Контрольная работа: Расчет показателей надежности состава ЗИП погрешности электронных средств

Контрольная работа

«Расчет показателей надежности, состава ЗИП, погрешности электронных средств»

Павловский М.И.

1. Расчет показателей надежности

Для расчета показателей надежности выбрана схема зарядного устройства на силовом инверторе из журнала «Радиолюбитель» №08 за 2009 год.

Таблица 1 - Определение величины интенсивности отказов

Выберем поправочные коэффициенты в зависимости от условий эксплуатации устройства (рис. 1).

k1=1, k2=2.5, k3=1;

Рис. 1

Интенсивность отказов изделия:

λ=2.461*10^-5 ч^-1 ;

Определяем среднее время безотказной работы T_m :

T_m = 40633.64 ч.

Построим график вероятности безотказной работы P(t) = exp(-λt) рис. 2.

Рис. 2

P(T_m ) = 0.37;

2. Расчет комплекса одиночного ЗИП

Таблица 2 - Определение состава комплекта ЗИП

Рассчитываем усредненную вероятность необеспечения ЗИП на одну группу сменных элементов:

α=0.96;

γ ≈ 0.0011;

Исходя из полученных данных, рассчитаем значение фактической вероятности обеспечения ЗИП:

α_ф = 0.9778 > α

3. Расчет погрешности

Схема функционального узла (рис. 3):

Рис. 3

Параметры элементов:

Исходя из предложенной схемы, получим уравнение зависимости модуля коэффициента передачи от схемных параметров:

Рассчитываем коэффициенты влияния всех параметров по формуле:

Значения коэффициентов влияния:

Рассчитываем среднее значение производственной погрешности E_i и величину половины допуска δ_i :

E₁ =0%, E₂ =0%, E₃ =0%;

δ₁ =20%, δ₂ =10%, δ₃ =10%;

Рассчитаем значение середины поля рассеивания производственной погрешности:

E_y ^пр =2/15*0+2/3*0+1/5*0 = 0;

Значение половины поля рассеивания l_y ^пр производственной погрешности:

l_y ^пр = ((2/15)² *20² +(2/3)² *10² +(1/5)² *10² )^1/2 ≈7.45%;

Рассчитаем характеристики температурной погрешности:

E(TKR₁ )=0%, E(TKR₂ )=0%, E(TKR₃ )=0%;

δ(TKR₁ )=40%, δ(TKR₂ )=25%, δ(TKR₃ )=33%;

Среднее значение E(TKY) температурного коэффициента (ТК) выходного параметра и величина половины поля рассеивания l ( TKY ) :

E(TKY) = 2/15*0+2/3*0+1/5*0 = 0%;

l(TKY) = ((2/15)² *40² +(2/3)² *25² +(1/5)² *33² )^1/2 ≈18.7%;

Среднее значение E_y ^t и величина половины поля рассеивания l_y ^t температурной погрешности выходного параметра:

E_y ^t = Δt* E(TKY);

t1=-15^o C, E_y ^t1 = (-15-20)*0=0;

t2=35^o C, E_y ^t2 = (35-20)*0=0;

l_y ^t = |Δt|* l(TKY) ;

t1=-15^o C, l_y ^t1 = | (-15-20) |*18.7=35*0.187=6.545 ^o C;

t2=35^o C, l_y ^t2 = | (35-20) |*18.7=15* 0. 187=2 . 805 ^o C;

Рассчитаем характеристики погрешности старения:

E(KСR₁ )=0%, E(KСR₂ )=0%, E(KСR₃ )=0%;

δ(KСR₁ )=33%, δ(KСR₂ )=25%, δ(KСR₃ )=20%;

Среднее значение E(KCY) коэффициента старения (КС) выходного параметра и величина половины поля рассеивания l ( KCY ) KC выходного параметра:

E(TKY) = 2/15*0+2/3*0+1/5*0 = 0%;

l(TKY) = ((2/15)² *33² +(2/3)² *25² +(1/5)² *20² )^1/2 ≈17.7%;

Среднее значение E_y ^τ и величина половины поля рассеивания l_y ^τ погрешности старения выходного параметра:

τ=2000 часов;

E_y ^τ = τ* E ( KCY ) = 2000*0 = 0 ч.;

l_y ^τ = τ* l ( KCY ) = 2000*0.177 = 354 ч.;

Определяем верхнюю и нижнюю границу поля рассеивания эксплуатационной погрешности:

Среднее значение эксплуатационной погрешности выходного параметра для температуры t и времени τ:

E_y ^{t , τ} = E_y ^пр + E_y ^t + E_y ^τ = 0+0+0 = 0;

Величина половины поля рассеивания эксплуатационной погрешности выходного параметра для температуры t и времени τ:

l_y ^t1,0 = (0.0745² +6.545² +0² )^1/2 =6.54;

l_y ^t2,0 = (0.0745² +2.805² +0² )^1/2 =2.80;

l_y ^{t1, Т} = (0.0745² +6.545² +354² )^1/2 =354.06;

l_y ^{t2, Т} = (0.0745² +2.805² +354² )^1/2 =354.01;

Итоговая верхняя и нижняя границы поля рассеивания эксплуатационной погрешности выходного параметра для температуры и времени:

l ₊ ^{t ,τ} = 354.06; l _- ^{t ,τ} = – 354.06;