8.18)

где:

Т_с - температура среды окружающей блок.

19. Определяется температура нагретой зоны:

. (8.19)

20. Определяется температура поверхности элемента:

. (8.20)

21. Определяется средняя температура воздуха в блоке:

. (8.21)

22. Определяется температура среды, окружающей элемент:

. (8.22)

Результаты расчета сведены в табл.8.3

Таблица 8.3

Результаты теплового расчета

Коэффициент	Значение коэффициента
	Const		При Т_с=297К		При Т_с=313К
S_k	0,695		-		-
S_з	0,532		-		-
q_k	43,2		-		-
q_k	56,4		-		-
Θ₁	5,78		-		-
Θ₂	7,44		-		-
K_H1	1,87		-		-
K_H2	1,598	-		-
S_П	0,01568	-		-
П	0,055	-		-
K_П	0,884	-		-
Θ_К	16,06	-		-
Θ_З	11,8	-		-
Θ_В	7,1	-		-
q_ЭЛ	66,7	-		-
Θ_ЭЛ	12,4	-		-
Θ_ЭС	7,4	-		-
T_К	-	40,1		56,06
T_З	-	35,8		51,8
T_ЭЛ	-	36,4		52,4
T_В	-	31,1		47,1
T_ЭС	-	31,4		47,4

Перегрев корпуса менее теплостойкого элемента 12,4?C. Максимально допустимый перегрев элементов 30?C. Из анализа полученных результатов заключаем, что при заданных условиях условиях эксплуатации разрабатываемой конструкции блока интерфейсных адаптеров обеспечивается нормальный режим, т.е. рабочие температуры не превышают предельно допустимых величин, таким образом подтверждается правильность выбора типа корпуса (перфорированный) и способа охлаждения (естественный).

Полный расчет надежности

Надежность есть свойство системы сохранять величины выходных параметров в пределах установленных норм при заданных условиях. Под “заданными условиями” подразумеваются различные факторы, которые могут влиять на выходные параметры системы и выводить их за пределы установленных норм.

Для получения более или менее достоверных расчетных данных о надежности разрабатываемого изделия необходимо располагать аналитическими зависимостями, в наилучшей степени характеризующими взаимосвязи параметров элементов с выходными параметрами изделия, степенью влияния параметров элементов на выходные параметры изделия, то есть “вес” каждого элемента в общей надежности изделия. Нужно знать поведение параметров элементов от действующих на них нагрузок, определяющихся режимом их использования и внешними воздействиями. Кроме того, необходимо иметь сведения о вероятности появления возможных уровней режимов и внешних воздействий, а также степени взаимосвязей и взаимозависимостей элементов.

Поскольку элементы в общем случае могут находиться в рабочем режиме различное время, отличающееся от рабочего времени изделия, это также должно учитываться при расчете надежности. Расчет надежности блока интерфейсных адаптеров выполнен с учетом следующих допущений:

¾ отказы элементов являются случайными и независимыми процессами или событиями;

¾ учет влияния условий эксплуатации производится приблизительно;

¾ параметрические отказы не учитываются;

¾ вероятность безотказной работы элементов от времени изменяется по экспоненциальному закону.

Нам необходимо рассчитать полную надежность блока интерфейсных адаптеров при работе в условиях воздействия повышенных температур.

Исходные данные для расчета надежности блока интерфейсных адаптеров в условиях повышенных температур окружающей Среды приведены в табл.8.4

Таблица 8.4

Исходные данные для расчета надежности при воздействии повышенной температуры окружающей среды

N п/п

Наименование элементов

l_0i·10^-6, 1/час

Кол-во элементов

Sl_0i·10^-6,

1/час

k_н

a_1,2

a_3,4

П(a_i)

t_i, час

ИМС

0,08

143

11,4

0,7

2,5

0,6

Транзисторы

0,04

0,12

0,7

0,9

1,8

0,4

Диоды

0,02

0,1

0,7

0,4

Стабилитроны

0,09

0,02

0,7

0,4

Резисторы постоянные

0,005

199

0,995

0,6

0,9

1,8

0,6

Резисторы переменные

0,05

0,6

0,9

1,8

0,6

Конденсаторы керамические

0,005

162

0,81

0,6

0,15

0,3

0,5

Конденсаторы ниобиевые

0,55

9,9

0,5

0,3

0,6

0,5

Дроссели

0.02

0,06

0,4

0,9

1,8

0,5

Разъемы

2,7

56,7

0,5

0,7

1,4

0,7

Гнездо

0,07

0,49

0,4

0,65

1,3

0,5

Плата печатная

0,02

0,14

0,7

0,35

0,7

Шайба

0,075

156

11,7

0,5

0,35

0,7

0,4

Резонатор кварцевый

0,037

0,5

0,9

1,8

0,3

Винты

0,001

0,096

0,5

0,35

0,7

0,4

Соединения пайкой

0,04

6280

25,1

0,6

1,1

2,2

0,2

Несущая конструкция

0,3

0,7

0,35

0,7

Интенсивность отказов рассчитывается по (8.23)

, (8.23)

где:

l_{i 0}- справочное значение интенсивности отказа i-го элемента;

m - общее число учитываемых эксплуатационных факторов;

a_j - поправочный коэффициент, учитывающий j-ый фактор (температуру-a₁; коэффициент электрической нагрузки-a₂; влажность-a₃; механические воздействия-a₄; и другие факторы режима и условий работы элементов a_k...a_p);

n - общее число элементов конструкции.

В наших расчетах используются комбинированные поправочные коэффициенты:

a_1,2- учитывающий одновременно температуру и электрический режим;

a_3,4- учитывающий одновременно кинематические и механические нагрузки.

Для определения поправочных коэффициентов a_j, воспользуемся обобщенными таблицами и графиками [21].

Средняя наработка на отказ данного изделия определяется по (8.24)

. (8.24)

Вероятность безотказной работы рассчитывается по (8.25)

. (8.25)

Среднее время восстановления рассчитывается по (8.26)

(8.26)

где:

q_i - вероятность отказа из-за выхода из строя элемента i-ой группы;

k - число групп элементов.

Вероятность восстановления рассчитывается по (8.27)

(8.27)

где:

t - заданное время восстановления.

Коэффициент готовности рассчитывается по (8.28)

(8.28)

Коэффициент ремонтопригодности рассчитывается по (8.29)

. (8.29)

Вероятность безотказной работы с учетом восстановления рассчитывается по (8.30)

. (8.30)

Доверительные границы для наработки на отказ рассчитываются по (8.31)

; (8.31)

где:

n = 10...15 - число отказов достаточных для определения надежности;

a = 0,9...0,99 - достоверность определения границ;

;

l² - функция, определяемая в зависимости от числа степеней свободы и доверительной вероятности.

Параметры надежности, полученные в результате расчета, сведены в табл.8.5

Таблица 8.5

Результаты расчета надежности

Параметры надежности	Значения
Средняя наработка на отказ	121112,6
Вероятность безотказной работы	0,92
Среднее время восстановления	0,3
Вероятность восстановления	0,99868
Коэффициент готовности	0,9999
Коэффициент ремонтопригодности	0,0001
Вероятность безотказной работы с учетом восстановления	0,98789
Доверительные границы для наработки на отказ	264315,3...462586,5

Как видно из результатов расчета, приведенных в табл.8.5, полученные значения полностью соответствуют заданным в техническом задании.

Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112 13 14 Следующая

Воспользуйтесь поиском по сайту: