Интенсивность отказов рассчитывается по (6.15)

, (6.1)

где li 0 - справочное значение интенсивности отказа i-го элемента;

m - общее число учитываемых эксплуатационных факторов;

aj - поправочный коэффициент.

n - общее число элементов конструкции.

В наших расчетах используются комбинированные поправочные коэффициенты:

a1,2 - учитывающий одновременно температуру и электрический режим;

a3,4 - учитывающий одновременно кинематические и механические нагрузки.

Для определения поправочных коэффициентов aj, воспользуемся обобщенными таблицами и графиками [4].

Средняя наработка на отказ данного изделия определяется по (6.2)

. (6.2)

Вероятность безотказной работы рассчитывается по (6.3)

. (6.3)

Среднее время восстановления рассчитывается по (6.4)

 (6.4)

где qi - вероятность отказа из-за выхода из строя элемента i-ой группы;

k - число групп элементов.

Вероятность восстановления рассчитывается по (6.5)

 (6.5)

где t - заданное время восстановления.

Коэффициент готовности рассчитывается по (6.6)

. (6.6)

Коэффициент ремонтопригодности рассчитывается по (6.7)

. (6.7)

Вероятность безотказной работы с учетом восстановления рассчитывается по (6.8)

. (6.8)

Доверительные границы для наработки на отказ рассчитываются по (6.9)

, (6.9)

где n = 10...15 - число отказов достаточных для определения надежности;

a = 0,9...0,99 - достоверность определения границ;

;

l2 - функция, определяемая в зависимости от числа степеней свободы и доверительной вероятности.

Параметры надежности, полученные в результате расчета, сведены в таблицу 6.2.

Результаты расчета надежности. Таблица 6.2

Как видно из результатов расчета, приведенных в таблице 6.2, полученные значения полностью соответствуют заданным в техническом задании.

6.2 Расчет теплового режима

Расчет теплового режима РЭС заключается в определении по исходным данным температуры нагретой зоны и температур поверхностей теплонагруженных радиоэлементов и сравнения полученных значений с допустимыми для каждого радиоэлемента в заданных условиях эксплуатации.

Определяем среднюю температуру воздуха в блоке.

Исходными данными для проведения последующего расчета являются:

-             Kз- коэффициент заполнения по объему 0,8;

-             суммарная мощность, рассеиваемая в блоке, Вт 3;

-             давление окружающей среды, кПа 84;

-             давление внутри корпуса, кПа 64;

-             габаритные размеры корпуса, м 0,17´0,15´0,1;

-             температура окружающей среды, °С 20.

Средний перегрев нагретой зоны неперфорированного корпуса блока с естественным воздушным охлаждением определяется по следующей методике [4]:

1. Рассчитывается поверхность корпуса блока:

, (6.10)

где L1, L2 - горизонтальные размеры корпуса, м;

L3 - вертикальный размер, м.

Для разрабатываемой конструкции блока L1 = 0,17м, L2 = 0,15м, L3 = 0,1м. Подставив данные в (6.10), получим:

м2.

2. Определяется условная поверхность нагретой зоны:

, (6.12)

где kЗ - коэффициент заполнения корпуса по объему. В нашем случае kЗ = 0,8. Подставляя значение kЗ в (6.12), получим:

м2.

3. Определяется удельная мощность корпуса блока:

, (6.13)

где Р - мощность, рассеиваемая в блоке. Для разрабатываемого блока Р=3Вт.

Тогда:  Вт/м2.

4. Определяется удельная мощность нагретой зоны:

  Вт/м2. (6.14)

5. Находится коэффициент Q1 в зависимости от удельной мощности корпуса блока:

.

6. Находится коэффициент Q2 в зависимости от удельной мощности нагретой зоны:

.

7. Определяется коэффициент КН1 в зависимости от давления среды вне корпуса блока: ,

где Н1 - давление окружающей среды в Па. В нашем случае Н1=84кПа. Подставив значение Н1 в , получим: .

8. Определяется коэффициент КН2 в зависимости от давления среды внутри корпуса блока: ,

где Н2 - давление внутри корпуса в Па.

