|
Определение состава комплекта ЗИП |
|
Таблица 6 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№№ |
Наименование |
Обознач. |
Кол |
Номин. |
Средн. |
|
Не- |
Фактич. |
п/п |
элемента |
по схеме |
-во, |
интенс. |
число |
|
обх. |
вероятн. |
|
|
|
ni |
отказов |
отказов |
|
число |
необес- |
|
|
|
|
λi0 10−6 |
mi |
|
ЗИП |
печ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
ЗИП γi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7.2.5. Выводы и рекомендации Проверяется правильность расчета комплекта ЗИП, и приводятся рекомен-
дации по его использованию. Производится сравнение фактического значения вероятности обеспечения ЗИП изделия и величины P(Tm ) из предыдущего рас-
чета. Расчет считается законченным, если αф ≥α, в противном случае необхо-
димо увеличить число запасных элементов для некоторых групп и повторить расчет.
Рис. 2. График для расчета комплекта ЗИП
7.3. Расчет погрешности
Расчет погрешности выходного параметра функционального узла должен содержать краткое теоретическое описание задачи, где приводятся определения
12
рассчитываемых характеристик погрешностей параметров, принятые обозначения и основные расчетные соотношения. Расчет погрешности рекомендуется производить в следующем порядке.
7.3.1. Принятые допущения Приводятся основные допущения и предположения, принимаемые при
расчете, например, погрешности параметров элементов распределены по нормальному закону.
7.3.2. Аналитическое описание узла Исходя из предложенной схемы узла выводится уравнение зависимости
модуля коэффициента передачи от схемных параметров. Необходимо иметь в виду, что узел с реактивными элементами (L и C) описывается комплексными числами, и при выводе уравнения не забывать о правилах работы с такими чис-
лами. Напомним в частности, что если z = a + jb , то | z |= a2 +b2 ; так как ко-
эффициент передачи K определяется по формуле K = |
z1 |
, где z , z |
2 |
– выход- |
|||||||||||
|
|||||||||||||||
|
z2 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ное и входное сопротивления узла в комплексной форме, то |
|
K |
|
= |
|
|
z1 |
|
|
|
. |
|
|||
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|||||||||||||
|
|
z2 |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7.3.3. Вспомогательные расчеты Рассчитываются коэффициенты влияния всех параметров по формуле
B |
= |
∂f |
|
xi |
, |
i=1, 2, 3, |
|
∂x |
f |
||||||
i |
|
|
|
|
|||
|
|
i |
|
|
|
|
где f – функция, описывающая связь между модулем коэффициента передачи четырехполюсника и параметрами x1, x2, x3 составляющих его элементов, т.е.
сопротивлением резистора, емкостью конденсатора, индуктивностью катушки. При расчете в формулу подставляются номинальные значения этих параметров.
Рассчитываются среднее значение производственной погрешности Ei и
величина половины допуска δi погрешности параметра xi :
13
|
1 |
|
x |
x |
|
1 |
|
x |
x |
Ei = |
2 |
(δ+( |
x i ) + δ−( |
x i )) , |
δi = |
2 |
(δ+( |
x i ) −δ−( |
x i )) , |
|
|
|
i |
i |
|
|
|
i |
i |
где δ+ и δ− – допустимые верхнее и нижнее отклонения относительной по-
грешности параметра xi . При выполнении последнего расчета необходимо учесть, что в табл. 4 погрешность индуктивности дана не в процентах, а в миллигенри, и перед выполнением этого расчета погрешность должна быть переведена в проценты.
