Проектирование стенда для тестирования блоков питания АТХ

дипломная работа

3. РАСЧЁТ НАДЁЖНОСТИ

Надежность - свойство объекта выполнять требуемые функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в течение заданного периода времени. Надежность представляет собой комплексное свойство, сочетающее в себе понятие работоспособности, безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохранности.

Работоспособность - представляет собой состояние объекта, при котором он способен выполнять свои функции.

Безотказность - свойство объекта сохранять свою работоспособность в течение определенного времени. Событие, нарушающее работоспособность объектов, называется отказом. Самоустраняющийся отказ называется сбоем.

Долговечность - свойство объекта сохранять свою работоспособность до предельного состояния, когда его эксплуатация становится невозможной по техническим, экономическим причинам, условиям техники безопасности или необходимости капитального ремонта.

Ремонтопригодность - определяет приспособляемость объекта к предупреждению и обнаружению неисправностей и отказов и устранению их путем проведения ремонтов и технического обслуживания.

Сохраняемость - свойство объекта непрерывно поддерживать свою работоспособность в течение и после хранения и технического обслуживания.

Основными качественными показателями надежности является вероятность безотказной работы, интенсивность отказов и средняя наработка до отказа.

Вероятность безотказной работы P(t) представляет собой вероятность того, что в пределах указанного периода времени t, отказ объекта не возникнет. Этот показатель определяется отношением числа элементов объекта, безотказно проработавших до момента времени t к общему числу элементов объекта, работоспособных в начальный момент.

Р(t) = е -tр,(3.1)

где - интенсивность отказов;

е - основание натуральных логарифмов;

tр - время безотказной работы изделия (определяется заданием на проектирование).

Другой характеристикой надежности изделий является наработка до отказа Тср. При этом регистрируется суммарное количество часов t, которое проработали изделия и количество возникших отказов n. В этом случае средняя наработка до отказа составит

Тср t / n.(3.2)

Количественной мерой надежности является средняя наработка до отказа, полученная при проверке достаточно большого количества изделий. Чем больше Тср, тем выше надежность изделия.

Величину, обратную Тср, называют интенсивностью отказов :

= 1 / Тср.(3.3)

Размерность интенсивности отказов - 1/ч.

Интенсивность отказов изделия, состоящего из N различных элементов, определяется по формуле

= 1 + 2 +…+ N, (3.4)

где 1, 2, … N - интенсивности отказов первого, второго и N-ного элементов с учетом всех воздействующих факторов. [11]

В таблице 3.1 приведена интенсивность отказов (t) некоторых элементов.

"right">Таблица 3.1

Интенсивность отказов радиокомпонентов

Наименование

л0 10-6, ч -1

Диоды кремниевые:

- выпрямительные

- универсальные

- импульсные

- стабилитроны

0,2

0,1

0,05

0,1

Транзисторы кремниевые малой мощности (биполярные):

- низкочастотные

- среднечастотные

- высокочастотные

0,5

0,25

0,2

Транзисторы кремниевые средней мощности (биполярные):

- среднечастотные

- высокочастотные

1,3

0,5

Транзисторы полевые

0,1

Конденсаторы:

- керамические

- стеклянные

- бумажные

- пленочные комбинированные

- электролитические алюминиевые

0,05

0,1

0,1

0,05

0,50

Резисторы постоянные:

- непроволочные

- проволочные

0,04

0,05

Коммутационные изделия

1,0

Транс форматоры

0,2

Один контакт соединителя типов:

- РМ

- СНЦ

- РН

- СНП

0,003

0,002

0,02

0,005

Микросхемы

0,1

Резонаторы кварцевые

1,1

Индикаторы жидкокристаллические (ЖКН)

2,8

Соединения пайкой

0,005

Интенсивность отказов (t) - это число отказов n(t) элементов объекта в единицу времени, отнесенное к среднему числу элементов Nt объекта, работоспособных к моменту времени ?t:

(t)=n(t)/(Nt•?t),(3.5)

где ?t - заданный отрезок времени. Показатели интенсивности отказов комплектующих берутся на основании справочных данных.

"right">Таблица 3.2

Интенсивности отказов

Наименование элемента

Количество

л(t)10-6, ч-1

Пайка контактных точек

154

0,2

Микросхема

4

0,1

Резистор постоянный непроволочный

17

0,04

Светодиод

40

0,1

л(t) =0,210-6•154+0,110-6•4+0,0410-6•17+0,110-6•40 = 35,8810-6 1/ч. (3.6)

Вероятность безотказной работы стенда за 1000 часов рассчитывается по следующей формуле:

P(1000) = e-0.0358.(3.7)

Таким образом, вероятность безотказной работы стенда за 1000 часов составляет

P(1000) = 0,964756.(3.8)

Зная величину интенсивности отказов, возможно определить время безотказной работы устройства:

Тср = 1/0,0000358.(3.9)

Таким образом, время наработки на отказ данного устройства составляет 27870,68 часов.

стенд блок питание энергосбережение

Делись добром ;)