Задача №6.
Произвести (выполнить) полный расчет надежности триггера, представленного на рис 6.1, при следующих параметрах элементов:
-
R1, R9 – МЛТ – 0,25 – 10 кОм;
-
R2, R8 – МЛТ – 0,5 – 5,1 кОм;
-
R3, R7 – МЛТ – 0,5 – 3,0 кОм;
-
R4, R5 – МЛТ – 0,25 – 1,5 кОм;
-
R6 – МЛТ – 1 – 120 кОм;
-
VT1, VT2 – МП 42А;
-
С1, С5 – МБМ – 1000 пФ;
-
С2, С4 – КМ – 300 пФ;
-
С3 – К50 – 6 – 0,1 мкФ;
-
VD1, VD2 – Д9А
Рис 6.1
По заданию преподавателя нами была эмулирована данная схема триггера (для трех значений напряжения питания: - 10, 12, 14 В). Ниже приведены результаты расчетов (значения токов и напряжений для каждого элемента) для триггера, при напряжении питания – 12 В.
UR1=216 mВ UR2=7.9 B UR3=1.7 B
UR4=10.98 B UR5=2.32 B UR6=1 B
UR7=370 mB UR8=630 mB UR9=2 mB
UC1=1.2 B UC2=7.9 B UC3=1 B
UC4=0.63 B UC5=9.6 B UКЭ1=20 mB
UКЭ2=8.7 B UVD1=0.58 B UVD2=77.8 B
IR1=20.6 mkA IR2=1.5 mA IR3=591 mkA
IR4=7.3 mA IR5=0.5 mA IR6=8.1 mkA
IR7=123 mkA IR8=123.6 mkA IR9=9.3 pA
Iб.VT1=963.9 mkA Iк.VT1=8,168 mA Iэ.VT1=7 mA
Iб.VT2=9.311 pA Iк.VT2=18 pA Iэ.VT1=8.7 pA
Iпотр=8.882 mA Uпит=12 В
По указанию преподователя, дальнейший расчет можно не производить.
Задача №7.
Задана структурная схема для расчета надежности системы (варианты структурных схем для расчета надежности системы представлены на рис 7.1), по известным интенсивностям отказов ее элементов ( приведены в таблице) предполагая, что отказы распределены по экспоненциальному закону. Определить:
-
Вероятность безотказной работы системы;
-
Интенсивность отказа узла системы (узлы на рис 7.1 обведены пунктиром);
-
Среднее время наработки до первого отказа системы.
На основе выполненного расчета представить график λузла(t), выводы и рекомендации по повышению надежности заданной ререзервируемой системы.
Рис 7.1
Решение:
|
№ Вар. |
Интенсивности отказов элементов λi*10-6 |
||||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
|
3 |
0.5 |
0.4 |
0.3 |
0.6 |
0.01 |
1.2 |
1.6 |
0.01 |
0.5 |
0.88 |
0.8 |
0.8 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
Узлы в системе можно представить, с точки зрения надежности, как последовательно или параллельно соединенные элементы.
Так, например вероятность безотказной работы последовательно соединенных элементов можно определить как произведение вероятностей безотказной работы каждого элемента:
Pc(t)=P1(t)*P2(t) а вероятность отказа qc(t)=1-Pc(t) = 1- P1(t)*P2(t)
А вероятность безотказной работы параллельно соединенных элементов можно найти так:
qc(t)= q1(t)*q2(t); Pc(t)=1- qc(t); Pc(t)=1- (1- P1(t))(1- P2(t))
Вероятность безотказной работы i элемента можно найти по формуле:
Если воспользоваться вышеуказанными правилами вычисления вероятностей безотказной работы для последовательно и параллельно соединенных элементов, то вероятность безотказной работы узла системы (обведенного пунктиром) можно найти по формуле:
Аналогично для нижней ветви системы:
Соответственно вероятность безотказной работы системы находится по следующему выражению:
График вероятности имеет следующий вид: Рис 7.2
Частота отказов узла системы может быть найдена по формуле:
Интенсивность отказов в свою очередь равна:
Построим график интенсивности отказов: Рис 7.3
Среднее время работы до первого отказа узла системы можно определить по формуле:
Tcp=7.97*105