Оценка показателей безотказности узла РЭУ (стр. 1 из 4)
Содержание
Введение
1. Уточнение исходных данных.
2. Определение случайного времени до отказа.
3. Определение показателей безотказности.
4. Обоснование метода резервирования.
Заключение
Проектирование ─ разработка описаний нового или модернизированного технического объекта в объеме и составе достаточном для реализации этого объекта в заданных условиях. Такие описания называются окончательными и представляют собой полный комплект документации на проектируемое изделие.
Процесс проектирования делят на этапы, состав и содержание которых в значительной мере определяются природой, типом, характеристиками объекта проектирования.
Традиционно выделяют следующие этапы проектирования:
- Этап предварительного проектирования или этап научно-исследовательских работ (НИР). Любое проектируемое изделие должно либо отличаться от аналогов какими-либо характеристиками, либо аналогов не иметь. В любом случае анализ выполняемости требований заказчика требует проведения работ НИ или расчетного характера. Результатом этапа НИР является техническое задание (ТЗ) на проектирование.
- Этап эскизного проектирования или этап опытно-конструкторских работ (ОКР).
- Этап технического проектирования, который состоит в выпуске полного комплекта документации на разработанное изделие.
Конструкторско-технологическое проектирование является важнейшей составной частью создания радиоэлектронных устройств (РЭУ). От успешного выполнения этого этапа во многом зависят качественные показатели РЭУ.
При разработке конструкций и технологий РЭУ радиоинженеру конструктору-технологу приходится прибегать к помощи математических методов при выборе решений и оценке их качества. При этом широко используются аналитические методы анализа. Во многих случаях оценить качественные показатели чисто аналитическими приемами весьма затруднительно, либо вообще не представляется возможным. В этих случаях прибегают к экспериментальным методам. Поэтому, для радиоинженера конструктора-технолога важны как аналитические, так и экспериментальные математические методы, используемые при выборе конструкторско-технологических решений и оценке их качества.
Улучшение качества РЭУ представляет собой процесс непрерывного повышения технического уровня продукции, качества ее изготовления, а также совершенствование элементов производства и системы качества в целом.
Цель данной курсовой работы является оценка показателей безотказности узла РЭУ резервирования замещением. По условию необходимо использовать расчетный способ оценки. Для осуществления данного проекта была выдана схема электрическая принципиальная и исходные данные к ней, которые подлежат в дальнейшем уточнению.
Безотказность – это свойство изделия непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение определённого времени или наработки. Безотказность работы РЭА напрямую связана с надёжностью.
Надёжность является одной из главнейших проблем конструирования, и понимают под ней свойство изделия сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции, в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования.
Надежность является комплексным свойством, которое в зависимости от назначения изделия и условий его применения может включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость или определенные сочетания этих свойств. Для описания различных сторон этого свойства на практике пользуются показателями надежности, представляющими собой количественные характеристики одного или нескольких свойств определяющих надежность изделия. Используют единичные и комплексные показатели надежности. Под единичным понимают такой показатель, который характеризует одно из свойств, составляющих надежность изделия. Комплексный показатель характеризует несколько свойств, составляющих надежность изделия.
Условие проекта – наличие резервирования замещением и постоянное резервирование. Резервирование – это введение в структуру устройства дополнительного числа элементов, цепей. Существует три вида резервирования:
1. постоянное;
2. замещением;
3. скользящее.
При постоянном резервировании резервные элементы постоянно подключены к основным и находятся с ними в одном электрическом режиме.
Основными достоинствами постоянного резервирования являются:
- простота технической реализации;
- отсутствие даже кратковременного прерывания в работе в случае отказа элементов резервируемого узла.
При резервировании замещением основной элемент отключают, в случае отказа, и вместо него подключают резервный.
Скользящее резервирование выполняется замещением резервируемого элемента на резервный, в данном случае резервный элемент должен быть однотипный основному.
В данном курсовом проекте мы в первую очередь рассчитаем случайное время до отказа, определим показатели безотказности и оценим влияние способа соединения на выбор метода резервирования.
К выданной принципиальной схеме, приведенной в Приложении А, необходимо произвести уточнение параметров некоторых элементов, а именно, диодов и транзисторов.
VD3 – VD14 – КД522Б
Габариты
ПараметрыСтабилитроны: VD1, VD2 – КС212Ж
Габариты
ПараметрыТранзисторы: VT1 – VT6 – КТ611А
Габариты
Параметры
VT7, VT9 – КТ342А
Габариты
Параметры
VT8, VT13 – КТ3107Л
Габариты
Параметры
VT11, VT16 – КТ361А
Габариты
Параметры
VT14, VT15 – КТ315А
Габариты
Параметры
VT10, VT17 – КТ115А
Габариты
Параметры
VT12, VT18 – КТ940А
Габариты
Параметры
VT19 – VT22 – КТ315Б
Габариты
Параметры
Из резисторов используем резисторы типа С1-4 и МЛТ, из конденсаторов – электролитические конденсаторы типа К50-6, металлобумажные типа МБМ и керамические типа КМ-5б-М750.
Необходимые сведения по резисторам и конденсаторам приведены на схеме (Приложении А) и в перечне элементов (Приложении Б).
2. Определение случайного времени до отказа и характер отказа элементов
Под отказом понимают полную или частичную потерю блоком работоспособности вследствие ухода одного или нескольких параметров блока за пределы установленных норм, и по своей физической основе отказ является случайным событием.
По характеру отказы делят на:
- Внезапный или мгновенный — отказ, характеризующийся скачкообразным изменением значения одного или нескольких параметров функционального блока РЭУ;
- Постепенный (параметрический) — отказ, возникающий в результате постепенного изменения значений одного или нескольких параметров блока.
Чёткой границы между внезапным и постепенным отказом не выделяют.
В данном курсовом проекте будем учитывать внезапный характер отказа элементов. Это связано с тем, что внезапный отказ функционального блока РЭУ проще отследить (полный выход блока из строя), а постепенный отказ может явно не проявляться в течение длительного времени, что в нашем случае не желательно.
Для определения среднего времени до отказа предварительно рассчитаем интенсивность отказов элементов. Для этого необходимо использовать справочное значение интенсивности отказов элементов, входящих в состав блока и следующие коэффициенты: коэффициент электрической нагрузки, вибрации, ударных нагрузок, коэффициент влияния окружающей среды, коэффициент влияния атмосферного давления, а также максимальная рабочая температура.
Определим наработку на отказ по следующей формуле
[1,стр.162]Для определения интенсивности отказов элементов используем следующую формулу:
, [1,стр.156]Где
- номинальная интенсивность отказов;