close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

КУРСОВОЙ

код для вставкиСкачать

СОДЕРЖАНИЕ
Введение..................................................................................5
1.Постановка задачи6
2.Выбор элементов печатного узла.10
3. Методика прогназирования расчётным способом показателей безотказности РЭУ.....13
4.Оценка показателей безотказности печатного узла.16
5.Анализ результатов решения.25
Заключение26
Список использованых источников27
Приложения28
ВВЕДЕНИЕ
Усилители переменного напряжения являются наиболее распространенным типом электронных усилителей на дискретных элементах. Он выполняется на основе низкочастотного усилителя. Усилитель переменного напряжения отличается от УНЧ специальной формой частотной характеристики (большая полоса пропускания, наклон частотной характеристики в полосе пропускания и т.д.), большей стабильностью коэффициента усиления, меньшей величиной нагрузочного сопротивления. Все эти требования выполняются при использовании глубокой частотно зависимой обратной связи.
Усилитель, которому предстоит иметь дело только с переменными сигналами, с разделительными конденсаторами, как на входе, так и на выходе, может работать с одним источником питания, а не с двумя, как потребовалось бы в противном случае. Эти усилители предназначены для исследования ,настройки и испытания систем и приборов, используемых в радиоэлектронике, связи, вычислительной и измерительной технике. приборостроении, акустике для работы с измерительными конденсаторными микрофонами. Режим работы - усилительный, а характер тока, протекающий через элементы - переменный. [7]
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
1.1 Обоснование оцениваемых показателей надежности печатного узла.
Целью данного курсового проекта является проведение прогнозирования расчетным способом показателей безотказности РЭУ с учётом электрического режима, условий эксплуатации, конструкторско-технологических и других особенностей элементов, полученных расчётным способом. Сформировать и закрепить навыки, применяемые для решения задач, связанных с аналитическим и экспериментальным исследованием конструкций, технологий и надёжности РЭС.
В результате необходимо определить следующее:
1)среднее время безотказной работы;
2)вероятность безотказной работы за время;
3)гамма-процентную наработку до отказа.
Для решения поставленной задачи необходимо следующее:
1)законы распределения времени до отказа каждого элемента РЭУ;
2)заданное время безотказной работы РЭУ;
3)значение гамма.
1.2. Анализ задания на проектирование
Исходными данными для выполнения расчетов, согласно заданию на курсовое проектирование, являются:
1) Рассматриваемое электронное устройство - печатный узел (электронный модуль), включающий определённое количество однотипных каскадов, электрически не соединённые между собой, кроме цепей питания и общего провода;
2) Возможность восстановления работоспособного состояния электронного устройства после его отказа - восстанавливаемое изделие;
3) Электрическая схема каскадов;
4) Количество однотипных каскадов - 35;
5) Информация о параметрах элементов;
6) Вид электрического монтажа - двусторонний печатный;
7) Количество сквозных металлизированных отверстий на печатной плате 32% от общего числа отверстий;
8) Для цепей питания, входных и выходных сигналов каскадов предусмотреть соединитель;
9)Условия эксплуатации по ГОСТ 15150-69 УХЛ2;
10) Вид приёмки элементов - приёмка ОТК (приёмка "1");
11) Перегрев в нагретой зоне печатного узла ∆tз = 20◦С; средний перегрев воздуха в РЭУ ∆tв = 17◦С;
12) Заданное время работы, указанное заказчиком tр=1000 ч;
Анализ исходных данных представлен в таблице 1.1.
Таблица 1.1 - Анализ исходных данных
Элементы каскада
Данные необхо-димые для расчёта
Данные явно указан-ные в задании
Данные отсутствующие в заданииДанные, которые будут найдены в процессе анализа и расчёта печатного узлаКонденсаторы С1,С2+-Параметры конденсаторов С1,С2 резисторов R1,R2,R3, микросхемы DA1, соединителя XP1; коэффициент приёмки, соответствующие приёмке "1"; эксплуатационные интенсивности отказов элементов; конкретные условия эксплуатации
элементов для УХЛ 2.Поправочные коэффициентыМикросхема DA1-Резисторы R1,R2,R3-Соединитель XS1-Соединения пайкой-Плата со сквозными металлизированными отверстиями-Напряжение питания+Рабочая частота+ Определению подлежат показатели P(tр), T0, Tγ при γ=99%.
