Задача №2.2.1.
Произвести полный расчет надежности триггера при следующих параметрах элементов:
-
R1, R9 – МЛТ – 0,25 – 10 кОм;
-
R2, R8 – МЛТ – 0,5 – 5,1 кОм;
-
R3, R7 – МЛТ – 0,5 – 3,0 кОм;
-
R4, R5 – МЛТ – 0,25 – 1,5 кОм;
-
R6 – МЛТ – 1 – 120 Ом;
-
VT2, VT1 – МП42А;
-
C1, C5 – МБМ – 1000 пФ;
-
С3 – К50 – 6 – 0,1 мкФ;
-
C2, C4 – КМ –300 пФ;
-
VD1,VD2 – Д9А;
Напряжение питания триггера Uп= – 14 В;
Температура окружающей среды t° = 35°C;
Условия эксплуатации триггера – Автофургонные.
Необходимо найти интенсивность отказов, вероятность безотказной работы и среднее время наработки до первого отказа триггера, если отказы его элементов распределены по экспоненциальному закону:
-
для лабораторных условий;
-
для автофургонных условий.
Произвести анализ полученных данных и дать рекомендации по повышению надежности.
Решение
Определим токи:
Таблица 5.
|
Обозначение элементов |
R1 |
R2 |
R3 |
R4 |
R5 |
R6 |
R7 |
R8 |
R9 |
|
I, мА |
1,4 |
0.098 |
0,33 |
8,3 |
8,3 |
8,3 |
0,33 |
0.098 |
1,4 |
Определим коэффициент нагрузки резисторов.
где 
– фактическая мощность, рассеиваемая
на резисторе;
– номинальная
мощность, рассеиваемая на резисторе.
Интенсивность отказов резисторов.
Определим коэффициент нагрузки диодов.
где 
– фактическая мощность, рассеиваемая
на диоде;
– номинальная
мощность, рассеиваемая на диоде.
Интенсивность отказов диодов.
Коэффициент нагрузки конденсатора.
Коэффициент нагрузки транзистора.
Суммарная интенсивность отказов.
Ниже представлена таблица с результатами расчетов.
Таблица 6.
|
Элементы |
Количество элементов |
Интенсивность отказа, λ0·10-6 |
Коэффициент нагрузки, kн |
Температура среды, t0C |
Поправочный коэффициент |
Интенсивность отказов, λ(ν)·10-6 |
|
R1, R9 |
2 |
0,4 |
0,08 |
35 |
0,45 |
0,18 |
|
R2, R8 |
2 |
0,5 |
0,000098 |
35 |
0,45 |
0,225 |
|
R3, R7 |
2 |
0,5 |
0,00065 |
35 |
0,45 |
0,225 |
|
R4, R5 |
2 |
0,4 |
0,4 |
35 |
0,54 |
0,216 |
|
R6 |
1 |
1 |
0,0083 |
35 |
0,45 |
0,45 |
|
VT1, VT2 |
2 |
3 |
0,0415 |
35 |
0,42 |
1,26 |
|
VD1, VD2 |
2 |
0,7 |
0,1 |
35 |
0,26 |
0,182 |
|
C1, C5 |
2 |
2 |
0,875 |
35 |
1,2 |
2,4 |
|
C2, C4 |
2 |
1,4 |
0,875 |
35 |
0,42 |
0,588 |
|
C3 |
1 |
2,4 |
0,17 |
35 |
0,4 |
0,96 |
|
Интенсивность отказа триггера: |
11,962 |
|||||
Вероятность безотказной работы:
при t
= 5000 ч:
Среднее время работы до первого отказа триггера, если отказы его распределены по экспоненциальному закону.
часов
Вывод:
Использование триггера в полевых условиях уменьшает надежность и снижает время безотказной работы. Чтобы повысить надежность аппаратуры, нужно использовать облегченные режимы работы или более качественные элементы.
Задача №3.1.
Задана структурная схема для расчета надежности системы, по известным интенсивностям отказов ее элементов предполагая, что отказы элементов распределены по экспоненциальному закону. Определить:
-
вероятность безотказной работы;
-
интенсивность отказов узлов (обведены пунктиром);
-
среднее время наработки до первого отказа узла системы.
На основе выполненного расчета представить график узла(t).
Таблица 7.
|
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|
l*10-6 |
4,1 |
3,6 |
0,2 |
0,87 |
0,68 |
0,68 |
0,63 |
0,5 |
0,33 |
0,54 |
0,36 |
1,4 |
5,2 |
|
p(t) |
0,960 |
0,965 |
0,998 |
0,991 |
0,993 |
0,993 |
0,994 |
0,995 |
0,997 |
0,995 |
0,996 |
0,986 |
0,949 |