4.5 Розрахунок надійності пристрою та заданої партії виробів

За основу розрахунку взято принцип визначення показника надійності системи по характеристикам надійності комплектуючих радіоелементів.

При розрахунку роблю два припущення. Перше, що відмови елементів є статично незалежними, що дає відносно реально існуючу систему оцінювання і друге, це те, що систему розглядаю як послідовну, тобто відмова одного елемента веде до відмови всієї системи.

Початковими даними для розрахунку служать значення інтенсивностей відмов всіх ЕРЕ та елементів конструкції.

Проводжу аналіз електричної схеми; виділяю групи радіоелементів, в межах яких інтенсивність відмов однакова (табл. 5).

Таблиця 5

Група компонентів РЕА	Кількість компонентів у групі (значення n), шт.	Інтенсивність відмов виділеної групи РЕА
Конденсатори електролітичні	3	1,65×10-6
Конденсатори керамічні	2	0,75×10-6
Резистори постійного опору	9	0,02×10-6
Діоди випрямні	7	2,0×10-6
Стабілітрони	1	1,7×10-6
Дроселі	1	0,175×10-6
Транзистори біполярні малопотужні	3	0,5×10-6
Транзистори біполярні великої потужності	2	1,9×10-6
Комутаційні пристрої	2	0,06×10-6
З’єднання пайкою	107	0,01×10-6
Провідники ізольовані	8	0,015×10-6

2. Знаходжу групові інтенсивності відмов по кожній виділеній групі за наступною формулою:

де - кількість ЕРЕ даного типу у групі; - інтенсивність відмов виділеної групи ЕРЕ; - позначення окремих груп ЕРЕ.

1. Конденсатори електролітичні:

n=3; λ_г=1,65×10 ^-6(1/год);

λ₁= λ_г × n =1,65×10 ^-6×3=4,95×10 ^-6(1/год).

2. Конденсатори керамічні:

n=2; λ_г=0,75×10 ^-6(1/год);

λ₂= λ_г × n =0,75×10 ^-6×2=1,5×10 ^-6(1/год).

3. Резистори постійного опору:

n=9; λ_г=0,02×10 ^-6(1/год);

λ₃= λ_г × n =0,02×10 ^-6×9=0,18×10 ^-6(1/год).

4. Діоди випрямні:

n=7; λ_г=2×10 ^-6(1/год);

λ₄= λ_г × n =2×10 ^-6×7=14×10 ^-6(1/год).

5. Стабілітрони:

n=1; λ_г=1,7×10 ^-6(1/год);

λ₅= λ_г × n =1,7×10 ^-6×1=1,7×10 ^-6(1/год).

6. Дроселі:

n=1; λ_г=0,175×10 ^-6(1/год);

λ₆= λ_г × n =0,175×10 ^-6×1=0,175×10 ^-6(1/год).

7. Транзистори біполярні малопотужні:

n=3; λ_г=0,5×10 ^-6(1/год);

λ₇= λ_г × n =0,5×10 ^-6×3=1,5×10 ^-6(1/год).

8. Транзистори біполярні великої потужності:

n=2; λ_г=1,9×10 ^-6(1/год);

λ₈= λ_г × n =1,9×10 ^-6×2=3,8×10 ^-6(1/год).

9. Комутаційні пристрої:

n=2; λ_г=0,06×10 ^-6(1/год);

λ₉= λ_г × n =0,06×10 ^-6×2=0,12×10 ^-6(1/год).

10. З’єднання пайкою:

n=107; λ_г=0,01×10 ^-6(1/год);

λ₁₀= λ_г × n =0,01×10 ^-6×107=1,07×10 ^-6(1/год).

11. Провідники ізольовані:

n=8; λ_г=0,015×10 ^-6(1/год);

λ₁₁= λ_г × n =0,015×10 ^-6×8=0,12×10 ^-6(1/год).

3. Знаходжу загальну інтенсивність відмов радіоелементів приладу.

,

де , , - коефіцієнти, які враховують умови експлуатації; - означає, що треба додати всі групові інтенсивності відмов. Згідно заданих умов експлуатації: =1,46; =2,5; =1,05.

Тоді становитиме:

.

4. Знаходжу середній час роботи виробу до першої відмови (при умові, що інтенсивність відмов постійна на протязі деякого часу).

.

Розраховую імовірність того, що на протязі заданого часу t_зад=1600 годин прилад буде працювати без відмов.

Отримане значення показника Р(t) дає підставу вважати, що імовірність безвідмовної роботи виробу досить низька.

Розрахуємо надійність роботи заданої партії виробів, вихідні дані:

• партія виробів - 2500 шт;

• коефіцієнт довіри - 0,8;

• кількість виробів на випр обувані - 20 шт;

• кількість відмов - 3 шт;

• технологічні коефіцієнти С₁ = 1,95; С₂ = 0,55;

• час випробування кожного виробу - 640 год;

• час роботи пристрою у споживача - 1600 год.

Розрахунок

— сумарний час випробувань;

N — кількість виробів, які поставили на випробування;

t_B — час випробувань кожного виробу.

.

,

,

.

Залишається визначити прогнозовану інтенсивність відмов даної партії виробів за 360 годин безперервної роботи у споживача:

,

,

,

.

Залишається визначити імовірність відмови виробу за 1600 годин безперервної роботи у споживача:

,

,

.

Висновок: результати розрахунку показують, що в найгіршому випадку імовірність відмови виробу за 1600 годи н безперервної роботи становитиме 88%, що є повністю допустимим.