Расчет надежности фильтра
Анализ задания и получение недостающих данных. Краткое пояснение метода и расчет эксплуатационной безотказности элементов. Уточнение исходных данных, выбор и обоснование элементов. Определение коэффициентов их электрической нагрузки, анализ результатов.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 05.07.2010 |
Размер файла | 157,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Оглавление
- Введение
- 1. Постановка задачи
- 1.1 Анализ задания на проектирование
- 1.2 Получение недостающих данных
- 1.3 Формулировка решаемой задачи
- 2 Расчет показателей безотказности
- 2.1 Краткое пояснение метода расчета показателей безотказности
- 2.2 Расчет эксплуатационной безотказности элементов
- 3 Расчет показателей безотказности ЭУ
- 3.1 Уточнение исходных данных, используемых для расчета эксплуатационной безотказности элементов
- 3.2 Выбор и обоснование элементов ЭУ
- 3.3 Определение коэффициентов электрической нагрузки элементов
- 3.4 Результаты расчета эксплуатационной безотказности устройства
- 3.5 Определение показателей безотказности ЭУ
- 4. Анализ результатов решения
- Заключение
- Литература
- Введение
- Развитие современной аппаратуры характеризуется значительным увеличением ее сложности. Усложнение обуславливает повышение гарантии своевременности и правильности решения задач.
- Проблема надежности возникла в 50-х годах, когда начался процесс быстрого усложнения систем, и стали вводиться в действие новые объекты. В это время появились первые публикации, определяющие понятия и определения, относящиеся к надежности и была создана методика оценки и расчета надежности устройств вероятностно-статистическими методами.
- Исследование поведения аппаратуры (объекта) во время эксплуатации и оценка ее качества определяет его надежность. Термин "эксплуатация" происходит от французского слова "exploitation", что означает получение пользы или выгоды из чего-либо.
- Надежность - свойство объекта выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах.
- Для количественного выражения надежности объекта и для планирования эксплуатации используются специальные характеристики - показатели надежности. Они позволяют оценивать надежность объекта или его элементов в различных условиях и на разных этапах эксплуатации.
- Более подробно с показателями надежности можно ознакомиться в ГОСТ 16503-70 - "Промышленные изделия. Номенклатура и характеристика основных показателей надежности", ГОСТ 18322-73 - "Системы технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения", ГОСТ 13377-75 - "Надежность в технике. Термины и определения".
- Надежность - свойство объекта выполнять требуемые функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в течение заданного периода времени.
- Надежность представляет собой комплексное свойство, сочетающее в себе понятие работоспособности, безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохранности.
- Работоспособность - представляет собой состояние объекта, при котором он способен выполнять свои функции.
- Безотказность - свойство объекта сохранять свою работоспособность в течение определенного времени. Событие, нарушающее работоспособность объекта, называется отказом. Самоустраняющийся отказ называется сбоем.
- Долговечность - свойство объекта сохранять свою работоспособность до предельного состояния, когда его эксплуатация становится невозможной по техническим, экономическим причинам, условиям техники безопасности или необходимости капитального ремонта.
- Ремонтопригодность - определяет приспособляемость объекта к предупреждению и обнаружению неисправностей и отказов и устранению их путем проведения ремонтов и технического обслуживания.
- Сохраняемость - свойство объекта непрерывно поддерживать свою работоспособность в течение и после хранения и технического обслуживания.
- Основными качественными показателями надежности является вероятность безотказной работы, интенсивность отказов и средняя наработка до отказа.
- Вероятность безотказной работы P(t) представляет собой вероятность того, что в пределах указанного периода времени t, отказ объекта не возникнет. Этот показатель определяется отношение числа элементов объекта, безотказно проработавших до момента времени t к общему числу элементов объекта, работоспособных в начальный момент.
- Расчёт надёжности -- это процедура определения значений показателей надежности объекта с использованием методов, основанных на их вычислении по справочным данным о надежности элементов объекта, по данным о надежности объектов-аналогов, данным о свойствах материалов и другой информации, имеющейся к моменту расчета.
