Главное


Расчёт надёжности

При эксплуатации электронной аппаратуры важное значение приобретают вопросы надежности. Под надежностью электрорадиоэлемента или устройства понимается их свойство выполнять заданные функции. Каждое отклонение от установленных параметров прибора или элемента является неисправностью.

Отказ прибора может быть обусловлен двумя причинами: отказом одного важного в функциональном отношении элемента или неисправностью многих элементов, которые при совместном воздействии приводят к отказу прибора. Во втором случае точное суждение о том, имеется ли отказ прибора, часто затруднено, так как функционирование прибора может принципиально сохраняться, и только в определенный промежуток времени возникает потеря работоспособности.

Надежность - это свойство изделия выполнять все заданные функции в определенных условиях эксплуатации при сохранении значений основных параметров в заранее установленных пределах [ГОСТ 27.002-83]. Надежность - это физическое свойство изделия, которое зависит от количества и качества входящих в него элементов, от условий, в которых оно эксплуатируется (чем выше температура окружающей среды, чем больше относительная влажность воздуха, перегрузки при вибрации и т. д., тем меньше надежность), и от ряда других причин.

Надежность в зависимости от назначения изделия может включать в себя такие понятия (свойства), как безотказность, ремонтопригодность, сохраняемость и другие в отдельности или в определенных сочетаниях.

Для повышения надежности применяют следующие меры:

резервирование - применение дополнительных средств или возможностей с целью сохранения работоспособного состояния объекта при отказе одного или нескольких его элементов;

простота конструкции;

надежная защита несущих конструкций и комплектующих элементов от воздействия внешней среды и внутренних перегревов;

теоретические расчеты уровня надежности разрабатываемой РЭА, которые должны быть подтверждены экспериментальными данными;

проведение всесторонних испытаний образцов, подтверждающих полную работоспособность изделия при различных воздействиях окружающей среды.

Показателями надежности элементов и приборов являются: интенсивность отказов, средняя наработка на отказ, среднее время безотказной работы, период нормальной эксплуатации, долговечность. Эти величины не имеют постоянного значения и находятся в сильной зависимости от условий и длительности эксплуатации.

Основным математическим алгоритмом, используемым при расчёте надёжности, является теория вероятности и математическая статистика.

Для расчёта надёжности используем приближённый метод расчёта, где имеется ряд допущений:

интенсивности отказов элементов постоянны и равны средним значениям интенсивностей отказов за срок службы системы;

справедлив экспоненциальный закон распределения времени работы элементов до отказа;

отказы элементов взаимонезависимы;

надёжность использования элементов соответствует справочным данным.

Общая интенсивность отказов вычисляется по формуле:

где - число i-х элементов,

- интенсивность отказов элементов в нормальных (лабораторных) условиях эксплуатации [].

В процессе эксплуатации элементы подвергаются воздействию различных факторов внешней среды: влажности, температуры, давления, вибрации, ударов и других, влияние которых в количественном отношении пока еще мало изучено. При ориентировочном расчете надежности суммарное влияние перечисленных факторов учитывают с помощью поправочных коэффициентов k1 и k2, зависящих от воздействия механических факторов, k3 - поправочного коэффициента, зависящего от влажности и температуры и k4, зависящего от давления воздуха. Интенсивность отказов элементов i-го типа в этом случае:

Таким образом, общая интенсивность отказов вычисляется по формуле:

Учтём влияние паек, увеличив общую интенсивность отказов на 15%:

Среднее время работы до отказа вычисляется как:

Вероятность безотказной работы P(t) вычисляется по формуле:

По этой формуле мы можем построить график зависимости P(t).

Рабочие условия эксплуатации прибора заданы в ТЗ. В соответствии с ними выбираются поправочные коэффициенты.

Коэффициенты влияния механических воздействий при лабораторных условиях:

коэффициент, зависящий от вибрации ;

коэффициент, зависящий от ударных нагрузок .

Перейти на страницу: 1 2 3

Другие статьи по теме

Волноводно-щелевая антенна нерезонансного типа
волноводный щелевой антенна Щелевые антенны применяются для передачи энергии из одного волновода в другой, для излучения энергии во внешнее пространство. Компактность и возм ...

Управление углом тангажа посредством статического автопилота
угол тангаж автопилот самолет Исследовать математическую модель статического автопилота: для заданного варианта найти передаточную функцию автопилота, промоделировать состояния отказов да ...

Изобретение телевидения
Греческий философ Анаксагор однажды услышал у одного рапсода - странствующего греческого поэта - такую поэтическую фразу: «Его телевидение простирается за границы Эйкумены». Его - то ес ...

www.techspirit.ru © 2019