Расчет надежности модуля

Надежность – это свойство объекта выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показаний в допустимых пределах, соответствующих режимах и условиях эксплуатации.

К основным показателям надежности относятся:

1) вероятность безотказной работы;

2) интенсивность отказов;

3) среднее время наработки на отказ.

Вероятность безотказной работы – это вероятность того, что в заданный интервал времени не произойдет отказа. Вероятность безотказной работы определяется по формуле:

Р(t) = е ^–L*t

где е – основание натурального логарифма,

L – интенсивность отказов,

t – время работы системы.

Величина Р(t) показывает, какая часть элементов по отношению к общему количеству исправно работающих элементов в среднем выходит из строя за единицу времени. Интенсивность отказов определяется по формуле:

L = 1/Т_ср,

где Т_ср – средняя наработка на отказ.

При нормальной работе, когда закончена проработка изделия, интенсивность отказов можно принять за константу. Окончательный расчет надежности производится с учетом эксплуатационных коэффициентов, показывающих, каким образом изменяется интенсивность отказов при изменении каждого из воздействующих факторов: температурного коэффициента, влажности, давления, вибрации, ударных нагрузок. В этом случае суммарная интенсивность отказов рассчитывается по формуле:

L = L₀ * a₁ *a₂ * a₃,

где L₀ - начальная интенсивность отказов элемента при нормальных условиях;

a_1, a_2, a₃ - коэффициенты воздействующих факторов.

Обычно при расчете надежности ограничиваются тремя коэффициентами:

a₁-коэффициент условия эксплуатации, для стационарных условий – 10;

a₂ - температурный коэффициент, определяется по графическим зависимостям;

a₃ - коэффициент нагрузки, который характеризуется для каждого элемента электрическим режимом в схеме, рассчитывается по формулам:

1) Для резисторов

a₃ = Р_раб /Р_ном,

где Р_раб - мощность, потребляемая в рабочем режиме,

Р_ном - номинальная потребляемая мощность.

2) Для конденсаторов:

a₃ = U_раб /U_ном,

где U_раб - рабочее напряжение конденсаторов,

U_ном -номинальное напряжение конденсатора.

3) Для ИМС:

a₃ = К_{раз.раб.} / К_{раз.ном.},

где К_{раз.раб.} – рабочий коэффициент разветвления,

К_{раз.ном.} – номинальный коэффициент разветвления.

С учетом воздействия внешних условий (a₁=10) суммарная интенсивность отказов составляет:

L = 1,17606*10^-6.

Среднее время безотказной работы (наработка на отказ), соответствует рассчитанному значению суммарной интенсивности отказов и составляет:

Т_ср = 1/L = 850296,8часов.

Вычисления занесены в таблицу 2.3.

Таблица 2.3 Расчет надежности

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: