|
Число паяных соединений определяется как общее число выводов ИС, выводов резисторов, конденсаторов, светодиодов и число контактов разъёмов умноженное на два.
Расчёт надежности ВУ
При расчёте надежности принимаются следующие допущения:
-отказы элементов являются независимыми и случайными событиями;
-учитываются только элементы, входящие в задание;
-вероятность безотказной работы подчиняется экспоненциальному закону распределения;
-условия эксплуатации элементов учитываются приблизительно с помощью коэффициентов;
-учитываются катастрофические отказы.
В соответствии с принятыми допущениями в расчётную схему должны входить следующие элементы:
-элемент К1, т.е. количество СИС и БИС;
-элемент К2, т.е. количество ИС малой степени интеграции (МИС);
-элемент К3, т.е. количество резисторов;
-элемент К4, т.е. количество конденсаторов:
-элемент К5, т.е. количество светодиодов;
-элемент К6 т.е. количество поеных соединений;
-элемент К7, т.е. количество разъёмов.
В соответствии с расчётной схемой вероятность безотказной работы системы определяется как:
где N - количество таких элементов, используемых в задании
Pi -вероятность безотказной работы i-го элемента.
Учитывая экспоненциальный закон отказов, имеем:
где ni - количество элементов одного типа, lj-интенсивность отказов элементов j-го типа. Причём lj=kl x lj0, где kl - коэффициент, учитывающий условия эксплуатации, а lj0 - интенсивность отказов в лабораторных условиях.
Суммарная интенсивность отказов элементов одного типа составит
Исходя из условий эксплуатации принимаем kl=1. Никаких дополнительных поправочных коэффициентов вводится не будет, так как все элементы системы работают в нормальных условиях, предусмотренных в ТУ на данные элементы.
Для элементов. используемых для построения ВУ, приняты следующие интенсивности отказов
Микросхемы с 14 выводами l1=4.5x10-7
Микросхемы с 16 выводами l2=4.0x10-7
Микросхемы с 48 выводами l3=3.2x10-7
Резисторы l4=1.0x10-5
Конденсаторы электролитические l5=0.1x10-5
Конденсаторы керамические l6=0.04x10-5
Светодиоды l7=0.26x10-5
Паяные соединения l8=1.0x10-7
Разъёмы с 48 выводами l9=0.2x10-5
Исходя из этих значений можно подсчитать суммарную интенсивность отказов всех элементов одного типа, а затем и для всех элементов ВУ.
Вероятность безотказной работы ВУ за Т=1000 часов
;
Среднее время наработки на отказ
Тм = 1/lЕобщ
Рассмотрим пример
Пусть схема ВУ включает в свой состав следующие элементы:
МИС с 14 выводами - 20 Конденсаторы электролитические -3
СИС с 16 выводами - 16 Конденсаторы керамические -40
БИС с 14 выводами - 48 Паяные соединения -821
Разъёмы -1
Тогда lЕобщ.=4.5*10-7*20+4.0*10-7*16+3.2*10-7*3+1.0*10-5*5+
0.1*10-5*3+0.04*10-5*40+1.0*10-7*821+0.2*10-5*1
=1649.6*10-7
Так как ВУ не имеет резервных элементов, и выход из строя любого из элементов повлечёт за собой отказ всего устройства, то среднее время наработки на отказ определится как
Тм = 1/1694,6*10-7 = 5902 час.
Тогда вероятность безотказной работы за восьмичасовую смену составляет:
За время Т=1000 часов, вероятность составляет 0,8441
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.