Министерство образования
Кафедра Конструирования
Курсовой проект
По дисциплине:
“Теоретическиеосновы технологии, конструирования и надежности”.
по теме:
“Оценкапоказателей безотказной работы радиоэлектронного устройства”
Выполнила: Котова С.Н.
Проверил: к.т.н. Романов П.И.
Содержание
Введение
1. Уточнение исходных данных
2. Определение случайного времени до отказа и характеротказа элементов
3. Определение показателей безопасности
4. Обоснование метода резервирования для функционального узлаРЭУ
5. Оценка влияния способа соединения элементов в узлерезервирования
6. Описание работ, выполняемых с применением ЭВМ
Заключение
Литература
Приложения
Приложение 1. Схема электрическая принципиальная
Приложение 2. График зависимости вероятности без отказнойработы P(t) от времени
Приложение 3. Выбор элементной базы
Введение
В настоящее время проблема надёжности радиоэлектронныхсистем является наиболее важной в теории конструирования. Средства, с помощьюкоторых можно обеспечить гарантированное функционирование радиоэлектроннойсистемы в течение достаточно длительного времени порой ограничены определённымиэкономическими, массогабаритными, схемотехническими параметрами. В то же времярадиоэлектронные устройства стали значительно сложнее с точки зрениясхемотехники; появилась потребность в приборах с большей точностью работы,повысилась «цена» отказа РЭУ (порой последний может привести к значительнымматериальным потерям и человеческим жертвам) и, наконец, условия в которыхэксплуатируется современная аппаратура зачастую являются запредельными (большиеперепады температуры, высокое давление, механические воздействия, химическиагрессивные среды, изолированность от человека—оператора). Поэтому уровеньнадёжности системы, как правило, становится её определяющей характеристикой.
Существующие методы расчёта показателей надёжностирадиоэлектронных устройств различаются степенью точности учёта электрическогорежима и условий эксплуатации элементов. Соответственно существуют приближенный(ориентировочный) и уточнённый расчёты.
При ориентировочном расчёте учёт электрического режима иусловий эксплуатации элементов выполняется приближённо, с помощью обобщённыхэксплуатационных коэффициентов. Этот расчёт выполняется на начальных стадияхпроектирования радиоэлектронных устройств, когда ещё не выбраны типы иэксплуатационные характеристики элементов, не спроектирована конструкция и,естественно, отсутствуют результаты конструкторских расчётов (теплового режима,виброзащищённости и т.д.). Уточнённый расчёт, напротив, выполняют назаключительных этапах проектирования радиоэлектронных устройств, когда выбранытипы и типоразмеры элементов, спроектирована конструкция и получены результатывышеперечисленных конструкторских расчётов. Расчет выполняется при тех жедопущениях, что и ориентировочный, но электрический режим и условияэксплуатации элементов учитывается более точно и, кроме того, принимаются вовнимание конструктивные элементы устройства (шасси, корпус, провода) с.5-6 [1].
1. Уточнение исходных данных
Таблица 1. Исходные данные к расчетуТип элемента Коэффициенты нагрузок Активные элементы 0,6 Резистор 0,7 Конденсатор 0,8 Другие элементы 0,8
Заданное время работы до 10.000 часов.
2. Определение случайного времени до отказа и характер отказаэлементов
При проектировании РЭС возникает вопрос: “Будет лисоздаваемая система обладать достаточной надежностью? ”. Поэтому на самыхранних этапах проектирования необходимо ориентировочная оценка ожидаемойнадежности.
Такая оценка позволяет сопоставить результаты расчета стехническим заданием и принять меры схемотехнического, конструкторского итехнологического характера для повышения надежности.
Надежность – способность изделия выполнять определенныезадачи в определенных условиях эксплуатации за требуемое время с минимальнымизатратами.
Надежность – комплексное свойство, которое в зависимостиот назначения изделия и условий его эксплуатации может включать безотказность,долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость в отдельности или определенноесочетание этих свойств как изделия в целом, так и его частей.
Основное понятие, используемое в теории надежности, — отказ, то есть утрата работоспособности, наступающей внезапно либо постепенно.
Работоспособность – состояние изделия, при котором оно соответствуеттребованиям, предъявляемым к его основным параметрам.
Безотказность – свойство объекта непрерывно сохранятьработоспособность в течение данного времени.
Долговечность – свойство изделия длительно (с возможнымив процессе эксплуатации перерывами) сохранять работоспособность в определенныхрежимах и условиях эксплуатации до полного выхода из строя.
Ремонтопригодность – это свойство объекта, заключается вприспособлении объекта к ремонту и техническому обслуживанию.
Исправность – это состояние объекта, при котором онсоответствует всем требованиям технического задания.
Сохраняемость – свойство изделия непрерывно сохранятьисправное и работоспособное состояние в течение, и после хранения итранспортировки. Для определения и прогнозирования надежности необходимыкритерии и количественные показатели надежности.
Вероятность безотказной работы – вероятность того, что заданный период времени не произойдет ни одного отказа. Чтобы определитьвероятность безотказной работы, нужно знать функцию отказов во времени f(t),которая представляет собой частоту отказов. При этом вероятность безотказнойработы P(t), мы можем определить P отказа:
/> (1)
Если f(t) – частота отказа, то
/> (2)
/> (3)