Анализ дестабилизирующих факторов
Выбор унифицированных узлов и установочных изделий
Выбор и обоснование метода и принципа
Выбор способов и методов защиты от дестабилизирующих факторов
Расчет конструктивных параметров изделия
Расчет теплового режима
Технологическая часть
Выбор и обоснование технологической схемы сборки
Навигация
Расчет конструктивных параметров изделия
Разработка конструкции и технологии изготовления измерителя емкости
65704
знака
6
таблиц
2
изображения
6. Расчет конструктивных параметров изделия
6.1 Расчет надежности
Надежность есть свойство системы сохранять величины выходных параметров в пределах установленных норм при заданных условиях. Под “заданными условиями” подразумеваются различные факторы, которые могут влиять на выходные параметры системы и выводить их за пределы установленных норм.
Поскольку элементы в общем случае могут находиться в рабочем режиме различное время, отличающееся от рабочего времени изделия, это также должно учитываться при расчете надежности. Расчет измерителя выполнен с учетом следующих допущений:
¾ отказы элементов являются случайными и независимыми процессами или событиями;
¾ учет влияния условий эксплуатации производится приблизительно;
¾ параметрические отказы не учитываются;
¾ вероятность безотказной работы элементов от времени изменяется по экспоненциальному закону.
Нам необходимо рассчитать полную надежность прибора при работе в условиях воздействия повышенных температур.
Исходные данные для расчета надежности прибора в условиях повышенных температур окружающей среды приведены в таблице 6.1.
Исходные данные для расчета надежности при воздействии повышенной температуры окружающей среды
Таблица 6.1
| N п/п | Наименование элементов | l0i·10-6, 1/час | Кол-во элементов | Sl0i·10-6, 1/час | kн | a1,2 | a3,4 | П(ai) | ti, час |
| 1 | ИМС | 0,08 | 10 | 0,8 | 0,7 | 2,5 | 2 | 5 | 0,6 |
| 2 | Транзисторы | 0,04 | 3 | 0,12 | 0,7 | 0,9 | 2 | 1,8 | 0,4 |
| 3 | Диоды | 0,02 | 13 | 0,38 | 0,7 | 1 | 2 | 2 | 0,4 |
| 4 | Резисторы постоянные | 0,005 | 34 | 0,17 | 0,6 | 0,9 | 2 | 1,8 | 0,6 |
| 5 | Резисторы переменные | 0,05 | 2 | 0,1 | 0,6 | 0,9 | 2 | 1,8 | 0,6 |
| 6 | Конденсаторы керамические | 0,005 | 26 | 0,13 | 0,6 | 0,15 | 2 | 0,3 | 0,5 |
| 7 | Конденсаторы Электролитические | 0,55 | 3 | 1,65 | 0,5 | 0,3 | 2 | 0,6 | 0,5 |
| 8 | Разъемы | 2,7 | 5 | 13,5 | 0,5 | 0,7 | 2 | 1,4 | 0,7 |
| 9 | Плата печатная | 0,02 | 2 | 0,04 | 0,7 | 0,35 | 2 | 0,7 | 3 |
| 10 | Шайба | 0,075 | 2 | 0,15 | 0,5 | 0,35 | 2 | 0,7 | 0,4 |
| 11 | Винты | 0,001 | 8 | 0,008 | 0,5 | 0,35 | 2 | 0,7 | 0,4 |
| 12 | Соединения пайкой | 0,04 | 3620 | 14,8 | 0,6 | 1,1 | 2 | 2,2 | 0,2 |
| 13 | Несущая конструкция | 0,3 | 1 | 0,3 | 0,7 | 0,35 | 2 | 0,7 | 1 |
Интенсивность отказов рассчитывается по (6.15)
, (6.1)
где li 0 - справочное значение интенсивности отказа i-го элемента;
m - общее число учитываемых эксплуатационных факторов;
aj - поправочный коэффициент.
n - общее число элементов конструкции.
В наших расчетах используются комбинированные поправочные коэффициенты:
a1,2 - учитывающий одновременно температуру и электрический режим;
a3,4 - учитывающий одновременно кинематические и механические нагрузки.
Для определения поправочных коэффициентов aj, воспользуемся обобщенными таблицами и графиками [4].
Средняя наработка на отказ данного изделия определяется по (6.2)
. (6.2)
Вероятность безотказной работы рассчитывается по (6.3)
. (6.3)
Среднее время восстановления рассчитывается по (6.4)
(6.4)
где qi - вероятность отказа из-за выхода из строя элемента i-ой группы;
k - число групп элементов.
Вероятность восстановления рассчитывается по (6.5)
(6.5)
где t - заданное время восстановления.
Коэффициент готовности рассчитывается по (6.6)
. (6.6)
Коэффициент ремонтопригодности рассчитывается по (6.7)
. (6.7)
Вероятность безотказной работы с учетом восстановления рассчитывается по (6.8)
. (6.8)
Доверительные границы для наработки на отказ рассчитываются по (6.9)
, (6.9)
где n = 10...15 - число отказов достаточных для определения надежности;
a = 0,9...0,99 - достоверность определения границ;
;
l2 - функция, определяемая в зависимости от числа степеней свободы и доверительной вероятности.
Параметры надежности, полученные в результате расчета, сведены в таблицу 6.2.
Результаты расчета надежности. Таблица 6.2
| Параметры надежности | Значения |
| Средняя наработка на отказ | 102839,7 |
| Вероятность безотказной работы | 0,93 |
| Среднее время восстановления | 0,3 |
| Вероятность восстановления | 0,99712 |
| Коэффициент готовности | 0,9999 |
| Коэффициент ремонтопригодности | 0,0001 |
| Вероятность безотказной работы с учетом восстановления | 0,98789 |
| Доверительные границы для наработки на отказ | 202315,3...402386,5 |
Как видно из результатов расчета, приведенных в таблице 6.2, полученные значения полностью соответствуют заданным в техническом задании.
Похожие работы
... час., по формуле: (1.7) Рисунок 1.2 – График вероятности безотказной работы Глядя на полученные результаты таблицы 1.2 и рисунка 1.2, становится, очевидно, что цифровой измеритель L и C надежен в работе и может проработать не менее 152439 часов. 2 Технологическая часть 2.1 Анализ технологичности конструкции 2.1.1 Качественный анализ технологичности ...
... открывании кожухов; экраны рекомендуется использовать для защиты от направленных звуковых волн, излучаемых ультразвуковой установкой. Экраны целесообразно использовать в больших рабочих помещениях. Конструкция цифрового измерителя амплитуды УЗ-вибраций построена таким образом, что для проведения измерений амплитуды вибраций поверхности, необходим контакт последней с пьезоэлектрическим щупом, ...
... выше 2·103 см/с. На "планарной" грани скорость поверхностной рекомбинации существенно ниже. а) б) в) г) д) е) ж) з) и) к) л) м) н) Рис. 6.1. Схема технологического процесса изготовления магнитодиода: а) нанесение пиролитического окисла; б) фотолитография для получения маски из фоторезиста под ионное легирование бором; в) ионное легирование бором; г) ...
... мероприятия по обеспечению однородности выпускаемой продукции. Все эти мероприятия можно объединить в четыре группы: 1. совершенствование технологии производства; 2. автоматизация производства; 3. технологические (тренировочные) прогоны; 4. статистическое регулирование качества продукции. 2.10. Проектирование технологических процессов с использованием средств ...
0 комментариев