- В результате расчета определяются количественные значения показателей надёжности.
- Показатели надежности количественно характеризуют, в какой степени данному объекту присущи определенные свойства, обусловливающие надежность.
- Показатели надежности (например, технический ресурс, срок службы) могут иметь размерность, ряд других (например, вероятность безотказной работы, коэффициент готовности) являются безразмерными.
- Количественной характеристикой только одного свойства надежности служит единичный показатель.
- Количественной характеристикой только нескольких свойств надежности служит комплексный показатель.
- Основными показателями, характеризующими долговечность работы устройства являются:
- Показатели безотказности:
а) вероятность безотказной работы P(t);
б) средняя наработка до отказа Тср;
в) средняя наработка на отказ То;
г) гамма-процентная наработка до отказа Тг;
д) интенсивность отказов л(t);
е) параметр потока отказов щ(t);
ж) средняя доля безотказной наработки I(t);
з) плотность распределения времени безотказной работы f(t);
Показатели долговечности:
а) средний ресурс;
б) гамма-процентный ресурс;
в) назначенный ресурс;
г) средний срок службы;
д) гамма-процентный срок службы;
е) назначенный срок службы.
Показатели ремонтопригодности:
а) вероятность восстановления работоспособного состояния;
б) среднее время восстановления работоспособного состояния;
в) интенсивность восстановления.
Показатели сохраняемости:
а) средний срок сохраняемости;
б) гамма-процентный срок сохраняемости.
1. Постановка задачи
1.1 Анализ задания на проектирование
При работе над курсовой работой будем использовать следующие исходные данные:
а) Схема электрическая принципиальная (Приложение 1);
б) Информация о параметрах элементов согласно перечня элементов (Приложение 2);
в) Вид электрического монтажа - двусторонний печатный;
г) Количество сквозных металлизированных отверстий на плате - 10% от общего числа отверстий;
д) Для цепей питания входных и выходных сигналов предусмотреть соединители.
е) Условия эксплуатации по ГОСТ 15150-69 для категории исполнения УХЛ4.1;
ж) Вид приемки элементов - приемка ОТК («1»);
з) Перегрев в нагретой зоне ЭУ ; средний перегрев воздуха в ЭУ ;
и) Заданное время работы, указанное заказчиком - ;
к) Интересующая гамма-процентная наработка на отказ - ;
л) Количество однотипных каскадов в электронном устройстве - 10.
Кроме того при расчете показателей безотказности, необходимы будут такие данные, как коэффициенты электрической нагрузки элементов, которые можно получить из карт электрических режимов, для соответствующих элементов. Так же для определения нагрузочных коэффициентов, необходимы будут параметры некоторых радиоэлементов, которые можно получить из справочной литературы.
1.2 Получение недостающих данных
Определяем коэффициенты электрической нагрузки элементов из литературного источника [1]:
Для резистора:
KR = 0,7 (Таблица 7.20, с.157)
KM = 0,7 (Таблица 7.21, с.158)
KЭ = 2 (Таблица 7.5, с.143)
В соответствии с таблицей 7.9 (c. 151) для компазиционных резисторов выбираем: лОГ(л6)х10-6 = 0,102 (Таблица 7.9, с.151)
КР - определяется по формуле:
где t - температура окружающей среды (корпуса элемента), 0С;
КН - коэффициент электрической нагрузки резистора по мощности;
A, B, NT, G, NS, J, H - постоянные коэффициенты.
Значения постоянных коэффициентов подбираем по таблице 7.19 вышеуказанного источника, c157:
A=0,26; B=0,5078; NT=343; G=9,278; NS=0,878; J=1; H=0,886.
Для расчета коэффициента электрической нагрузки резистора по мощности, понадобится его номинальная мощность. Так как используемые резисторы рассчитаны на мощность 0,125Вт, эту мощность и примем за номинальную.
