Оценка влияния способа соединения элементов в узле на метода резервирования

5. Оценка влияния способа соединения элементов в узле на метода резервирования

Иногда в ходе расчёта надёжность системы не удовлетворяет техническому заданию. В этом случае необходимо принять меры, повышающие надёжность. В общем случае эти меры можно свести к следующим:

Общие;

Прогнозирование;

Граничные испытания;

Приработка изделия;

Резервирование.

К общим методам повышения надёжности относятся:

Правильный выбор схем и элементов схем, а так же режимов их работы;

Выбор соответствующих материалов конструкций, конструктивное решение РЭУ;

Удобство технического обслуживания аппаратуры и её восстановления;

Соблюдение и совершенствование технологии производства;

Контроль качества.

Прогнозирование является важным методом повышения надёжности, поскольку в результате его проведения получаются научно-обоснованные вероятностные данные о будущем состоянии промышленного объекта.

Граничные испытания ─ этот метод имеет перспективы на стадии проектирования аппаратуры. Сущность его заключается в экспериментальном определении области устойчивости работы системы или отдельных узлов при воздействии различных возмущающих факторов.

Резервирование является основным средством повышения надёжности систем и устройств РЭС. Резервирование ─ это введение в структуру устройства дополнительного числа элементов, цепей и (или) функциональных связей по сравнению с минимально необходимым для функционирования устройства. Соединение изделий при этом производится так, что отказ наступает только после отказа основного изделия и всех резервных устройств. Резервирование позволяет получать изделия, надёжность которых может быть выше надёжности входящих в неё элементов. В зависимости от того, как подключаются резервные элементы в случае отказа основных, различают следующие виды резервирования:

Постоянное;

Замещением;

Скользящее.

При постоянном резервировании резервные элементы присоединены к основным в течение всего времени работы и находятся в одинаковом с ним рабочем режиме.

При резервировании замещением основной элемент в случае его отказа отключается от электрической цепи, обычно как по входу, так и по выходу, и вместо него подключается один из резервных элементов. Для этого применяются реле, коммутаторы и т. д.

Скользящее резервирование ─ это резервирование замещением, при котором любой резервный элемент может замещать любой основной элемент. Это возможно лишь при их однотипности.

При постоянном резервировании система работает без остановок, а при резервировании замещением она останавливается на время, определяемое коммутирующим устройством, однако метод постоянного резервирования более дешёвый.

6.Описание работ, выполняемых с применением ЭВМ

При выполнении данного курсового проекта я использовал следующее програмнное обеспечение: Microsft Office(Word,Excel), MathCad13, T-FLEX 3D70.

Так, в T-FLEX рассматривал свою схему, в MathCad13 производил все основные расчеты, в Excel стрографик зависимости без отказа работыP(t) от времени, и наконец в Word составлял окончательный вариант проекта.

Заключение

На основании технического условия был произведен расчет надежности электронного блока РЭУ – усилитель мощности КВ диапазона. Были получены следующие результаты: вероятность безотказной работы 0.72,наработка на отказ 15532 ч, вероятность восстановления системы 0,847, среднее время восстановления 0,8ч.

Данные не удовлетворяли ТУ, поэтому пришлось прибегнуть к резервированию ─ одному из способов повышения надежности РЭУ. После чего результаты расчета стали соответствовать требуемым, (вероятность безотказной работы устройства стала больше, чем 95% - 0.97).

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.  Официальный сайт фирмы “Платан” : www.platan.ru.

4.  Журнал “Радио” №3 Виталий Кляровский “Современный усилитель мощности КВ диапазона” с.62, 2004г.

Приложение 1

Схема электрическая принципиальная

Приложение 2

График зависимости вероятности без отказной работы P(t) от времени

График зависимости вероятности без отказной работы P(t) от времени (красный – с резервированием, черный – без резервированием).

Время,ч	0	500	1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000	4500	5000
P(t) без резерв.	1	0,968	0,937	0,9	0,879	0,85	0,824	0,795	0,77	0,74	0,72
P(t) с резерв.	1	0,999	0,999	0,999	0,998	0,996	0,994	0,991	0,987	0,982	0,978

Приложение 3

Выбор элементной базы

Выбор элементной базы [4]

№ п/п	Наименование и тип элемента		Внешний вид (размеры)
1	Транзисторы : (размеры в мм)	КТ503Е
		КТ209Л
		КТ819Г
		BU208A
2	Диоды: (размеры в мм)	Д816А
		Д816Д
		АЛ307А
		FD600
3	Резисторы: (размеры в мм)	Pном<0,5Вт Тип KNP-0.5	D=3.2 L=9.0 Н=28 D=0.6
		Pном=1..2Вт Тип KNP-200	D=5 L=15 Н=35 D=0.8
		Pном<10Вт Тип KNP-1000	D=8 L=54 Н=35 D=0.8
		Тип SH-083
		SH-655MCL
4	Конденсаторы: (размеры в мм)	Серия SR
		КМ6
		STS-038RA
5	Трансформатор МТ506-1
6	Реле электромагнитные		SCH
			851H
7	Кнопки,Тумблеры		B170H
			B1011
8	Тетрод ГУ-40Б		К-катод (кольцевой вывод); С1-первая сетка (стержневой вывод);С2-вторая сетка (кольцевой вывод); А-анод. Баллон металлостеклянный с кольцевыми выводами катода и второй сетки и стержневым выводом первой сетки. Катод вольфрамовый прямого накала. Работает в вертикальном положении. Охлаждение принудительное, воздушное
9	Соединители		AC-2
			BNC-AC Amphenol
			BNC-S1 Amphenol