Короткі теоретичні відомості. Тема: Розрахунок надійності вузла ЕОМ

Лабораторна робота №2

Тема: Розрахунок надійності вузла ЕОМ

Мета: Закріпити теоретичні знання і набути практичних навиків з розрахунку надійності ЕОМ. Навчитися оцінювати результати розрахунку та наводити рекомендації щодо шляхів підвищення надійності

Короткі теоретичні відомості

Надійність – це властивість виробу виконувати задані функції в певних умовах експлуатації при збереженні значень основних параметрів в заданих межах.

Надійність характеризується рядом розрахункових показників, найбільш важливими з яких є інтенсивність відмов, середнє напрацювання до відмови, імовірність безвідмовної роботи.

Імовірність безвідмовної роботи вказує на те, яка частина виробів із заданої їх кількості буде працювати безвідмовно протягом заданого часу t_p. Для більшості радіоелектронних пристроїв імовірність безвідмовної роботи залежить як від фізичних властивостей, так і від часу_, протягом якого пристрій повинен працювати безвідмовно:

P(t) = e^λ*tp,

де е – основа натурального логарифма;

λ – інтенсивність відмов.

Інтенсивністю відмов називають кількість відмов за одиницю часу, що приходиться на один виріб, який продовжує працювати в даний момент часу.

Інтенсивність відмов пристрою, що складається з mрізних елементів (рівнонадійних груп елементів), визначають по формулі:

_m

λ = λ₁ + λ₂ + λ₃ +... + λ_m = ∑ λ_i

^{i = 1}

де λ₁, λ₂, λ₃,... λ_m – інтенсивність відмов першого, другого, третього, m-го елементів (або груп елементів) з урахуванням всіх діючих факторів;

m – кількість груп рівнонадійних елементів.

Важливою характеристикою надійності виробів є середнє напрацювання до відмови ТСР. Допустимо,що певна кількість апаратів одного і того ж типу експлуатується пртягом заданого часу в певних умовах (при заданих змінах температури навколишнього середовища, тиску вологості і т. ін.). при цьому реєструється сумарна кількість годин t, протягом яких експлуатувалися всі апарати, і кількість відмов n, які виникали при цьому. Це означає, що час до виникнення відмови в одних виробів більший, а в других – менший за значення, яке розраховане за формулою. Тому відрізок часу від ввімкнення приладу до відмови не може повністю характеризувати властивості виробів.

Середнє напрацювання до відмови знаходять при перевірці великої кількості виробів. Чим більше значення ТСР, тим краща надійність виробу. Інтенсивність відмов і середнє напрацювання до відмови пов’язані між собою зворотньо пропорційною залежністю.

Інтенсивність відмов елементів виробу залежить від конструкції, якості виготовлення, умов експлуатації та електричних навантажень в схемі.

Всі елементи електронних пристроїв характеризуються допустимими навантаженнями по потужності розсіювання, струмах, напругах і т. ін. Отже, робота елементів при гранично допустимих навантаженнях зменшує термін їх служби і не гарантує надійності роботи. Зменшення навантажень до оптимальних збільшуй надійність роботи.

Хід роботи

 

Принципова електрична схема

В основі такого стабілізатора - використання побутового регульованого трансформатора або лабораторного ЛАТРа. Застосування автотрансформатора забезпечує більш високий ККД установки. Рукоятка регулювання автотрансформатора видаляється, а на корпусі замість неї співвісно встановлюють невеликий двигун з редуктором, які забезпечують зусилля обертання достатня для повороту бігунка в автотрансформаторі. Необхідна і достатня швидкість обертання - близько 1 обороту за 10 - 20 сек. Цим вимогам задовольняє двигун типу РД-09, який раніше застосовувався в самописних приладах. Управляє двигуном електронна схема. При зміні напруги в межах + - 10 вольт видається команда на двигун, який повертає бігунок до досягнення на виході напруги 220 В.

 

Таблиця 1.1 Вихідні дані для розрахунку

|№ п/п	Тип елемента	Кількість	Коеф. α.	Коеф. λ
	Мікросхеми напівпровідникові			0,01
	Конденсатори слюдяні, керамічні		0,13	1,8
	Транзистори ВЧ кремнієві		0,7	1,7
	Резистори недротяні пост.0,125-0,5		0,6	0,3
	Діоди імпульсні		0,35	1,2
	Світлодіоди		1,13	2,6
	Роз'єм (на один контакт)			0,05
	Пайки			0,02

Результати розрахунку:

Поправочний коефіцієнт К = 3,17

Інтенсивність відмов: 0,0002430756

Середня наробка на відмову, год (ТСР): 4113,94644299963

 

 

Графік залежності імовірності безвідмовної роботи пристрою від часу.

 

Рисунок 1.1 - Графік залежності імовірності безвідмовної роботи пристрою від часу.

Висновок: Закріпив теоретичні знання і набути практичних навиків з розрахунку надійності ЕОМ. Навчитися оцінювати результати розрахунку та наводити рекомендації щодо шляхів підвищення надійності