скачать рефераты

скачать рефераты

 
 
скачать рефераты скачать рефераты

Меню

Расчет показателей надежности, состава ЗИП, погрешности электронных средств скачать рефераты

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 элемента

Обозначение по схеме

Количество nj

Номинальная интенсивность отказов лj0, 10-6 ч-1

Режим работы

Поправочный коэффициент бj

Значение njj0j

t

kн

Аккумулятор

GB1

1

0,01

45

1

2,4

0,024

Амперметр

PA1

1

0,01

45

0,5

0,2

0,002

Аналоговый таймер

DA1

1

0,075

45

1

2,4

0,18

Выключатель

SA1

1

0,07

45

0,8

1,8

0,126

Выпрямитель

VD6

1

0,2

45

0,9

0,91

0,182

Диоды

VD1-VD5

5

0,2

45

0,7

0,76

0,76

Дроссель

T2

1

0,02

45

0,9

2,4

0,048

Конденсаторы

C1, C7

2

0,035

45

0,5

0,64

0,044

Конденсаторы

C2, C3

2

0,035

45

0,4

0,9

0,063

Конденсаторы

C4, C5

2

0,035

45

0,6

0,9

0,063

Конденсаторы

C6, C8-C13

7

0,035

45

0,7

1,24

0,303

Оптопара

DA2

1

0,075

45

1

2,4

0,18

Предохранители

FU1, FU2

2

0,5

45

0,6

0,76

0,76

Резисторы

R15

1

0,071

45

0,4

0,51

0,036

Резисторы

R3, R5, R6

3

0,071

45

0,2

0,33

0,07

Резисторы

R2, R8, R12, R13

4

0,071

45

0,5

0,6

0,17

Резисторы

R1, R4, R7, R9-R11, R14, R16

8

0,071

45

0,3

0,42

0,238

Светодиод

HL1

1

0,2

45

0,7

0,76

0,152

Стабилизатор напряжения

DA3

1

1

45

1

2,4

2,4

Терморезисторы

RK1, RK2

2

0,2

45

0,4

0,51

0,204

Транзисторы

VT1, VT2

2

0,5

45

0,8

1,22

1,22

Трансформатор

T1

1

1,09

45

0,9

2,4

2,616

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

k1=1, k2=2.5, k3=1;

Рис. 1

Интенсивность отказов изделия:

л=2.461*10-5 ч-1;

Определяем среднее время безотказной работы Tm:

Tm = 40633.64 ч.

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

Рис. 2

P(Tm) = 0.37;