Для конденсатор:
KC=0,2С0,23 (Таблица 7.18, с.157);
KЭ = 2,5 (Таблица 7.5, с.143);
лОГ(л6)х10-6 = 0,52 (Таблица 7.9, с.151);
КР - определяется по формуле:
где tокр - температура окружающей среды (корпуса элемента), 0С;
КН - коэффициент электрической нагрузки конденсатора по напряжению;
Для расчета коэффициента электрической нагрузки конденсатора по напряжению, понадобится его максимально допустимое напряжение. Так как используемые конденсаторы рассчитаны на напряжение до 25В, это напряжение и примем за номинальное.
A, B, NT, G, NS, H - постоянные коэффициенты.
Значения постоянных коэффициентов подбираем по таблице 7.17 вышеуказанного источника, c156:
A=0,59*10-2; B=4,09; NT=358; G=5,9; NS=0,55; H=3.
Для микросхем:
Kкорп=3 (Таблица 7.11, с.153);
KV=1 (Таблица 7.12, с.153);
KЭ = 2 (Таблица 7.5, с.143);
лОГ(л6)х10-6 = 0,154 (Таблица 7.9, с.150);
КР - определяется по формуле:
где A,S - постоянные коэффициенты;
N - количество элементов в ИМС или бит.
Значения постоянных коэффициентов подбираем по таблице 7.10 вышеуказанного источника, c152:
A=0,478; S=0,253.
Кt - определяется по формуле:
где B - постоянный коэффициент;
tокр - температура среды, окружающей ИМС, tокр.
Значения постоянных коэффициентов подбираем по таблице 7.10 вышеуказанного источника, c152: =0,023.
КP - определяется по формуле:
где Kобл - отношение рабочей электрической нагрузки к максимально допустимой;
Значение tокр должно определяться из выражения
где - верхнее значение предельной рабочей температуры РЭУ;
- перегрев в нагретой зоне РЭУ.
Для платы печатной:
KЭ = 2,5 (Таблица 7.5, с.143).
Для соединений пайкой волной:
KЭ = 2,5 (Таблица 7.5, с.143);
лОГ(л6)х10-6 = 0,00034(Таблица 7.9, с.151).
Для соединителей:
KK=1 (Таблица 7.23, с.158);
Kn - определяется по формуле:
где n - количество сочленений-расчленений;
KЭ = 2,5 (Таблица 7.5, с.143);
лОГ(л6)х10-6 = 0,09 (Таблица 7.9, с.152);
КР - определяется по формуле:
где tокр - температура окружающей среды (корпуса элемента), 0С;
tп - температура перегрева контактов по ТУ, равная 20 0С;
КН - коэффициент электрической нагрузки.
1.3 Формулировка решаемой задачи
В соответствии с ГОСТ 27.002-89 для количественной оценки надежности применяются количественные показатели оценки отдельных ее свойств: безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости, а также комплексные показатели, характеризующие готовность и эффективность использования технических объектов (в частности, электроустановок).
Эти показатели позволяют проводить расчетно-аналитическую оценку количественных характеристик отдельных свойств при выборе различных схемных и конструктивных вариантов оборудования (объектов) при их разработке, испытаниях и в условиях эксплуатации. Комплексные показатели надежности используются главным образом на этапах испытаний и эксплуатации при оценке и анализе соответствия эксплуатационно-технических характеристик технических объектов (устройств) заданным требованиям.
На стадиях экспериментальной отработки, испытаний и эксплуатации, как правило, роль показателей надежности выполняют статистические оценки соответствующих вероятностных характеристик. В целях единообразия все показатели надежности, в соответствии с ГОСТ 27.002-89, определяются как вероятностные характеристики. В данном пособии отказ объекта рассматривается как случайное событие, то есть заданная структура объекта и условия его эксплуатации не определяют точно момент и место возникновения отказа. Принятие этой, более распространенной, концепции предопределяет широкое использование теории вероятностей.
Вероятность безотказной работы - это вероятность того, что в пределах заданий наработки отказ объекта не возникает. На практике этот показатель определяется статистической оценкой
где No - число однотипных объектов (элементов), поставленных на испытания (находящихся под контролем); во время испытаний отказавший объект не восстанавливается и не заменяется исправным; n(t) - число отказавших объектов за время t.
