Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ƒомашнее задание

вариант є1

 

 

по дисциплине: ќсновы теории надежности

 

ѕроверил ¬ыполнил

преподаватель студент гр. —ќа-311

 оваленко ¬. Ќ. є зач. кн. 11-—от-163

јфанасьев —.¬.

 

≈катеринбург

 

ѕроизвести (выполнить) полный расчет надежности триггера, представленного на рис.1:

 

–ис.1

 

ѕри следующих параметрах элементов:

- R1, R9 Ц ћЋ“- 0,25 Ц 10 кќм;

- R2, R8 Ц ћЋ“- 0,5 Ц 5,1 кќм;

- R3, R7 Ц ћЋ“- 0,5 Ц 3,0 кќм;

- R4, R5 Ц ћЋ“- 0,25 Ц 1,5 кќм;

- R6 Ц ћЋ“- 1 Ц 120 кќм;

- VT1, VT2 Ц ћѕ42ј;

- —1, —5 Ц ћЅћ Ц 1000 п‘;

- —3 Ц  50-6 Ц 0,1мк‘;

- —2, —4 Ц  ћ Ц 300 п‘;

- VD1, VD2 Ц ƒ9ј;

 

Ќапр€жение питани€ триггера Uп. = -12 ¬

”слови€ эксплуатации (¬ариант 1):

- автофургонные;

- = 35

 

Ќеобходимо найти интенсивность отказа, веро€тность безотказной работы и среднее врем€ работы до первого отказа триггера, если отказы его элементов распределены по экспоненциальному закону:

- дл€ лабораторных условий;

- дл€ условий эксплуатации;

ѕроизвести анализ полученных результатов и дать рекомендации по повышению надежности.

 

 

–ешение: ƒл€ определени€ надежности вычислим интенсивности отказов элементов -го типа в соответствии с учетом вли€ни€ нагрузки и условий эксплуатации по формуле , где - интенсивность отказов при нормальных услови€х, - коэффициент, учитывающий температуру, - коэффициент учитывающий вли€ние механических нагрузок.

 

ѕроизведем расчет электрических режимов работы резисторов:

 

 

ќпределим коэффициент нагрузки резисторов по формуле , где и - фактическа€ и номинальна€ мощности, рассеиваемые на резисторе:

 

 

 

»нтенсивность отказов резисторов:

 

 

ќпределим коэффициент нагрузки конденсаторов по формуле , где и - фактическое и номинальное напр€жение на конденсаторе:

 

 

 

 

»нтенсивность отказов конденсаторов:

 

 

ќпределим коэффициент нагрузки транзисторов по формуле , где и - фактическа€ и номинальна€ мощности, рассеиваемые на коллекторе транзистора:

 

 

»нтенсивность отказов транзисторов:

 

 

 

ќпределим коэффициент нагрузки полупроводниковых диодов по формуле , где и - фактический и номинальный токи:

 

 

»нтенсивность отказов диодов:

 

 

 

–езультаты расчета и табличные данные заносим в таблицу 1:

 

“аблица 1

Ќаимено-вание и тип эл-тов ќбозначение на схеме  ол-во эл-тов »нтенсив-ность отказов в номинальн. режиме –ежим работы ѕопра-вочный коэффициент ѕопра-вочный коэффициент
 оэф-фициент нагрузки “емпература среды
–езистор ћЋ“-0,25 R1 R4 R5 R9     0.4     0.23 1.458 0.134 0.536
–езистор ћЋ“-0,5 R2 R3 R7 R8   0.5   0.23 1.458 0.168 0.672
–езистор ћЋ“-1,0 R6   1.0   0.23 1.458 0.335 0.335
 онденсатор ћЅћ —1 —5   2.0   0.75 1.458 2.187 4.374
 онденсатор  ћ —2 —4   1.4   0.12 1.458 0.245 0.49
 онденсатор  50-6 —3   2.4 0.6   0.73 1.458 2.554 2.554
“ранзис тор ћѕ-42ј VT1 VT2   3.0   0.23 1.458 1.006 2.012
ƒиод ƒ9ј VD1 VD2   0.7   0.13 1.458 0.133 0.266

 

 

ќпределим интенсивность отказов триггера:

 

ƒл€ лабораторных условий:

ƒл€ условий эксплуатации:

 

ќпределим веро€тность безотказной работы триггера за 10000 часов:

 

ƒл€ лабораторных условий:

ƒл€ условий эксплуатации:

 

—реднее врем€ наработки до первого отказа триггера:

 

ƒл€ лабораторных условий:

ƒл€ условий эксплуатации:

 

ќсновна€ дол€ интенсивности отказов приходитс€ на металлобумажные и электролитический конденсаторы, а также на транзистор. ѕоэтому, в случае необходимости, конденсаторы ћЅћ могут быть заменены на керамические, электролитический алюминиевый конденсатор- на танталовый. √ерманиевый транзистор, можно заменить кремниевым, так как они имеют меньшие интенсивности отказов. Ћибо применить охлаждение.

