- •Учебно-методический комплекс для студентов специальности 210601 санкт-петербург
- •1. Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.1. Объем дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.2. Перечень видов практических и контроля:
- •2. Рабочие учебные материалы
- •2.1. Рабочая программа (объем 180 часов)
- •Раздел 1. Основы конструирования эс (70 часов)
- •Раздел 2. Основы теории надежности эс (69 часов)
- •Раздел 3. Надежность оператора систем «человек-техника» (10 часов)
- •Раздел 4. Введение в оптимизацию и эффективность эс (27 часов)
- •2.2. Тематический план дисциплины
- •4. Введение в оптимизацию и эффективность эс 4.1. Введение в оптимизацию эс 4.2. Введение в эффективность эс
- •3.1. Человек-оператор как звено системы «человек-машина-среда»
- •3.2. Надежность человека-опе-ратора
- •2.3. Структурно-логическая схема дисциплины
- •3. Надежность оператора систем «человек-техника»
- •2.2. Показатели на-дежности неремон-тируемых и ремон-тируемых изделий
- •2.1. Основные термины и определения
- •2.3. Структурные модели надежности
- •2. Основы теории надежности эс
- •1.2. Основы системного подхода
- •1.4. Обработка статистических данных и проверка статистических гипотез
- •1.5. Планирование эксперимента при решении конструкторских задач
- •1. Основы конструирования эс
- •1.1. Общая характеристика современных эс
- •1.3. Модели эс
- •2.4.2. Лабораторный практикум
- •3. Информационные ресурсы дисциплины
- •3.1. Библиографический список Основной
- •Дополнительный
- •3.2. Опорный конспект
- •Раздел 3.2.1. Основы конструирования эс
- •Матрица планирования пфэ 22
- •Раздел 3.2.2. Основы теории надежности эс
- •3.2.1.1. Основные термины и определения
- •3.2.1.2. Показатели надежности неремонтируемых и ремонтируемых изделий.
- •3.2.1.3. Основы расчета надежности эс
- •3.2.1.4. Обеспечение надежности эс
- •Раздел 3.2.3. Надежность оператора систем «человек-техника»
- •3.2.3.1. Человек-оператор как звено системы
- •3.2.3.2. Надежность человека-оператора
- •3.2.4. Введение в оптимизацию и эффективность эс
- •3.2.4.1. Введение в оптимизацию эс
- •3.2.4.2. Введение в эффективность эс Эффективность операций в технике
- •Основные принципы исследования эффективности в технике
- •3.3. Учебные пособия
- •3.4. Методические указания к выполнению
- •3. Порядок выполнения работы
- •3.1. Определение погрешностей выходных параметров экстремальным методом
- •3.2. Определение погрешностей выходных параметров
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •Работа 3. Определение коэффициентов влияния отклонений значений устройств эс методом статистического планирования эксперимента
- •Фрагмент таблицы случайных чисел
- •Значения f-критерия Фишера (доверительная вероятность 0,95)
- •3.5. Задачники 1 и 2 для практических занятий. Методические указания к выполнению практических занятий
- •3.5.1. Выдача задания на курсовую работу (для очной формы обучения, 2 ч.)