Исходных данных достаточно для решения поставленной задачи.
Все исходные данные необходимы и достаточны для решения поставленной задачи.
На рисунке 1 представлена принципиальная схема усилителя переменного напряжения с однополярным источником питания:
Рис.1 Принципиальная схема усилителя переменного напряжения с однополярным источником питания
ВЫБОР ЭЛЕМЕНТОВ ПЕЧАТНОГО УЗЛА.
2.1. Уточнение параметров элементов
В таблице 2.1 приведены значения параметров элементов.
Таблица 2.1
ОбозначениеНоминал и допускПримечаниеC1,С2С=〖15 мкФ〗_(-20%)^(+50%)-R1R=〖1кОм〗_(-5%)^(+5%)-R2R=〖1кОм〗_(-5%)^(+5%)-R3R=〖100кОм〗_(-10%)^(+10%)-Uпит〖12В〗_(-10%)^(+10%)-f-100...20000 Гц
Параметры ИМС К140УД12 [5]:
Таблица 2.2
№ПараметрЗначение1Напряжение питания 15 В2Максимальное выходное напряжениене менее 10 В3Напряжение смещения не более 6 мВ4Входной токне более 30 мкА
не более 190 мкА5Разность входных токовне более 6 нА6Ток потребленияне более 30 мкА
не более 190 мкА7Коэффициент усиления напряжения
не менее 50000 не менее 250008Максимальная скорость нарастания выходного напряженияне менее 0,01 В/мкс не менее 0,1 В/мкс9Коэффициент ослабления синфазных входных напряженийне менее 70 дБ10Средний температурный дрейф напряжения смещения7мкВ/°C 3 мкВ/°C
В таблице 2.3 сведены предельно допустимые режимы работы операционного усилителя:
Таблица 2.3
№ПараметрЗначение1Напряжение питания(3...16,5) В2Входное синфазное напряжениене более 10 В3Входное дифференциальное напряжение20 В4Сопротивление нагрузкине менее 5 кОм5Емкость нагрузкине более 100 пФ6Температура окружающей среды-60...+85 ° C
Обоснование типа и типоразмера соединителя 6Р-100В.
Соединители электрические низкочастотные прямоугольные для печатного и объемного монтажа типа 6P врубного сочленения без фиксации и с фиксацией сочлененного положения по ТУ ИЮ0.364.030 предназначены для работы в электрических цепях постоянного, переменного частотой до 3МГц и импульсивного токов. Вид климатического исполнения УХЛ 2 ГОСТ 15150-69.
Технические требования к соединителю 6Р-100В сведены в таблицу 2.4 [6]:
Таблица 2.4
ПараметрЗначениеСила электрического тока на каждый контакт при его равномерной нагрузке, А2Напряжение, В (ампл.)250Сопротивление контактов, мОм15Сопротивление изоляции, МОм1000Емкость между любыми контактами, пФ6Прочность изоляции, В500Усилие расчленения контактов с контрольным калибром, Н0,15Усилие расчленения блочных соединителей, Н150Рабочий диапазон температур, ℃-60...115Наработка, ч1500Число сочленений-расчленений500Минимальный срок сохраняемости соединителя, лет25
2.3 Выбор типов и типоразмеров элементов каскада.
Исходя из анализа полученной электрической схемы, выбрали необходимые типы и типоразмеры элементов РЭУ. Параметры элементов получили из ГОСТов на эти элементы. Делительные резисторы R1,R2 и делительные конденсаторы С1,С2 нужно взять с высоким значением сопротивления и соответственно емкости, для того чтобы не нагружать входное напряжение, заземление и операционный усилитель. Для нормальной работы схемы можно выбирать операционный усилитель с коэффициентом усилия равным 100. [4]
МЕТОДИКА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РАСЧЕТНЫМ СПОСОБОМ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БЕЗОТКАЗНОСТИ РЭУ.
Метод расчета показателей безотказности РЭУ.