 

«адана структурна€ схема дл€ расчета надежности системы:

 

 

–ис.2.

 

“аблица 2.

є элемента                              
0,8 0,8 1,0 0,3 0,2 0,01 0,01 5,0 5,0         0,01 0,01

 

 

ѕо известным интенсивност€м отказов ее элементов (приведены в таблице 2) предполага€, что отказы элементов распределены по экспоненциальному закону, определить:

- веро€тность безотказной работы системы;

- интенсивность отказа узла системы (обозначено пунктиром);

- среднее врем€ наработки до первого отказа узла системы;

Ќа основании выполненного расчета представить график , выводы и рекомендации по повышению надежности заданной резервированной системы.

 

–ешение:

 

–ис.3.

 

1. »з структурной схемы (рис. 3) видно, что система состоит из двух неравнонадежных устройств I и II. ¬еро€тность безотказной работы такой системы можно вычислить по формуле:

,

“ак как устройство I представл€ет собой последовательное соединение узлов a, b, c, d, e, то

“ак как устройство II представл€ет собой последовательное соединение узлов f и k, то

„тобы определить веро€тность и найдем веро€тность всех элементов замещени€ по формуле . ѕри экспоненциальном законе распределени€, предполагаетс€, что интенсивность отказов не зависит от времени и €вл€етс€ посто€нной ().

 

”зел Ђaї представл€ет собой дублированный узел с посто€нно включенным резервом, причем кажда€ часть узла состоит из двух последовательно соединенных (относительно надежности) элементов. „исло элементов основной и резервной цепи , а кратность резервировани€ , тогда:

 

”зел Ђbї представл€ет собой дублированный узел с посто€нно включенным резервом, кратность резервировани€ . ѕри резервировании неравнонадежных изделий:

 

 

”зел Ђсї- узел с одним нерезервированным элементом

 

 

”зел Ђdї представл€ет собой дублированный узел по способу замещени€.  ратность резервировани€ , при равной надежности всех элементов:

 

, где - интенсивность отказов основной системы.

 

 

¬ узле Ђеї применено резервирование с дробной кратностью и посто€нно включенным резервом. ¬ данном случае рассмотрим вариант, при котором число основных устройств , число резервных устройств , а общее число устройств .  ратность резервировани€ .

 

 

¬еро€тность безотказной работы устройства I будет равна:

 

 

¬еро€тность безотказной работы устройства II будет равна:

 

 

¬еро€тность безотказной работы резервированной системы будет:

 

 

 

2. »нтенсивность отказа узла системы (обозначено пунктиром), вычислим по формуле:

 

, где - частота отказов системы.

 

 

 

 

 

 

—реднее врем€ наработки до первого отказа узла системы:

 

 

ѕостроим график зависимости интенсивности отказов от времени, узла системы:

 

“аблица 3.

0.0-0.4 0.4-0.8 0.8-1.2 1.2-1.6 1.6-2.0 2.0-2.4 2.4-2.8 2.8-3.2
0.57 1.05 1.24 1.32 1.36 1.38 1.39 1.39

 

ѕо данным таблицы 3, строим гистограмму, а затем сглаживаем ее:

 

–ис.4.

 

 

¬ывод: ¬се методы повышени€ надежности принципиально могут быть сведены к следующим основным:

1. резервирование;

2. уменьшение интенсивности отказов системы;

3. сокращение времени непрерывной работы;

4. уменьшение среднего времени восстановлени€ работоспособного состо€ни€.

–еализаци€ указанных методов может осуществл€тьс€ при проектировании, при производстве, при эксплуатации.

–езервирование €вл€етс€ одним из наиболее эффективных методов повышени€ надежности технических систем. ќднако, данный метод не всегда оправдан из- за экономических соображений.

”меньшить интенсивность отказов системы можно следующими способами:

1) упрощение системы;

2) выбор наиболее надежных элементов;

3) облегчение электрических, механических, тепловых, и других режимов работы элементов;

4) стандартизаци€ и унификаци€ элементов и узлов;

5) совершенствование технологи производства;

6) автоматизаци€ производства;

7) проведение профилактических меропри€тий при эксплуатации аппаратуры.

Ќаиболее эффективными и многочисленными методами повышени€ надежности €вл€ютс€ методы, которые примен€ютс€ при проектировании технических устройств.   таким методам относ€тс€:

1) резервирование;

2) упрощение системы;

3) выбор наиболее надежного элемента;

4) создание схем с ограниченными последстви€ми отказов элементов;

5) облегчение электрических, механических, тепловых и других режимов работы элементов;

6) стандартизаци€ и унификаци€ элементов и узлов;

7) встроенный контроль;

8) автоматизаци€ проверок

 



<== предыдуща€ лекци€ | следующа€ лекци€ ==>
ѕ–»ћ≈„јЌ»я. [1] ¬ последующем тексте указаны страницы этого издани€ | 
ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-05-08; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1128 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

—тудент всегда отча€нный романтик! ’оть может сдать на двойку романтизм. © Ёдуард ј. јсадов
==> читать все изречени€...

2077 - | 1856 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.095 с.