Из определения вероятности безотказной работы видно, что эта характеристика является функцией времени, причем она является убывающей функцией и может принимать значения от 1 до 0.
График вероятности безотказной работы объекта изображен на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1 - График вероятности безотказной работы объекта
Как видно из графика, функция P(t) характеризует изменение надежности во времени и является достаточно наглядной оценкой. Например, на испытания поставлено 1000 образцов однотипных элементов, то есть No = 1000 изоляторов.
При испытании отказавшие элементы не заменялись исправными. За время t отказало 10 изоляторов. Следовательно P(t) = 0,99 и наша уверенность состоит в том, что любой изолятор из данной выборки не откажет за время t с вероятностью P(t) = 0,99.
Иногда практически целесообразно пользоваться не вероятностью безотказной работы, а вероятностью отказа Q(t). Поскольку работоспособность и отказ являются состояниями несовместимыми и противоположными, то их вероятности связаны зависимостью:
Р(t) + Q(t) = 1
следовательно:
Q(t) = 1 - Р(t).
Если задать время Т, определяющее наработку объекта до отказа, то Р(t) = P(T і t), то есть вероятность безотказной работы - это вероятность того, что время Т от момента включения объекта до его отказа будет больше или равно времени t, в течение которого определяется вероятность безотказной работы. Из вышесказанного следует, что . Вероятность отказа есть функция распределения времени работы Т до отказа: . Статистическая оценка вероятности отказа:
;
Из известно, что производная от вероятности отказа по времени есть плотность вероятности или дифференциальный закон распределения времени работы объекта до отказа
.
Полученная математическая связь позволяет записать
.
Таким образом, зная плотность вероятности (t), легко найти искомую величину P(t).
На практике достаточно часто приходится определять условную вероятность безотказной работы объекта в заданном интервале времени Р (t1, t2) при условии, что в момент времени t1 объект работоспособен и известны Р (t1) и Р (t2). На основании формулы вероятности совместного появления двух зависимых событий, определяемой произведением вероятности одного из них на условную вероятность другого, вычисленную при условии, что первое событие уже наступило, запишем
, откуда
.
По известным статистическим данным можно записать:
,
где N (t1), N (t2) - число объектов, работоспособных соответственно к моментам времени t1 и t2:
.
Отметим, что не всегда в качестве наработки выступает время (в часах, годах). К примеру, для оценки вероятности безотказной работы коммутационных аппаратов с большим количеством переключений (вакуумный выключатель) в качестве переменной величины наработки целесообразно брать количество циклов "включить" - "выключить". При оценке надежности скользящих контактов удобнее в качестве наработки брать количество проходов токоприемника по этому контакту, а при оценке надежности движущихся объектов наработку целесообразно брать в километрах пробега. Суть математических выражений оценки P(t), Q(t), f(t) при этом остается неизменной.
2. Расчет показателей безотказности
2.1 Краткое пояснение метода расчета показателей безотказности
Расчет безотказности изделия будем вести следующим образом:
1) Определим модели вероятностей отказов для каждого из элементов схемы.
2) Из таблиц подберем коэффициенты нагруженности элементов.
3) В соответствии с справочными параметрами рассчитываем коэффициент режима работы.
4) Для режима эксплуатации устройства подбираем коэффициент эксплуатации.
5) По модели вероятности отказов определяем вероятность отказа каждого элемента.
6) Рассчитываем суммарное значение вероятности отказа для всего изделия в целом.
7) В соответствии с полученными результатами рассчитываем значения параметров безотказности.
2.2 Расчет эксплуатационной безотказности элементов
Основными элементами устройства являются резисторы, конденсаторы, диодные сборки, выпрямительные, печатная плата, соединения пайкой волной, соединители двухкантактные. модели, в соответствии с которыми будут вестись расчетывероятностей отказов элементов схемы приведены в таблице 2.1
Таблица 2.1 - Модели вероятности отказов элементов схемы
Позиционное обозначение |
Вид математической модели расчета |
|
Резисторы |
||
Конденсаторы |
||
Микросхемы |
||
Соединители |
||
Печатая плата |
||
Соединения пайкой волной |
Для расчета вероятности отказов резисторов будут использоваться такие коэффициенты, как:
KR - коэффициент, зависящий от номинального значения сопротивления, и уменьшающийся с ростом номинального сопротивления элемента.
