Зависимость P(t), F(t), q(t) от времени

Вариант на транзисторах.

P(t)

Q(t)

F(t)

 

 

Вариант на микросхемах.

P(t)

Q(t)

F(t)

Окончательный расчет на надежность

Окончательный расчет надежности производится на этапе технического проектирования после испытания макета изделия всех его узлов, когда известны режимы работы всех элементов системы и условия их эксплуатации. Значения интенсивностей отказов элементов с учетом их режимов работы и условий эксплуатации определяются с помощью графиков, имеющихся в справочной литературе, либо с помощью поправочных коэффициентов или эмпирических формул.

В целях систематизации запишем наши данные в таблице.

При расчете теплового режима уточняется рабочая температура среды внутри корпуса устройства. По коэффициентам электрической нагрузки и температуре по соответствующим таблицам или графикам определяются поправочные коэффициенты ,показывающие ,насколько изменяется интенсивность отказов.

Интенсивность отказов считается по следующей формуле:

 

,

где

- поправочные коэффициенты в зависимости от и температуры

- обобщенные эксплуатационные коэффициенты для наиболее характерных условии эксплуатации РЭА

- поправочные коэффициенты в зависимости от воздействия механических факторов

- поправочный коэффициент в зависимости от воздействия влажности и температуры окружающей среды

- поправочный коэффициент в зависимости от атмосферного давления

Определив все критерии надежности, строим графики зависимостей P(t), q(t),F(t) от времени. Результаты расчета сравниваются с заданным уровнем надежности.

 

Данные для окончательного расчета надежности

Вариант на транзисторах.

N	тип	t	Kn	ai	a1*a2*a3	λo	λi	Ni	λiNi	qi	tср	tср*qi
	Резисторы
	C2-23k		0,8	0,7	10,72	0,01	0,077184		0,4631	0,033956915	0,083	0,002818
	c2-23э		0,3	0,3	10,72	0,01	0,027872		0,16723	0,012262219	0,083	0,001018
	с2-23б		0,1	0,2	10,72	0,01	0,01608		0,0804	0,005895298	0,083	0,000489
	с2-23п		0,5	0,4	10,72	0,01	0,045024		0,1801	0,013205467	0,083	0,001096
	сп3-19б		0,5	0,1	10,72	0,02	0,02144		0,02144	0,001572079	0,083	0,00013
	Конденсаторы
	к10-17 неэл		0,6	0,2	10,72	0,013	0,025085		0,30102	0,022071995	0,083	0,001832
	к10-17-1 неэл		0,6	0,2	10,72	0,01	0,019296		0,0193	0,001414871	0,083	0,000117
	к50-6 6электр тр-р		0,5	0,4	10,72	0,15	0,6432		2,5728	0,188649528	0,083	0,015658
	ТРАНЗИСТОРЫ
	КТ3102А		0,95	0,9	10,72	0,052	0,501696		1,50509	0,110359974	0,083	0,00916
	КТ603А		0,95	0,9	10,72	0,048	0,463104		0,4631	0,033956915	0,083	0,002818
	пайка		0,95	0,9	10,72	1E-04	0,000965		0,0849	0,006225434	0,083	0,000517
	плата		0,95	0,9	10,72	1E-04	0,001072		0,00107	7,8604E-05	0,083	6,52E-06

Вариант на микросхемах.

N	тип	t	Kn	ai	a1*a2*a3	λo	λi	Ni	λiNi	qi	tср	tср*qi
	Резисторы
	С2-23К		0,8	0,72	10,92	0,01	0,078624		0,0786	0,00566394	0,083	0,000470107
	С2-23Э		0,3	0,26	10,92	0,01	0,028392		0,0284	0,00204531	0,083	0,000169761
	С2-23Б		0,1	0,15	10,92	0,01	0,01638		0,0164	0,00117999	0,083	9,7939E-05
	С2-23П		0,5	0,42	10,92	0,01	0,045864		0,1835	0,01321586	0,083	0,001096917
	СП3-19б		0,5	0,1	10,92	0,02	0,02184		0,0218	0,00157332	0,083	0,000130585
	Конденсаторы
	К10-17НЕЭЛ		0,6	0,18	10,92	0,013	0,025553		0,1278	0,0092039	0,083	0,000763924
	К10-17-1НЕЭЛ		0,6	0,18	10,92	0,01	0,019656		0,0197	0,00141599	0,083	0,000117527
	К50-6ЭЛЕКТ		0,5	0,4	10,92	0,15	0,6552		0,6552	0,04719951	0,083	0,003917559
	ТРАНЗИСТОР
	КТ603А			0,9	10,92	0,048	0,471744		0,4717	0,03398365	0,083	0,002820643
	МИКРОСХЕМА
	К118УП1А		0,5	0,45	10,92	0,9	4,4226		4,4226	0,31859669	0,083	0,026443526
	СТАБИЛИТРОН
	2С168А		0,9	0,85	10,92	0,004	0,037128		0,0371	0,00267464	0,083	0,000221995
	пайка			0,9	10,92	0,0001	0,000983		0,0403	0,00290277	0,083	0,00024093
	плата			0,9	10,92	0,0001	0,000983		0,001	7,0799E-05	0,083	5,87634E-06

Непосредственные расчеты

Вариант на транзисторах

1. λ

2. ,ч

3. (полученная вероятность ,больше заданной P(t)=0,995 )

4. q(t)=1-P(t)=0,0043

5. F(t)=λ*P(t)=5,8338*

6.

7.Tср=

8. =0,99999

9. =2,0895

10.Pн.ф.(t)=p(t)*Kг=0,995

Вариант на микросхеме

1. λ

2. ,ч

3. (полученная вероятность ,больше заданной P(t)=0,995 )

4. q(t)=1-P(t)=0,0045

5. F(t)=λ*P(t)=5,998*

6.

7.Tср=

8. =0,99999

9. =2,17095

10.Pн.ф.(t)=p(t)*Kг=0,995

Зависимость вероятности безопасной работы P(t),вероятности отказа системы q(t) и частоты отказов от времени F(t)

(окончательный расчет)

Вариант на транзисторах

 

 

Вариант на микросхеме

Расчет запасных элементов

Для РЭА длительного использования часто время эксплуатациия Т бывает значительно больше , т.е. Т >>

В этих случаях для обеспечения работоспособности РЭА необходимо иметь комплект ЗИПа. Расчет необходимого количества запасных элементов зависит от их надежности. Характеристикой надежности ЗИПе является работоспособность – свойство аппаратуры выполнять свои функции либо за счет безотказности, либо за счет соответствующих запасных элементов. Количественным критерием является вероятность работоспособности .

Для всего изделия, состоящего из m типов номиналов,

где

m- количество номиналов

- число запасных элементов i-го типа

- среднее предлагаемое число отказов;

- интенсивность отказа i - го типа;

T - время работы всего изделия;

- количество элементов i- го типа

Значение ,как правило, известно. Задача получается неоднозначной, то есть количество запасных элементов может перераспределяться, а будет постоянной. Для однозначного решения надо ещё одно условие(обычно выбирают минимальную стоимость запасных элементов):

Расчет запасных элементов при наличии m типов номиналов проводиться в следующем порядке

1. Определяем вероятность работоспособности i-ого типа элемента по формуле

2. Определяем по формуле:

3. Для найденных и по таблицам данных в «методическое пособие по курсовому и дипломному проектированию» Князева С.С. ,Казань 1979 определяем

Рассчитаем количество запасных элементов непосредственно для нашей схемы. Составим таблицу «Данные для расчета запасных элементов»