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 б , в данном случае это резистор и интенсивность отказов б’.

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{-б *To*[n* (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/{б *[n* (Ni*ki’)]} (2)

To=1/((1*

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

P(t)=exp{-б *To*[n* (Ni*ki’)]},

P(t)=

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

To=1/{б *[n* (Ni*ki’)]}

To=1/((1*

Табл. 2. Показатели для расчета надежности

Показатель	Обозначение	Расчетные данные
Базовый элемент, 1/ч	б	1*
Коэффициент условий эксплуатации	ku	5
Интенсивность отказов	б’	б* ku= (1* )*5 = 5*
Времы работы, ч	t	5000
Элемент расчетной схемы		Э1	Э2	Э3	Э4
Число элементов	Ni	1	1	8	1
Коэффициент надежности	Ki	2	2	10	1
Коэффициент нагрузки	Kn	0	0,7	0,8	0
Коэффициент электрической нагрузки	a1	1	1	1	1
Коэффициент температуры	a2	1	1	1	1
Коэффициент нагрузки мощности	a3	1	1	1	1
Коэффициент использования	a4	1	4,2	4,4	1
Произведение коэффициентов (а)	*a	1	4,2	4,4	1
Коэффициент надежности		10	22	210	5
		10	22	1680	5
		1717
Наработка до отказа, ч	To	1/[б’*(Ni*ki’)]=69930069,93007
вероятность	Р(t)	е[-б’*To*(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.