Методические указания к расчетно-графическим и практическим работам по надежности
Донецк-2007
ВВЕДЕНИЕ
Надежность - очень важное качество любого изделия. Поэтому оценка надежности необходима в любой разработке.
Данные методические указания должны помочь студентам правильно выполнить некоторые виды расчета надежности. Кроме того, в указаниях изложены правила оформления домашних заданий: расчетно-графической работы №1, содержащей приближенный расчет безотказности, расчет ремонтопригодности и определение количества запасных частей , необходимых для обслуживания партии приборов.
В работе №2 выполняется уточненный расчет надежности, учитывающий условия и режим работы изделий.
Поскольку главную сложность в этом расчете составляет определение режима работы ЭРЭ, этому вопросу посвящено несколько разделов, и приведены примеры таких расчетов.
1 Приближенный расчет надежности
1.1 Расчет безотказности
Для расчета надежности (безотказности) необходимо составить структурно-логическую схему (СЛС), определяющую алгоритм расчета.
На СЛС элементы, отказ которых приводит к отказу устройства, соединяются последовательно, а элементы, дублирующие друг друга, только совместный отказ которых приводит к отказу устройства, соединяются параллельно.
Вероятность безотказной работы (ВБР) последовательно соединенных на СЛС элементов, равна произведению ВБР этих элементов:
(1)
При параллельном соединении элементов на СЛС вероятность отказа цепи из двух параллельно соединенных элементов равна произведению вероятностей отказов этих элементов:
(2)
Или
;
(3)
Подставляя значения
в
,
получим:
(4)
Расчет ВБР цепи из двух параллельно соединенных звеньев удобно производить по формулам (2) и (3).
При наличии элементов, выполняющих вспомогательные функции, отказ которых не приводит к отказу всего устройства или системы, их выделяют в отдельную группу. Общую интенсивность отказов такой группы определяют как интенсивность повреждений, которые переводят устройство из исправного состояния в работоспособное. Среднее время исправления повреждений также определяют отдельно.
В этом случае целесообразно построить граф:
где 1. – исправное состояние;
2. – работоспособное состояние;
3. – не работоспособное состояние;
λ отк. – интенсивность отказов;
λ пов. – интенсивность повреждений;
μ восст. - интенсивность устранения отказов;
μ пов. – интенсивность восстановления повреждений;
Приближенный расчет надежности выполняется тогда, когда есть вариант принципиальной электрической схемы.
При этом расчете режим работы ЭРЭ не учитывается.
Данные расчета сводятся в таблицу (Таблица 1.1).
1. В первой колонке «Наименование ЭРЭ» записываются название и тип ЭРЭ в соответствии с таблицей 4.1 [1].
2. Во второй колонке «количество Ni» проставляют количество однотипных элементов.
3.
В третью колонку заносят значения
«λтабл.i»,
10-6
.
4.
В четвертой колонке находится результат
расчетов произведений «Ni*λтабл.i»
- суммирование которых, дает λустр
(λустр=
).
5. В пятой колонке записаны коэффициенты отказов, определяемые по формуле
Котк.i=
.
Коэффициенты отказов также суммируются (для контроля). Сумма Котк должна равняться единице. По отклонению определяют правильность расчетов.
Значение Котк показывает влияние каждого типа комплектующих на общую надежность устройства.
Таблица 1.1
|
Наименование и тип ЭРЭ |
Ni |
λтабл.i, 10-6 1/час |
Ni*λтабл.i |
Котк.i |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |