АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
|
Расчет надежности
Расчет надежности заключается в определении показателей надежности изделия (средней наработке на отказ и вероятности безотказной работы) по известным характеристикам надежности составляющих компонентов и условиям эксплуатации.
Методика расчета надежности, по внезапным отказам.
1. Определить коэффициенты нагрузки ЭРЭ, Кн (коэффициенты нагрузки - это отношение фактического значения воздействующего фактора к его номинальному или максимально допустимому значению), пользуясь таблицей 2.
2. Определить номинальные интенсивности отказов радиоэлементов о, пользуясь таблицей 3.
Номинальная интенсивность отказов о - это значение интенсивности отказов при коэффициенте нагрузки Кн=1 и температуре окружающей среды Т=20°С.
3. Определить коэффициент влияния нагрузки и Т, °С - α, пользуясь таблицей 4.
4. Определить интенсивность отказов ЭРЭ по формуле (1):
| (1),
| 5. Интенсивность отказов устройства определить по формуле (2):
Λ=λ1+λ2+λ3+…+λп =
| (2),
| где – интенсивность отказов компонентов, входящих в устройство.
6. Учесть влияние на надежность устройства условий эксплуатации. Для этого в формулу (2) ввести поправочные коэффициенты, формула (3):
| (3),
| где К1 - коэффициент влияния механических воздействии, таблица 5;
К2 - коэффициент влияния влажности, таблица 6;
КЗ - коэффициент влияния атмосферного давления, таблица 7.
7. Определить среднюю наработку на отказ проектируемого устройства по формуле (4):
| (4),
| 8. Вероятность безотказной работы устройства, Р, вычислить по формуле (5):
Р =
| (5),
| где е – основание натуральных логарифмов;
Λ – интенсивность отказов устройства,1/ч;
t - время, в течение которого устройство должно работать безотказно.
|
|
Таблица 2. Коэффициенты нагрузки электрорадиоэлементов.
Наименование элемента
| Параметр, определяющий надежность
| Коэффициент нагрузки, Кн
| Рекомендуемые значения в режиме
| импульсный
| статистический
| Микросхемы*
| Максимальный выходной ток, Iвых.max
|
| -
| -
| Транзисторы
| Мощность, рассеиваемая на коллекторе, Рк
|
| 0,5
| 0,2
| Полупроводниковые диоды
| Обратное напряжение, Uобр.,
Выпрямленный ток, I
|
| 0,5
| 0,2
| Конденсаторы
| Напряжение на обкладках, U
|
| 0,7
| 0,5
| Резисторы
| Рассеиваемая мощность, Р.
|
| 0,6
| 0,5
| Трансформаторы
| Ток нагрузки, Iн
|
| 0,9
| 0,7
| Электрические соединители
| Коммутируемый ток, Iк
|
| 0,8
| 0,5
| Реле электромагнитные
| Коммутируемый ток, Iк
|
| 0,7
| 0,5
| Катушки индуктивности, дроссели
| Коммутируемый ток, Iк
|
| 0,8
| 0,6
|
Таблица 3. Номинальные интенсивности отказов электорадиоэлементов
Наименование
элемента
| Тип элемента
| Номинальная интенсивность отказов, λ0*10-6 1/ч
| Интегральные микросхемы
| Гибридные
Полупроводниковые
| 0,78
1,26
| Полупроводниковые диоды
| Универсальные
Выпрямительные
Импульсные
Стабилитроны
Варикапы
Светодиоды
Блоки выпрямительные
| 0,51
0,63
0,60
0,55
0,20
0,08
0,70
| Транзисторы
| Биполярные:
Малой мощности низкочастотные
Малой мощности среднечастотные
Малой мощности высокочастотные
Средней мощности низкочастотные
Средней мощности среднечастотные
Средней мощности высокочастотные
|
0,85
0,45
0,85
0,50
0,50
1,90
| Электровакуумные приборы
| Приемно-усилительные лампы
Электронно-лучевые трубки
Клистроны
Магнетроны
Лампочки накаливания (подсветки)
Неоновые лампы
| 1,80
2,05
3,60
54,00
0,50
0,76
| Резисторы постоянного сопротивления
| Углеродистые
Металлопленочные
Композиционные пленочные
Металлооксидные
Проволочные
Терморезисторы
| 0,30
0,20
0,20
0,20
0,62
0,35
| Резисторы переменного сопротивления
| Непроволочные
Проволочные
| 0,26
0,46
| Конденсаторы постоянной емкости
| Слюдяные
Керамические и стеклокерамические
Бумажные и металлобумажные
Пленочные и металлопленочные
С оксидным диэлектриком
| 0,18
0,37
0,19
0,85
0,45
| Конденсаторы подстроечные
| Керамические
| 0,50
| Конденсаторы переменной емкости
| С воздушным диэлектриком
С пленочным диэлектриком
С твердым диэлектриком
| 0,80
1,30
1,65
| Моточные изделия
| Трансформаторы питания
Трансформаторы
сигнальные низкочастотные
Катушки индуктивности
Дроссели
Фильтры промежуточной частоты
Вариометры
| 3,75
0,63
0,51
0,53
0,50
0,80
| Коммутационные изделия, соединители, элементы монтажа
| Переключатели малогабаритные (на одну клавишу, кнопку, переключение)
Выключатели (на один контакт)
Реле (на один контакт)
Разъемы (прямоугольные, цилиндрические, для печатного монтажа)
Элементы крепежные и монтажные, изделия присоединительные
Плата печатная
Пайка соединительная
Провод соединительный (на погонный метр)
Экран
Предохранитель плавкий
| 2,53
0,23
0,26
0,32
0,21
0,10
0,02
0,07
0,09
0,55
| Узлы РЭА
| Антенна
Антенна с обтекателем
Антенна следящая
Антенный переключатель
Антенна телескопическая
Антенна магнитная
Волноводы
Громкоговорители динамические, Вт:
0,1 – 0,5
1,0 – 30
Электропроигрывающие устройства
Магнитофонные панели
Индикаторные приборы
Фильтры акустоэлектронные
| 1,85
3,00
5,65
4,30
0,85
1,00
1,25
3,00
5,05
30,50
36,50
0,24
1,00
| Узлы РЭА механические
| Верньеро-шкальное устройство
Механизм настройки
Зубчатая передача
Редуктор зубчатый
Привод малогабаритный
Муфта малогабаритная
Шасси
Корпус
Соединения:
Паяное
Шарнирное
Гибкое
Жесткое
Уплотненное
| 4,00
1,40
2,20
0,23
4,90
0,73
1,00
0,12
0,0026
2,40
0,69
0,0026
0,73
51,45
| Источники питания
| Аккумуляторы
Батареи
Преобразователи
Выпрямители
| 9,68
152,50
29,50
0,95
| Электродвигатели
| Асинхронный
Синхронный
Постоянного тока
| 7,85
3,21
9,00
|
Таблица 4. Поправочные коэффициенты α.
Наименование, тип изделия
| T⁰ С
| Коэффициент нагрузки, Кн
| 0,2
| 0,4
| 0,5
| 0,6
| 0,7
| 0,8
| 1,0
| Транзисторы кремниевые
|
| 0,16
0,17
0,19
| 0,20
0,23
0,26
| 0,35
0,40
0,50
| 0,43
0,51
0,61
| 0,52
0,59
0,71
| 0,63
0,72
0,85
|
| Транзисторы германиевые
|
| 0,23
0,32
0,52
| 0,35
0,55
0,86
| 0,42
0,66
1,10
| 0,50
0,81
1,38
| 0,70
1,04
1,65
| 0,74
1,22
1,90
|
| Диоды кремниевые
|
| 0,77
0,92
1,04
| 0,79
0,94
1,11
| 0,81
0,97
1,16
| 0,83
1,00
1,22
| 0,85
1,04
1,30
| 0,88
1,08
1,39
|
| Диоды германиевые
|
| 0,15
0,23
0,53
| 0,30
0,41
0,86
| 0,39
0,51
1,13
| 0,50
0,63
1,40
| 0,62
0,76
1,75
| 0,74
0,91
2,13
|
| Конденсаторы слюдяные негерметичные
|
|
| 0,08
0,09
0,12
0,22
| 0,11
0,13
0,20
0,43
| 0,22
0,28
0,45
0,92
| 0,27
0,35
0,62
1,46
|
|
| Конденсаторы стеклянные, пленочные металлобумажные
|
|
| 0,36
0,42
0,61
0,97
| 0,49
0,54
0,75
1,40
| 0,64
0,80
1,19
2,10
| 0,80
1,10
2,00
2,80
|
|
| Конденсаторы оксидные
|
|
| 0,38
0,50
1,60
4,30
| 0,40
0,64
1,80
4,40
| 0,48
0,90
2,10
5,60
| 0,65
1,24
2,30
7,00
|
|
| Резисторы непроволочные
|
| 0,20
0,33
0,47
0,61
| 0,35
0,51
0,67
0,84
| 0,42
0,60
0,82
1,07
| 0,50
0,76
1,08
1,46
| 0,60
0,94
1,43
2,05
| 0,72
1,11
1,70
2,48
| 1,00
1,71
2,81
4,40
| Резисторы проволочные
|
| 0,02
0,06
0,11
0,16
| 0,05
0,11
0,18
0,24
| 0,10
0,19
0,32
0,43
| 0,20
0,32
0,51
0,73
| 0,34
0,53
0,79
1,07
| 0,51
0,69
1,04
1,50
| 1,00
1,29
2,18
3,65
| Моточные изделия
|
|
| 0,10
0,20
0,30
| 0,10
0,20
0,40
| 0,20
0,50
1,20
| 0,30
1,20
2,50
| 0,60
1,80
4,10
| 1,00
3,00
8,60
|
Таблица 5. Поправочные коэффициенты влияния механических воздействий.
Условия эксплуатации
| Значение коэффициента К1
| При вибрации
| При ударных воздействиях
| При суммарных воздействиях
| Лабораторные
| 1,00
| 1,00
| 1,00
| Стационарные
| 1,04
| 1,03
| 1,07
| Автомобильные
| 1,35
| 1,08
| 1,46
| Железнодорожные
| 1,40
| 1,10
| 1,54
| Корабельные
| 1,30
| 1,05
| 1,37
| Самолетные
| 1,46
| 1,13
| 1,65
|
Таблица 6. Поправочные коэффициенты влияния влажности.
Влажность, %
| Температура, ⁰ С
| Значение коэффициента К2
| 60 – 70
| 20 – 40
| 1,0
| 90 – 98
| 20 – 25
| 2,0
| 90 – 98
| 30 – 40
| 2,5
|
Таблица 7. Поправочные коэффициенты влияния атмосферного давления.
Высота, км
| Значение коэффициента К3
| 0 - 1
| 1,0
| 1 – 3
| 1,1
| 3 – 8
| 1,2
| 8 – 15
| 1,3
| 15 – 30
| 1,4
|
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | Поиск по сайту:
|