2. Расчет комплекса одиночного ЗИП

Таблица 2 - Определение состава комплекта ЗИП

Наименование элемента

Обозначение по схеме

Кол-во nj

Номинальная интенсивность отказов лj0, 10-6 ч-1

Среднее число отказов mi

Необходимое число ЗИП

Фактическая вероятность необеспечения ЗИП гi

Аккумулятор

GB1

1

0,01

0,0004

0

0,0006

Амперметр

PA1

1

0,01

0,0004

0

0,0006

Аналоговый таймер

DA1

1

0,075

0,0030

1

0,0006

Выключатель

SA1

1

0,07

0,0028

1

0,0006

Выпрямитель

VD6

1

0,2

0,0081

1

0,0006

Диоды

VD1-VD5

5

0,2

0,0406

1

0,0006

Дроссель

T2

1

0,02

0,0008

1

0,0006

Конденсатор

C1

1

0,035

0,0014

1

0,0006

Конденсатор

C10

1

0,035

0,0014

1

0,0006

Конденсатор

C11

1

0,035

0,0014

1

0,0006

Конденсатор

C12

1

0,035

0,0014

1

0,0006

Конденсатор

C13

1

0,035

0,0014

1

0,0006

Конденсатор

C2

1

0,035

0,0014

1

0,0006

Конденсатор

C3

1

0,035

0,0014

1

0,0006

Конденсатор

C6

1

0,035

0,0014

1

0,0006

Конденсатор

C7

1

0,035

0,0014

1

0,0006

Конденсаторы

C4, C5

2

0,035

0,0028

1

0,0006

Конденсаторы

C8, C9

2

0,035

0,0028

1

0,0006

Оптопара

DA2

1

0,075

0,0030

1

0,0006

Предохранитель

FU1

1

0,5

0,0203

1

0,0006

Предохранитель

FU2

1

0,5

0,0203

1

0,0006

Резистор

R1

1

0,071

0,0029

1

0,0006

Резистор

R11

1

0,071

0,0029

1

0,0006

Резистор

R15

1

0,071

0,0029

1

0,0006

Резистор

R16

1

0,071

0,0029

1

0,0006

Резистор

R3

1

0,071

0,0029

1

0,0006

Резисторы

R12, R13

2

0,071

0,0058

1

0,0006

Резисторы

R2, R8

2

0,071

0,0058

1

0,0006

Резисторы

R5, R6

2

0,071

0,0058

1

0,0006

Резисторы

R7, R14

2

0,071

0,0058

1

0,0006

Резисторы

R4, R9, R10

3

0,071

0,0087

1

0,0006

Светодиод

HL1

1

0,2

0,0081

1

0,0006

Стабилизатор напряжения

DA3

1

1

0,0406

1

0,0006

Терморезистор

RK1

1

0,2

0,0081

1

0,0006

Терморезистор

RK2

1

0,2

0,0081

1

0,0006

Транзисторы

VT1, VT2

2

0,5

0,0406

1

0,0006

Трансформатор

T1

1

1,09

0,0443

1

0,0006

Рассчитываем усредненную вероятность необеспечения ЗИП на одну группу сменных элементов:

б=0.96;

г ? 0.0011;

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

бф = 0.9778 > б

3. Расчет погрешности

Схема функционального узла (рис. 3):

Рис. 3

Параметры элементов:

R1, кОм

R2, кОм

R3, кОм

TKR1, оС-1

TKR2, оС-1

TKR3, оС-1

KCR1, час-1

KCR2, час-1

KCR3, 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:

Параметр

R1

R2

R3

Коэф. влияния

2/15

2/3

1/5

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

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

д1=20%, д2=10%, д3=10%;

Рассчитаем значение середины поля рассеивания производственной погрешности:

Eyпр =2/15*0+2/3*0+1/5*0 = 0;

Значение половины поля рассеивания lyпр производственной погрешности:

lyпр = ((2/15)2*202+(2/3)2*102+(1/5)2*102)1/2?7.45%;

Параметр

Eyпр

lyпр

Значение

0

7,45%

Рассчитаем характеристики температурной погрешности:

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

д(TKR1)=40%, д(TKR2)=25%, д(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 = Дt* E(TKY);

t1=-15oC, Eyt1 = (-15-20)*0=0;

t2=35oC, Eyt2 = (35-20)*0=0;

lyt = |Дt|* l(TKY) ;

t1=-15oC, lyt1 = | (-15-20) |*18.7=35*0.187=6.545 oC;

t2=35oC, lyt2 = | (35-20) |*18.7=15*0.187=2.805 oC;

Температура/Погрешности

Eyt, oC

lyt, oC

t1=-15 oC

0

6.545

t2=35 oC

0

2.805

Рассчитаем характеристики погрешности старения:

E(KСR1)=0%, E(KСR2)=0%, E(KСR3)=0%;

д(KСR1)=33%, д(KСR2)=25%, д(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 Eyф и величина половины поля рассеивания lyф погрешности старения выходного параметра:

ф=2000 часов;

Eyф = ф* E(KCY) = 2000*0 = 0 ч.;

lyф = ф* l(KCY) = 2000*0.177 = 354 ч.;

Параметр

Eyф ч.

lyф ч.

Значение

0

354

Определяем верхнюю и нижнюю границу поля рассеивания эксплуатационной погрешности:

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

Eyt, ф = Eyпр + Eyt + Eyф = 0+0+0 = 0;

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

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 = 354.06; l-t = - 354.06;