Надёжность - это свойство изделия выполнять заданные функции

5. Расчётная часть

Надёжность - это свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течении требуемого промежутка времени и требуемой наработки на отказ при соблюдении режимов эксплуатации, правил технического обслуживания, хранения и транспортировки.

Основные эксплуатационные свойства (работоспособность) устройства определяются следующими показателями:

1. Наработка - продолжительность или объём работы изделия, измеряемая временем, циклом или периодом.

2. Наработка на отказ - среднее значение наработки, ремонтируемого изделия между отказами. Если наработка выражена в единицах времени, то её называют среднее время безотказной работы.

3. Гарантийная наработка - представляет собой наработку изделия, до завершения которой изготовитель гарантирует и обеспечивает выполнение определённых требований к изделию, но при условии соблюдения правил эксплуатации, в том числе хранения, транспортировки.

4. Безотказность - свойство изделия сохранять свою работоспособность в течении некоторой наработки, без вынужденных перерывов.

5. Ремонтопригодность - свойство устройства, заключающееся в приспособлении к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путём проведения технического обслуживания и ремонта.

6. Долговечность - свойство устройства сохранять работоспособность до предельного состояния.

7. Сохраняемость - свойство изделия сохранять эксплуатационные показатели в течении заданного срока хранения и после него.

Интенсивность отказов i-того типа элементов определяется по формуле:

=**K₁*K₂*K₃  , где                                                                                                                                              (5.1)

 - интенсивность отказов данного типа элементов при номинальной электрической нагрузки и нормальных условиях эксплуатации;

-    коэффициент, учитывающий влияние температуры окружающей среды и электрической нагрузки элемента (для элементов неуказанных в таблице =1);

K₁ - коэффициент, учитывающийвлияниемеханическихфакторов;

K₂ - коэффициент, учитывающийвлияниеклиматическихфакторов;

K₃- коэффициент, учитывающий влияние пониженного атмосферного давления.

В расчетах при выполнении курсового проекта будет принята, что опытный образец эксплуатируется при нормальных условиях тогда К₁=К₂=К₃=1 и формула 5.1 примет вид:

=                                                                                     (5.2)

Интенсивность отказов элементной базы устройства определяется суммарным значением интенсивности отказов каждого элемента, определяется по формуле:

𝜆_с                                                                                     (5.3)

где  - числоэлементовi-того типа;

Интенсивность отказов и время безотказной работы схемы связаны отношением:

                                                                                     (5.4)

Суммарная интенсивность отказов схемы после пайки элементов на печатную плату определяется по формуле:

λ_уст                                                                                     (5.5)

Время безотказной работы устройства связаны отношением:

                                                                                     (5.6)

Экспоненциальную зависимость, которая четко вырастает зависимостью интенсивности отказов устройства от гарантированной наработки, рассчитывается по формуле:

                                                                                     (5.7)

где  (t) - итоговая суммарная интенсивность отказов;

t - времянаработки;

t₁=1 000 ч

t₂=2 000 ч

t₃=4 000 ч

t₄=8 000 ч

t₅=16 000 ч

t₆=Tуст=0,59*10⁶ ч

t1, t2, t3, t4, t5, t6 - время наработки каждого элемента

5.1 Расчёт основных показателей надёжности устройства

Исходными данными для расчётов является схема электрическая принципиальная и монтажная схема.

Этап 1. Определить интенсивность отказов элементов схемы электрической принципиальной. Для удобства все данные сводятся в таблицу.

Таблица 5.1 - Интенсивность отказов элементной базы устройства

Определяем суммарную интенсивность отказов элементов по формуле 5.3.

Λ_сх=2,32*10^-6(1\ч)

Определяем время безотказной работы схемы электрической принципиальной по формуле 5.4.

T_сх== 0,43*10⁶(ч)

Этап 2. Расчёт интенсивности отказов элементов устройства, после их монтажа на печатную плату.

Рассчитываем интенсивность отказов элементов, после их монтажа на печатную плату. Для удобства все данные сводим в таблицу 5.2

Таблица 5.2 - Данные интенсивности отказа

Суммарную интенсивность отказов схемы после пайки элементов на печатную плату определяем по формуле 5.5.

λ_устр= 2,32*10^-6+1,69*10^-6 = 4,01*10^-6 (1/ч)

Определяем время безотказной работы устройства по формуле 5.6

Т_устр= 1/4,01*10^-6 = 0,24*10⁶ часов

Этап 3. Вероятность безотказной работы электронного узла устройства

Экспоненциальную зависимость, которая чётко выражает зависимость отказов устройства от гарантийной наработки, рассчитываем по формуле 5.7

По полученным данным строим график экспоненциальной зависимости