Эксплуатационное обслуживание и расчет надежности импульсного блока питания

Все сомножители в правой части выражения 3.1 не превышают единицы, вероятность безотказной работы ТС при последовательном соединении не может быть выше вероятности безотказной работы самого ненадежного из ее элементов (принцип “хуже худшего”) и из малонадежных элементов нельзя создать высоконадежной ТС с последовательным соединением.

Если все элементы системы работают в режиме нормальной эксплуатации, и имеет место простейший поток отказов, наработки элементов и системы подчиняются экспоненциальному распределению и на основании формулы (3.1) можно записать:

(3.4)

где

(3.5)

 – интенсивность  отказов системы. Таким образом, интенсивность отказов системы при последовательном соединении элементов и простейшем потоке отказов равна сумме интенсивностей отказов элементов.

Из формул (3.4) – (3.5) следует, что для системы из n равнонадёжных элементов

(3.6)

т.е. интенсивность отказов в n раз больше, а средняя наработка в n раз меньше, чем у отдельного элемента.

 

3.5 Расчёт основных  параметров надёжности блока  питания

 

В ходе выполнения курсового проекта требуется произвести ориентировочную оценку надежности устройства в номинальном режиме эксплуатации, определив при этом интенсивность отказов λс, среднюю наработку до отказа Т и вероятность безотказной работы Рс(t) в течение наработки ti = 20 ч.

По схеме электрической принципиальной (приложение А) был составлен перечень элементов (приложение Б), на основе которого было определено, сколько каких элементов входит в структурно-логическую схему надёжности.

 

 

3.5.1 Расчет интенсивности отказов

 

Интенсивность отказов – это условная плотность вероятности возникновения отказа объекта, определяемая при условии, что до рассматриваемого момента времени отказ не наступил.

В таблице 3.1 представлен расчет интенсивности отказов рассматриваемой системы. В первом столбце – перечень элементов, входящих в структурную схему надёжности. Во втором столбце – количество элементов соответствующего типа. В третьем столбце – интенсивность отказа одного элемента данного типа, взятая из справочной таблицы. В четвертом столбце – интенсивность отказа одного элемента данного типа с учетом эксплуатации вычисляется по формуле (3.7).

(3.7)

В пятом столбце – интенсивность отказов группы элементов одного типа, рассчитанная как произведения интенсивности отказов конкретного типа элементов на количество элементов этого типа в структурно-логической схеме надёжности. Интенсивность отказов всей схемы вычисляется как сумма значений пятого столбца, формула (3.8).

(3.8)

где λс – интенсивность отказов системы,

λi – интенсивность отказов элементов i-го типа,

ni – число элементов i-го типа  в структурно-логической схеме  надёжности,

N – количество типов элементов  в структурно-логической схеме  надёжности.

Таблица 3.1 – Интенсивность отказов отдельных элементов системы

Элемент	Кол-во элементов	Интенсивность отказов, 10-6 ч-1		λi · ni, 10-6 ч-1
		Без учета коэффициентов λiн	С учетом коэффициентов λi
Конденсатор	23	0,09	0,09	2,07
Микросхема	2	0,10	0,10	0,20
Катушка	6	0,15	0,15	0,90
Резистор	19	0,01	0,01	0,19
Трансформатор	1	0,15	0,15	0,15
Оптрон	1	1,94	1,94	1,94
Диод	17	0,35	0,35	5,95
Транзистор	4	0,46	0,46	1,84
Сумма	73			13,24

 

Коэффициент влияния вибрации Кв=1

Коэффициент влияния влажности (60-70%) Кz=1

Коэффициент влияния давления (0 км) Кд=1

 

3.5.2 Расчет средней  наработки до отказа

 

Средней наработкой до отказа называется математическое ожидание наработки объекта до первого отказа.

Рассчитаем время наработки до отказа по формуле (3.9):

(3.9)

λс – интенсивность отказов системы,

Т – среднее время наработки до отказа.

 

3.5.3 Расчет вероятности  безотказной работы

 

Вероятность безотказной работы – это вероятность того, что в пределах заданной наработки отказ объекта не возникает.

Вероятность безотказной работы Рс(t) в течение наработки ti = 20 ч определим по формуле (3.4):

 

Заключение

 

При выполнении курсового проекта был исследован импульсный блок питания ПК, описано его назначение, параметры и принцип работы. Рассмотрены особенности эксплуатации и обслуживания блоков питания, а также возможные неисправности и факторы, влияющие на надежность при эксплуатации. На основе электрической принципиальной схемы был составлен перечень элементов. Произведен расчет вероятности безотказной работы в течение наработки ti, среднее время наработки до отказа и интенсивность отказов системы.

Были получены следующие результаты:

– интенсивность отказов системы: λс = 13.24∙10-6 ч-1;

– среднее время наработки до отказа: Т = 75.53∙103 ч;

– вероятность безотказной работы: Рс(t) = 0.9997.

 

Библиографический список

 

1 Сачков Н.Г., Русакова Е.А., Паршин  А.В. Основы эксплуатационного обслуживания  информационных систем железнодорожного  транспорта. Учебное пособие для вузов ж.д. транспорта. М.: Маршрут, 2005 – 416 с.

2 Мюллер С. Модернизация и ремонт ПК. 12-е издание. М.: Вильямс, 2001 – 1162 с.

3 СТП ОмГУПС-1.2-05. Общие требования и правила оформления текстовых документов. О.: 2005.

4 СТП ОмГУПС-1.5-02. Правила оформления схем электрических принципиальных. О.: 2002.