- •3.5.2. Задачник 1. Обработка статистических данных и проверка статистических гипотез
- •Для оценки последнего результата измерений погрешности определения расстояния с помощью рлс
- •Для оценки на однородность двух серий измерений наработки до отказа и определения доверительного интервала для наработки
- •Методические указания к выполнению практических занятий по обработка статистических данных и проверка статистических гипотез
- •3.5.3. Задачник 2. Расчеты и преобразования схем надежности
- •Методические указания к выполнению практических занятий по расчетам и преобразованиям схем надежности
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
- •Содержание отчета
- •4.2.3. Методические указания к выполнению курсовой работы
- •Определение шифра эс по общности факторов, влияющих на выбор комплексных показателей надежности
- •Комплексные показатели надежности
- •Группы по влажности
- •Значения a3
- •Значения a4 для конденсаторов
- •Примерный вид технического задания
- •4.3. Текущий контроль
- •Тренировочные тесты Тест №1 (к введению и разделу 1 «Основы конструирования эс»)
- •Тест №2 (к разделу 2 «Основы теории надежности эс»)
- •Тест №3 (к разделу 3 «Надежность оператора систем человек-техника»)
- •Тест №4 (к разделу 4 «Введение в оптимизацию и эффективность эс»)
- •4.4. Итоговый контроль
- •Раздел 2 «Основы теории надежности эс»
- •Раздел 3 «Надежность оператора систем человек-техника»
- •Раздел 4 «Введение в оптимизацию и эффективность эс»
- •Содержание
Значения a4 для конденсаторов
Θ, ᵒ С |
a4 (необходимо учитывать допустимую температуру по ТУ) | |||||||
Коэффициент электрической нагрузки, Кн | ||||||||
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 | |
30 |
0,08 |
0,09 |
0,11 |
0,16 |
0,23 |
0,34 |
0,48 |
0,60 |
40 |
0,10 |
0,11 |
0,15 |
0,21 |
0,31 |
0,47 |
0,67 |
0,97 |
50 |
0,12 |
0,14 |
0,19 |
0,28 |
0,42 |
0,65 |
0,96 |
1,36 |
60 |
0,15 |
0,18 |
0,25 |
0,38 |
0,62 |
0,94 |
1,50 |
2,10 |
70 |
0,22 |
0,25 |
0,38 |
0,53 |
0,83 |
1,28 |
1,88 |
2,78 |
80 |
0,45 |
0,50 |
0,64 |
0,89 |
1,35 |
1,95 |
2,75 |
4,15 |
90 |
0,60 |
0,65 |
0,83 |
1,21 |
1,70 |
2,70 |
3,80 |
5,60 |
100 |
0,75 |
0,80 |
1,07 |
1,60 |
2,50 |
3,90 |
5,90 |
8,20 |
Таблица 35
Θ, ᵒ С |
a4 (разъемы) | ||||||
Коэффициент электрической нагрузки, Кн | |||||||
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 | |
30 |
0,01 |
0,17 |
0,27 |
0,43 |
0,53 |
0,77 |
1,17 |
40 |
0,11 |
0,20 |
0,32 |
0,48 |
0,63 |
0,91 |
1,36 |
50 |
0,12 |
0,23 |
0,36 |
0,53 |
0,74 |
1,06 |
1,56 |
60 |
0,20 |
0,29 |
0,39 |
0,65 |
0,86 |
1,26 |
1,87 |
70 |
0,22 |
0,31 |
0,46 |
0,76 |
1,00 |
1,56 |
2,28 |
80 |
0,26 |
0,34 |
0,53 |
0,88 |
1,16 |
1,76 |
2,68 |
90 |
0,30 |
0,40 |
0,60 |
1,00 |
1,36 |
2,10 |
– |
100 |
0,36 |
0,45 |
0,68 |
1,16 |
1,67 |
2,30 |
– |
При учете влияния температуры необходимо руководствоваться заданной максимальной температурой окружающей среды Θ и задаться возможным перегревом. Рекомендуется использовать сле-дующее соотношение T = Θ + (5…15) ̊ C, где T – температура работающего устройства, а Θ – максимальная температура окружающей среды.
Информация о показателях надежности элементной базы приведены в учебной литературе, например в [13], с. 292…299.
Последовательность расчетов.
1. Рассчитать значения λ для каждого ряда с учетом паек и дестабилизирующих факторов. Точность расчетов по всем пунктам – четыре значащих цифры после запятой.
2. Рассчитать вероятности безотказности каждого ряда. В качестве времени удобно взять величину порядка 100 часов.
3. По заданной схеме надежности изделия рассчитать величину интенсивности отказов ПП (Λ). При расчетах использовать зна-чение времени из п. 2 для пересчета значений λ в P(t) и обратно.
4. Определить значение заданного показателя безотказности.
5. Сделать выводы по работе.
Примерный вид технического задания
1. Наименование и область применения. Указать наименование (условное обозначение) изделия, задать категорию и группу.
2. Основание для разработки. Указать наименование документа, на основании которого разрабатывают изделие; организацию, утвердившую этот документ (Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»), и дату утверждения.
3. Цель и назначение разработки. Указать цель разработки (разрабатывается впервые или взамен какой продукции), назначение разработки (создание базового образца, проведение модификации, модернизации) и задачи, решаемые разработкой.
4. Источники разработки. Привести ссылки на литературные источники.
5. Технические требования. 5.1. Состав продукции и требования к конструктивному устройству. Указать наименование, количество и назначение составных частей; габаритные, установочные и присоединительные размеры; способы крепления; регулировку органов управления: виды покрытий и другие конструктивные требования к продукции и составным частям. Задать иерархию изделия, структурные уровни составных частей. Привести требования монтажной пригодности к продукции (поставка в собранном виде; не требующая разборки; максимально укрупненными транспортными блоками и т.д.). Указать массу продукции и ограничения на массу отдельных составляющих; требования к средствам защиты (от влаги, вибрации и др.), к взаимозаменяемости продукции и ее составных частей, к помехозащищенности и исключению помех, влияющих на другую продукцию, к виду (единичный, групповой и др.) и составу запасных частей, инструмента и принадлежностей; к организации электропитания и возможным источникам питания.
