Определение показателей безотказности

3. Определение показателей безотказности

Суммарная интенсивность отказов (с.161 [1]):

 (1)

где л0j — среднегрупповое значение интенсивности отказов эле_ентов j-й

группы, найденное с использованием справочников, j = 1, …k;

nj — количество элементов в j-й группе, j = 1, …, k;

k — число сформированных групп однотипных элементов.

л∑ с учетом условий эксплуатации (с.161 [1]):

 (2)

где Кэ – коэффициент эксплуатации выбираемый по табл.5.5[1] в зависимости от вида РЭУ или условий его эксплуатации (Кэ=7).

С использованием гипотезы об экспоненциальном законе надежности подсчитывают другие показатели надежности:

Наработка на отказ (с.162 [1]):

 (3)

Вероятность безотказной работы за заданное время (с.162 [1]):

 (4)

Среднее время безотказной работы устройства (средняя наработка до отказа) (с.162 [1]):

Гамма - процентная наработка до отказа Тг определяется, как решение уравнения (с.162 [1]):

 (5)

В случае экспо

 (6)

Все расчетные данные обобщены и приведены в табл.2.

Таблица 2. Расчет по среднегрупповым интенсивностям отказов (ориентировочный расчет)

№ п/п	Наименование и тип элемента	Обознач. на схеме	ni	лi , 10-6 1/ч	niлiКн 10-61/ч
1	Транзисторы кремневые: Большой мощности Средней мощности	3VT1,4VT3, 5VT1 1VT1,4VT1,4VT2	3 3	0,5 0,45	0,9 0,81
2	Светодиоды	VD1,VD7,VD10-VD15	8	0,7	3,36
3	Диоды: Стабилитроны: Ср.мощности Маломощные Выпрямительные:	VD3,4VD2,4VD3,5VD7,5VD8 5VD5,5VD6 VD1,VD2,VD4-VD7,1VD1,2VD1,2VD2, 3VD1,4VD1,4VD4-4VD21	5 2 29	1,25 0,9 0,2	3,75 1,08 3,48
4	Резисторы: Переменные Постоянные: Pном<0,5Вт Pном=1..2Вт Pном<50Вт	R4,R12,R16,1R2,4R14,4R16,5R6,6R1 R1-R3,R5-R11,1R1,1R3,1R4,2R1-2R3,3R1, 3R2,4R1-4R9,4R12,4R13,4R15 R13-R17,4R11,5R5 3R3	8 30 7 1	0,5 0,05 0,08 0,8	2,8 1,05 0,392 0,56
5	Конденсаторы: Электролит.AL Керамические	3С1,4C3,4C4,5C1 C1-C24,1C1,2C1-2C4,4C3,4C4	4 31	0,55 0,05	1,76 1,24
6	Трансформатор	T1	1	0,9	0,72
7	КИ, дроссели	L1-L5,1L1,2L1,2L2,2L4	9	0,3	2,16
8	Соединители	XP1,XS1-XS7	8	0,3	1,92
9	Кнопки, тумблеры	SB1-SB4,SA1-SA6,4SA1,	11	0,4	3,52
10	Реле	K1-K6,1K1,3K1,4K1-4K5,5K1-5K4, 6K1,6K2	19	0,6	9,12
11	Провода монтажные	-	22	0,3	5,28
12	Тетрод	VL1	1	0,8	0,48
13	Плата	-	6	0,2	0,96
14	Соединение пайкой	-	340	0,04	10,88
∑	-	-			56,2

Значение л – интенсивность отказов, берем из табл.П2.1[1].

Определяем суммарную интенсивность отказов элементов с учетом коэффициентов электрической нагрузки и условий их работы в составе устройства(окончательный расчет). Пользуются формулами

где  — интенсивность отказов элементов j-й группы с учетом электрического режима и условий эксплуатации;

— справочное значение интенсивности отказов элементов j-й группы, j = 1, ,.., k;

nj — количество элементов в j-й группе; j = 1 ..... k;

k — число сформированных групп однотипных элементов;

в предельном случае каждый элемент РЭУ может составить отдельную группу;

 — поправочный коэффициент, учитывающий влияние фактора xi,i = 1, .... m;

m — количество принимаемых во внимание факторов.

