4. Обеспечение безотказности

Безотказность работы машин и другой техники обеспечивается специальными методами на всех этапах жизненного цикла изделия. Существует значительное количество разнообразных способов повышения безотказности техники. Поэтому практическая задача заключается в рациональном подборе и применении оптимальных способов и средств повышения надежности с учетом их технических и экономических показателей.

Известно, что уже при проектировании и конструировании закладывается та или иная безотказность изделия. При этом конструктор осуществляет расчеты характеристик безотказности для прогнозирования работоспособности и обоснования предлагаемого к изготовлению варианта изделия, для выбора комплектующих технических средств, для осуществления способов резервирования элементов с недостаточной надежностью и т.д.

Многочисленные характеристики безотказности сложных технических систем, какими являются приборы, обычно определяются поэлементно, а потом уже синтезируются в итоговый результат. Для определения характеристик безотказности работы элементов приборов, т.е. их деталей, все детали приборов подразделяются на три группы: детали нагруженные и изнашивающиеся ( группа А), детали основные ( группа Б) и детали вспомогательные ( группа В).

Расчет и анализ надежности

Обеспечение надежности связано со всеми этапами создания изделия и всем периодом его практического использования, т.е. проектирования, производства и эксплуатации.

Исследование причин отказов показало, что 40-50% общего количества отказов происходит из-за ошибок, допущенных при проектировании, 20% от ошибок, допущенных при производстве, 30% от эксплуатационных условий и неправильных режимов использования и обслуживания и около 5¸7% от естественного износа и старения.

Следует отметить, что при проектировании сложных приборов и измерительных систем возникает закономерное противоречие между сложностью современных технических средств, которые принципиально имеют меньший уровень надежности или простые и их надежностью.

При проектировании должны быть учтены следующие факторы:

качество применяемых компонентов и деталей;
правильный выбор рабочих режимов элементов, деталей и узлов;
доступность всех частей изделия и входящих в него компонентов для осмотра, контроля, замены и т.д.

На практике в качестве основных показателей надежности выбирается средняя наработка до отказа (Т_СР.) и вероятность безотказной работы (Р(t)).

При расчете надежности прибора выбирается узел, обладающий меньшей надежностью, т.к. надежность электронных узлов в настоящее время невелика, то расчет надежности проводим для электронного узла с наибольшей плотностью заполнения элементами электрической схемы.

Таким узлом является блок индикации и аналого-цифровой преобразователь.

Расчет надежности.

Техническими условиями заданны режимы работы и условия эксплуатации прибора (20-40°, влажность 65%), наработка t = 95час.

Для упрощения расчета составляем таблицу 2.4

Таблица 2.4.

Наименование	n_i	l_jH·10^-6	l_jH·K_x	l_jH·K_l·n_i·10^-6	Реж.раб.		a_j	l_jH·K_l·n_i·a_j
		1/ч		1/ч	K_n	°C		1/ч
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Резисторы проволочные	19	0,08	0,08	1,52	0,4	40	0,51	0,78
Конденсаторы слюдяные	14	0,04	0,04	0,56	0,5	40	0,54	0,31
Конденсаторы электролитические	3	0,07	0,07	0,21	0,5	40	0,64	0,13
Диоды кремниевые	5	0,2	0,2	1,0	0,6	60	1,4	1,4
Транзисторы кремниевые	7	0,5	0,5	3,5	0,8	60	0,85	2,98
Полупроводниковая интегральная микросхема	22	0,02	0,02	0,44	0,8	60	1,0	0,44
Стабилизатор тока	1	1,0	1,0	1,0	0,8	50	1,0	1,0
Лампа неоновая	4	10,0	10,0	40	0,6	60	1,0	40
Разъемы штепсельные: 32-х контактные, 22-х контактные	1 1	0,064 0,044	0,064 0,044	0,064 0,044	1,0 1,0	50 50	1,0 1,0	0,064 0,044
Соединения пайкой	1120	0,01	0,01	11,2 59,54·10^-6	-	50	1,0	11,2 0,05834