Режимные методы обеспечения надежности РЭА

Сущность параметрических (режимных) методов обеспечения надежности сводится к созданию щадящих (облегченных) режимов работы элементов.

Предположение о наличии щадящих режимов нагрузки или условии работы базируется на гипотезе о том, что интенсивность отказов элементов зависит от интенсивности воздействий (температура, влаж­ность и др.) или нагрузок. Эта зависимость может проявляться в определенных диапазонах воздействий. Ограничивая уровень интенсив­ности воздействий, очевидно, можно получить существенный выигрыш в надежности. Однако для различных элементов и различных по физической природе отказов одних и тех же элементов щадящие условия могут быть различными. При этом можно выделить две главные цели использования элементов в щадящих режимах:

1. Уменьшить интенсивность старения элементов, если при наложении на элемент воздействия данного типа в принципе возникает ста­рение, ухудшаются характеристики и параметры. В этой связи могут возникнуть преждевременные отказы элементов, не имеющих до начала их использования потенциальных дефектов или недостатков.

2. Снизить интенсивность развития потенциальных дефектов, если они уже имеются в элементе, но не достигли еще такого уровня, при котором может возникнуть отказ. Степень снижения интенсивности раз­вития дефекта должна быть такой, чтобы обеспечивалась безотказная работа элементов в течение всего срока службы аппаратуры.

Для выполнения обеих этих задач необходим различный подход к определению целесообразных режимов работы и нагрузки элементов. Предположим, что наблюдаемые экспериментально зависимости интен­сивности отказов от интенсивности воздействия имеют вид, представ­ленный на рис. 3.1-3.3. В первом случае (рис. 3.1) щадящим режимом нагрузки будет любой режим с интенсивностью воздействия ниже П, причем понижение интенсивности воздействия по сравнению с этим уровнем выигрыша в надежности для элементов этого типа не дает.

Во втором случае (рис. 3.2) уменьшение интенсивности воздействия всегда приводит к уменьшению (в среднем) интенсивности отказов. Поэтому щадящими для таких элементов будут те режимы, при которых уровень интенсивности нагрузок будет возможно более низким.

Ряд воздействий (таких, как температура и др.) может влиять по-разному на причины возникновения отказов разного типа. Например, повышение температуры может увеличивать вероятность появления одного вида отказов и уменьшать вероятность появления другого вида отказов. В этой связи зависимость интенсивности отказов от температуры будет иметь вид, показанный на рис. 3.3. Очевидно, что щадящими в этом случае будут режимы, лежащие в зоне, соответствующей минимуму интенсивности отказов. Следует отметить, что щадящий режим может быть оптимальным по отношению к наиболее вероятным причинам отказов, а не к любым видам отказов одновременно. Выбор режимов, учитывающих специфические особенности работы различных типов элементов, строго индивидуален. Неправильный выбор режимов может увеличить габариты элементов или их массу, может привести к тому, что будет увеличено число элементов (будут включены последовательно или параллельно либо через развязывающие звенья дополнительные элементы), но не даст выигрыша в надежности.

Для иллюстрации возможности повышения надежности за счет щадящих режимов рассмотрим следующий пример.

Рис. 3.1. Зависимость интенсивности отказов элементов от интенсивности воздействия 1-го типа

Рис. 3.2. Зависимость интенсивности отказов элементов от интенсивности воздействия 2-го типа

Рис. 3.3. Зависимость интенсивности отказов элементов от интенсивности воздействия 3-го типа

Рис. 3.4. RC-четырехполюсник

Для RC -фильтра (рис. 3.4) определим его интенсивности отказов в двух режимах. Первый режим: коэффициенты нагрузки всех элементов K_I = 1, 0; температура окружающей среды . Второй режим - облегченный, у которого K_II = 0, 5 и . Значения интенсивностей отказов элементов (резистор - углеродистый, конденсаторы - слюдяные) приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1.

Элементы	Кол-во	РЕЖИМ I	РЕЖИМ II
K			K
Резистор		1, 0		0, 2	0, 5		0, 09
Конденсаторы		1, 0		0, 6	0, 5		0, 025

 

Исходя из (2), получим

1/ч,

1/ч

Как видим, применение облегченного электрического режима и лучшего теплоотвода и вентиляции привело к падению интенсивности отказов в 10 раз. Вероятность исправной работы к моменту t=1000ч составит

,

Надежность РЭА может быть повышена применением потенциально более надежных режимов элементов. Например, используя реле с одинаковыми коммутационными возможностями, но при более низком напряжении питания обмоток, можно при одной и той же потребляемой мощности использовать реле с обмотками из провода большего диаметра. Известно, что вероятность обрыва обмоток в среднем снижается пропорционально квадрату увеличения диаметра. Следовательно, снижая напряжение питания реле, можно резко повысить надежность его обмоток.

 

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. III. Целевые установки, задачи и направления обеспечения транспортной безопасности
2. VPN на базе программного обеспечения
3. АППАРАТНОГО И ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
4. Архитектура промежуточного программного обеспечения
5. Базовые понятия программного обеспечения реального времени
6. Вопрос 3 Предмет права социального обеспечения
7. Восприятие надежности «коммуникатора»
8. Восприятие надежности «коммуникатора»
9. Гарантии обеспечения законности.
10. Глава 1. Пособие по временной нетрудоспособности как вид страхового обеспечения по обязательному социальному страхованию
11. Глава 1. Правовые и нормативные основы обеспечения хранения информации
12. Глава 3. Принципы права социального обеспечения