7.3.4. Основные расчеты
Рассчитываются значение середины поля рассеивания Eпрy производствен-
ной погрешности выходного параметра:
n
Eпрy = ∑Вi Ei
i=1
изначение половины поля рассеивания lyпр производственной погрешности вы-
ходного параметра y (модуля полного сопротивления):
n |
2δi2 . |
l yпр = ∑Bi |
|
i=1 |
|
Рассчитываются характеристики температурной погрешности:
- среднее значение Е(ТKY) температурного коэффициента (ТК) выходного параметра:
n
E(ТKY ) = ∑Bi E(ТKX i ) ,
i=1
-величина половины поля рассеивания l(TKY) TK выходного параметра:
n |
2δ 2 (TKX i ) , |
l(TKY ) = ∑Bi |
|
i =1 |
|
где E(ТKX i ) и δ(ТKX i ) – среднее значение и величина половины поля допуска ТК параметра xi ;
14
- среднее значение Ety и величина половины поля рассеивания l ty темпера-
турной погрешности выходного параметра: |
|
Ety = t E(TKY ) , |
lty = t l(TKY ) , |
где t=t-20°, t – рабочая температура функционального узла. Рассчитываются характеристики погрешности старения:
- среднее значение Е(КСY) коэффициента старения (КС) параметра y:
n
E(KCY ) = ∑Bi E(KCX i ) , i=1
где E(KCXi) и δ(KCХi) – среднее значение и величина половины поля допуска КС параметра хi;
- величина половины поля рассеивания l(КСY) КС выходного параметра:
n |
2δ 2 |
(KCX i ); |
l(KCY ) = ∑Bi |
i=1
-среднее значение Eτy и величина половины поля рассеивания l yτ погреш-
ности старения выходного параметра:
Eτy = τ E(KCY ) , lyτ = τ l(KCY ) ,
где τ – время работы функционального узла.
Определяются верхняя и нижняя границы поля рассеивания эксплуатационной погрешности:
- среднее значение эксплуатационной погрешности выходного параметра для температуры t и времени τ:
Ety,τ =Eпрy + Ety + Eτy ;
- величина половины поля рассеивания эксплуатационной погрешности выходного параметра для температуры t и времени τ:
15
lty,τ = (lyпр)2 + (lty )2 + (lyτ)2 ;
- верхняя и нижняя границы поля рассеивания эксплуатационной погрешности выходного параметра для температуры t и времени τ:
l+t,τ =Ety,τ +lty,τ, |
l−t,τ =Ety,τ −lty,τ. |
Итоговые верхняя и нижняя границы поля рассеивания эксплуатационной погрешности определяются соответственно как максимальная из l+t,τ и мини-
мальная из l−t,τ при четырех комбинациях температуры и времени (t1,0), (t1,T),
(t2,0), (t2,T):
l+t,τ = max{l+t1 ,0 , l+t2 ,0 , l+t1 ,T , l+t2 ,T }, l−t,τ = min{l−t1 ,0 , l−t2 ,0 , l−t1 ,T , l−t2 ,T }.
При расчете эксплуатационной погрешности следует все величины, входящие в формулы п. 7.3.4, выразить в процентах или относительных величинах; рекомендуется использовать проценты.
Рекомендуется все рассчитанные параметры сводить в таблицы (см., например, табл. 7).
|
Значения коэффициентов влияния |
Таблица 7 |
|
|
|
|
|
Параметр |
R |
L |
C |
Значения коэффи- |
|
|
|
циентов влияния |
|
|
|
7.3.5. Выводы и рекомендации Производится анализ полученных результатов, выявляются параметры,
вносящие наибольший вклад в поле рассеивания суммарной погрешности, и приводятся рекомендации по повышению эксплутационной точности функционального узла.