KM - коэффициент, зависящий от значения номинальной мощности элемента, и возрастающий с ростом максимальной рассеиваемой на элементе мощности.
KЭ - коэффициент, зависящий от жесткости условий эксплуатации.
КР - коэффициент режима работы, зависящий от электрической нагрузки и температуры корпуса элемента.
Для расчета вероятности отказов конденсаторов будут использоваться такие коэффициенты, как:
KС - коэффициент, зависящий от значения номинальной емкости элемента, и возрастающий с ростом значение емкости.
KЭ - коэффициент, зависящий от жесткости условий эксплуатации.
КР - коэффициент режима работы, зависящий от электрической нагрузки и температуры корпуса элемента.
Для расчета вероятности отказов микросхем будут использоваться такие коэффициенты, как:
KИС - коэффициент, учитывающий количество элементов или бит.
Kt - температурный коэффициент.
Kкорп - коэффициент, зависящий от исполнения корпуса микросхемы.
KV - коэффициент, зависящий от напряжения питания микросхемы.
KЭ - коэффициент, зависящий от жесткости условий эксплуатации.
КР - коэффициент режима работы, зависящий от электрической нагрузки и температуры корпуса элемента.
Для расчета вероятности отказов соединений пайкой волной будет использоваться коэффициент:
KЭ - коэффициент, зависящий от жесткости условий эксплуатации.
Для расчета вероятности отказов соединителей будут использоваться такие коэффициенты, как:
KК - коэффициент, зависящий от количества задействованных контактов.
Kn - коэффициент, зависящий от количества сочленений-расчленений.
KЭ - коэффициент, зависящий от жесткости условий эксплуатации.
КР - коэффициент режима работы, зависящий от электрической нагрузки и температуры корпуса элемента.
3. Расчет показателей безотказности ЭУ
3.1 Уточнение исходных данных, используемых для расчета эксплуатационной безотказности элементов
Численные значения коэффициентов, необходимых для расчета безотказности работы устройства приведены в таблице 3.1
Таблица 3.1- Коэффициенты нагруженности элементов
Позиционное обозначение |
Количество nj |
лОГ(л6)х10-6 1/ч |
Значение поправочного коэффициента |
|||||||
КK |
KC |
КМ |
КR |
Kкорп |
КV |
КЭ |
||||
R1-R6 |
60 |
0,102 |
0,7 |
0,7 |
2 |
|||||
C1 |
10 |
0,52 |
0,2С0,23 |
2 |
||||||
DA1-DA2 |
20 |
0,154 |
3 |
1 |
2 |
|||||
Соединители |
40 |
0,09 |
1 |
2 |
||||||
Печатая плата |
1 |
- |
2,5 |
|||||||
Соединения пайкой волной |
280 |
0,00034 |
2,5 |
3.2 Выбор и обоснование элементов ЭУ
При расчете эксплуатационной безотказности РЭУ будем считать, что схемотехническое исполнение устройства «Источник питания» таково, что все элементы работают в типовых электрических режимах.