При подсчёте значения суммарной интенсивности отказов РЭУ с учётом электрического режима и условий эксплуатации, используется выражение [1]:
λ_РЭУ=K_(Э.ОБ)∙∑_(j=1)^k▒〖λ_0j∙n_j 〗, (3.1)
где λ_0j - среднегрупповое значение интенсивности отказов элементов j-й группы, найденное с использованием справочников, j = 1,...,k;
n_j - количество элементов в j-й группе, j = 1,...,k;
k - число сформированных групп однотипных элементов.
K_(Э.ОБ) - обобщенный эксплуатационный коэффициент, выбираемый по таблице в зависимости от условий его эксплуатации.
С использованием гипотезы об экспоненциальном законе надёжности подсчитывают другие показатели надёжности.
T_0=1⁄(λ_РЭУ ), (3.2)
Вероятность безотказной работы за заданное время t_з
P_РЭУ (t_з )=e^(-t_з∙λ_Σ (v))=e^((-t_з)/T_0 ) (3.3)
Гамма-процентная наработка до отказа T_γ определяется, как решение уравнения
P(T_γ )=γ/100 (3.4)
В случае экспоненциального распределения времени до отказа
T_γ=-ln⁡〖(γ/100)〗/λ_РЭУ =-T_0 ln⁡〖(γ/100)〗, (3.5)
3.2. Модели прогнозирования эксплуатационной интенсивности отказов элементов.
В таблице 3.1 приведены формулы расчета интенсивности отказов [1]:
Таблица 3.1 - Формулы для расчета интенсивности отказов.
Класс элементов Вид математической модели Интегральные микросхемы, работающие в облегченных электрических режимах λ_Э=λ_Б K_Р K_ИС K_корп K_V K_Э K_П Резисторы постоянные металлодиэлектрические λ_Э= λ_Б K_Р K_R K_M K_Δ K_Э K_П Соединитель (розетка) λ_Э= λ_Б K_р K_K K_n K_Э K_П Платы со сквозными металлизированными отверстиями (пайки отверстий) λ_Э= λ_Б [N_1 K_сл+N_2 (K_сл+13)]K_t K_Э K_П Соединения, в том числе пайкой λ_Э= λ_Б K_t K_Э K_П Конденсатор оксидно-электролитический алюминиевый λ_Э= λ_Б K_р K_д K_э K_п В таблице 3.2 приведены пояснения величин, входящих в математические модели [1]:
Таблица 3.2 - Пояснения величин (параметров), входящие в математические модели. Параметр Пояснения Составляющие, входящие в модели для всех видов элементов λ_Б Базовая интенсивность отказов элементов данной группы (или конкретного типа), отвечающая температуре окружающей среды +25 ºС и номинальной электрической нагрузке, т.е. значению коэффициента электрической нагрузке K_н = 1. K_Р Коэффициент режима работы, зависящий от электрической нагрузки (коэффициента K_н) и температуры корпуса элемента. K_t Коэффициент, зависящий от температуры корпуса элемента (компонента) K_Э Коэффициент эксплуатации, зависящий от жесткости условий эксплуатации РЭУПродолжение таблицы 3.2
K_П Коэффициент приемки, учитывающий степень жесткости требований к контролю качества и правила приемки элементов (компонентов РЭУ) в условиях производства Составляющие, входящие в модели интегральных микросхем (ИМС) K_ИС Коэффициент, учитывающий количество элементов в ИМС или бит (для ИМС памяти) K_корп Коэффициент, учитывающий тип корпуса 〖 K〗_V Коэффициент, учитывающий напряжение питания для КМОП ИМС Составляющие, входящие в модели для конденсаторов K_с Коэффициент, зависящий от значения номинальной емкости. Составляющие, входящие в модели для резисторов K_R Коэффициент, зависящий от значения номинального сопротивления K_M Коэффициент, зависящий от значения номинального мощности (для металлодиэлектрических резисторов) K_Δ Коэффициент, зависящий от назначения допуска на сопротивление (для металлодиэлектрических резисторов) Составляющие, входящие в модели для изделий коммутации и соединителей K_K Коэффициент, зависящий от количества задействованных контактов K_n Коэффициент, зависящий от количества сочленений-расчленений n (соединители) Составляющие, входящие в модели для печатных плат с металлизированными сквозными отверстиями λ_Б Базовая интенсивность отказов межсоединений в зависимости от технологии K_сл Коэффициент, учитывающий количество слоев n в плате N_1 Количество сквозных отверстий, пропаянных способом "пайка волной" N_2 Количество сквозных отверстий, пропаянных ручным способом ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ БЕЗОТКАЗНОСТИ ПЕЧАТНОГО УЗЛА.
