Задание на проведение лабораторной работы
Для выбранной ранее принципиальной схемы радиоэлектронного устройства, состоящей не менее чем из 30 элементов, применить уточненный расчет надежности в соответствии с предложенным порядком.
Для устройства определить значение интенсивности отказов, вероятность безотказной работы за 2000 часов, среднюю наработку и интенсивность восстановления с учетом предположения, что устройство работает 24 часа в сутки без выходных.
|
Наименование и тип комплектующих изделий (элементов) |
Количество комплектующих изделий (элементов) (Ni) | Табличное значение интенсивности (параметра потока) отказов комплектующего изделия (элемента) l0i,*10-6, 1/ч | Значения параметров |
КН |
a1 |
a2 |
λрi*10-6, 1/ч |
N*λi, *10-6, 1/ч |
K0i |
Tbi |
К0i*Tbi | |
| факт | номин | |||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | ||
Таблица 5 – Расчетная таблица для уточненного расчета надежности устройства
Таблица 6 - Значения коэффициента а1 для кремниевых полупроводниковых приборов и резисторов
| Тип элементов | о Т, С | Величина а1 при коэф. нагрузки | |||
| 0,1 | 0,5 | 0,7 | 1 | ||
| Полупроводниковые диоды | 20 40 60 | 0,77 0,92 1,04 | 0,81 0,97 1,19 | 0,85 1,04 1,26 | 0,96 1,27 - |
| Полупроводниковые транзисторы | 20 40 60 | 0,06 0,07 0,08 | 0,35 0,40 0,59 | 0,52 0,59 0,75 | 0,88 1,05 1,30 |
| Резисторы непроволочные | 20 40 60 | 0,15 0,27 0,42 | 0,42 0,60 0,84 | 0,60 0,94 1,44 | 1,0 1,71 2,74 |
| Резисторы проволочные | 20 40 60 | 0,01 0,04 0,08 | 0,10 0,19 0,32 | 0,34 0,53 0,75 | 1,0 1,41 |
|
|
|
Таблица7 - Значения коэффициента a1 для разъемов, выключателей, переключателей и тумблеров
|
о Т, С | Величин а1 для: | ||||||
| Разъемов | Выключателей, переключателей, тумблеров | ||||||
| при коэф. нагрузки на контакт | при токе нагрузке через контакт | ||||||
| 0,5 | 0,7 | 1,0 | до 0,5 А | 1,0 А | 3,0 А | 5,0 А | |
| 20 40 60 | 0,1 0,16 0,20 | 0,26 0,41 0,60 | 1,0 1,37 1,97 | 0,85 0,89 0,93 | 0,87 0,90 0,94 | 0,91 0,94 0,98 | 0,94 0,98 1,02 |
Таблица 8 - Значения коэффициента a1 для конденсаторов, трансформаторов и моточных изделий
| Тип элементов | о Т, С | Величина а1 при коэф. нагрузки | |||
| 0,1 | 0,5 | 0,7 | 1 | ||
| 1. Конденсаторы 1.1. Бумажные, керамические, слюдяные негерметич. | 20 45 60 | 0,06 0,08 0,10 | 0,10 0,14 0,17 | 0,23 0,40 0,60 | 0,46 0,66 1,15 |
| 1.2. Слюдяные герметичные | 20 40 60 | 0,28 0,34 0,42 | 0,49 0,54 0,74 | 0,74 0,84 1,18 | 1,0 1,21 1,50 |
| 1.3. МБМ, стекляные, пленочные | 20 40 60 | 0,28 0,34 0,42 | 0,49 0,54 0,74 | 0,80 1,10 1,85 | 1,35 1,95 2,55 |
| 1.3. Электролитические | 20 40 60 | 0,39 0,47 0,70 | 0,20 0,30 0,50 | 0,39 1,47 0,70 | 0,58 0,88 1,20 |
| 2. Трансформаторы и моточные изделия | 20 40 60 | 0,10 0,10 0,20 | 0,10 0,20 0,40 | 0,30 1,20 2,50 | 1,0 3,0 7,4 |
|
|
|
Таблица 9 - Значения поправочных коэффициента а2 для резисторов
| Постоянные непроволочные
| Мощные проволочные
| Переменные непроволочные
| |||
| Значение номинального сопротивления, кОм | Значение коэффициента а2 | Значение номинального сопротивления, кОм | Значение коэффициента а2 | Значение номинального сопротивления, кОм | Значение коэффиента а2 |
| менее 1 1 - 100 110-620 более 620 | 0,3 0,6 1 2 | 0,056-0,12 0,12-1 1,3 1 | 0.1 0,25 0,3 1 | менее 0,1 0,1-1 1-10 10-100 100-1000 более 1000 | 0,4 0,5 0,6 0,7 1 2 |
Практическая работа №3
Расчет показателей надежности системы с учетом
Графа состояний
В качестве примера, проведем расчет показателей надежности для микропроцессорной системы контроля (МПС) и управления работой азотного компрессора.
Согласно техническому заданию МПС контроля должна иметь следующие показатели надежности:
- средняя наработка на отказ - не менее 10000 ч;
- вероятность безотказной работы - 0,95;
- среднее время восстановления - не более 1,5 ч.
Устройство в процессе эксплуатации может находиться в трех состояниях:
|
|
|
1 – полностью трудоспособное состояние (происходит определение значения технологических параметров газа, работает система вычисления погрешности и работает блок индикации);
2 – частичная трудоспособность (происходит процесс контроля, но цепь индикации не работает);
 |
3 – состояние отказа (основная функция не выполняется). При переходе системы из первого состояния в состояние 2 или 3 вырабатывается восстановление полной трудоспособности. Граф переходов системы контроля и управления с одного состояния в другое показан на рисунке 1.
Рисунок 1 – Граф состояний МПС
l 12 – интенсивность отказов блока индикации;
l 13 – интенсивность отказов МПС;
l 23 – интенсивность отказов системы контроля после отказа блока индикации;
m31 – плотность вероятности восстановления первостепенной функции;
m21 – интенсивность восстановления блока индикации.
Для описания графа состояний установки системой дифференциальных уравнений (ДУ), используем правило Колмогорова. Получим следующее:
(16)
В тех случаях, если во время расчета учитываются процессы восстановления, потоки отказов являются марковскими стационарными. В этом случае вероятность пребывания устройства в том, или ином состоянии не зависит от времени. Уравнения системы (16) зависимые, поэтому третье уравнение заменено на выражение Р1+Р2+Р3=1, тогда система (16) принимает вид:
|
|
|
(17)
Полученную систему можно решить относительно Рi.
Решив систему относительно Рі, найдем вероятности пребывания системы в каждом из состояний:
(18)
Для определения времени пребывание системы в одном из состояний, в (16) члены, связанные с третьим состоянием, исключены; сделана замена Рi(t) = Ti, в результате чего получаем систему:
(19)
Решив полученную систему относительно Т1 и Т2, найдем:
(20)
Для нахождения значений Р1, Р2, Р3, Т1, Т2 выполняется расчет значений l12, l13, l23, m21, m31 приближенным или уточненным методом. Однако в рамках данной лабораторной работы указанные параметры будут заданы.
Дата добавления: 2022-11-11; просмотров: 17; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!