5.3. Расчет показателей надежности дополнительного оборудования при основном соединении элементов и при резервировании

Надежность – свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения транспортирования. Надежность является комплексным свойством, которое в зависимости от назначения объекта и условий его применения может включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность, и сохраняемость или определённые сочетания этих видов.

Безотказность – свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или наработки. Свойства проявляются как в период использования объекта по прямому назначению, так и в период его хранения и транспортировки.

Расчет надежности компенсацион­ного стабилизатора напряжения последовательного типа на оу

1. При основном соединении элементов.

Основным соединением элементов называет такое, при котором отказ изделия наступает при отказе любого его элемента. При расчете надежности невосстанавливаемых изделий с основным соединением элементов предполагают, что отказ элемента является случайным и не зависимым.

Стабилизатор напряжения согласно принципиальной электрической схеме содержит следующие элементы:

1. Резисторы – 5 шт

2. Операционный усилитель – 1 шт

3. Транзистор биполярный – 1 шт

4. Стабилитрон – 1 шт

Интенсивности отказов элементов:

λ₁= 0,05∙10^-6 [1/час].

λ₂= 1∙10^-6 [1/час].

λ₃= 0,3∙10^-6 [1/час].

λ₄= 0,2∙10^-6 1/час

Ориентировочный расчет надежности

№	Наименование и тип элемента	Расчет λс				Расчет Pc(t)
		Кол-во, шт.	λi 1/час	niλi 1/час	t, ч		x	Pc		fc
1.	Резистор	5	0,05∙10-6	0,25∙10-6	300000		0,525	0,592		1,035∙10-6
2.	Операционный усилитель	1	1∙10-6	1∙10-6	400000		0,7	0,497		8,69∙10-7
3.	Транзистор биполярный средней мощности	1	0,3∙10-6	0,3∙10-6	500000		0,875	0,417		7,295∙10-7
4.	Стабилитрон	1	0,2∙10-6	0,2∙10-6	600000		1,05	0,35		6,124∙10-7

Табл.2. Ориентировочный расчет надежности компенсацион­ного стабилизатора напряжения последовательного типа на ОУ

- интенсивность отказов устройства,

Где n – число элементов одного типа, λi – интенсивность отказа элемента.

[1/час]

- средняя наработка до отказа.

ч.

Пределы изменения времени t выбирают с таким расчетом, чтобы оно перекрывало расчетное Т_c, т. е. t = 0…600000 ч.

- вероятность отказов.

.

0,592.

0,497.

0,417.

0,35.

- плотность распределения времени безотказной работы.

.

= 1,035∙10^-6.

= 8,69∙10^-7.

= 7,295∙10^-7.

= 6,124∙10^-7.

Рис. 19. График зависимости

2. При резервировании.

Для повышения надежности устройства все его элементы дублированы. Определяется вероятность безотказной рабо­ты стабилизатора в течение t = 5000 ч.

Имеет место раздельное резервиро­вание с кратностью m = 1, число элементов нерезервированного устройства n = 8. Поэтому можно использовать формулу вероятности безотказной работы:

.

Поскольку , то для приближенного вычисления можно ограничиться двумя первыми членами разложения показательной функции:;