4.1. Уточнение исходных данных, используемых для прогнозирования эксплуатационной безотказности элементов.
Уточненный расчет показателей безотказности функционального модуля, выполненного с использованием печатного монтажа. Печатная плата двухслойная с металлизированными сквозными отверстиями. Общее количество отверстий на печатной плате 1012, из них металлизацию имеют 324 отверстий. Электрическое соединение модуля с РЭУ, в составе которого он будет функционировать, осуществляется посредством соединителя типа СНП101. Уровень качества элементов(компонентов), используемых в модуле, соответствует приеме "1" - приемке ОТК. Модуль предназначен для эксплуатации в составе подвижной аппаратуры категории исполнения УХЛ 2 по ГОСТ 15150-69. Заданное время работы, указанное заказчиком, составляет t_р=1000ч. Интересующие показатели безотказности - T_0, Р(t_р ) и T_γ при γ = 95%.
Уточненные данные в таблице 4.1 и 4.2 взяты из источника [1] и [3]:
Таблица 4.1 - Уточненные характеристики элементов РЭУ.
Элемент λ_Б, ∙〖10〗^(-6) 1/ч K_Э K_П K_Н Количество
n_jИМС0,0281,55,50,35 1Конденсатор
оксидно-электролитический
алюминиевый0,173
1,5 5 0,048 3Резисторы
постоянные
металлодиэлектри-ческие0,044
1,5 3 0,5 4Соединитель (розетка)0,00411,32,50,5 1МО на печатной плате17∙〖10〗^(-6)1,75- 324Соединения пайкой волной69∙〖10〗^(-6)1,75- 688 В таблице 4.2 сведены уточненные типоразмеры элементов РЭУ:
Элемент, компонентПозиционное обозначениеТипФункциональное назначениеКоличествоПримечание
Предельная рабочая температураИМСDA1К140УД12прецизионный предварительный усилитель 142 элемента85℃КонденсаторыC1,С2К50-15алюминиевый
оксидно-электролитический 2 С=〖15 мкФ〗_(-20%)^(+50%) U=250 В
125℃РезисторыR1,R3С2-33Нпостоянные непроволочные 2 R=〖100кОм〗_(-10%)^(+10%) P=0,25 Вт
155℃РезисторR2С2-33Нпостоянный непроволочный 1 R=〖1кОм〗_(-5%)^(+5%) P=0,25 Вт
155℃СоединительXS16P-100Bэлектрический низкочастотный прямоугольный для печатного и объемного монтажа 1100 контактов,
t_п=30℃, n≈80 за время t_р 85℃МО, пропаянные волной - - - 324Количество отверстий N_1-Соединения пайкой волной - - -
688Дополнительно к МО пропаянных волной-Таблица 4.2 - Уточненные типоразмеры элементов РЭУ.
4.2. Определение коэффициента электрической нагрузки для активного элемента (конденсатор).
Для расчета коэффициента электрической нагрузки учитываются наиболее влияющие на надежность элемента факторы. Для конденсатора таковым фактором является напряжение. Для остальных же элементов выбираем рекомендуемые коэффициенты электрической нагрузки из диапазона [0,2...0,6].
Расчет K_Н для конденсатора:
т.к входное напряжение в нашем усилителе равняется 12 В, то из этого следует что оно будет максимально падающим на конденсатор. Из технических условий на конденсатор, находим предельно допустимое рабочее напряжение: 250 В [4]. Из этого следует что:
K_Н=U_раб/U_max =12/250=0,048
В таблице 4.3 сведены значения коэффициента нагрузки всех элементов:
Таблица 4.3 - Значения коэффициента нагрузки элементов РЭУ
ЭлементС1С2R1R2R3DA1XS1K_Н0,0480,0480,40,40,40,350.5
4.3. Расчет параметров безотказности элементов РЭУ
Определим максимальную температуру элементов в составе РЭУ. Для учета влияния температуры на эксплуатационную интенсивность отказов элементов λ_Э принято во внимание верхнее значение предельной рабочей температуры (t_(раб мах)=+45 ℃), соответствующее РЭУ исполнения УХЛ 2 по ГОСТ 15150-69, и возможное увеличение предельной рабочей температуры на значение ∆t_c=+10 ℃ за счет нагрева (солнечными лучами) РЭУ и, следовательно, модуля в составе РЭУ (см.п.5.4 ГОСТ 15150-69).