Приведем характеристики основных элементов схемы:
а) Резисторы
Таблица 3.2 - габаритные размеры резисторов
Тип |
Размеры, мм |
Мах рабочее напряжение |
||||
Н |
D |
L |
d |
|||
С2-34-0,125 Вт |
6.0 |
2 3 |
28 |
0.60 |
250 |
Цвет |
1, 2 знач. номинала |
Степень |
Точность |
|
ЧЕРНЫЙ |
0,0 |
1 |
||
КОРИЧНЕВЫЙ |
1,1 |
10 |
+1(F) |
|
КРАСНЫЙ |
2,2 |
100 |
+2(G) |
|
ОРАНЖЕВЫЙ |
3,3 |
1К |
||
ЖЕЛТЫЙ |
4,4 |
10К |
||
ЗЕЛЕНЫЙ |
5,5 |
100К |
+0,5(D) |
|
СИНИЙ |
6,6 |
1М |
+0,25(С) |
|
ФИОЛЕТОВЫЙ |
7,7 |
10М |
+0,10(В) |
|
СЕРЫЙ |
8,8 |
+0,05(А) |
||
БЕЛЫЙ |
9,9 |
|||
ЗОЛОТОЙ |
0,1 |
+5(J) |
||
СЕРЕБРЯНЫЙ |
0,01 |
+ 10(К) |
Рисунок 3.1 - Цветовая маркировка резисторов
б) Конденсаторы
Конденсатор К10-73
Технические параметры:
Таблица 3.3 - Технические параметры конденсаторов
Тип |
…………………...К10-73 |
|
Рабочее напряжение,В |
…………………………50 |
|
Номинальная емкость,мкФ |
…………………………10 |
|
Допуск номинальной емкости,% |
…………………………20 |
|
Рабочая температура,С |
…………………...-40...85 |
|
Выводы/корпус |
…………….радиал.пров. |
|
Диаметр корпуса D,мм |
………………………….5 |
|
Длина корпуса L,мм |
…………………………11 |
Корпус:
Рисунок 3.2 - Габаритные размеры конденсаторов
Таблица 3.4 - Габаритные размеры конденсаторов
WV(SV), В |
6.3(8) |
10(13) |
16(20) |
25(32) |
35(44) |
50(62) |
63(79) |
||||||||
С, мкФ |
D x L |
mA |
D x L |
mA |
D x L |
mA |
D x L |
mA |
D x L |
mA |
D x L |
mA |
D x L |
mA |
|
0.47 |
4x7 |
4 |
4x7 |
5 |
|||||||||||
1 |
4x7 |
9 |
4x7 |
11 |
|||||||||||
2.2 |
4x7 |
19 |
4x7 |
21 |
|||||||||||
3.3 |
4x7 |
24 |
4x7 |
26 |
|||||||||||
4.7 |
4x7 |
24 |
5x7 |
29 |
5x7 |
33 |
|||||||||
10 |
4x7 |
29 |
5x7 |
32 |
5x7 |
36 |
6x7 |
44 |
|||||||
22 |
4x7 |
34 |
5x7 |
38 |
5x7 |
45 |
6x7 |
51 |
6x7 |
60 |
8x7 |
65 |
|||
33 |
5x7 |
42 |
5x7 |
47 |
6x7 |
60 |
6x7 |
65 |
8x7 |
72 |
|||||
47 |
5x7 |
50 |
6x7 |
65 |
6x7 |
70 |
8x7 |
78 |
|||||||
100 |
6x7 |
77 |
6x7 |
87 |
6x7 |
90 |
|||||||||
220 |
8x7 |
130 |
8x7 |
140 |
3.3 Определение коэффициентов электрической нагрузки элементов
Определяем коэффициенты электрической нагрузки элементов в соответтсвии с литературным источником [1]:
Для резистора КР - определяется по формуле:
где t - температура окружающей среды (корпуса элемента), 0С;
КН - коэффициент электрической нагрузки резистора по мощности
;
A, B, NT, G, NS, J, H - постоянные коэффициенты.
Для конденсаторов КР - определяется по формуле:
где tокр - температура окружающей среды (корпуса элемента), 0С;
КН - коэффициент электрической нагрузки конденсатора по напряжению
;
A, B, NT, G, NS, H - постоянные коэффициенты.
Для микросхем КИС - определяется по формуле:
где A,S - постоянные коэффициенты;
N - количество элементов в ИМС или бит.
Кt - определяется по формуле:
где B - постоянный коэффициент;
tокр - температура среды, окружающей ИМС, tокр.
КP - определяется по формуле:
где Kобл - отношение рабочей электрической нагрузки к максимально допустимой;
Значение Kобл должно определяться из выражения
=0,1
Значение tокр должно определяться из выражения
где - верхнее значение предельной рабочей температуры РЭУ;
- перегрев в нагретой зоне РЭУ.
