Разработка программируемого термостабилизатора

дипломная работа

3.4 Расчет эксплуатационных характеристик

Произведем расчет надежности программируемого термостабилизатора.

Надежность - свойство объекта выполнять требуемые функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в течение заданного периода времени. Надежность представляет собой комплексное свойство, сочетающее в себе:

Работоспособность - представляет собой состояние ОБ, при котором он способен выполнять свои функции.

Безотказность - свойств ОБ сохранять свою работоспособность в течение определенного времени. Событие, нарушающее работоспособность ОБ, называется отказом. Самоустраняющийся отказ называется сбоем.

Долговечность - свойство ОБ сохранять свою работоспособность до предельного состояния, когда его эксплуатация становится невозможной по техническим, экономическим причинам, условиям техники безопасности или необходимости капитального ремонта.

Ремонтопригодность - определяет приспособляемость ОБ к предупреждению и обнаружению неисправностей и отказов и устранению их путем проведения ремонтов и технического обслуживания.

Сохраняемость - свойство ОБ непрерывно поддерживать свою работоспособность в течение и после хранения и технического обслуживания.

Рассчитаем один из основных количественных показателей надежности - интенсивность отказов. Этот параметр иногда называют - характеристикой и определяют по формуле:

(3.4)

где n(t) - количество элементов, которые вышли из строя в рассматриваемый промежуток времени t;

N(t) - количество элементов в исправном состоянии к началу промежутка времени t.

Величина (t) показывает, какая часть элементов выходит из строя в единицу времени.

Теперь выполним необходимые расчеты для определения надежности программируемого термостабилизатора. Для того, чтобы упростить процесс расчет надежности, его выполним в следующем порядке:

Выполним разделение проектируемого устройства на группы однотипных элементов и подсчитаем количество элементов Ni в каждой из групп.

Затем вычислим величину интенсивности отказов ин для каждого элемента или группы однотипных элементов.

И после вычислим интенсивность отказов для каждой группы элементов по следующей формуле:

Ni ин (3.4.1)

Результаты расчетов представлены в таблице 3.4.1

Таблица 3.4.1 - Результаты расчёта интенсивности отказов

Наименование и тип элементов

Количество Ni, шт.

Интенсивность отказов, *10-5, 1/ч

ин10-6 1/час

Niин10-6 1/час

ИМС

4

0,02

0,08

Резисторы

8

0,5

4

Конденсаторы

2

2,4

4,8

Соединения пайкой

89

0,01

0,89

Симисторы

2

2

4

Печатная плата

1

0,7

0,7

Кварцевый резонатор

1

0,6

0,6

Таким образом основываясь на данных таблицы 3.4.1 определим суммарную интенсивность отказов проектируемого устройства по следующей формуле:

KЭ Ч Ч ИС, (3.4.2)

где Кэ - коэффициент учета воздействий условий эксплуатации на надежность устройства (принимаем Кэ=1, так как расчет выполняется без учета условий эксплуатации).

1*(0,08+4+4,8+0,89+4+0,7+0,6)*10-5= 15,07* 10-5 (1/час)

Среднее время безотказной работы проектируемого устройства определим по формуле:

, час (3.4.4)

Tср = = 6635,7 час (3.4.5)

Поскольку расчет выполняется без условий эксплуатации, то время Тср на порядок выше, чем при эксплуатации устройства в реальных условиях.

Вероятность безотказной работы программируемого терморегулятора определяется по формуле:

P(t)= (3.4.6)

Где е - основание натуральных логарифмов e 3;

t - промежуток времени, для которого определяется вероятность безотказной работы устройства, час.

Пусть t=5000 час., тогда:

= (3.4.7)

Таким образом, из проведенных выше расчетов видно, что разработанный программируемый терморегулятор, имеет достаточный параметр надежности.

Делись добром ;)