Предельная рабочая температура t_(эл мах) теплонагруженных элементов (ИМС, мощные резисторы) определена как:
t_(эл мах)=(t_(раб мах)+∆t_c )+∆t_з=45+10+31=86 C^0
где ∆t_з - перегрев в нагретой зоне печатного узла.
Предельная рабочая температура t_(эл мах) нетеплонагруженных элементов (конденсаторов, слабонагруженных резисторов, соединитель) подсчитана как:
t_(эл мах)=(t_(раб мах)+∆t_c )+∆t_в=45+10+28=83 C^0
где ∆t_в - средний перегрев воздуха внутри конструкций РЭУ.
Рассчитаем поправочные коэффициенты моделей эксплуатационной интенсивности отказов и полученные результаты занесем в таблицу 4.4:
Для интегральных микросхем K_Р вычисляется по формуле:
K_Р=0,045exp(3,1K_обл)∙exp[B(t_окр-25)](4.1)
Для резистора K_Р вычисляется по формуле:
K_Р=Aexp[B((t_окр+273)/N_T )^G]∙exp⁡{〖[(K_Н/N_S )〖((t_окр+273)/273)〗^J]〗^H}(4.2)
Для конденсаторов〖 K〗_Р вычисляется по формуле:
K_Р=A[(K_Н/N_S )^H+1]∙exp[B((t_окр+273)/N_T )^G](4.3)
Для соединителя K_Р вычисляется по формуле:
K_Р=exp⁡[9000(1/(298+t_окр )-1/(273+t_окр+t_п∙exp⁡[-1,86-K_Н]))] (4.4)
Коэффициенты берутся из учебного пособия "Расчет показателей надежности радиоэлектронных средств". Позиционное обозначениеКоличество n_j K_н λ_Б×〖10〗^(-6) 1⁄ч
Вид математической модели расчета λ_Э Значение поправочного коэффициента ∏_i▒K_i λ_Эj n_j×〖10〗^(-6) 1⁄ч
K_ИС K_Р K_t K_корп K_V K_C K_R K_M K_Δ K_K K_n K_Э K_П DA1 1
0,35 0,028 λ_Э=λ_Б K_Р K_ИС K_корп K_V K_Э K_П 1,235 0,662 1
3 1,5 5,5
19,23
0,5245 R1 1 0,4 0,044 λ_Э= λ_Б K_Р K_R K_M K_Δ K_Э K_П 0,490 1 0,7
1 1,5
3
1,9568
0,082 R2 1 0,4 0,044 λ_Э= λ_Б K_Р K_R K_M K_Δ K_Э K_П 0,585 2 0,7
1 1,5
3
3,5126
0,1631 R3 2 0,4 0,044 λ_Э= λ_Б K_Р K_R K_M K_Δ K_Э K_П 0,595 2 0,7
1 1,5
3
3,5632
0,3226 C1, C2 2 0,048 0,173 λ_Э= λ_Б K_р K_д K_э K_П 0,241 0,351 1,5
5
0,7811
0,2671 XS1 1 0,5 0,0041 λ_Э= λ_Б K_р K_K K_n K_Э K_П 2,2 24,14
0,4 1,3 2,5
67,3145
0,2759 ПЧ
с МО -
324
-
17∙〖10〗^(-6) См. табл. 3.2.1 4,111 1,7
5
34,9764
0,1488×〖10〗^(-6) СПВ 6 688 - 69∙〖10〗^(-6) 〖λ_Э=λ〗_Б K_t K_э K_п 4,111 1,7
5
34,9873
1,6588×〖10〗^(-6) Таблица 4.4 - Таблица поправочных коэффициентов к элементам РЭУ.
