Компоненты должны обладать указанными в схеме характеристиками;
Полярный конденсатор К50-15 (С1)
Звукоизлучатель ЗП-2
Формирование схемы электрической принципиальной
Конструирование деталей
Проектирование конструкции технологической оснастки
Разработка технологического процесса изготовления, сборки и монтажа
Инженерные расчеты
Расчет теплового режима
Расчёт механической прочности
Навигация
Инженерные расчеты
Конструирование и технология изготовления генератора "воющего" шума
78177
знаков
9
таблиц
26
изображений
3.4 Инженерные расчеты
3.4.1 Расчет надежности
Надежность – свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течении требуемого промежутка времени.
Все устройства с точки зрения надежности делят на восстанавливаемые и невосстанавливаемые. Восстанавливаемым считается устройство, работа которого после отказа может быть восстановлена в результате проведения необходимых восстановительных работ. Устройство, работа которого после отказа полностью невозможна или нецелесообразна, называется невосстанавливаемым. Разрабатываемое устройство является восстанавливаемым.
В технических условиях на аппаратуру устанавливают допустимые пределы изменения основных параметров. Если происходит нарушение нормальной работы, при котором наступает полное нарушение (прекращение) работоспособности системы (элемента), или параметры выходят за пределы установленных допусков, то такое состояние называют отказом. Различают отказы внезапные и постепенные. Внезапные отказы возникают в результате скачкообразного изменения параметров устройств (например, пробой диэлектрика, сгорание резистора). Постепенные отказы возникают вследствие медленного изменения параметров устройств за счет действия различных дестабилизирующих факторов. Деление отказов на внезапные и постепенные условно. Эти понятия отражают только скорость изменения параметров во времени.
Надежность – это мера способности аппаратуры работать безотказно. Количественно надежность устройств выражается показателями надежности. Расчет надежности заключается в определении показателей надежности изделия по известным характеристикам надежности составляющих компонентов. Важным показателем надежности является вероятность безотказной работы аппаратуры в течении заданного периода времени.
Результаты расчетов надежности позволяют решать различные задачи конструирования РЭА:
- выбирать из различных вариантов системы лучшую по надежности; - принять или отклонить конструкцию до ее практического выполнения, не расходуя средств на ее изготовление и испытания; - определить пути повышения надежности создаваемой конструкции .Надежность РЭА можно повысить в процессе конструирования следующими методами:
- применением наиболее надежных и перспективных элементов со сроком службы и техническим ресурсом не менее заданных в техническом задании на аппаратуру;
- снижением уровня электрической нагрузки элементов;
- снижением рабочей температуры в изделии;
- защитой элементов и всей конструкции от воздействий окружающей среды;
- повышением стабильности параметров элементов относительно воздействий окружающих условий;
- введением предохранителей и защитных устройств;
- упрощением схем и конструкций;
- заменой дискретных элементов интегральными схемами;
- резервированием.
При расчете надежности генератора «воющего» шума приняты следующие допущения:
- интенсивности отказов всех элементов постоянны;
- отказы элементов изделия являются событиями случайными и независимыми друг от друга;
- все элементы и узлы с точки зрения надежности соединены последовательно, т.е. отказ каждого элемента является отказом изделия в целом;
- при расчете надежности учитывались только внезапные отказы ЭРЭ, паек и узлов (при определении интенсивности отказов при хранении учтены и постепенные отказы). [25]
Таблица 9. Значения интенсивностей отказов [4]
| Наименование и тип ЭРЭ | Количество ЭРЭ, Ni | Интенсивность отказов | |
|
|
| ||
| Резистор постоянный С1-4 | 7 | 0,03 | 0,21 |
| Резистор переменный СП3-19 | 3 | 0,033 | 0,099 |
| Конденсатор К73-11 | 1 | 0,15 | 0,15 |
| Конденсатор полярный К50-15 | 1 | 0,15 | 0,15 |
| Транзистор 2N2222 | 1 | 0,0015 | 0,0015 |
| Транзистор 2N2646 | 2 | 0,0015 | 0,003 |
| Звукоизлучатель ЗП-2 | 1 | 0,7 | 0,7 |
| Выключатель | 1 | 0,6 | 0,6 |
| Плата печатная | 1 | 0,7 | 0,7 |
| Пайка | 40 | 0,01 | 0,4 |
| Всего: | 58 | 3,01 | |
*10-6,1/чОбщая интенсивность отказов устройства с учетом условий эксплуатации найдём по формуле:
, (3.9)
где 
и 
- поправочные коэффициенты в зависимости от воздействия механических факторов;
- поправочный коэффициент в зависимости от воздействия влажности и температуры;
- поправочный коэффициент в зависимости от давления воздуха;
- поправочный коэффициент в зависимости от температуры поверхности элемента и коэффициента нагрузки.
Для лабораторных условий: , , , ,= 1,0.
Среднее время наработки на отказ Tср, вычисляется по формуле:
(3.10)
Полученное время превышает заданную наработку на отказ (10 000 ч).
Вероятность безотказной работы устройства за время t по формуле:
P(t)=еxp(-λизд*t)=exp(-t/Tср). (3.11)
Вероятность безотказной работы для времени, t=5000ч.:
P(t) = 0,9995
Полученные результаты говорят о высокой надежности сконструированного преобразователя.
График зависимости вероятности безотказной работы от времени представлен на рисунке 28.
Рисунок 28.Зависимость вероятности безотказной работы от времени эксплуатации
Вывод: Полученное среднее время наработки до отказа превышает указанное в техническом задании, следовательно, требования по надежности выполняются.
0 комментариев