Расчет надежности для электрогитары

Рассчитаем основные показатели надежности для электрогитары формы Stratokaster. Схема приведена в приложении. На инструменте установлено три преобразователя. Для пуска сигнала переключателем выбирают нужный датчик, затем сигнал переходит в темброблок, где обрабатываются верхние либо нижние частоты, проходит через регулятор громкости и подается на выход.

Места установки и количество преобразователей определены не случайно: гармоническим анализом токов гитары установлено, что различные способы извлечения звуков, а также различные места установки преобразователей (у конца грифа, вблизи подставки, в любых промежуточных положениях) сильно влияют на спектральный состав сигнала, снимаемого с преобразователя.

Определим исходные данные для расчета надежности электрогитары:

· тип, количество, номинальные данные элементов

· режим работы, температура среды и другие параметры

· коэффициент использования элементов

· коэффициент условий эксплуатации системы

· определяется базовый элемент lб, в данном случае это резистор и интенсивность отказов lб’.

по формуле: ki'=a1*a2*a3*a4*ki*ku определяется коэффициент надежности

Сведем все известные данные в таблицу.

Определяются основные показатели надежности схемы с параллельным соединением элементов:

вероятность безотказной работы одного случая:

P(t)=exp{- lб *To*[n* S (Ni*ki’)]}, (1)

где, Ni - число одинаковых элементов в схеме
n - общее число элементов в схеме, имеющих основное соединение

P(t)=

Так как данные во всех остальных случаях совпадают с первым, то и результат будет совпадать с первым.

наработка на отказ одного случая:

To=1/{ lб *[n* S (Ni*ki’)]} (2)

To=1/((1*

вероятность безотказной работы системы в целом рассчитаем по формуле (1):

P(t)=exp{- lб *To*[n* S (Ni*ki’)]},

P(t)=

наработка на отказ всей системы в целом рассчитаем по формуле (2):

To=1/{ lб *[n* S (Ni*ki’)]}

To=1/((1*

Табл. 2. Показатели для расчета надежности

Показатель	Обозначение	Расчетные данные
Базовый элемент, 1/ч	lб	1*
Коэффициент условий эксплуатации	ku
Интенсивность отказов	lб’	lб* ku= (1* )*5 = 5*
Времы работы, ч	t
Элемент расчетной схемы		Э1	Э2	Э3	Э4
Число элементов	Ni
Коэффициент надежности	Ki
Коэффициент нагрузки	Kn		0,7	0,8
Коэффициент электрической нагрузки	a1
Коэффициент температуры	a2
Коэффициент нагрузки мощности	a3
Коэффициент использования	a4		4,2	4,4
Произведение коэффициентов (а)	*a		4,2	4,4
Коэффициент надежности
Наработка до отказа, ч	To	1/[lб’*S(Ni*ki’)]=69930069,93007
вероятность	Р(t)	е[-lб’*To*S(Ni*ki’)]=0,36

По результатам расчета можно сделать выводы:
1. Наработка до отказа устройства: To=69930069,93007 ч. или 7982,8847 года.
2. Вероятность безотказной работы: p(t)=0,36. Вероятность того, что в пределах заданного времени работы t в заданных условиях работы не возникнет отказа.