Наименование и позиционное обозначение элементаМодель прогнозированияМатематическое выражение поправочного коэффициентаЗначения
величинЗначения
найденных величинИнтегральная микросхема DA1λ_Э=λ_Б K_Р K_ИС K_корп K_V K_Э K_П
λ_Б см. табл. 5.3 [1]0,028 ∙〖10〗^(-6)-K_Р=0,045exp(3,1K_обл)∙exp[B(t_окр-25)]
B см. табл. 5.4 [1]
K_обл= F_ном⁄F_доп B=0,023
K_обл=K_Р= 0,634
t_окр=45 ℃
K_н= 0,35
K_корп см. табл. 5.5 [1]1-K_V см. табл. 5.6 [1]3-K_ИС=A∙N^SA=0,478
N=42
S=0,258 K_ИС=1,234K_Э см. табл. 5.22 [1]1,5-K_П см. табл. 5.23 [1]5,5-Конденсаторы
C1, C2λ_Э= λ_Б K_р K_д K_э K_пλ_Б см. табл. 5.3 [1]0,173 ∙〖10〗^(-6)-K_Р=A[(K_Н/N_S )^H+1]∙exp[B((t_окр+273)/N_T )^G]
〖 N〗_T 〖,N〗_S,H,G, A, B см. табл. 5.11 [1]
A=0,0359
N_T=358
N_S=0,55
B= 4,09
H= 3
G= 5,9K_Р= 0,2732
t_окр=45 ℃
K_н= 0,048K_c=0,2∙C^0,23 C см. табл. 4.2C1, C3=15 мкФ
C2=2,5 мкФK_c=0,3827
K_c=0,2469K_э см. табл. 5.22 [1]1,5-K_п см. табл. 5.23 [1]5-Резисторы
R1,R2,R3λ_Э= λ_Б K_Р K_R K_M K_Δ K_Э K_Пλ_Б см. табл. 5.3 [1]0,044 ∙〖10〗^(-6)-K_Р=Aexp[B((t_окр+273)/N_T )^G ]∙exp⁡{[(K_Н/N_S ) ((t_окр+273)/273)^J ]^H }
A=0,26
N_T=343
N_S=0,878
B= 0,507K_Р= 0,5857
t_окр=45 ℃
K_н = 0,4
Продолжение таблицы 4.5.
Наименование и позиционное обозначение элементаМодель прогнозированияМатематическое выражение поправочного коэффициентаЗначения
величинЗначения
найденных величин
〖 N〗_T 〖,N〗_S,H,G, A, B, I см. табл. 5.13 [1]H= 0,886
G= 9,278
I= 1K_R см. табл. 5.15 [1]2-K_M см. табл. 5.14 [1]0,7-K_Δ см. приложения1-K_э см. табл. 5.22 [1]1,5-K_п см. табл. 5.23 [1]3
-Соединитель XS1λ_Э= λ_Б K_р K_K K_n K_Э K_Пλ_Б см. табл. 5.3 [1]0,0041∙〖10〗^(-6)
-K_Р=exp⁡[9000(1/(298+t_окр )-1/(273+t_окр+t_п∙exp⁡[-1,86-K_Н]))] t_п см. табл. 4.1 t_п=30 ℃K_Р= 2,131
K_К=exp⁡{〖[0,1(N-1)]〗^0,51064}
N=98K_к= 24,30
K_n=0,32exp⁡(0,0028∙n)n=50K_n= 0,4018K_э см. табл. 5.22 [1]1,3-K_п см. табл. 5.23 [1]2,5-Печатная плата с МОλ_Э= λ_Б [N_1 K_сл+N_2 (K_сл+13)]K_t K_Э K_Пλ_Б см. табл. 5.3 [1]17∙〖10〗^(-12)-N_1 см.табл.4.1 170-N_2 см.табл.4.1 0-K_сл=11-K_t=0,061∙t_окр-0,525t_окр=45 ℃K_t=4,111K_э см. табл. 5.22 [1]1,7-K_п см. табл. 5.23 [1]5-Соединения пайкой волнойλ_Э= λ_Б K_t K_Э K_Пλ_Б см. табл. 5.3 [1]69∙〖10〗^(-12)-K_t=0,061∙t_окр-0,525t_окр=45 ℃K_t=4,111K_э см. табл. 5.22 [1]1,7-K_п см. табл. 5.23 [1]5-
Определяем суммарную эксплуатационную интенсивность отказов РЭУ:
Λ_РЭУ =N∑▒〖λ_Эi n_i=〗 67,4497∙〖10〗^(-6) 1/ч
где n_i - i-я группа идентичных элементов, N - количество каскадов.
