Расчет показателей надежности

8 9 10 11 12 13 14

Критерием надежности называется признак, по которому оценивается надежность различных изделий.

К числу наиболее широко применяемых критериев надежности относятся:

- вероятность безотказной работы в течение определенного времени ;

- средняя наработка до первого отказа ;

- наработка на отказ ;

- частота отказов ;

- интенсивность отказов ;

- параметр потока отказов ;

- функция готовности ;

- коэффициент готовности .

Наиболее полно надежность изделий характеризуется частотой отказов . Это объясняется тем, что частота отказов является плотностью распределения, а поэтому несет в себе всю информацию о случайном явлении – времени безотказной работы.

Средняя наработка до первого отказа является достаточно наглядной характеристикой надежности.

Интенсивность отказов – наиболее удобная характеристика надежности простейших элементов, так как она позволяет более просто вычислять количественные характеристики надежности сложной системы.

Наиболее целесообразным критерием надежности сложной системы является вероятность безотказной работы . Это объясняется следующими особенностями вероятности безотказной работы:

- она входит в качестве сомножителя в другие, более общие характеристики системы, например в эффективность и стоимость;

- характеризует изменение надежности во времени;

- может быть получена сравнительно просто расчетным путем в процессе проектирования системы и оценена в процессе ее испытания.

Если отказ технического устройства наступает при отказе одного из элементов, то такое устройство имеет основное соединение элементов. При расчете надежности таких устройств предполагают, что отказ элемента является событием случайным и независимым.

Тогда вероятность безотказной работы изделия в течение времени равна произведению вероятностей безотказной работы ее элементов в течение того же времени. Вероятность безотказной работы элементов в течение времени можно выразить через интенсивность отказов.

На практике наиболее часто интенсивность отказов изделий является величиной постоянной. При этом время возникновения отказов обычно подчинено экспоненциальному закону распределения, т.е. для нормального периода работы аппаратуры справедливо условие .

В этом случае выражения для количественных характеристик примут вид:

1) Вероятность безотказной работы системы в течение времени t:

(10.1)

где - суммарная интенсивность отказов; (10.2)

- интенсивность отказа го элемента (таблица 10.1);

- число элементов схемы;

2) Частота отказов системы:

(10.3)

3) Средняя наработка системы до первого отказа:

(10.4)

4) Если все элементы данного типа одинаково надежны, интенсивность отказов системы будет:

(10.5)

где - число элементов го типа;

- число типов элементов.

Таблица 10.1 - Значения интенсивностей отказов элементов схемы разрабатываемого устройства

Наименование элементов	Тип элементов	Кол-во эл-в ,	Интенс. отказов ,	Интенсивность отказов системы
1	2	3	4	5
Микро- схемы	78L05 MC74 MC120	1 1 1	0,04 0,64 0,64	0,04 0,64 0,64
Конден- саторы	Murata 0805 Murata B TZVY2R200	16 1 1	0,06 0,1 0,155	0,96 0,1 0,155
Резис- торы	Koa 0805 Murata PVG3A	15 1	0,04 0,155	0,6 0,155
Транзис- торы	КТ3132-А	2	0,5	1
Варикап	КВ132	1	0,2	0,2
Катушки инд-ти	Murata 0603	1	0,01	0,01
Кварцевй резонатор	Geyer KX-9A 10МГц	1	0,35	0,35
Переключатель	Switronic SK-23D06	1	0.7	0,7
Разъемы	Гнездо питания Клеммник ВЧ-гнездо	1 1 1	0,09 0.09 0,01	0,09 0,09 0,01
Провода соединительные		2	0,015	0,03
Пайка		134	0,004	0,536
Итого		181		6,306

шт.

5) Суммарная интенсивность отказов находится по формуле:

6) Рассчитаем среднее время наработки до первого отказа.

7) Построим график вероятности безотказной работы.

8) Определим вероятность безотказной работы от времени наработки до первого отказа.

Рис. 10.1 - Зависимость вероятности безотказной работы от времени

Расчет показал, что (час) существенно больше заданного в техническом задании (час). Таким образом, можно говорить о долговременной работе генератора без отказов, что снижает необходимость профилактических ремонтов. Большое значение говорит также о снижении стоимости обслуживания и ремонта блока, что очень важно для носимой РЭА.