Расчёт эксплуатационных характеристик изделия. Вопросы организации производственного процесса на предприятии сферы сервиса

Страницы работы

Содержание работы

10. Расчёт эксплуатационных характеристик  изделия

Рассмотрим основные показатели надежности.

Основными показателями безотказности неремонтируемых объектов являются:

Ø вероятность безотказной работы P(t);

Ø интенсивность отказов l(t);

Ø среднее время работы до отказа ТСР.

Для ремонтируемой аппаратуры показатели безотказности:

Ø вероятность безотказной работы P(t);

Ø параметр потока отказов w(t);

Ø среднее время работы на отказ ТО.

Определение значений этих величин позволяет оценить эксплуатационные свойства РЭА. Сущность расчёта безотказности - это определение показателей надёжности по известным показателям надёжности её элементов. Последние берутся либо из справочных данных, либо определяются по результатам эксплуатации и специально спланированных экспериментов.

Зависимость между Р(t) элемента и его l(t) при условии, что время безотказной работы распределено по произвольному закону, определяется выражением

Вероятность безотказной работы аппарата с последовательным по надёжности соединением элементов можно представить в виде произведения вероятностей безотказной работы её элементов:

где N - число элементов в объекте. Подставляя (1) в (2), получим

]

Обозначив,  получим

Поскольку любая аппаратура состоит из нескольких (К) групп различных элементов, имеющих приблизительно одинаковую надёжность, то

В частном случае, когда интенсивность отказов можно считать постоянной во времени (для экспоненциального закона распределения),

Тогда

Интенсивности отказов электронных радиоэлементов характеризуются большим разбросом для одних и тех же типов элементов, что объясняется различием условий их работы. Под нормальными условиями понимают следующее: температура окружающей среды 20±5 0 С, относительная влажность воздуха 65±15 %, давление 101±4 гП (760±30 мм рт. ст.); окружающая среда не содержит значительного количества пыли и практически свободна от разрушающего действия газов, солей, паров, микроорганизмов, интенсивной радиации; элемент не испытывает ударов и вибраций. Интенсивность отказов в этом случае обозначается как l0.

В процессе эксплуатации РЭА подвергается воздействию внешней среды в виде: влажности, температуры, давления, механических нагрузок (вибрация, удары, тряска и др.). При приближённом расчете надёжности влияние этих факторов учитывают поправочным коэффициентом aЭ, называемым эксплуатационным коэффициентом интенсивности отказов. Он показывает, во сколько раз возрастает интенсивность отказов при работе в определённых условиях  по сравнению с интенсивностью отказов при нормальных условиях эксплуатации

l = aЭ*l0.

При уточнённом расчёте необходимо учитывать ряд доминирующих факторов: температура и режимы электрической нагрузки ai, влажность aВЛ, давление окружающей среды, механические нагрузки aВ

l = ai*aВЛ*aВ*   *l0.

Расчёт безотказности производят по внезапным PB(t) и постепенным отказам PП(t) и тогда вероятность безотказной работы аппарата определяется произведением

P(t) = PB(t)*PП(t).

Различают аналитические методы расчёта и расчёт надёжности по статистическим данным, полученным в процессе эксплуатации или испытаний.

Аналитический расчёт надёжности будем производить для устройства обработки информации.

Расчёт проводится при следующих допущениях:

Ø отказ любого элемента объекта приводит к отказу всего объекта, т.е. элементы, в смысле надёжности, соединены последовательно;

Ø -отказы элементов являются случайными и независимыми событиями;

Ø -интенсивности отказов элементов не зависимы от времени, т.е. распределение величины ТСР описывается экспоненциальным законом;

Ø -устройство работает в эксплуатационно-жестких  условиях.

Расчет надежности устройства будем производить по функционально законченным узлам и по следующей методике.

1. Изучаем СхЭ устройства, определяем его функциональные узлы, определяем количество и типы элементов устройства.

2. Заполняем таблицу (таблица 1 [3]), в соответствии с указанными графами. Значения интенсивностей отказов элементов берём из [3].

Таблица 1.