16
8. Справочные данные |
|
|
||
Номинальные значения интенсивностей отказов |
Таблица 8 |
|||
|
|
|
|
|
|
Интен- |
|
Интен- |
|
Наименование элемента |
сивность |
Наименование элемента |
сивность |
|
отказов |
отказов |
|
||
|
|
|
||
|
*10-6 час-1 |
|
*10-6/час-1 |
|
Интегральные |
|
Трансформаторы |
|
|
микросхемы |
0,06 |
|
1,09 |
|
Гибридные |
Входные |
|
||
Полупроводниковые |
0,075 |
Выходные |
0,09 |
|
Транзисторы |
|
Высокочастотные |
0,045 |
|
Кремниевые |
0,02 |
Импульсные |
0,17 |
|
Маломощные (до 150 мВт) |
0,84 |
Питания |
0,025 |
|
Высокочастотные |
0,50 |
Разделительные |
0,03 |
|
Средней мощности |
0,74 |
|
|
|
Микроволновые |
9,66 |
Электродвигатели |
8,6 |
|
|
|
Асинхронные |
|
|
Диоды |
|
Синхронные |
0,359 |
|
Кремниевые |
0,2 |
Постоянного тока |
9,36 |
|
Субминиатюрные |
0,85 |
Сельсины |
0,35 |
|
Конденсаторы |
|
Электровакуумные |
|
|
Керамические |
0,15 |
приборы |
|
|
Керамические переменные |
0,02 |
Тиратроны маломощные |
6,0 |
|
Стеклянные |
0,06 |
Стабилизатор напряжения |
1,0 |
|
Танталовые |
0,6 |
Лампы неоновые |
0,1 |
|
Пластиковые |
0,135 |
Лампы накаливания |
0,64 |
|
Нейлоновые |
0,01 |
ЭЛТ с магнитным отклоне- |
1,65 |
|
Электролитические |
0,035 |
нием |
|
|
Резисторы |
|
Коммутационные |
|
|
Композиционные 0,25 Вт |
0,016 |
элементы |
|
|
Композиционные 0,5 |
0,06 |
Переходные колодки |
5,2 |
|
Композиционные 2Вт |
0,071 |
Провода соединительные |
0,015 |
|
Композиционные |
0,2 |
Предохранители плавкие |
0,5 |
|
переменные |
|
Изолирующие шайбы |
0,001 |
|
Металлопленочные |
0,005 |
Соединение пайкой |
0,01 |
|
Пленочные прецизионные |
0,004 |
Тумблеры |
0,06/К |
|
Проволочные прецизионные |
0,073 |
Гнезда |
0,01/Ш |
|
|
|
Соединения штепсельные |
0,062/Ш |
|
Дроссели |
|
Реле малогабаритные |
0,25/кг |
|
Низкочастотные |
0,175 |
Переключатели кнопочные |
0,07/кг |
|
Высокочастотные |
2,1 |
Переключатели блокиро- |
0,5/кг |
|
Катушки индуктивности |
0,02 |
вочные |
0,25/кг |
|
|
|
Переключатели миниатюр- |
|
|
|
|
ные |
|
|
17
Поправочные коэффициенты α j |
для интенсивности отказов |
Таблица 9 |
||||||||||||
Наименование, |
t,0C |
|
|
|
Коэффициент нагрузки, kн |
|
|
|
|
|||||
тип элемента |
|
0,2 |
|
0,3 |
|
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
|
0,8 |
|
0,9 |
|
Транзисторы |
20 |
0,16 |
|
0,18 |
|
0,20 |
0,35 |
0,43 |
0,52 |
|
0,63 |
|
|
|
40 |
0,17 |
|
0,20 |
|
0,23 |
0,40 |
0,51 |
0,59 |
|
0,72 |
|
|
|
|
кремниевые |
50 |
0,18 |
|
0,21 |
|
0,24 |
0,45 |
0,55 |
0,65 |
|
0,78 |
|
|
|
|
60 |
0,19 |
|
0,22 |
|
0,26 |
0,50 |
0,61 |
