2.2 Розрахунок показників надійності
Під надійністю розуміють властивість виробу виконувати задані функції зберігаючи свої характеристики у встановлених межах в перебігу певного часу, при певних режимах і умовах використовування, технічного обслуговування, режиму зберігання і транспортування.
Надійність є складною властивістю і включає такі поняття як безвідмовність, довговічність, відновлюваність. Найважливішим є безвідмовність, тобто здатність пристрою безперервно зберігати працездатність в перебігу деякого часу.
Очевидно, що чим складніше прилад і ніж більше елементів входить в його склад, тим більше вірогідність відмови. Використовуючи формулу при розрахунку інтенсивності відмови беруться до уваги всі елементи схеми, включаючи паяння і перемикачі. Також, береться до уваги і кількість цих елементів.
Ймовірність безвідмовної роботи – ймовірність того, що в межах завдання відмова напрацювання об'єкту не виникне.
Інтенсивністю відмови називається умовна густина ймовірність виникнення збою виробу за умови, що в певний момент часу відмова не виникне.
Загальна інтенсивність відмови елементів пристрою обчислюється по формулі:
,
де
заг – загальна інтенсивність відмов елементів схеми. Одиницею вимірювання є 1/год * 10-6;
n – кількість типів елементів;
Ni – кількість елементів даного типу;
i – інтенсивність відмов елементів даного типу.
Середній час напрацювання на відмову обчислюється за формулою:
,
де
-
середній час напрацювання на відмову;
заг – загальна інтенсивність відмов елементів схеми. Одиницею вимірювання є 1/год * 10-6
Результати розрахунку загальної інтенсивності відмов елементів приведені нижче в таблицю :
Таблиця 1 Загальна інтенсивність відмови пристрою
Найменування елементу |
Інтенсивність відмов елементу |
Кількість елементів в схемі |
Інтенсивність відмов елементів 1/год * 10-6 |
1/год* 10 -6 |
|||
|
|||
Мікросхеми |
0,1 |
2 |
0,2 |
Резистори |
1,4 |
4 |
5,6 |
Рідкокристалічний індикатор |
1 |
1 |
1 |
Кварцовий резонатор |
1 |
1 |
1 |
Паяння |
0,01 |
34 |
0,34 |
Друкарська плата |
0,1 |
1 |
0,1 |
заг |
8,24 |
||
0,2+5,6+1+1+0,34+0,1=8,24
(1/год*10-6)
Середній час напрацювання на відмову, годин:
=121359,223
годин = 5056,634
діб=13,85379
ріків.
Ймовірність безвідмовної роботи визначається для окремих проміжків часу за формулою:
,
Де
-
ймовірність безвідмовної роботи;
- середній час напрацювання на відмову;
-
інтервал часу.
Результати обчислень ймовірності безвідмовної роботи пристрою для окремих інтервалів часу занесено до таблиці .
Таблиця Ймовірність безвідмовної роботи пристрою
Інтервал часу, годин |
Ймовірність безвідмовної роботи |
1000 |
0,99 |
5000 |
0,96 |
10000 |
0,92 |
15000 |
0,88 |
20000 |
0,85 |
25000 |
0,81 |
30000 |
0,78 |
35000 |
0,75 |
40000 |
0,72 |
45000 |
0,69 |
50000 |
0,66 |
Залежність ймовірності безвідмовної роботи від часу відображена на рисунку 12.
Рисунок 3 Графік залежності ймовірності безвідмовної роботи пристрою від часу
Висновок: як показує графік залежності ймовірності безвідмовної роботи пристрою від часу, чим більше працює пристрій, тим вище ймовірність виходу з ладу електронних компонентів електричної принципової схеми. Пристрій буде працювати безвідмовно близько 14 років.