Для соединителей Kn - определяется по формуле:
где n - количество сочленений-расчленений;
КР - определяется по формуле:
где tокр - температура окружающей среды (корпуса элемента), 0С;
tп - температура перегрева контактов по ТУ, равная 20 0С;
КН - коэффициент электрической нагрузки
;
3.4 Результаты расчета эксплуатационной безотказности устройства
Пользуясь картами электрических режимов, находим коэффициенты электрической нагрузки элементов. Считаем, что полученные данные соответствуют значения, указанным в таблице 2.2.
Таблица 2.2 - Расчет эксплуатационной безотказности элементов устройства
Позиционное обозначение |
Количество nj |
KH |
лОГ(л6)х10-6 1/ч |
Вид математической модели расчета |
Значение поправочного коэффициента |
njлЭj,x10-6 1/ч |
|||||||||||||||
КИС |
KP |
Кt |
Ккорп |
КV |
КФ |
КД |
KU |
KC |
КМ |
КR |
KK |
Кn |
КЭ |
||||||||
R1-R3 |
30 |
0,324 |
0,102 |
0,604 |
0,7 |
0,7 |
2 |
4,004 |
12,25 |
||||||||||||
R4-R6 |
30 |
0,138 |
0,102 |
0,466 |
0,7 |
0,7 |
2 |
3,866 |
11,83 |
||||||||||||
C1 |
10 |
0,2 |
0,52 |
0,95 |
0,2С0,23 |
2 |
4,35 |
4,437 |
|||||||||||||
DA1-DA2 |
20 |
0,1 |
0,154 |
1,266 |
0,351 |
2,273 |
3 |
1 |
2 |
9,89 |
30,46 |
||||||||||
Соединители |
40 |
0,1 |
0,09 |
0,695 |
1 |
2 |
1,39 |
12,2511,835,004 |
|||||||||||||
Печатая плата |
1 |
- |
- |
2 |
3,52*10-3 |
||||||||||||||||
Соединения пайкой волной |
280 |
- |
0,00034 |
2,73 |
2 |
0,45 |
Определяем для каждого элемента или группы элементов находим произведение поправочных коэффициентов и значение, суммарное эксплуатационной интенсивности отказов :
где - эксплуатационная интенсивность отказов j-й группы;
nj - количество элементов в j-й группе;
Определяем эксплуатационную интенсивность отказов печатной платы с металлизированными отверстиями.
Определяем общую эксплуатационную интенсивность отказов соединений пайкой волной для отверстий, где нет металлизации:
где - базовая интенсивность отказов соединения;
КЭ - коэффициент, зависящий от жесткости условий эксплуатации;
Определяем общую эксплуатационную интенсивность отказов соединений пайкой:
Определяем эксплуатационную интенсивность отказов:
3.5 Определение показателей безотказности ЭУ
Находим расчетные значение показателей безотказности:
а) наработка на отказ:
б) вероятность безотказной работы за время :
в) гамма процентная наработка на отказ при
4. Анализ результатов решения
Результаты расчетов показателей безотказности приведены в таблице 4.1
Таблица 4.1 - Показатели безотказности работы устройства
, ч |
, ч |
|||
- параметр, определяющий вероятность выхода из строй устройства, которое может быть вызвано в результате выхода из строя любого из элементов схемы.
- время, через которое устройство должно выйти из строя, ввиду износа элементов. По истечении данного времени наступит процесс старения и вероятность выхода из строя устройства резко возрастет.
- процентная вероятность того, что устройство проработает безотказно в течении заданного промежутка времени.
- время, в течении которого устройство будет работать безотказно с вероятностью .
Заключение
Целью данной курсовой работы являлась оценка показателей безотказности функционального узла РЭУ при наличии постоянного резервирования и резервирования замещением. По условию было необходимо использовать расчетный способ оценки. Для осуществления данного проекта была выдана схема электрическая принципиальная и исходные данные к ней, которые подлежали уточнению.