0,71 |
|
0,85 |
|
|
|
Транзисторы |
20 |
0,23 |
|
0,26 |
|
0,35 |
0,42 |
0,50 |
0,70 |
|
0,74 |
|
|
|
40 |
0,32 |
|
0,40 |
|
0,55 |
0,66 |
0,81 |
1,04 |
|
1,22 |
|
|
|
|
германиевые |
50 |
0,42 |
|
0,50 |
|
0,68 |
0,84 |
1,00 |
1,31 |
|
1,50 |
|
|
|
|
60 |
0,52 |
|
0,63 |
|
0,86 |
1,10 |
1,38 |
1,65 |
|
1,90 |
|
|
|
Диоды |
20 |
0,77 |
|
0,78 |
|
0,79 |
0,81 |
0,83 |
0,85 |
|
0,88 |
|
|
|
40 |
0,92 |
|
0,92 |
|
0,94 |
0,97 |
1,00 |
1,04 |
|
1,08 |
|
|
|
|
кремниевые |
50 |
0,98 |
|
1,00 |
|
1,02 |
1,05 |
,09 |
1,13 |
|
1,19 |
|
|
|
|
60 |
1,04 |
|
1,08 |
|
1,11 |
1,16 |
1,22 |
1,30 |
|
1,39 |
|
|
|
Диоды |
20 |
0,15 |
|
0,22 |
|
0,30 |
0,39 |
0,50 |
0,62 |
|
0,74 |
|
|
|
40 |
0,23 |
|
0,32 |
|
0,41 |
0,51 |
0,63 |
0,76 |
|
0,91 |
|
|
|
|
германиевые |
50 |
0,32 |
|
0,45 |
|
0,60 |
0,76 |
0,95 |
1,15 |
|
1,41 |
|
|
|
|
60 |
0,53 |
|
0,66 |
|
0,86 |
1,13 |
1,40 |
1,75 |
|
2,13 |
|
|
|
Конденсаторы |
30 |
|
|
|
|
0,08 |
0,11 |
0,22 |
0,27 |
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
|
0,09 |
0,13 |
0,28 |
0,35 |
|
|
|
|
|
|
слюдяные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
50 |
|
|
|
|
0,10 |
0,15 |
0,36 |
0,46 |
|
|
|
|
|
|
негерметичные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
60 |
|
|
|
|
0,12 |
0,20 |
0,45 |
0,62 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Конденсаторы |
20 |
|
|
|
|
0,36 |
0,49 |
0,18 |
0,23 |
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
|
0,42 |
0,54 |
0,28 |
0,35 |
|
|
|
|
|
|
слюдяные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
50 |
|
|
|
|
0,49 |
0,63 |
0,36 |
0,46 |
|
|
|
|
|
|
герметичные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
60 |
|
|
|
|
0,61 |
0,75 |
0,45 |
0,62 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Конденсаторы |
20 |
|
|
|
|
0,36 |
049 |
0,64 |
0,80 |
|
|
|
|
|
стеклянные, |
40 |
|
|
|
|
0,42 |
0,34 |
0,80 |
1,10 |
|
|
|
|
|
пленочные, |
50 |
|
|
|
|
0,49 |
0,63 |
0,95 |
1,43 |
|
|
|
|
|
металлобумажные |
60 |
|
|
|
|
0,61 |
0,75 |
1,19 |
2,00 |
|
|
|
|
|
Конденсаторы |
20 |
|
|
|
|
0,48 |
0,40 |
0,48 |
0,65 |
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
|
0,90 |
0,64 |
0,90 |
1,24 |
|
|
|
|
|
|
электролитические |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
50 |
|
|
|
|
1,40 |
1,17 |
1,40 |
1,73 |
|
|
|
|
|
|
С алюминиевым анодом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
60 |
|
|
|
|
2,10 |
1,80 |
2,10 |
2,30 |
|
|
|
|
|
|
Конденсаторы |
20 |
|
|
|
|
0,20 |
0,20 |
0,20 |
0,39 |
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
|
0,30 |
