Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Курс_проект_20_10_05.doc
Скачиваний:
159
Добавлен:
30.04.2019
Размер:
5 Мб
Скачать
☆

5.5. Расчеты надежности систем, которые отказывают при отказе одного элемента (нерезервированных систем)

Вероятность безотказной работы системы в течение заданной наработки (0, ti) при предположении независимости отказов элементов равна:

,

где — вероятность безотказной работы j-го элемента; —интенсивность отказов j-го элемента; n— число элементов.

При постоянной интенсивности отказов элемента

,

при этом интенсивность отказов системы равна:

.

Когда можно считать, что .

Пример. Блок питания судовой радиолокационной станции должен работать при температуре окружающей среды 40° С и влажности 70%. С учетом условий работы подобраны элементы блока, приведенные в табл. 5.2.

Таблица 5.2

Наименование, типы и марки элементов

Обозначения элементов на схеме

Число элементов,Nj, шт

Интенсивность отказов, , 1/ч

Интенсивность отказов,

, 1/ч

1/ч

Резисторы

R1,R2

2

1,3

2,78

5,56

R3

1

0,5

1,07

1,07

R4, R5

2

3,20

6,86

13,72

Конденсаторы

С1—С13

13

2,4

5,15

67,0

Дроссели

Др1

1

1,0

2,14

2,14

Диоды полупроводниковые

VD1-VD4

4

2,5

5,37

21,4

Трансформаторы

Тр1

1

0,5

1,07

1,07

Предохранители

Пр

1

0,5

1,07

1,07

Разъемы

XS1, XS2

2

0,5

1,07

2,14

Стабилизаторы

Ст1, Ст2

2

0,5

1,07

2,14

Пайки

200

0,01

0,214

4,28

Суммарное значение интенсивности отказов 1/ч.

Необходимо вычислить характеристики надежности блока: интенсивность отказов , среднюю наработку до отказа mt и вероятность безотказной работы Р(ti) в течение наработки ti= 10 ч.

Решение. Результаты расчета надежности при подборе типов элементов удобно оформлять в виде таблицы.

Из приложения З находят интенсивности отказов , элементов для нормальных условий работы (температура 20° С, kн=1). Интенсивности отказов элементов с учетом условий их применения вычисляются по формуле

,

где =1,65 — коэффициент, учитывающий суммарное воздействие вибраций и ударных нагрузок на судовую аппаратуру; k3= 1 — коэффициент, учитывающий воздействие температуры 40°С при влажности 70%.

Вычисленная суммарная интенсивность отказов блока питания приведена в конце табл. 5.2.

Средняя наработка до отказа блока питания будет равна:

Вероятность безотказной работы блока питания в течение ti=10 ч будет равна.

6. Индивидуальное задание на курсовой проект

В курсовом проекте в соответствии с вариантом предлагается:

  1. разработать структурную схему устройства (табл. 6.1);

  2. рассчитать электронную схему устройства судовой автоматики;

  3. разработать принципиальную схему (оформить на А3 или А4), снабдив ее перечнем элементов (оформить на А4 и вынести в приложение);

  4. разработать печатную плату и сборочный чертеж (оформить на А4 или А3) со спецификацией (оформить на А4 и вынести в приложение);

  5. составить логическую модель ЭУ и произвести оценку надежности устройства (принять ti=5000 ч).

Все схемы необходимо обеспечить стабилизированным питанием (четные варианты – компенсационный стабилизатор последовательного типа, нечетные варианты – компенсационный стабилизатор параллельного типа).

Получив задание на проектирование, студент должен ознакомиться с исходной схемой в рекомендованной литературе, изучить ее работу по приведенному описанию и только после этого приступить к проектированию. Исходные данные к расчету (ток включения реле, величина выдержки времени, напряжение питания и т.д.) необходимо определить исходя из описания работы устройства, согласовав их с преподавателем. В пояснительную записку необходимо включить описание работы схемы.

На принципиальной схеме по указанию преподавателя нанести значения токов и напряжений в характерных точках.

На структурной схеме показать связи с остальными блоками устройства.

На сборочном чертеже необходимо поместить разрез главного вида (согласовать с преподавателем).

При разработке устройства необходимо учитывать требования Регистра (Приложение И).

Таблица 6.1

№

Наименование схемы устройства для проектирования

Схема электронного реле времени системы автоматического управления электродвигателем насоса пресной воды охлаждения дизель генератора судна типа "Надежда Обухова" ([10], стр. 191-193).

Схема температурной защиты обмотки статора электродвигателя автоматической швартовной лебедки судна типа "Надежда Обухова" ([10], стр. 221).

Схема блока главного извещателя (В1503) системы электронной пожарной сигнализации судна типа "Надежда Обухова" ([10], стр. 236).

Схема сигнального блока (В1504) системы электронной пожарной сигнализации судна типа "Надежда Обухова" ([10], стр. 236-237).

Схема контроля состояния аккумуляторной батареи в блоке контроля (В1502) системы электронной пожарной сигнализации судна типа "Надежда Обухова" ([10], стр. 241).

Схема контроля состояния изоляции в блоке контроля (В1502) системы электронной пожарной сигнализации судна типа "Надежда Обухова" ([10], стр. 241).

Схема устройства переключения питания ([12], стр. 321).

Схема электронного реле режима устройства автоматической разгрузки генератора типа УРГ ([12], стр. 327).

Схема электронного реле времени одной ступени отключения устройства автоматической разгрузки генератора типа УРГ ([12], стр. 327).

Схема контроля напряжения устройства автоматического включения резерва ([12], стр. 330).

Схема блока транзисторных реле времени (БРВ-5) системы ДАУ дизель-генератора 7Д12 ([11], стр. 14).

Схема блока контроля разности напряжений устройства синхронизации типа

УСГ-1П ([11], стр. 179-184).

Схема блока контроля разности частот устройства синхронизации типа УСГ-1П ([11], стр. 180,184).

Схема блока запрета устройства синхронизации типа УСГ-1П ([11], стр. 180,186).

Схема блока времени опережения устройства синхронизации типа УСГ-1П ([11], стр. 180,187).

Схема блока подгонки частоты устройства синхронизации типа УСГ-1П ([11], стр. 180,189).

Схема выходного блока устройства синхронизации типа УСГ-1П ([11], стр. 180,191).

Схема блока вывода из режима зависания устройства синхронизации типа УСГ-1П1 ([11], стр. 201,204).

Схема блока контроля разности частот (II) устройства синхронизации типа УСГ-4Р ([11], стр. 231).

Схема блока контроля синхронизма (III) устройства синхронизации типа УСГ-4Р ([11], стр. 231).

Схема устройства автоматической самосинхронизации ([11], стр. 233).

Схема блока контроля повышения нагрузки устройства автоматического включения резерва типа УВР-1П1 ([11], стр. 244).

Схема блока контроля снижения нагрузки устройства автоматического включения резерва типа УВР-1П1 ([11], стр. 244).

Схема блока контроля напряжения устройства автоматического включения резерва типа УВР-1П1 ([11], стр. 244).

Схема датчика активного тока устройства автоматической разгрузки типа УРГ-1ДА ([11], стр. 251).

Схема релейного блока устройства автоматической разгрузки типа УРГ-1Р ([11], стр. 253).

Приложение Б