Теоретические подходы при создании ЭС различной степени сложности, страница 2

Различия полученных результатов связаны с тем, что в методе предельных отклонений считается, что размеры деталей имеют предельные отклонения от номинальных значений, а это на практике случается довольно редко. Метод предельных отклонений применяется при расчете точности единичных изделий, т.к. гарантирует 100%-ное нахождение размеров звена в рассчитанных пределах. При массовом производстве целесообразно применять вероятностный метод расчета допусков, который гарантирует попадание размеров звена в рассчитанные пределы с вероятностью 0,9973. Вероятность попадания в пределы поля допуска при методе предельных отклонений равна 1 (т.е. все значения находятся в переделах поля допуска), а при вероятностном методе – 0,9973, поэтому поле допуска, рассчитанное методом предельных отклонений, шире поля допуска, рассчитанного вероятностным методом.

2. РАСЧЕТ ВЕРОЯТНОСТИ БЕЗОТКАЗНОЙ РАБОТЫ

Задание: рассчитать вероятность безотказной работы схемы автоматического КСВ-метра (рис.2) при следующих исходных данных: К_Н = 0,5; t = 56⁰C.  Закон распределения – экспоненциальный.

Рис.2 Схема автоматического КСВ-метра

Решение.

1. Определение количества элементов каждого типа и расчет интенсивности их отказов.

Расчет ведется по формуле:

                                                     (9)

где  - интенсивность отказов при К_Н = 1; t = 20⁰C; а – поправочный коэффициент, учитывающий отклонения коэффициента нагрузки К_Н и температуры tот номинальных (К_Н = 1 и t = +20⁰С).

Данные по элементам сведены в таблицу 2.

Таблица 2 - Определение интенсивности отказов

№	Наименование и тип элементов	Обозначение по схеме	Ni	Режим работы		li*10-5, 1/ч	li0*10-6, 1/ч	а
				КН	t, 0C
1	Резисторы МЛТ	R	14	0,5	56	0,30	0,4	0,76
2	Конденсатор керамический	С	15	0,5	56	0,97	1,4	0,69
3	Конденсаторы электролитич. с танталовым анодом	С	2	0,5	56	0,99	2,2	0,45
3	Диоды кремниевые	VD	5	0,5	56	2,22	2,0	1,11
4	Светодиоды	HL	14	0,5	56	2,22	2,0	1,11
5	Транзисторы кремниевые	VT	1	0,5	56	1,92	4,0	0,48
6	Дроссель	L	1	0,5	56	0,35	1,0	0,35
7	ВЧ гнездовой разъем	XW	2	0,5	56	0,25	0,5	0,5
8	Трансформатор	T	1	0,5	56	1,05	3,0	0,35
9	Переключатель	SA	1	0,5	56	0,25	0,5	0,5
10	Микросхема	DA	2	0.5	56	0,25	0,25	1

2.       Рассчитывается интенсивность отказов схемы по формуле:

 ,                                                (10)

где  - количество элементов каждого типа; n – число типов элементов работающих в одинаковых условиях.

67.48* 10^-5 (1/ч).

3.       Находится средняя наработка на отказ по формуле:

                                                                                                                                                    (11)

4.       Вероятность безотказной работы определяется по формуле:

                                              (12)

t

P(t)

Рис. 3. График зависимости вероятности безотказной

 работы автоматического КСВ-метра

Для автоматического КСВ-метра была рассчитана вероятность безотказной работы, и построен ее график. Полученная графическую закономерность показывает, что вероятность безотказной работы очень велика на небольшом промежутке времени, в связи с новизной изделия. С увеличением значения времени возрастает вероятность отказа схемы, в связи с износом, следовательно, вероятность безотказной работы уменьшается. Средняя наработка на отказ для КСВ-метра составляет 1482 часа.