Освоение методики определения безотказности радиоэлектронной аппаратуры. Вероятность безотказной работы

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

-  отказы элементов являются случайными и независимыми событиями; - интенсивности отказов элементов не зависимы от времени, т.е. распределение величины Т_СР описывается экспоненциальным законом.

-  устройство работает в нормальных и номинальных условия.

Расчет надежности РЭА производится по функционально законченным узлам и по следующей методике.

1.  Изучается СхЭ устройства, определяются его функциональные узлы, определяется количество и типы элементов устройства.

2.  Заполняется таблица 1, в соответствии с указанными графами. Значения интенсивностей отказов элементов приведены в приложении 1.

3.  Вычисляется общая интенсивность отказов устройства при номинальных условиях работы по формуле (7).

4.  Вычисляется общая интенсивность отказов устройства с учетом условий эксплуатации по формуле (9). Значение поправочного коэффициента выбирается из таблицы приложения 2.

5.  Вычисляется среднее время работы устройства до отказа по формуле

Т_СР=1/λ.

6.  Вычисляется вероятность безотказной работы  по формуле (8). Строится график зависимости Р(t).

Таблица 1.

Контроль надежности методом однократной выборки

Контроль надежности имеет своей целью проверку предположения, что надежность объекта не ниже установленного уровня. Конечным результатом контроля является принятие одного из  двух решений: принять партию изделий, считая их надежность удовлетворительной, или забраковать партию. При контроле В силу ограниченности испытуемой выборки объектов возможны два вида ошибок:

- первого рода, когда бракуется надежная аппаратура; - второго рода, когда принимается плохая партия.

Вероятность ошибок первого рода называется риском изготовителя и обозначается символом α, вероятность ошибок второго рода называется риском потребителя и обозначается символом β.

Метод однократной выборки заключается в том, что из контролируемой партии объема N₀ изделий берется случайная выборка объемом N. Затем исходя из выбранных N₀, N, α, β устанавливается оценочный норматив (число дефектных изделий, либо средняя наработка на отказ).

При контроле дефектных изделий партия признается надежной, если число дефектных изделий (количество отказов) n_k меньше или равно оценочному нормативу n₀ (n_k ≤ n₀). Если n_k > n₀, партия бракуется.

При контроле средней наработки на отказ Т₀ необходимо так установить суммарную наработку изделий выборки N - t_Σ и оценочный норматив Т_К, чтобы обеспечить заданные риски. Если Т₀ = t_Σ/ n_k ≥ Т_К, то результаты испытаний оцениваются как удовлетворительные, если Т₀ = t_Σ/ n_k < Т_К - партия бракуется.  Обозначим: 

-  длительность испытаний выборки - t_И= t_Σ/N;

-  вероятность отказа аппаратуры за время испытаний, при которой она еще признается надежной - q₁;

-  вероятность отказа аппаратуры за время испытаний, при которой она бракуется - q₂;

-  среднюю наработку на отказ надежной партии - Т₀₁, ненадежной Т₀₂;

-  отношение γ₁=Т_К/ Т₀₁,   γ₂=Т_К/ Т₀₂;

-  а₁= t_Σ/ Т₀₁= q₁ N, а₂= t_Σ/ Т₀₂= q₂ N,

При условии N<0,1 N0 и q₁< 0,1, что обычно характерно для реальных условий контроля, оценка рисков подчиняется распределению Пуассона, которое табулировано (таблицы 1 и 2 ПРИЛОЖЕНИЯ 3).

Порядок выполнения работы

1.  Изучить принципиальную электрическую схему (СхЭ) устройства, уяснить назначение входящих в нее элементов.

2.  Выполнить расчет надежности по методике приведенной выше, используя данные, приведенные в ПРИЛОЖЕНИЯХ.

3.  Выполнить расчет контроля надежности согласно нижеприведенным заданиям по методике изложенной выше.

Содержание отчета

1.  Результаты расчета надежности (числовые значения, график).

2.  Результаты расчета контроля надежности.

3.  Выводы.

Контрольные вопросы

1.  Дать определения основных показателей безотказности.

2.  Какие условия эксплуатации РЭА называются нормальными и номинальными?

3.  Дать определение α_Э.

4.  Пояснить необходимость и сущность контроля надежности.

5.  Что такое риски потребителя и производителя?

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Усредненные значения интенсивности отказов типовых элементов