Расчет теплового режима блока
Программатор имеет герметичный корпус, поэтому тепловой режим будем рассчитывать по методике расчета теплового режима блока в герметичном корпусе.
Исходными данными для расчета являются:
-
суммарная мощность, рассеиваемая в
блоке
;
-
мощность, рассеиваемая теплонагруженным
элементом
;
-
размеры корпуса блока
,
,
;
-
коэффициент заполнения блока
;
-
площадь поверхности теплонагруженного
элемента
;
-
давление среды вне корпуса блока
;
-
максимальная температура окружающей
среды
;
1) Рассчитываем поверхность корпуса блока:
(3)
2) Определяем условную поверхность нагретой зоны:
(4)
3) Определяем условную мощность корпуса блока:
(5)
4) Определяем удельную мощность нагретой зоны:
(6)
5)
Рассчитываем коэффициент
в зависимости от удельной мощности
корпуса блока:
(7)
6)
Рассчитываем коэффициент
в зависимости от удельной мощности
нагретой зоны:
(8)
7)
Рассчитываем коэффициент
в зависимости от давления среды вне
корпуса блока:
(9)
8)
Рассчитываем коэффициент
в зависимости от давления среды внутри
корпуса блока:
(10)
9) Рассчитываем перегрев корпуса блока:
(11)
10) Определяем перегрев нагретой зоны:
(12)
11) Определяем средний перегрев воздуха в блоке:
(13)
12) Определяем удельную мощность элемента:
(14)
13) Рассчитываем перегрев поверхности элемента:
(15)
14) Рассчитываем перегрев среды, окружающей элемент:
(16)
15) Определяем температуру корпуса блока:
(17)
16) Определяем температуру нагретой зоны:
(18)
17) Определяем температуру поверхности элемента:
(19)
18) Рассчитываем среднюю температуру воздуха в блоке:
(20)
19) Рассчитываем температуру среды, окружающей элемент:
(21)
6.3 Расчет надежности
Производим расчет надежности:
Таблица 3 – Группы однотипных элементов и среднегрупповое значение
интенсивности отказов.
Номер п/п |
Наимено-вание группы элементов |
Кол-во элемен-тов в группе |
Интенсивность отказов для элементов i-й группы i0, 10-6 1/ч |
Коэффициент эксплуатации, Кэ |
Коэффициент нагрузки, Кн |
∑i0 10-6, 1/ч |
τi, ч |
1 |
К10-7В |
3 |
0,05 |
1,1 |
0,8 |
0,132 |
0,11 |
2 |
К10-7Б |
2 |
0,05 |
1,1 |
0,6 |
0,066 |
0,11 |
3 |
К10-17А |
2 |
0,05 |
1,1 |
0,7 |
0,077 |
0,12 |
4 |
К50-65 |
4 |
0,55 |
1,1 |
0,8 |
1,93 |
0,12 |
5 |
К50-35 |
1 |
0,02 |
1,1 |
0,7 |
0,017 |
0,12 |
6 |
К73-44 |
5 |
0,07 |
1,1 |
0,8 |
0,308 |
0,12 |
7 |
К10-77А |
1 |
0,05 |
1,1 |
0,8 |
0,44 |
0,11 |
8 |
К31-11 |
1 |
0,05 |
1,1 |
0,8 |
0,044 |
0,11 |
9 |
К15-146 |
1 |
0,05 |
1,1 |
0,8 |
0,044 |
0,11 |
10 |
К10у-5 |
1 |
0,05 |
1,1 |
0,8 |
0,044 |
0,11 |
11 |
К10-17В |
1 |
0,05 |
1,1 |
0,8 |
0,44 |
0,12 |
12 |
К73-11 |
4 |
0,4 |
1,1 |
0,5 |
0,88 |
0,12 |
13 |
К53-14 |
3 |
0,02 |
1,1 |
0,7 |
0,052 |
0,12 |
14 |
С1-4 |
2 |
0,8 |
1,1 |
0,5 |
0,88 |
0,12 |
15 |
С2-23 |
2 |
0,15 |
1,1 |
0,6 |
0,099 |
0,12 |
16 |
МЛТ |
2 |
0,05 |
1,1 |
0,5 |
0,88 |
0,12 |
17 |
КТ315Б |
1 |
0,05 |
1,1 |
0,7 |
0,128 |
0,12 |
18 |
L |
6 |
0.02 |
1.1 |
0.5 |
0.18 |
0.12 |
19 |
TEA5570 |
1 |
0.07 |
1.1 |
0.8 |
0.275 |
0.12 |
20 |
SA612 |
1 |
0.08 |
1.1 |
0.8 |
0.55 |
0.12 |
21 |
78L08 |
1 |
0.07 |
1.1 |
0.8 |
0.596 |
0.12 |
22 |
LM386 |
1 |
0.08 |
1.1 |
0.6 |
0.77 |
0.12 |
23 |
BA |
1 |
0.5 |
1.1 |
0.7 |
0.84 |
0.11 |
24 |
ZQ |
1 |
0.08 |
1.1 |
0.5 |
0.044 |
0.11 |
25 |
Пайка |
148 |
0,04 |
1,1 |
1 |
6,512 |
0,12 |
26 |
Плата |
1 |
0,2 |
1,1 |
1 |
0,22 |
0,12 |
|
|
|
|
|
|
20,12 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подсчитываем значение суммарной интенсивности отказов элементов устройства:
(22)
2) Подсчитываем наработку на отказ:
(23)
Подсчитываем вероятность безотказной работы за заданное время (
=1000ч):
(24)
Рассчитываем время восстановления
(25)
Находим коэффициент ремонтопригодности
(26)
Рассчитываем коэффициент готовности
(27)
Проверяем правильность расчетов
Чтобы проверить правильность расчетов, необходимо сложить коэффициенты готовности и ремонтопригодности, исходя из условия, что:
(28)
Отсюда следует, что все расчеты были проведены правильно.