Наработка на отказ:

 (2)

Вероятность безотказной работы за заданное время:

 (3)

Среднее время безотказной работы устройства (средняя наработка до отказа):

Гамма - процентная наработка до отказа Тг определяется, как решение уравнения:

 (4)

В случае экспоненциального распределения времени до отказа:

 (5)

Подсчитываем показатели восстанавливаемости РЭУ. Рассчитываем среднее время восстановления, вероятность восстановления  РЭУ за заданное время фз в предположении, что время восстановления распределено по экспоненциальному закону. ( с.172 [1]).

Расчетная формула в этом случае принимает вид (с.164 [1]):

 (6)

 (7)

Коэффициент готовности и вероятность нормального функционирования (с.164 [1]):

 (8)

 (9)

Все расчетные данные обобщены и приведены в табл.3.

Таблица 3. Расчет по среднегрупповым интенсивностям отказов (окончательный расчет)

№ п/п	Наименование и тип элемента	Обознач. на схеме	б	бб3,4,5лi	niбб3,4,5лi	фi	лiф
1	Транзисторы кремневые: Большой мощности Средней мощности	3VT1,4VT3, 5VT1 1VT1,4VT1,4VT2	0,8 0,8	0,548 0,493	1,644 1,479	0.7 0.8	1,15 1,18
2	Светодиоды	VD1,VD7,VD10-VD15	0,8	0,767	6,136	0.6	3,6
3	Диоды: Стабилитроны: Ср.мощности Маломощные Выпрямительные:	VD3,4VD2,4VD3,5VD7,5VD8 5VD5,5VD6 VD1,VD2,VD4-VD7, 1VD1, 2VD1,2VD2 3VD1,4VD1,4VD4-4VD21	0,8 0,8 0,8	1,37 0,986 0,219	6,85 1,972 6,351	0,5 0,5 0,4	3,425 0,986 2,54
4	Резисторы: Переменные Постоянные: Pном<0,5Вт Pном=1..2Вт Pном<10Вт	R4,R12,R16,1R2,4R14,4R16,5R6,6R1 R1-R3,R5-R11,1R1,1R3,1R4,2R1-2R3, 3R1,3R2,4R1-4R9, 4R12,4R13,4R15 R13-R17,4R11,5R5 3R3	0,41 0,5 0,5 0,5	0,281 0,034 0,126 0,055	2,248 1,02 0,882 0,055	1,2 0,5 0,5 0,5	2,69 0, 5 0,4 0,025
5	Конденсаторы: Электролит.AL Керамические	3С1,4C3,4C4,5C1 C1-C24,1C1,2C1-2C4,4C3,4C4	0,8 0,4	0,603 0,027	2,412 0,837	0,55 1,1	1,32 0,88
6	Трансформатор	T1	0,5	0,617	0,617	2,2	1,32
7	КИ, дроссели	L1-L5,1L1,2L1,2L2,2L4	0,5	0,206	0,8	1,3	1,04
8	Соединители	XP1,XS1-XS7	0,7	0,288	1,8432	0,8	1,47
9	Кнопки	SB1-SB4,SA1-SA6,4SA1	0,7	0,384	4,224	0,6	2,52
10	Реле	K1-K6,1K1,3K1,4K1-4K5,5K1-5K4,6K1,6K2	0,7	0,575	10,925	2,6	28,34
11	Провода монтажные	-	0,7	0,288	6,336	0,5	3,168
12	Тетрод	VL1	1,2	1,34	1,34	0,6	0,8
13	Плата	-	0,б	0,164	0,164	3,0	0,492
14	Соединение пайкой	-	0,8	0,044	14,08	0,5	7,04
∑	-	-	-	-	86,1		64,38

Поправочные коэффициенты б берем из табл.П3.1-П3.3[1]. Время восстановления элементов ф берем табл.П4[1].

ф – среднее время восстановления элементов и функциональных частей РЭУ

б - поправочные коэффициенты с учетом температуры и Кн.

б3=1,37 учитывает влияние мех. воздействий

б4=1,0 учитывает влияние относительной влажности

б5=1,0 учитывает атмосферное давление