Обобщение результатов расчета надежности функционального узла

Обобщение результатов расчетов надежности 2-го ФУ для различных видов отказа по найденным вероятностям безотказной работы.

При анализе элементной базы ФУ определены элементы с л=const (то есть элементы подверженные катастрофическим отказам типа обрыв и короткое замыкание): R2, R4, R5, C4 и элементы с л? const, то есть элементы подверженные старению: VD1 и C2. Для каждого класса элементов были построены графики зависимости вероятности безотказной работы, зависящие от времени безотказной работы (см. рис. 7.1−7.2).

Рисунок 7.1 — Зависимость уточненного значения вероятности безотказной работы от для элементов группы с л=const.

Рисунок 7.2 — Зависимость уточненного значения вероятности безотказной работы от для элементов группы с л? const.

На рис. 7.2 так как вероятность безотказной работы за время очень маленькая, чтобы посмотреть через какое же время вероятность начнет уменьшаться взяли времени t=200 000.

Вероятность возникновения параметрического отказа также является достаточно малым числом при таком времени безотказной работы (см. рис. 7.3).

Рисунок 7.3 — Зависимость.

Из всего выше сказанного можно сделать вывод о том, что данный ФУ выполняет все требования по надежности за заданное время безотказной работы (см. рис. 7.4).

Низкая надежность производимой техники приводит к таким негативным последствиям, как потеря доверия потребителя к продукции предприятия, снижения конкурентоспособности на внешнем рынке, увеличение затрат на устранение отказов в гарантийный период, совершенствование технологий после начала серийного производства, приводит к снижению безопасности, затратам материальных и трудовых ресурсов и т. д. Поэтому работа по обеспечению надежности должна находиться всегда в центре внимания конструкторских и технологических организаций. Работа по обеспечению надежности должна носить комплексный характер, охватывать все стадии жизненного цикла изделия, так как надежность закладывается при проектировании, обеспечивается при изготовлении, восстанавливается и поддерживается при эксплуатации и ремонте.

Для обеспечения надежности следует выполнять следующие виды работ:

• — разработка программ обеспечения надежности;
• — установление требований к надежности, выбор номенклатуры и нормирование показателей надежности изделий с учетом особенностей его конструктивного исполнения, режимов применения и условий эксплуатации;
• — анализ надежности лучших отечественных и зарубежных аналогов, составных частей, комплектующих изделий, свойств конструкционных материалов;
• — изучение условий эксплуатации и ВВФ;
• — выбор конструктивных материалов и комплектующих элементов;
• — разработка методов и средств испытаний;
• — разработка мероприятий, обеспечивающих стойкость изделий к ВВФ;
• — анализ причин отказов опытных образцов, разработка мероприятий по их устранению;
• — технико-экономический анализ эффективности.

Основными методами и способами обеспечения надежности на данной стадии являются: рациональный выбор конструкции, введения резервирования (метод обеспечения надежности, состоящих в применении дополнительных средств и возможностей в целях сохранения работоспособности объекта), обоснование запасов прочности, введение в конструкцию средств обнаружения отказов и определения предотказного состояния средствами технического диагностирования, расчет размерных цепей и обоснование допусков на размеры и параметры, обеспечение ремонтной и эксплуатационной технологичности, проведение испытаний и расчетов надежности, установление требований к надежности комплектующих изделий, к качеству конструкционных материалов.

Параметры элементов данного устройства имеют определенный разброс относительно номинального значения, из-за влияния различных факторов. Каждое устройство имеет определенный набор элементов. Значение параметров элементов изменяется случайным образом, что приводит к произвольному изменению выходного параметра устройства. Для определения вероятности нахождения выходного параметра в пределах поля допуска необходимо иметь несколько образцов, каждый из которых будет обладать своим значением выходного параметра.

Определение полей допусков позволяет еще на этапе проектирования определиться, какую элементную базу использовать. Более дорогостоящую и качественную, если это элемент чувствительный к допуску и требовательный к условиям эксплуатации. Или же если требования более гибкие, возможность замены аналогичным, но более дешевым.