Рассчитав показатели надёжности, я выяснил, что они не соответствуют желаемым. Для повышения надёжности схему следует разбить на отдельные блоки (для постоянного резервирования), и к ней следует применить резервирование. При резервировании замещением резервированию подвергаются наиболее ненадежные элементы схемы. Это позволит достичь требуемых условием показателей надёжности, за счет снижения показателей интенсивности отказов.
Итак, в данном курсовом проекте, согласно заданию, я произвел оценку показателей безотказности схемы функционального узла РЭУ при заданных условиях расчетным способом, выполнил все необходимые вычисления и составила необходимые схемы.
Литература
1. Боровиков С.М. Теоретические основы конструирования, технологии и надежности. - Мн. : Дизайн ПРО, 1998. 335 с.
2. А.П. Ястребов. Проектирование и производство радиоэлектронных средств. - С-П.:Учеб. Пособие, 1998. -279 с.
3. Cпpaвoчник "Haдeжнocть издeлий элeктpoннoй тexники для уcтройств нapoднoxoзяйcтвeннoгo нaзнaчeния". M,1989г.
4. http://www.izme.ru/dsheets/diodes/405.html
Подобные документы
Определение модели вероятности отказов для резистора и конденсатора, расчет коэффициентов нагрузки и суммарной эксплуатационной интенсивности отказов с целью оценки показателей безотказности функционального узла РЭУ при наличии постоянного резервирования.
курсовая работа [158,7 K], добавлен 05.07.2010Назначение и структура, основные элементы рычажного механизма, определение недостающих размеров и направления движения кривошипа. Подготовка исходных данных для введения в ЭВМ, описание работы и анализ результатов вычислений. Расчет структурных групп.
курсовая работа [160,8 K], добавлен 18.10.2009Расчетные нагрузки на днищевое перекрытие судна и определение его элементов. Выбор и обоснование категории марки судостроительной стали. Расчет элементов наружной обшивки. Расчетные нагрузки на водонепроницаемые переборки и определение их элементов.
курсовая работа [186,6 K], добавлен 08.12.2009Обоснование и выбор исходных данных для расчета теплообменного аппарата. Подбор и обоснование выбора типа фланцевого соединения. Выбор конструктивных параметров некоторых элементов теплообменных аппаратов. Расчет толщины стенки корпуса и трубной решетки.
курсовая работа [812,6 K], добавлен 11.12.2012Расчет допустимого значения диагностического параметра. Определение периодичности профилактики. Расчет надежности (безотказности) заданного механизма, агрегата, системы. Расчет эмпирических характеристик распределения и его теоретических параметров.
курсовая работа [264,0 K], добавлен 11.11.2013Выбор и обоснование конструктивного типа теплообменника. Определение количества передаваемой теплоты и недостающих параметров. Гидравлический расчет коэффициентов теплоотдачи и теплопередачи, действительных скоростей теплоносителей, воздухоподогревателя.
практическая работа [1,0 M], добавлен 08.11.2012Энергокинематический расчет привода на ЭВМ. Автоматизированный расчет редуктора. Выбор материала передач. Расчет, анализ полученных результатов и выбор рационального варианта компоновочной схемы редуктора. Расчет элементов и конструирование деталей.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 22.07.2014Анализ изменения вероятности безотказной работы системы от времени наработки. Понятие процентной наработки технической системы, особенности обеспечения ее увеличения за счет повышения надежности элементов и структурного резервирования элементов системы.
контрольная работа [558,6 K], добавлен 16.04.2010Определение исходных данных для расчета привода. Расчет цилиндрических и цепных передач. Эскизная компоновка редуктора. Проектный расчет вала и шпоночного соединения. Выбор подшипников качения и расчет их долговечности. Конструирование корпуса редуктора.
курсовая работа [605,3 K], добавлен 17.09.2010Описание двигателя MAN 9L 32/40: общая характеристика и функциональные особенности, структурные элементы и их взаимодействие. Выбор и обоснование исходных данных для теплового расчета двигателя, определение эффективных показателей. Расчет на прочность.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 12.10.2011