4.4. Определяем показатели безотказности РЭУ
Показатели безотказности РЭУ определяем используя экспоненциальный закон надежности:
Наработка на отказ: T_0=1/Λ_РЭУ ≈14435,46 ч Вероятность безотказной работы за время t_р=1000 ч: P_РЭУ (t_р )=e^(-t_р Λ_РЭУ )=e^(-t_р⁄T_0 )≈0,94271
Гамма-процентная наработка до отказа при γ = 99 %: T_γ=-(ln⁡(γ⁄100))/Λ_РЭУ =-T_0 ln⁡(γ⁄100)≈151ч
АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ РЕШЕНИЯ.
В результате вычислений получили следующие результаты:
Вероятность безотказной работы за время t_з=1000ч Р(t_з ) = 0,94271;
Наработка на отказ T_0 = 14435,46 ч;
Гамма-процентная наработка до отказа при γ = 99 % T_γ = 151 ч.
Следовательно, вероятность безотказной работы каскада за заданное время t_з=1000ч часов равняется Р(t_з ) = 0,94271. Это означает, что 94,271 % исследуемых устройств должны работать безотказно в течении t_з=1000ч часов работы.
Наработка на отказ равняется T_(0 )=14435,46 часов. Это значит, что N устройств будут в среднем иметь наработку до отказа, равную 342,3 часов.
Гамма-процентная наработка до отказа при γ = 99% равняется T_γ = 151 часа. Это означает, что у 99% исследуемых устройств в течение суммарной наработки, равной 151 часа, отказ не возникнет.
В целом, проанализировав полученные результаты можно сделать вывод, что исследуемый РЭУ обладает достаточно высокими временем безотказной работы, вероятностью безотказной работы за 1000 часов и гамма-процентной наработкой до отказа при γ = 99%. Так что его использование приемлемо при проектирование сложных и сложных для ремонта устройств. Большой срок службы оказывает значительную экономическую эффективность за счет редкого ремонта и уменьшения технического обслуживания РЭУ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе курсовой работы был сделан расчет показателей надежности РЭУ расчетным способом. Были получены данные о таких характеристиках как наработка на отказ, гамма-процентная наработка до отказа. По результатам вычислений определено, что данное РЭУ, состоящее из 35 однотипных каскадов является долговечным и надежным. Параллельное соединение каскадов позволяет своевременно обнаружить поломку и исправить её, таким образом улучшая экономически-эксплуатационные и ремонтные характеристики. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Боровиков С.М. Расчёт показателей надёжности радиоэлектронных средств: учеб.-метод. пособие / С. М. Боровиков, И. Н. Цырельчук, Ф. Д. Троян; под ред. С. М. Боровикова. - Минск: БГУИР, 2010. - 68 с.
2. Достанко А.П Разработка технологической документации на технологические процессы: учеб.-метод. Пособие. /А.П. Достанко.
3. Боровиков С.М. Теоретические основы конструирования, технологии и надежности: учеб.-метод. пособие / С. М. Боровиков, Т.В Малышева под ред. С. М. Боровикова. - Минск: БГУИР, 2004. - 55 с.: ил.
4. Першин В.Т. Основы радиоэлектроники : учеб.-метод. пособие / Першин В.Т. . - Минск:Выш.шк.,2006.-399 с.: ил.
5. http://www.chipinfo.ru/dsheets/ic/140/ud12.html параметры ИМС К140УД12.
6. http://www.ielectro.com.ua/pp_rdc=ie/GElem148684.html?fn_region=-5 -технические характеристики соединителя серии 6Р.
7. Галкина В.И Промышленная электроника учебное пособие для студентов МПЭК / В.И.Галкина. - Москва, 2003. - 345с.:ил
ПРИЛОЖЕНИЯ
1
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
106
Размер файла
1 589 Кб
Теги
курсовой
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа