Расчет надежности ретранслятора

Расчет надежности нерезервированных устройств, входящих в ретранслятор. Суть интенсивностей отказов механизма. Анализ лучших кратностей резервирования конструкций. Построение математической модели вероятности безотказной работы резервированного изделия.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 21.02.2016
Размер файла 100,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Факультет: Радиотехнические и телекоммуникационные системы

«Расчет надежности ретранслятора»

По дисциплине Методы обеспечения надежности

Введение

Надежность - свойство изделия выполнять заданные функции, сохранять свои эксплуатационные показатели в заданных пределах при заданных режимах и уровнях эксплуатации в течение требуемого промежутка времени (требуемой наработки).

Наработка - продолжительность в часах или циклах, либо объем работы изделия.

Готовность - способность изделия выполнить требуемую функцию при данных условиях в предположении, что необходимые внешние ресурсы обеспечены.

Безотказность - способность изделия выполнить требуемую функцию в заданном интервале времени при данных условиях.

Работоспособность - состояние системы, при котором значения параметров или показателей качества изготовляемой продукции, производительности, материальных и стоимостных затрат на изготовление продукции соответствуют требованиям, установленным в нормативно-технической, конструкторской и технологической документациях.

Ремонтопригодность - способность изделия при данных условиях использования и технического обслуживания к поддержанию или восстановлению состояния, в котором оно может выполнить требуемую функцию.

Долговечность - способность изделия выполнять требуемую функцию до достижения предельного состояния при заданных условиях использования и технического обслуживания.

Отказ - потеря способности изделия выполнить требуемую функцию.

Критерий отказа - заранее оговоренные признаки нарушения работоспособного состояния, по которым принимают решение о факте наступления отказа.

Полный отказ - отказ, характеризующийся потерей способности изделия выполнять все требуемые функции.

Частичный отказ - отказ, характеризующийся потерей способности изделия выполнять некоторые, не все требуемые функции.

Независимый отказ - отказ, не вызванный прямо или косвенно другим отказом или неисправностью.

Зависимый отказ - отказ, вызванный другим отказом или неисправностью.

Последствия отказа - важность, значимость отказа в пределах или вне пределов изделия.

Систематический отказ - отказ, однозначно вызванный определенной причиной, которая может быть устранена только модификацией проекта или производственного процесса, правил эксплуатации и документации.

Срок службы - продолжительность эксплуатации изделия или ее возобновления после капитального ремонта до наступления предельного состояния. надежность устройство ретранслятор резервирование

Вероятность безотказной работы - вероятность выполнить требуемую функцию при данных условиях в интервале времени. ,

Ресурс - суммарная наработка изделия в течение срока службы.

Нормирование надежности - установление количественных и качественных требований к надежности. (Нормирование надежности включает в себя выбор номенклатуры показателей надежности, обоснование численных значений показателей надежности изделия и его составных частей, формулирование критериев отказов и предельных состояний, задание требований к методам контроля надежности, выработку качественных требований к конструкции изделия, техническому обслуживанию, действиям персонала, направленных на обеспечение надежности.)

Распределение требований - процедура, применяемая в процессе проектирования изделия, посредством которой требования к надежности изделия распределяют на его составные части по определенным правилам.

Резервирование - наличие в изделии больше одного средства, необходимого для выполнения требуемой функции.

Нагруженное резервирование - резервирование, при котором все средства, способные выполнять требуемую функцию, работают одновременно.

Резервирование замещением - резервирование, при котором часть средств, способных выполнять требуемую функцию, предназначена для работы, а остальная часть средств не работает до момента появления необходимости в ней.

Резервирование m из n - резервирование, при котором m изделий из общего их количества n должны функционировать для выполнения требуемой функции.

Смешанное резервирование - резервирование, обеспечивающее выполнение требуемой функции несколькими различными средствами и (или) способами.

Запас по нагрузкам - применение элементов при значениях нагрузок ниже номинальных значений в целях повышения безотказности.

Отказобезопасность - свойства изделия, ориентированные на сохранение безопасности в случае отказа.

Устойчивость к неисправности - способность изделия продолжать функционирование при определенных видах неисправности.

1. Исходные данные

1. Изделие состоит из 4-х независимых устройств (участков резервирования).

2. Требуемая вероятность безотказной работы равна за заданное время

3. Коэффициент эксплуатации

4. Метод резервирования и состояние резерва - резервирование замещением ненагруженное.

Для варианта 3 исходные данные следующие:

Номера устройств в изделии

, ч

1 2 3 6

1,15

7 000,0

0,93

Элементный состав и стоимость нерезервированных устройств (где Nj - число однотипных элементов в устройстве):

Устройство 1

Устройство 2

Устройство 3

Устройство 6

С1=1,5

С2=2,2

С3=2,8

С6=1,0

N

Nj

N

Nj

N

Nj

N

Nj

01

15

01

9

01

36

03

25

06

19

06

21

02

15

06

12

13

34

18

1

06

19

13

39

22

1

20

3

07

1

14

10

23

1

21

2

08

6

15

8

24

9

23

3

09

3

20

1

25

230

24

11

11

1

22

8

26

1

25

190

12

2

23

3

28

5

28

2

20

3

24

12

29

13

29

1

22

8

25

1200

30

1

31

1

23

6

28

10

31

1

33

5

25

170

35

1

33

5

27

8

37

1

34

1

35

6

2. Расчетная часть

1. Расчет интенсивностей отказов устройства

Устройство 1

№ ЭРЭ

Наименование ЭРЭ

1

Конденсатор керамический

15

0,015

0,225

6

Резистор

19

0,04

0,76

13

ИС цифровая-1

34

0,1

3,4

22

Фильтр-2

1

1,7

1,7

23

Разъем ВЧ

1

0,2

0,2

24

Разъем НЧ

9

0,84

7,56

25

Пайка

230

0,0004

0,092

26

Дроссель ВЧ

1

1

1

28

Реле поляризованное

5

0,3

1,5

29

Реле электромагнитное

13

0,15

1,95

30

Вентиль

1

0,9

0,9

31

Переключатель ферритовый

1

0,9

0,9

33

Модуль ВЧ

5

0,14

0,7

37

Малошумящий усилитель

1

0,12

0,12

Устройство 2

№ ЭРЭ

Наименование ЭРЭ

1

Конденсатор керамический

9

0,015

0,135

6

Резистор

21

0,04

0,84

18

ИС аналоговая-2

1

1

1

20

Трансформатор

3

0,96

2,88

21

Фильтр-1

2

0,44

0,88

23

Разъем ВЧ

3

0,2

0,6

24

Разъем НЧ

11

0,84

9,24

25

Пайка

190

0,0004

0,076

28

Реле поляризованное

2

0,3

0,6

29

Реле электромагнитное

1

0,15

0,15

31

Переключатель ферритовый

1

0,9

0,9

33

Модуль ВЧ

5

0,14

0,7

Устройство 3

№ ЭРЭ

Наименование ЭРЭ

1

Конденсатор керамический

36

0,015

0,54

2

Конденсатор слюдяной

15

0,14

2,1

6

Резистор

19

0,04

0,76

7

Терморезистор

1

0,034

0,034

8

Транзистор кремниевый

6

0,8

4,8

9

Транзистор полевой

3

0,3

0,9

11

Стабилитрон

1

0,3

0,3

12

Диод ВЧ

2

1,9

3,8

20

Трансформатор

3

0,96

2,88

22

Фильтр-2

8

1,7

13,6

23

Разъем ВЧ

6

0,2

1,2

25

Пайка

170

0,0004

0,068

27

Дроссель фильтра

8

0,15

1,2

34

Волновод

1

0,01

0,01

35

Коммутатор

6

0,85

5,1

Устройство 6

№ ЭРЭ

Наименование ЭРЭ

3

Конденсатор бумажный

25

0,065

1,625

6

Резистор

12

0,04

0,48

13

ИС цифровая-1

39

0,1

3,9

14

ИС цифровая-2

10

0,4

4

15

ИС цифровая-3

8

0,7

5,6

20

Трансформатор

1

0,96

0,96

22

Фильтр-2

8

1,7

13,6

23

Разъем ВЧ

3

0,2

0,6

24

Разъем НЧ

12

0,84

10,08

25

Пайка

1200

0,0004

0,48

28

Реле поляризованное

10

0,3

3

35

Коммутатор

1

0,85

0,85

Интенсивность отказа i-го устройства равна:

, где

- интенсивность отказа j-го ЭРЭ, l - количество типов ЭРЭ, Nj - число однотипных ЭРЭ.

Подставляя в формулу данные из вышеприведенных таблиц для каждого устройства и из таблицы с исходными данными, получаем

2. Определение оптимальных кратностей резервирования устройств.

В данном варианте работы рассматриваем ненагруженное резервирование. Тогда вероятность безотказной работы i-го устройства за заданное время t вычисляется по следующей формуле:

, где t=7000ч.

Вероятности безотказной работы заносятся в следующую таблицу.

m

Расчетная формула

0

0,8444

0,8651

0,7407

0,6951

1

0,9872

0,9905

0,963

0,9479

2

0,9993

0,9995

0,9964

0,9939

3

1

1

0,9997

0,9995

С учетом полученной таблицы заполняется таблица «удельного» увеличения надежности в пересчете на единицу стоимости.

m

0

-

-

-

-

1

0,1127

0,065888

0,107186

0,363689

2

0,008171

0,00413

0,012387

0,048528

Из полученной таблицы составляем последовательность по мере убывания.

В результате получается последовательность следующего вида

Осуществляем процесс оптимального резервирования

Получаем, что выбранные кратности резервирования обеспечивают требуемую надежность при минимальной стоимости изделия.

3. Минимальная стоимость вычисляется по следующей формуле:

Для нашего расчета данная формула будет выглядеть следующим образом:

4. Построение математической модели вероятности безотказной работы резервированного изделия

Надежность i-го устройства

Надежность резервированного устройства

7000

0,987216

0,990462

0,963019

0,993882

0,935879

2

14000

0,954204

0,9653

0,877966

0,962451

0,778323

3

21000

0,907568

0,928902

0,772262

0,902227

0,587394

4

28000

0,852346

0,884758

0,662337

0,820145

0,409648

5

35000

0,79234

0,835621

0,55749

0,725717

0,26787

6

42000

0,730373

0,78364

0,462479

0,627556

0,166114

7

49000

0,668509

0,730477

0,379254

0,532167

0,098558

8

56000

0,608216

0,677397

0,308092

0,443821

0,056336

9

63000

0,550502

0,625344

0,248333

0,364891

0,031194

Выводы

Сравним безотказность работы исходной нерезервированной системы и системы, получившейся в результате резервирования.

Вероятность безотказной работы нерезервированной системы ;

Вероятность безотказной работы резервированной системы

Резервированная система работает в 2,49 раза эффективнее, нежели нерезервированная.

Литература

Дасоян М.А. и др. «Стартерные АБ: Устройство, эксплуатация, ремонт. - М.: Транспорт, 2010,242с.»

Методические указания по расчету надежности РЭА в дипломных и курсовых проектах радиотехнических специальностей. - Запорожье: ЗГТУ, 2014. - 40с.

Гель П.П., Иванов-Есепович Н.К. Конструирование и микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры: Учебник для ВУЗ-ов. - Л.: Энергоиздат. Ленинградское отделение. 2009. - 536с.

Дульнев Г.Н. Тепло- и массообмен в радиоэлектронной аппаратуре: Учебник для вузов по спец. «Конструир. и произв. радиоаппаратуры». - М.: Высш.шк., 2012. - 247с., ил.

Справочник конструктора-приборостроителя. Проектирование. Основные нормы/ В.Л.Соломаха, Р.И.Томилин, Б.В.Цитович, Л.Г.Юдин. - Мн.: Высш.шк.,2008. - 272с.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Вычисление вероятности безотказной работы, частоты и интенсивности отказов на заданном интервале. Расчет средней наработки изделия до первого отказа. Количественные характеристики надежности. Закон распределения Релея. Двусторонний доверительный интервал.

    контрольная работа [105,8 K], добавлен 01.02.2011

  • Определение количественных и качественных характеристик надежности устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. Анализ вероятности безотказной работы устройств, частоты и интенсивности отказов. Расчет надежности электронных устройств.

    курсовая работа [625,0 K], добавлен 16.02.2013

  • Структурная схема надежности технической системы. Построение графика изменения вероятности безотказной работы системы от времени наработки в диапазоне снижения вероятности до уровня 0.1 - 0.2. Анализ зависимостей вероятностей безотказной работы.

    практическая работа [379,6 K], добавлен 24.05.2009

  • Определение величины интенсивности отказов изделия. График вероятности безотказной работы. Расчет комплекса одиночного ЗИП. Расчет погрешности: схема функционального узла; параметры элементов. Расчет среднего значения производственной погрешности.

    контрольная работа [429,2 K], добавлен 29.11.2010

  • Количественные показатели надежности невосстанавливаемых систем. Расчет надежности невосстанавливаемых систем при проектировании. Определение надежности дискретных систем с восстанавливающими органами. Выражение для вероятности безотказной работы.

    контрольная работа [431,1 K], добавлен 03.05.2015

  • Расчет вероятности безотказной работы звена матричным методом. Методика расчета вероятности безотказной работы резервируемой системы, применение метода Ньютона. Непрерывные распределения случайных величин в теории надежности: случайная величина и событие.

    контрольная работа [51,8 K], добавлен 30.06.2011

  • Определение основных показателей надежности радиоэлектронных устройств: среднего времени и вероятности безотказной работы, гамма-процентной наработки до отказа. Выбор элементов печатного узла. Расчет коэффициента электрической нагрузки для конденсатора.

    курсовая работа [562,4 K], добавлен 07.07.2012

  • Расчет количественных характеристик надежности невосстанавливаемых элементов, построение графика их зависимости от времени. Определение времени безотказной работы и восстановления системы после отказа. Расчет надежности триггера при заданных параметрах.

    контрольная работа [438,5 K], добавлен 10.02.2013

  • Среднее время и вероятность безотказной работы. Гамма-процентная наработка до отказа. Краткое описание метода моделирования на ЭВМ отказов элементов. Решение задачи на ЭВМ и описание используемых операторов. Аналитический расчет показателей надежности.

    курсовая работа [38,9 K], добавлен 12.06.2010

  • Построение графика изменения вероятности безотказной работы системы от времени наработки в диапазоне снижения вероятности до уровня 0.1-0.2 по структурной схеме надежности технической системы. Определение процентной наработки технической системы.

    практическая работа [449,1 K], добавлен 08.05.2010

  • Основные количественные показатели надежности технических систем и методы ее повышения. Расчет показателей и построение структурной схемы надежности технологического процесса при помощи уменьшения интенсивности отказов и структурного резервирования.

    курсовая работа [338,2 K], добавлен 09.07.2011

  • Определение интенсивности, частоты и вероятности отказов, времени безотказной работы, гарантийного срока службы радиоэлектронной аппаратуры с учетом ее режимов работы и условий эксплуатации. Расчет необходимого количества прилагаемых запасных элементов.

    контрольная работа [76,0 K], добавлен 20.01.2016

  • Назначение и принцип действия ретранслятора инфракрасных сигналов для домашней сети. Обеспечение эксплуатационных требований, технологичности, ремонтопригодности. Обоснование выбора конструкции. Расчет надежности и коэффициента заполнения платы.

    курсовая работа [55,3 K], добавлен 19.09.2014

  • Понятие надежности и его значение для проектирования и эксплуатации технических элементов. Основные понятия теории надежности. Резервы повышения надежности радиоэлектронных элементов и возможности их реализации. Расчет надежности типового устройства.

    курсовая работа [4,4 M], добавлен 25.01.2012

  • Расчет среднего времени безотказной работы системы методом статистического моделирования. Интенсивность отказов и вероятность безотказной работы элементов. Причины возникновения отличий вероятностей, вычисленных при аналитическом и статистическом методе.

    контрольная работа [531,0 K], добавлен 30.01.2013

  • Анализ зависимости качества работы компенсационного стабилизатора напряжения от разброса параметров электронных компонентов, входящих в его состав. Рассчет приемочного значения основного показателя надежности. Построение оперативной характеристики.

    контрольная работа [61,8 K], добавлен 31.07.2010

  • Расчет надежности электрической сети по средне-групповым интенсивностям отказов. Резервирование как метод повышения надежности системы введением избыточных элементов. Защита их и всей конструкции от воздействия окружающей среды. Расчет запасных элементов.

    контрольная работа [470,1 K], добавлен 24.05.2014

  • Описание исходных данных, используемых для прогнозирования эксплуатационной надежности элементов. Коэффициенты электрической нагрузки элементов, эксплуатационная интенсивность отказов. Определение показателей безотказности РЭУ. Анализ результатов.

    контрольная работа [109,1 K], добавлен 16.06.2012

  • Расчет на надежность схемы блока стабилизаторов катушечного магнитофона. Порядок предварительного расчета надежности. Зависимость вероятности безопасной работы, отказов системы и их частоты от времени. Расчет необходимого комплекта запасных элементов.

    реферат [1002,0 K], добавлен 07.02.2016

  • Ориентировочный и уточненный расчеты надежности эксплуатации электрооборудования. Коэффициенты нагрузки электротехнических устройств. Расчет результирующей вероятности безотказной работы. Многоканальный блок управления и защиты электродвигателей.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 31.03.2009

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.