0,30 |
0,30 |
0,47 |
|
|
|
|
|
|
электролитические |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
50 |
|
|
|
|
0,40 |
0,40 |
0,40 |
0,57 |
|
|
|
|
|
|
с танталовым анодом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
60 |
|
|
|
|
0,50 |
0,50 |
0,50 |
0,70 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Резисторы |
20 |
0,20 |
|
0,26 |
|
0,35 |
0,42 |
0,50 |
0,60 |
|
0,72 |
|
0,84 |
|
40 |
0,33 |
|
0,42 |
|
0,51 |
0,60 |
0,76 |
0,94 |
|
1,11 |
|
1,38 |
|
|
непроволочные |
50 |
0,40 |
|
0,50 |
|
0,59 |
0,71 |
0,92 |
1,17 |
|
1,38 |
|
1,76 |
|
|
60 |
0,47 |
|
0,57 |
|
0,67 |
0,82 |
1,08 |
1,43 |
|
1,70 |
|
2,17 |
|
Резисторы |
20 |
0,02 |
|
0,02 |
|
0,05 |
0,10 |
0,20 |
0,34 |
|
0,51 |
|
0,73 |
|
40 |
0,06 |
|
0,06 |
|
0,11 |
0,19 |
0,32 |
0,53 |
|
0,69 |
|
0,92 |
|
|
проволочные |
55 |
0,09 |
|
0,09 |
|
0,15 |
0,27 |
0,43 |
0,68 |
|
0,88 |
|
1,16 |
|
|
65 |
0,11 |
|
0,11 |
|
0,18 |
0,32 |
0,51 |
0,79 |
|
1,04 |
|
1,43 |
|
Моточные изделия, |
20 |
|
|
0,10 |
|
0,1 |
0,1 |
0.2 |
0,3 |
|
0,6 |
|
0,8 |
|
трансформаторы, |
40 |
|
|
0,1 |
|
0,2 |
0,2 |
0,5 |
1,2 |
|
1,8 |
|
2,4 |
|
обмотки электрических |
50 |
|
|
0,2 |
|
0,2 |
0,3 |
0,8 |
1,8 |
|
2,8 |
|
4,0 |
|
машин |
60 |
|
|
0,2 |
|
0,3 |
0,4 |
1,2 |
2,5 |
|
4,1 |
|
6,4 |
|
18
Поправочный коэффициент k1 Таблица 10
Условия эксплуатации устройства |
k1 |
Лабораторные |
1,00 |
Стационарные |
1,07 |
Автомобильные |
1,46 |
Железнодорожные |
1,54 |
Корабельные |
1,37 |
Самолетные |
1,65 |
Поправочный коэффициент k2 |
Таблица 11 |
|||
Влажность, % |
Температура, С |
|
k2 |
|
60 – 70 |
20 – 40 |
|
1,0 |
|
90 - 98 |
20 - 25 |
|
2,0 |
|
90 – 98 |
30 – 40 |
|
2,5 |
|
Поправочный коэффициент k3 |
Таблица 12 |
|||
Высота, км |
k3 |
Высота, км |
|
k3 |
0-1 |
1,00 |
8-10 |
|
1,23 |
1-2 |
1,05 |
10-15 |
|
1,30 |
2-3 |
1,10 |
15-20 |
|
1,35 |
3-5 |
1,14 |
20-25 |
|
1,38 |
5-6 |
1,16 |
25-30 |
|
1,40 |
6-8 |
1,20 |
30-40 |
|
1,45 |
Оглавление
1.Цель курсовой работы …………………………………………….………. 3
2.Структура и объем курсовой работы …………………………….………. 3
3.Пояснительная записка …………………………………………….……… 3
4.Графический материал ………………………..…………………………... 4
5.Порядок выполнения и защиты работы ………………………………….. 4
6.Темы и варианты заданий …………………………………………………. 5
7.Методические указания при проведении расчетов и основные расчетные соотношения ……………………………………... 8
7.1. Расчет показателей надежности ……………………………………… 8 7.2. Расчет комплекта одиночного ЗИП ………………………………… 10 7.3. Расчет погрешности ………………………………………………….. 12
8.Справочные данные ………………………………………………….…… 17
19