- •1. Общие сведения об изделии.
- •1.1 Назначение терморегулятора.
- •1.2 Технические характеристики терморегулятора.
- •2.Описание и обоснование выбранной схемы и конструкции.
- •2.1. Обоснование выбранной схемы терморегулятора
- •2.2 Принцип действия терморегулятора
- •2.3 Описание и обоснование конструкции терморегулятора.
- •2.4 Перечень возможных неисправностей.
- •3. Расчеты.
- •3.1 Расчет стабилизатора напряжения.
- •3.2 Расчет надежности.
- •4. Разработка технологического процесса.
- •4.1 Анализ технологичности конструкции.
- •4.2 Обоснование выбранной организационной формы сборки и типа производства
- •4.3 Общие требования по разработке техпроцесса.
- •4.4 Разработка маршрутной и операционной карт.
- •5. Организация производства.
- •5.1 Определение трудоемкости по проектированию и изготовлениютерморегулятора
- •5.4 Организация труда производственного подразделения.
- •5.5 Составление карты организации труда.
- •5.6 Охрана труда, окружающей среды, противопожарные мероприятия, санитарная гигиена.
- •6.Экономическое обоснование и расчеты
- •6.1 Определение расхода и стоимости основных материалов и комплектующих изделий.
- •6.3 Расчёт себестоимости изделия.
3.2 Расчет надежности.
Цель расчета: Рассчитать надежность терморегулятора.
Надежность это свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течении требуемого времени.
Для авиационных приборов и изделий, не ремонтируемых в условиях полета, важнейшими показателями надежности является вероятность безотказной работы Р (вероятность того, что в заданном интервале времени t не возникнет отказ).
В составе любого прибора можно выделить n простейших элементов, внезапный отказ которых приведет к отказу прибора в целом. Поэтому условием безотказной работы прибора является отсутствие внезапных отказов этих элементов.
Исходные данные для расчета:
Амортизация отсутствует
Влажность воздуха 60.0%
Высота над уровнем моря 1.000 км.
Заданное время работы 20000.0 час.
Исходными данными для расчета также являются значения интенсивностей отказов всех радиоэлементов и элементов конструкций.
Расчет надежности устройства состоит из следующих этапов:
Определяется суммарное значение интенсивности отказов по формуле:
,час-1 (3.10)
где n - число наименований радиоэлементов и элементов конструкции устройства;
- величина интенсивности отказа i‑го радиоэлемента, элемента конструкции с учетом заданных для него условий эксплуатации: коэффициента электрической нагрузки, температуры, влажности, технических нагрузок и т.п.;
Ni - количество радиоэлементов, элементов конструкции i‑го наименования.
Определяется значение величины наработки на отказ T по формуле:
, (3.11)
Определяется значение вероятности безотказной работы P(t) по формуле:
(3.12)
где t - заданное время безотказной работы устройства в часах.
Полученные результаты сравниваются с заданными.
Таблица 3.1 Справочные и расчетные данные элементов конструкции.
Наименование, тип элемента |
Kнi |
Ni | ||||
Конденсаторы |
0,05 |
0,625 |
0,2 |
2,0 |
0,2 |
10 |
Микросхемы |
0,08 |
0,65 |
0,5 |
1,0 |
0,4 |
5 |
Резисторы |
0,01 |
0,03 |
0,5 |
2,0 |
0,1 |
30 |
Предохранители |
0,5 |
0,2 |
0,5 |
2,0 |
5,0 |
1 |
Трансформатор |
0,05 |
0,1 |
0,1 |
2,0 |
0,1 |
1 |
Транзисторы |
0,12 |
0,04 |
0,4 |
2,0 |
0,96 |
8 |
Диоды |
0,015 |
0,512 |
0,5 |
2,0 |
0,3 |
9 |
Светодиоды |
0,07 |
0,35 |
0,8 |
2,0 |
1,12 |
3 |
Плата печатная |
0,02 |
|
|
|
0,2 |
3 |
Соединение пайкой |
0,01 |
0,001 |
3,00 |
2,0 |
0,6 |
220 |
Примечания:
- априорная номинальная интенсивность отказов при температуре окружающей среды 200С и коэффициенте нагрузки KHi=1;
- коэффициент, зависящий от температуры и коэффициента нагрузки KHi. Определяется по графикам: Парфенов Е.М. “Проектирование конструкций РЭА” стр. 176.
- коэффициент, учитывающий климатические и механические нагрузки;
- расчетная величина интенсивности отказов по i‑му радиоэлементу, элементу конструкции, час-1;
Ni - число элементов i‑ой группы.
Расчетная величина интенсивности отказов i‑го элемента, приведенная в таблице 3.1, определяется по формуле:
, час-1. (6.5.4)
Расчет выполняется для периода нормальной эксплуатации при следующих допущениях:
Отказ элементов случаен и независим;
Учитываются только внезапные отказы;
Имеет место экспоненциальный закон надежности устройства.
Определим суммарное значение интенсивности отказов по (3.10):
(0,2*10+0,4*5+0,1*30+5,0*1+0,1*1+0,96*8+0,3*9+1,12*3+0,2*3+0,6*220)*10-7 =(2,0+2,0+3,0+5,0+0,1+7,68+2,7+3,36+0,6+132)*10-7=0,0000158
Интенсивность отказов: 0.0000158 1/час
Определим значение величины наработки на отказ T по формуле (3.11):
=1/0,000011=63291час.
наработка на отказ Т=63291 час
Определим значение вероятности безотказной работы P(t) по формуле (3.12):
= 0. 73
вероятность безотказной работы P(t)= 0. 73
Полученное значение наработки на отказ Т=63291 час превышает заданное, равное 20000 часов, что гарантирует надежную работу разрабатываемого прибора.