Расчет показателей надежности состава ЗИП погрешности электронных средств

Контрольная работа

“Расчет показателей надежности, состава ЗИП, погрешности электронных средств”

Павловский М. И.

1. Расчет показателей надежности

Для расчета показателей надежности выбрана схема зарядного устройства на силовом инверторе из журнала “Радиолюбитель” №08 за 2009 год.

Таблица 1 – Определение величины интенсивности отказов

Наименование элементаОбозначение по схемеКоличество njНоминальная интенсивность отказов лj0 , 10-6 ч-1Режим работыПоправочный коэффициент бjЗначение nj *лj0 *бj
T
АккумуляторGB110,014512,40,024
АмперметрPA110,01450,50,20,002
Аналоговый таймерDA110,0754512,40,18
ВыключательSA110,07450,81,80,126
ВыпрямительVD610,2450,90,910,182
ДиодыVD1-VD550,2450,70,760,76
ДроссельT210,02450,92,40,048
КонденсаторыC1, C720,035450,50,640,044
КонденсаторыC2, C320,035450,40,90,063
КонденсаторыC4, C520,035450,60,90,063
КонденсаторыC6, C8-C1370,035450,71,240,303
ОптопараDA210,0754512,40,18
ПредохранителиFU1, FU220,5450,60,760,76
РезисторыR1510,071450,40,510,036
РезисторыR3, R5, R630,071450,20,330,07
РезисторыR2, R8, R12, R1340,071450,50,60,17
РезисторыR1, R4, R7, R9-R11, R14, R1680,071450,30,420,238
СветодиодHL110,2450,70,760,152
Стабилизатор напряженияDA3114512,42,4
ТерморезисторыRK1, RK220,2450,40,510,204
ТранзисторыVT1, VT220,5450,81,221,22
ТрансформаторT111,09450,92,42,616

Выберем поправочные коэффициенты в зависимости от условий эксплуатации устройства (рис. 1).

K1=1, k2=2.5, k3=1;

Рис. 1

Интенсивность отказов изделия:

λ=2.461*10-5 ч-1 ;

Определяем среднее время безотказной работы Tm :

Tm = 40633.64 ч.

Построим график вероятности безотказной работы P(t) = exp(-λt) рис. 2.

Рис. 2

P(Tm ) = 0.37;

2. Расчет комплекса одиночного ЗИП

Таблица 2 – Определение состава комплекта ЗИП

Наименование элементаОбозначение по схемеКол – во njНоминальная интенсивность отказов лj0, 10-6 ч-1Среднее число отказов miНеобходимое число ЗИПФактическая вероятность необеспечения ЗИП гi
АккумуляторGB110,010,000400,0006
АмперметрPA110,010,000400,0006
Аналоговый таймерDA110,0750,003010,0006
ВыключательSA110,070,002810,0006
ВыпрямительVD610,20,008110,0006
ДиодыVD1-VD550,20,040610,0006
ДроссельT210,020,000810,0006
КонденсаторC110,0350,001410,0006
КонденсаторC1010,0350,001410,0006
КонденсаторC1110,0350,001410,0006
КонденсаторC1210,0350,001410,0006
КонденсаторC1310,0350,001410,0006
КонденсаторC210,0350,001410,0006
КонденсаторC310,0350,001410,0006
КонденсаторC610,0350,001410,0006
КонденсаторC710,0350,001410,0006
КонденсаторыC4, C520,0350,002810,0006
КонденсаторыC8, C920,0350,002810,0006
ОптопараDA210,0750,003010,0006
ПредохранительFU110,50,020310,0006
ПредохранительFU210,50,020310,0006
РезисторR110,0710,002910,0006
РезисторR1110,0710,002910,0006
РезисторR1510,0710,002910,0006
РезисторR1610,0710,002910,0006
РезисторR310,0710,002910,0006
РезисторыR12, R1320,0710,005810,0006
РезисторыR2, R820,0710,005810,0006
РезисторыR5, R620,0710,005810,0006
РезисторыR7, R1420,0710,005810,0006
РезисторыR4, R9, R1030,0710,008710,0006
СветодиодHL110,20,008110,0006
Стабилизатор напряженияDA3110,040610,0006
ТерморезисторRK110,20,008110,0006
ТерморезисторRK210,20,008110,0006
ТранзисторыVT1, VT220,50,040610,0006
ТрансформаторT111,090,044310,0006

Рассчитываем усредненную вероятность необеспечения ЗИП на одну группу сменных элементов:

α=0.96;

γ ≈ 0.0011;

Исходя из полученных данных, рассчитаем значение фактической вероятности обеспечения ЗИП:

