Розрахунок надійності лабораторного стенду - Лабораторний стенд-мультиплексор (блок мультиплексування)

Під надійністю розуміють властивість виробу виконувати завдання, функції, зберігати свої експлуатаційні показники в заданих межах на протязі необхідного часу або потрібного напрацювання.

Надійність виробу обумовлюється його безвідмовністю, ремонтопридатністю, збереженістю, а також довговічністю його частин.

Надійність - це фізична властивість виробу, яка залежить від кількості і якості вхідних в нього елементів, від умов, в яких вона експлуатується (чим вища температура навколишнього середовища, чим більша відносна вологість повітря, перевантаження при вібраціях і т. д., тим менша надійність від ряду інших причин).

Розглянуте рішення дає якісну характеристику надійності. Щоб зрівняти різні типи виробів або екземпляри одного і того ж типу необхідно мати якісну характеристику надійності (вона включає в технічні завдання на розробку).

Приведемо визначення показників надійності, а також зв'язаних з нею понять.

Безвідмовність - здатність виробу зберігати працездатність протягом деякого напрацювання без вимушених перерв.

Ремонтоздатність - властивість виробу, що полягає в його пристосованості попередженню, виявленню й усуненню відмов і несправностей шляхом технічного обслуговування і ремонтів.

Здатність до зберігання - здатність виробу зберігати експлуатаційні показники протягом і після терміну збереження і транспортування, встановленого в технічній документації.

Відмова - подія, що полягає в порушенні працездатності.

Розрізняють Повні відмови, коли стає неможливим подальше використання виробу, і Часткові, при яких виріб може частково виконувати свої функції. На підприємствах одні відмови можуть привести до часткової чи повної зупинки процесу, одержанню браку, а інші, більш серйозні - навіть до аварій.

Довговічність - властивість виробу зберігати працездатність до граничного стану з необхідними перервами для технічного обслуговування, Показниками довговічності можуть бути ресурс, термін служби й інші.

Ресурс - наробіток виробу до граничного стану, обговореного в технічній документації. Розрізняють ресурс до першого ремонту, міжремонтний, призначений, середній і інші.

Термін служби - календарна тривалість експлуатації виробу до моменту виникнення граничного стану, обговореного в технічній документації, чи до списання виробу. Можна розрізняти термін служби до першого капітального ремонту, між капітальними ремонтами, до зняття з експлуатації.

Термін гарантії - період, протягом якого виготовлювач гарантує і забезпечує виконання установлених вимог до виробу за умови дотримання споживачем правил експлуатації, збереження і транспортування.

Гарантійний наробіток - наробіток виробу, до завершення якого виготовлювач гарантує і забезпечує (наприклад, - шляхом постачання комплекту запасних частин) виконання визначених вимог до виробу за умови дотримання споживачем правил експлуатації, збереження і транспортування.

Технічне обслуговування - контрольні перевірки і профілактичні огляди виробу, за результатами яких здійснюється його ремонт. Дня підвищення надійності виробу проміжки часу між перевірками й оглядами повинні бути менше наробітку на відмову.

Однією із характеристик надійності являється ймовірність безвідмовної роботи виробу на протязі інтервалу часу.

Ймовірність безвідмовної роботи показує, яка частина виробу буде працювати справно через час t після включення.

При обробці результатів випробувань час їх проведення розбивають на однакові інтервали. Для кожного к-го інтервалу визначають: - число негодних елементів в к-му інтервалі ; - число придатних елементів, що залишилися до початку к-інтервалу, тобто до, де к=1,2,3...; - число не придатних елементів за час.

Показники безвідмовності елементів визначаються по таких формулах:

    - ймовірність відмови елементів за час - ймовірність безвідмовної роботи елементів за час - інтенсивність відмов елементів в момент - середнє напрацювання до відмови

Для періоду нормальної експлуатації елементів, коли можна прийняти, показники безвідмовності можна вирахувати по формулах:

Де е - основа натурального логарифму

В теорії надійності показано, що ймовірність безвідмовної роботи елементу з моменту до визначається:

Складемо таблицю інтенсивності відмов елементів лабораторного стенду.

Назва і тип елементу

Інтенсивність відмов

NI

Резистори:

    1) МЛТ - 0,125-1кОм 2) МЛТ - 0,125-470Ом 3) МЛТ - 0,125-2,2кОм
    0,043 0,043 0,043
    0,3 0,3 0,3
    0,4 0,4 0,4
    2,0 2,0 2,0
    16 16 1
    0,165 0,165 0,003096

Мікросхеми:

    1) К155ЛА3 2) К155ТМ2 3) КМ155ЛА4 4) К155ЛН1 5) К155ЛА1
    0,01 0,01 0,01 0,01 0,01
    1 1 1 1 1
    1 1 1 1 1
    1 1 1 1 1
    1 1 1 1 1
    0,1 0,1 0,1 0,1 0,1

Світлодіоди:

АЛ307БМ

0,2

0,4

0,6

2,0

17

1,632

Кнопки

КМ1-1

0,25

1

1

1

7

1,75

Тумблер МТ1

0,015

1

0,015

0,015

Роз'єми

Гніздо (роз'єми) штирькові

0,25

0,4

0,5

2,0

302

30

Транзистори

КТ315И

0,5

0,2

0,2

2,0

16

0,64

З'єднання пайкою

0,004

0,1

3,0

5,0

330

1,98

Разом :

Розрахункова величина інтенсивності відмовлень I - го елемента, приведена в таблиці 2.1, визначається по формулі:

, 1/год.

Розрахунок виконується для періоду нормальної експлуатації при наступних допущеннях:

Відмовлення елементів випадкове і незалежний;

Враховуються тільки раптові відмовлення;

Має місце експонентний закон надійності пристрою.

Сумарне значення інтенсивності відмов 1/год.

Середній час роботи пристрою до першої відмови становить

Визначаємо значення ймовірності безвідмовної роботи протягом часу: 500, 1000... 10000 год.

Розрахункова формула:

Р (0) = 1.0000000000 Е+00

Р (500) = 0, 98182863

Р (1000) = 0,96398745

Р (1500) = 0,94647048

Р (2000) = 0,92927181

Р (2500) = 0,91238567

Р (3000) = 0,89580636

Р (3500) = 0,87952833

Р (4000) = 0,8635461

Р (4500) = 0,8478542

Р (5000) = 0,8324476

Р (5500) = 0,81732089

Р (6000) = 0,80246904

Р (6500) = 0,78788708

Р (7000) = 0,77357009

Р (7500) = 0,75951326

Р (8000) = 0,74571186

Р (8500) = 0,73216125

Р (9000) = 0,71885688

Р (9500) = 0,70579426

Р (10000) = 0,69296901

T

P

0

1

2000

0.929

4000

0.863

6000

0.802

8000

0.745

10000

0.692

12000

0.643

14000

0.598

16000

0.554

18000

0.515

20000

0.478

22000

0.44

24000

0.41

26000

0.38

Похожие статьи




Розрахунок надійності лабораторного стенду - Лабораторний стенд-мультиплексор (блок мультиплексування)

Предыдущая | Следующая