 Для неперфорированного корпуса Н2=64кПа. Тогда:

.

 9. Рассчитывается перегрев корпуса блока:

  (6.19)

10.   Определяется перегрев нагретой зоны:

 (6.20)

11.   Определяется средний перегрев воздуха в блоке:

  (6.21)

12.   Определяется температура корпуса блока:

  (6.22)

13.   Определяется температура нагретой зоны:

  (6.23)

14.   Находится средняя температура воздуха в блоке:

  (6.24)

Из анализа полученных результатов заключаем, что при заданных условиях эксплуатации разрабатываемого прибора обеспечивается нормальный тепловой режим применяемых в нем радиоэлементов в процессе эксплуатации, т.е. рабочие температуры не превышают предельно допустимых величин. Таким образом, выбранная конструкция корпуса и естественного способа охлаждения путем конвекции воздуха не нуждается в изменении и применении в ней других способов охлаждения. Естественный способ охлаждения является наиболее легко реализуемые и требует минимальных затрат с экономической точки зрения по сравнению с другими способами охлаждения РЭС.

7. Технологическая часть

7.1 Расчет комплексного показателя технологичности конструкции

Под технологичностью конструкции следует понимать такое сочетание конструктивно-технологических требований, которое обеспечивает наиболее простое и экономичное производство изделий при соблюдении всех технических и эксплуатационных условий.

Обеспечение технологичности конструкции РЭА - функция подготовки производства, предусматривающая взаимосвязанное решение конструкторских и технологических задач на стадиях проектирования, конструирования, ТПП, изготовления опытных образцов, передача изделия в серийное производство и эксплуатацию, направленных на повышение производительности труда, достижения оптимальных трудовых и материальных затрат, сокращении времени на производство, техническое обслуживание и ремонт изделия (ГОСТ 14.201-83).

Оценка технологичности конструкции может быть качественной и количественной.

К качественным характеристикам технологичности конструкции относят взаимозаменяемость, регулируемость, контролепригодность и инструментальную доступность конструкции. Она характеризует конструкцию обобщенно, на основании опыта специалистов-исполнителей.

Количественная оценка технологичности конструкции основана на системе показателей, численное значение которого характеризует степень удовлетворения требованиям технологичности конструкции.

Целью такой оценки является обеспечение эффективной отработки аппаратуры на технологичность при снижении времени и средств на ее разработку, технологическую подготовку производства, изготовление, эксплуатацию и ремонт.

Главными факторами, определяющими требования к технологичности конструкции, являются: наименование изделия, объем выпуска, тип производства.

Объем выпуска и тип производства определяют степень технологического оснащения, механизации и автоматизации технологического процесса и специализацию всего производства.

Для оценки технологичности конструкции используются относительные частные показатели Кi и комплексный показатель Кк, рассчитываемый по средневзвешенному значению относительных частных показателей с учетом коэффициентов Fi. Эти коэффициенты характеризуют весовую значимость частных показателей, т.е. степень их влияния на трудоемкость изготовления изделия. Значение показателей Кi находятся в пределах 0<Кi<=1, при этом рост показателя соответствует более высокому значению технологичности изделия.

Комплексный показатель определяется на основе частных показателей по формуле:

 (7.1)

где Кi - показатель, определяемый по таблице значений частных показателей соответствующего класса;

ji - коэффициент веса, показывающий влияние частных показателей на комплексный (там же);

S - общее число показателей.

Все блоки РЭА условно разделены на 4 класса:

1) электронные;

2) радиотехнические;

3) электромеханические;

4) коммутационные.

К электронным относят логические и аналоговые блоки оперативной памяти, блоки автоматизированных систем управления и электронно-вычислительной техники, где число ИМС больше или равно числу ЭРЭ. К радиотехническим относятся приемно-усилительные блоки, источники питания, генераторы сигналов и т.п. К электромеханическим блокам относятся механизмы привода, отсчетные устройства, кодовые преобразователи и т.п.; к коммутационным относятся соединительные, распределительные блоки, коммутаторы и т.п.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8