Расчет комплексных показателей надежности

4.2.3 Расчет комплексных показателей надежности

По (4.4) был рассчитан коэффициент готовности изделия.

К_г(t)=Т/(Т+Т_в)+Т_в/(Т+Т_в)·ехр{-t∙( λ_∑+1/Т_в)},(4.4)

где Т=1/ λ_∑=1,608·10⁴ ч – среднее время наработки до отказа всего устройства.

Необходимо, чтобы выполнялось неравенство: К_г(t_б.р.)≥К_гз.

Поскольку полученное нами значение К_г(t_б.р.)=0,9999, а заданное К_гз=0,98, то заданные требования выполняется.

График зависимости коэффициента готовности изделия от времени представлен на рис. 4.2.

По (4.5) был найден коэффициент оперативной готовности К_ог(t_б.р.)=0,963.

К_ог(t)=К_г(t)∙e{- λ_∑·t_б.р.}.(4.5)

График зависимости коэффициента оперативной готовности изделия от времени представлен на рис. 4.3.

Кроме того, по (4.6) найден коэффициент технического использования.

К_т.и(t)_.=К_г(t)∙t_д/t_ном,(4.6)

где t_ном=17520 ч – время, на протяжении которого объект используется по назначению;

t_д= t_ном-t_∑B- t_∑ТО – действительное время работы,

где t_∑ТО=100 ч – время технического обслуживания.

В свою очередь t_∑B определяется по формуле:

t_∑B=n_в·Т_в,(4.7)

где n_в= λ_∑·t_ном=1,089 – среднее число ремонтов за время t_ном.

Получили, что t_∑B=1,4 ч.

Таким образом К_т.и(t_б.р.)_.=0,994

Рисунок 4.1 - График зависимости вероятности безотказной работы всего устройства от времени: а) P_br – расчетная вероятность безотказной работы; б) Pzad – заданная вероятность безотказной работы

Рисунок 4.2 – График зависимости коэффициента готовности объекта от времени

Рисунок 4.3 – График зависимости коэффициента оперативной готовности объекта от времени

Рисунок 4.4 – График зависимости коэффициента технического использования объекта от времени

5. УТОЧНЕННЫЙ РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ

Целью данного расчета является уточненная оценка показателей безотказности и других ПН на основе использования более адекватных моделей отказов и более полного учета факторов, влияющих на безотказность объекта.

5.1 Исходные данные и предварительный анализ

Уточненный расчет проводился для ФУ №2. Узловые напряжения были рассчитаны с использованием программы Electronics Workbench (см. рис. 5.1).

Рисунок 5.1 – Фрагмент расчета узловых напряжений с использованием программы Electronics Workbench

Карта напряжений, позволяющая рассчитать электрический режим любого элемента ФУ, представлена в табл. 5.1.

Таблица 5.1 – Карта напряжений для исследуемого ФУ

Перечень комплектующих элементов по данному ФУ представлен в прил. Б. Поскольку специальные элементы теплозащиты не предусмотрены, то берем максимальную температуру окружающей среды Т=50°С. Результаты вибрационного расчета и расчета на ударную прочность предполагаются брать усредненными и учитываются с помощью коэффициентов, определяемым по таблицам в зависимости от условий эксплуатации.

Перед уточненным расчетом был проведен качественный анализ элементной базы ФУ и выделены:

- элементы, имеющие постоянную интенсивность отказов (контактные пайки, резисторы постоянной емкости R3, R4, керамические конденсаторы C1, C3, С4);

- элементы, имеющие непостоянную интенсивность отказов, подверженные при эксплуатации износу (транзистор VT1).