αф = 0.9778 > α

3. Расчет погрешности

Схема функционального узла (рис. 3):

Рис. 3

Параметры элементов:

R1, кОмR2, кОмR3, кОмTKR1, о С-1TKR2, о С-1TKR3, о С-1KCR1, час-1KCR2, час-1KCR3, час-1
15±20%12±10%10±10%(5±2)10-3(4±1)10-3(3±1)10-3(6±2)10-5(4±1)10-5(5±1)10-5

Исходя из предложенной схемы, получим уравнение зависимости модуля коэффициента передачи от схемных параметров:

Рассчитываем коэффициенты влияния всех параметров по формуле:

Значения коэффициентов влияния:

ПараметрR1R2R3
Коэф. влияния2/152/31/5

Рассчитываем среднее значение производственной погрешности Ei и величину половины допуска δi :

E1 =0%, E2 =0%, E3 =0%;

δ1 =20%, δ2 =10%, δ3 =10%;

Рассчитаем значение середины поля рассеивания производственной погрешности:

Ey пр =2/15*0+2/3*0+1/5*0 = 0;

Значение половины поля рассеивания ly пр производственной погрешности:

Ly пр = ((2/15)2 *202 +(2/3)2 *102 +(1/5)2 *102 )1/2 ≈7.45%;

ПараметрEy прLy пр
Значение07,45%

Рассчитаем характеристики температурной погрешности:

E(TKR1 )=0%, E(TKR2 )=0%, E(TKR3 )=0%;

δ(TKR1 )=40%, δ(TKR2 )=25%, δ(TKR3 )=33%;

Среднее значение E(TKY) температурного коэффициента (ТК) выходного параметра и величина половины поля рассеивания l ( TKY ) :

E(TKY) = 2/15*0+2/3*0+1/5*0 = 0%;

L(TKY) = ((2/15)2 *402 +(2/3)2 *252 +(1/5)2 *332 )1/2 ≈18.7%;

Среднее значение Eyt и величина половины поля рассеивания lyt температурной погрешности выходного параметра:

Eyt = Δt* E(TKY);

T1=-15o C, Eyt1 = (-15-20)*0=0;

T2=35o C, Eyt2 = (35-20)*0=0;

Lyt = |Δt|* l(TKY) ;

T1=-15o C, lyt1 = | (-15-20) |*18.7=35*0.187=6.545 o C;

T2=35o C, lyt2 = | (35-20) |*18.7=15* 0. 187=2 . 805 o C;

Температура/ПогрешностиEyt, o CLyt, o C
T1=-15 o C06.545
T 2 =35 o C02.805

Рассчитаем характеристики погрешности старения:

E(KСR1 )=0%, E(KСR2 )=0%, E(KСR3 )=0%;

δ(KСR1 )=33%, δ(KСR2 )=25%, δ(KСR3 )=20%;

Среднее значение E(KCY) коэффициента старения (КС) выходного параметра и величина половины поля рассеивания l ( KCY ) KC выходного параметра:

E(TKY) = 2/15*0+2/3*0+1/5*0 = 0%;

L(TKY) = ((2/15)2 *332 +(2/3)2 *252 +(1/5)2 *202 )1/2 ≈17.7%;

Среднее значение Eyτ и величина половины поля рассеивания lyτ погрешности старения выходного параметра:

τ=2000 часов;

Eyτ = τ* E ( KCY ) = 2000*0 = 0 ч.;

Lyτ = τ* l ( KCY ) = 2000*0.177 = 354 ч.;

ПараметрEyτ ч.Lyτ ч.
Значение0354

Определяем верхнюю и нижнюю границу поля рассеивания эксплуатационной погрешности:

Среднее значение эксплуатационной погрешности выходного параметра для температуры t и времени τ:

Eyt, τ = Eyпр + Eyt + Eyτ = 0+0+0 = 0;

Величина половины поля рассеивания эксплуатационной погрешности выходного параметра для температуры t и времени τ:

Lyt1,0 = (0.07452 +6.5452 +02 )1/2 =6.54;

Lyt2,0 = (0.07452 +2.8052 +02 )1/2 =2.80;

Lyt1, Т = (0.07452 +6.5452 +3542 )1/2 =354.06;

Lyt2, Т = (0.07452 +2.8052 +3542 )1/2 =354.01;

Итоговая верхняя и нижняя границы поля рассеивания эксплуатационной погрешности выходного параметра для температуры и времени:

L + t,τ = 354.06; l – t,τ = – 354.06;


1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (No Ratings Yet)
Loading...

Зараз ви читаєте: Расчет показателей надежности состава ЗИП погрешности электронных средств