Количественная оценка надежности эксплуатируемых установок
Экспериментальным путем вероятность безотказной работы устройств, находящихся в эксплуатации, приближенно определяют
(7.1.)
где - число исправно работающих изделий на начало расчетного интервала времени;
n(t) - число отказавших изделий за определенный промежуток времени;
Nср=0,5[N(t)+N(t+?t)] - среднее число изделий исправно работающих за рассматриваемый промежуток времени;
N(t+?t) - число исправно работающих изделий на конец расчетного периода времени;
?t - рассматриваемый промежуток времени.
Интенсивность отказов
(7.2.)
В таблице представлены значения интенсивности отказов для некоторых элементов и коэффициенты нагрузки Кн (отношение рабочих мощностей, токов или напряжений к их номинальным значениям).
Таблица. Интенсивность отказов и коэффициенты нагрузки Кн
Наименование изделий | Интенсивность отказов на 1 ч работы | Коэффициент нагрузки |
Полупроводниковые диоды | 0,00012...0,5 | 0,1...1 |
Транзисторы | 0,0001...0,9 | 0,2...2 |
Резисторы | 0,00001...0,015 | 0,5...1 |
Конденсаторы | 0,00001...0,164 | 0,1...1 |
Трансформаторы | 0,00002...0,064 | 0,1...1 |
Реле | 0,0005...1,01 | 0,1...1 |
Штепсельные разъемы | 0,00001...0,091 | 0,2...1 |
Соединения пайкой | 0,0001...0,01 | 0,3...0,9 |
Среднее время исправной работы установки
(7.3.)
где - число образцов, вышедших из строя в интервале времени i;
L- число интервалов времени;
- длительность интервала времени;
ti-1- время в начале интервала;
ti - время в конце интервала;
N - число образцов.
При λ = const,
(7.4.)
Наработка на отказ, т.е. среднее число часов работы между двумя соседними отказами, То
(7.5.)
где n - число отказов при суммарном времени работы
где ti - i -й интервал рабочего времени между соседними отказами.
Вероятность безотказной работы до первого отказа в течение времени t определяют
(7.6.)
Вероятность безотказной работы Р(t) и среднее время между двумя отказами Тср - одни из основных характеристик надежности систем.
Существующие методы расчета надежности электрооборудования дают ориентировочную оценку ожидаемой надежности узлов, блоков и системы на различных стадиях проектирования. Эта оценка дает возможность сопоставить полученные расчетным путем показатели с заданными и принять соответствующие решения. Как правило, расчет сводится к определению То и Р(t) по известным λi. Эти расчеты надежности выполняют приближенно (ориентировочно) или в полном (окончательном) объеме.
Для приближенного расчета достаточно знать усредненные данные по интенсивности отказов типовых элементов и число элементов определенного типа в каждой группе. Для полного же расчета надежности нужны данные о реальных режимах работы элементов устройств и о зависимостях интенсивности отказов этих элементов от электрических, температурных и других режимов и нагрузок.
Для системы из n1, n2,…, nm - элементов соответствующего типа вероятность безотказной работы
где - интенсивность отказов системы.
Приближенный расчет надежности осуществляется по среднегрупповым интенсивностям отказов элементов. Исходными данными являются интенсивности отказов λi элементов различных групп и число Ni элементов каждой группы. Порядок расчета:
- разбивают по группам с примерно одинаковыми λi элементы проектируемой системы и определяют число элементов в каждой группе Ni;
- по таблицам (справочные данные) определяют значения λi элементов каждой группы; вычисляют произведение λi Ni, т.е. долю отказов, вносимых элементами каждой группы в интенсивность отказов системы; вычисляют общую интенсивность отказов системы.
Общая интенсивность отказов системы
(7.7.)
Наработка на отказ
T0 = 1/λc (7.8.)
Вероятность безотказной работы системы
(7.9.)
Полный расчет надежности учитывает условия эксплуатации системы, режимы работы всех элементов, а также зависимости интенсивности их отказов от условий эксплуатации.
При проектировании устройств и систем рекомендуется применять следующие коэффициенты нагрузки Кн: для транзисторов и диодов 0,3...0,6; для резисторов 0,4...0,6; для конденсаторов 0,3...0,5; для реле, переключателей и выключателей 0,5...0,8. Условия эксплуатации учитываются эксплуатационным коэффициентом Кэ: для эксплуатации в лабораторных условиях Кэ=1; для производственных условий - на стационарных агрегатах Кэ=10...15; - на мобильных агрегатах Кэ=40.
Некоторые справочные материалы для определения основных показателей надежности даны в приложении.
Дата добавления: 2015-11-18; просмотров: 1082;