Тема 2: «Факторы, влияющие на работоспособность вычислительной техники»

Факторы делятся на климатические, механические и радиационные.

Климатические факторы — температура, влажность, тепловой удар, атмосферное давление, солнечное облучение, пыль, грибковые образования, микроорганизмы, насекомые и т.д.

Механические факторы — вибрации, удары, линейное ускорение, невесомость, акустический удар.

Радиационные факторы — ядерная реакция, бета и альфа частицы.

В зависимости от воздействия этих факторов вычислительную технику разделяют на стационарную и транспортируемую (как вариант морская).
Стационарные эксплуатируются в помещениях (это могут быть многомашинные комплексы, универсальные настольные встраиваемые ЭВМ и микрокалькуляторы). Условия эксплуатации от минус 50 до плюс 50 градусов по Цельсию, влажность до 90%, вибрации до 120 Гц.

Транспортируемые ЭВМ устанавливаются и эксплуатируются на автомобилях, железнодорожном и гусеничном транспорте. Здесь главным фактором являются собственные резонансные частоты. На автомобилях допускаются вибрации до 200 Гц, на железнодорожном транспорте до 400 Гц, на гусеничном до 7000 Гц.

Морские ЭВМ характеризуются наличием вибрации, ударными нагрузками, морской средой. ВТ должна обладать высокой коррозийной стойкостью.

Бортовая вычислительная техника — устанавливается на борту самолетов, ракет, спутников Земли. Подвергается шуму и вибрации в 130-150 Дб, с частотой 50-10000 Гц.

Механические факторы — к ним относятся вибрации, удары, линейные ускорения. Вибрации характеризуются амплитудой, частой, ускорением. В общем случае конструкция вычислительной техники представляет собой сложно-колебательную стстему, состоящую из простых механических узлов, обладающих массой m_i, закрепленных на пружинах с жесткостью k_i.

Рис.2.1

Эффективный способ повышения надежности вычислительной техники — виброизоляция. Энергия механических колебаний поглощается или отражается специальными приспособлениями — амортизаторами. Энергия в амортизаторах поглощается за счет трения.

Качество амортизации характеризуется коэффициентом передачи равным отношению виброускорения воздействующего на объект, к виброускорению основания, на котором он установлен.

К основным параметрам амортизаторов относятся жесткость, диапазон собственных частот, относительный коэффициент демпфирования (раскачивания), допустимые условия эксплуатации, габариты, масса и гарантированная наработка на отказ (показатель надежности). Амортизаторы бывают резинометаллические и пружинные.

Резинометаллические защищают от вибрации в любом направлении. Они имеют низкий коэффициент демпфирования, и требуют защиты от разрушающих резину воздействий (солнце, масло, бензин). При понижении температуры упругость ухудшается, жесткость и собственная частота повышаются.

Пружинные амортизаторы защищают от вибраций только в основном направлении. Они хорошо противостоят внешним воздействиям, но могут возникать резонансы.