Наименование и тип элемента

l0i  10-6 1/ч

aЭi

Ni, шт

l0i Ni, 10-6 1/ч

1

2

3

5

6

    7

    8

Микросхемы со средней степенью интеграции

Транзисторы кремниевые:

до 150 мВт

Конденсаторы:

Электролитические

Резисторы:

 композиционные

 Переключатели кнопочные

Гнезда

Кварц

0,013

0,84

0,035

0,043

0,07

0,01

     0,03

4

4

4

4

4

4

4

7

2

2

10

2

3

1

0,016

1,68

4,55

0,9

0,21

0,02

0,03

3. Вычисляем общую интенсивность отказов устройства при номинальных условиях работы.

.

4. Вычисляем общую интенсивность отказов устройства с учётом условий эксплуатации. Значение поправочного коэффициента выбираем из [3].

l=aЭ*Λ0=4 *7,376*10-6=29,504*10-6 1/ч.

5. Вычисляем среднее время работы устройства до отказа по формуле

ТСР=1/l=1/29,504*10-6=33893 ч.

6. Вычисляем вероятность безотказной работы, строим график зависимости Р(t).

                                         p(t)=                       p(t)=

                         

                                                    

12. Вопросы организации производственного процесса на предприятии сферы сервиса

12.1. Оценка показателей ремонтопригодности и технического обслуживания радиоэлектронной аппаратуры

В начале этого раздела приведём краткие теоретические сведения по данному вопросу.

Основными показателями ремонтопригодности и технического обслуживания являются:

средняя продолжительность ремонта Тр;

средняя продолжительность технического обслуживания Тто;

оптимальный период проведения профилактических (регламентных) работ tто;

объем ЗИП nз (nз - количество элементов одного типономинала)

1. Оценка средней продолжительности ремонта (Тр).

Время ремонта складывается из трёх составляющих:

t0 - времени поиска неисправного элемента;

tз - времени замены неисправного элемента;

tпр - времени проверки исправности аппаратуры после замены неисправного элемента.

Таким образом,

Тр=t0+tз+tпр.

Экспериментальная оценка ремонтопригодности проводится либо по данным эксплуатации, либо по результатам специальных испытаний на ремонтопригодность аппаратуры. При этом условия испытания должны быть максимально приближены к реальным условиям эксплуатации (размещение аппаратуры, освещение, инструменты и приборы, документация и др.) Объем испытаний определяется необходимой достоверностью оценки ремонтопригодности, обычно полагается, что достаточно иметь данные по 20 отказам.

Для испытаний статистически определяется выборка имитируемых отказов, поочередно вводимых в аппаратуру, при условиях максимально приближенных к эксплуатационным. В результате испытаний или эксплуатации необходимо получить значения t0, tз, tпр. Для фиксации времени выполнения определенных операций делаются соответствующие записи в специальных таблицах. На основании полученных статистических данных рассчитывают значения ремонтопригодности с заданной точностью и достоверностью. Метод расчета зависит от закона распределения времени ремонта (как правило, по экспоненциальному закону и закону Эрланга). Средняя продолжительность ремонта

где Трi -время ремонта при i -ом отказе; n - число отказов.

При этом

где tpj - среднее время выполнения j-той операции при i-том ремонте, m - число операций при i-ом ремонте. Примерная продолжительность отдельных видов операций приведена в [5].

В случае экспоненциального распределения нижнюю и верхнюю границы среднего времени ремонта находят из выражений:

ТРНР*r2;          ТРВ = ТР*r1;

Коэффициенты r1 и r2 табулированы [4] для различных значений n и доверительной вероятности Р(e), значения которой выбираются из ряда: 0,8; 0,9; 0,95; 0,99.

Если распределение времени ремонта подчиняется закону Эрланга, границы оцениваются выражениями:

ТРН = ТР*d1;          ТРВ = ТР*d2,

где коэффициенты d1; d2, табулированы [4].

2. Оценка оптимального периода проведения регламентных работ (tТО).

Существует оптимальное значение периода выполнения профилактических работ, при котором обеспечивается лучшее соотношение между надёжностью аппаратуры и объемом профилактики. В качестве критерия оптимальности используется коэффициент простоя

Похожие материалы

Информация о работе