5.2. Показатели назначения. Указать основные технические параметры изделия, определяющие его целевое использование и применение, а также свойства, отражающие его техническое совершенство по уровню или степени потребляемого сырья, материалов, топлива и энергии при эксплуатации или потреблении (например, мощность, КПД, чувствительность, быстродействие и т.д.).
5.3. Требования к надежности. Задать режим работы. Опре-делить группу надежности. Указать требования к безотказности, до-лговечности, сохраняемости и ремонтопригодности. Выбрать номен-клатуру показателей и задать количественные значения показателей.
5.4. Требования к технологичности и метрологическому обеспечению. В соответствии со стандартами ЕСТПП привести требования к технологичности, задать номенклатуру и количественные значения в соответствии с ГОСТ 14.205-83.
Указать основные контролируемые параметры и исходные требования к методам и средствам измерений, квалификации персонала, условиям технического обслуживания и ремонта изделия.
5.5. Требования к уровню унификации и стандартизации. Привести требования к использованию стандартных и унифицированных сборочных единиц и деталей при разработке. Задать коэффициенты стандартизации и унификации.
Примечание к пп. 5.4 и 5.5. Коэффициенты унификации, стандартизации и комплексный коэффициент технологичности – ве-личины безразмерные и изменяются в пределах от 0 до 1.
5.6. Требования безопасности и требования по охране при-роды. Указать требования к обеспечению безопасности обслуживающего персонала; обеспечению охраны природы при производстве, эксплуатации, транспортировании, хранении, утилизации продукции (на всех циклах жизни изделия).
5.7. Эстетические и эргономические требования. Указать требования технической эстетики и эргономические требования (удобство обслуживания; комфортабельность; усилия, требуемые для управления и обслуживания, и т.д.). Например, органы управления и индикации должны удовлетворять требованиям ГОСТ 20.39.108-85.
5.8. Требования к патентной чистоте. Указать перечень стран, в отношении которых должна быть обеспечена патентная чистота продукции (в отношении России – обязательно).
5.9. Требования к составным частям продукции, сырью, исходным и эксплуатационным материалам. Указать эти требования, а также физико-химические, механические и другие свойства (прочность, твердость и др.); ограничения в применении составных частей, сырья и материалов; возможность применения дефицитных материалов и продукции, содержащей эти материалы; перечень материалов, применение которых недопустимо; требования к покупной продукции в части ее совершенствования и модернизации.
5.10. Условия эксплуатации, требования к техническому обслуживанию и ремонту. Указать условия эксплуатации; допустимые значения показателей температуры, влажности и т.д. (т.е. задать термоустойчивость, влагоустойчивость и т.д.); допустимые воздействия механических нагрузок – вибрационных, ударных и др. (т.е. задать виброустойчивость, удароустойчивость и др.); время подготовки продукции к использованию после транспортирования и хранения; вид обслуживания или допустимость работы без обслуживания; периодичность и ориентировочную трудоемкость технического обслуживания и ремонта; необходимое количество и квалификацию персонала.
5.11. Дополнительные требования. Указать требования к сервисной аппаратуре, а также стендам для проверки продукции.
5.12. Требования к маркировке и упаковке. Указать требования к маркировке, наносимой на продукцию и тару; возможные варианты консервации и упаковки продукции в зависимости от ус-ловий транспортирования и хранения; требования к консервации и упаковке продукции; количеству или массе продукции, упаковываемой в одно транспортное место.
5.13. Требования к транспортированию и хранению. Указать условия транспортирования и виды транспортных средств: не-обходимость и способы крепления при транспортировании, расстояния транспортирования, скорости передвижения; значения вибро- и ударопрочности; место хранения; условия хранения (термопрочность, влагопрочность и т.д.); условия складирования продукции; сроки обслуживания продукции во время хранения; сроки хранения.
5.14. Требования к категории качества. В пределах класса изделия считать, что для нового изделия требования должны соответствовать высшей категории качества.
5.15. Экономические показатели. Указать ориентировочную эффективность и срок окупаемости затрат на разработку и ос-воение производства продукции, предполагаемую годовую потребность в продукции.