Оценка показателей безотказной работы радиоэлектронного устройства (стр. 2 из 3)

где

- интенсивность восстановления:

(16)

где Tв – время восстановления системы.

При полном расчете дополнительно учитывают, что лi имеет функцию от некоторых параметров (режимы и условия работы элементов). При полном расчете дополнительно определяют (в зависимости от условий):

Вероятность отказов;

Вероятность восстановления;

Среднее время восстановления;

Интенсивность восстановления;

Коэффициент готовности;

Вероятность нормального функционирования.

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 мощностиСредней мощности	3VT1,4VT3, 5VT11VT1,4VT1,4VT2	33	0,50,45	0,90,81
2	Светодиоды	VD1,VD7,VD10-VD15	8	0,7	3,36
3	Диоды:Стабилитроны:Ср.мощностиМаломощныеВыпрямительные:	VD3,4VD2,4VD3,5VD7,5VD85VD5,5VD6VD1,VD2,VD4-VD7,1VD1,2VD1,2VD2, 3VD1,4VD1,4VD4-4VD21	5229	1,250,90,2	3,751,083,48
4	Резисторы:ПеременныеПостоянные:Pном<0,5ВтPном=1..2ВтPном<50Вт	R4,R12,R16,1R2,4R14,4R16,5R6,6R1R1-R3,R5-R11,1R1,1R3,1R4,2R1-2R3,3R1,3R2,4R1-4R9,4R12,4R13,4R15R13-R17,4R11,5R53R3	83071	0,50,050,080,8	2,81,050,3920,56
5	Конденсаторы:Электролит.ALКерамические	3С1,4C3,4C4,5C1C1-C24,1C1,2C1-2C4,4C3,4C4	431	0,550,05	1,761,24
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 мощностиСредней мощности	3VT1,4VT3, 5VT11VT1,4VT1,4VT2	0,80,8	0,5480,493	1,6441,479	0.70.8	1,151,18
2	Светодиоды	VD1,VD7,VD10-VD15	0,8	0,767	6,136	0.6	3,6
3	Диоды:Стабилитроны:Ср.мощностиМаломощныеВыпрямительные:	VD3,4VD2,4VD3,5VD7,5VD85VD5,5VD6VD1,VD2,VD4-VD7, 1VD1, 2VD1,2VD23VD1,4VD1,4VD4-4VD21	0,80,80,8	1,370,9860,219	6,851,9726,351	0,50,50,4	3,4250,9862,54
4	Резисторы:ПеременныеПостоянные:Pном<0,5ВтPном=1..2ВтPном<10Вт	R4,R12,R16,1R2,4R14,4R16,5R6,6R1R1-R3,R5-R11,1R1,1R3,1R4,2R1-2R3, 3R1,3R2,4R1-4R9, 4R12,4R13,4R15R13-R17,4R11,5R53R3	0,410,50,50,5	0,2810,0340,1260,055	2,2481,020,8820,055	1,20,50,50,5	2,690, 50,40,025
5	Конденсаторы:Электролит.ALКерамические	3С1,4C3,4C4,5C1C1-C24,1C1,2C1-2C4,4C3,4C4	0,80,4	0,6030,027	2,4120,837	0,551,1	1,320,88
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

4. Обоснование метода резервирования для функционального узла РЭУ

Все методы повышения надежности РЭУ можно условно разбить на две группы методов: схемотехнические и конструкторско-технологические .

Основные методы первой группы: