Файл: Рабинович А.Г. Технология производства гидроакустической аппаратуры учеб. для судостроит. техникумов.pdf

и др. В отличие от внезапных постепенные отказы чаще всего бы­ вают скрытыми и частичными.

Для правильного определения основных показателей надеж­ ности большое значение имеет деление изделий на восстанавливае­ мые и невосстанавливаемые.

К в о с с т а н а в л и в а е м ы м относят изделия (элементы), кото­ рые в случае возникновения отказа могут быть отремонтированы (заменены), а к н ев о с с т а н а в л и в а е м ы м — изделия (эле­ менты), которые при этом не могут быть отремонтированы в про­

чаях, когда отказ происходит по причине выхода из строя неремонтируемого элемента (резистора, конденсатора, полупроводни­ кового прибора), этот элемент изымают из изделия и заменяют новым работоспособным элементом. Такую замену в теории на­ дежности рассматривают как процесс восстановления, и указанные элементы при эксплуатации изделий относятся к восстанавливае­ мым. Примером невосстанавливаемых изделий может служить ап­

Для оценки надежности изделий в конкретных величинах ши­ роко используются статистические методы и теория вероятности. Разработан целый ряд количественных показателей надежности, но их определение связано со значительными трудностями: во-пер­ вых, на надежность изделия (элемента) оказывает влияние множе­ ство различных факторов, не всегда поддающихся учету; во-вторых, экспериментальное определение количественных показателей на­ дежности требует длительного времени, большого количества ис­

ный промежуток времени можно по формуле

п

Одним из важнейших показателей количественной оценки на­ дежности являются интенсивность отказов для неремонтируемого изделия и параметр потока отказов для ремонтируемого изделия.

И н т е н с и в н о с т ь о т к а з о в определяется вероятностью от­ каза неремонтируемого изделия в единицу времени после данного момента времени при условии, что отказ до этого момента не возник.

П а р а м е т р п о т о к а о т к а з о в — среднее количество отка­ зов ремонтируемого изделия в единицу времени, взятое для рас­ сматриваемого момента времени.

В простейшем случае интенсивность отказов может быть опре­ делена как отношение числа отказавших за время испытания изде­ лий к произведению количества испытуемых изделий на время

Таким образом, интенсивность отказов проверяемых резисторов равна 4 • 10~6 за 1 ч.

На рис. 132 приведена типовая кривая зависимости интенсив­ ности отказов от времени работы изделия. Как видно, кривая до­ статочно четко подразделяется на три области.

Область I характеризуется повышенной интенсивностью отка­ зов, причинами которых в большинстве случаев являются наличие в изделии дефектных элементов, некачественная сборка, наруше­

ТО _ ^раб_

влияющие на надежность изделия.

§ 65. Пути обеспечения надежности

Надежность гидроакустической аппаратуры определяется боль­ шим числом разнообразных факторов. Все они могут быть раз­

в первую очередь от надежности комплектующих типовых эле­ ментов. Задача конструктора состоит в анализе количественных параметров надежности элементов электрических и механических схем и выборе надежных из имеющихся однотипных. При этом желательно применять элементы стандартные и унифицированные, так как они лучше отработаны и изготовляются по более совершен­ ной технологии.

Но даже самые надежные элементы могут быть причиной от­ казов, если они используются в тяжелых режимах работы. Рабо­ чий режим элементов определяется их электрической или механи­ ческой нагрузкой, окружающей температурой и другими усло­ виями.

В связи с тем, что недопустимый нагрев элементов приводит к преждевременному выходу их из строя, большое значение имеет тепловой режим. Правильная компоновка аппаратуры и принятие специальных мер для отвода тепла могут в значительной мере об­ легчить тепловой режим.

Не менее важно обеспечить защиту элементов и изделий от вредного воздействия ударов, вибрации, влаги, пыли и других условий эксплуатации.

Для снижения вибрационных и ударных нагрузок следует при­

компаундом, герметиками, что одновременно повышает вибропроч­ ность узлов.

При проектировании необходимо добиваться снижения, где это возможно, электрической нагрузки элементов до 30—40%

номинальной, применения стабилизированного напряжения и мини­ мального воздействия на элементы электрических нагрузок, изме­ няющихся во время переходных режимов.

элементов. Предположим, что какой-либо простой блок состоит из трех элементов, включенных последовательно, и все элементы об­ ладают одинаковой вероятностью безотказной работы

^эл1 = Рэл2 — РэлЗ — 0>9- Тогда вероятность безотказной работы блока составит

Рбя = ЛииРэлгРэлз = 0,9 • 0,9 • 0,9 = 0,729.

Из приведенного примера видно, что при последовательном соединении элементов (блоков) общая надежность системы всегда ниже надежности самого слабого элемента.

По мере усложнения аппаратуры и решаемых ею задач резко возрастает количество элементов (блоков), из которых она со­ стоит. Увеличить надежность изделия за счет сокращения числа элементов далеко не всегда представляется возможным. С другой стороны, увеличение надежности каждого элемента до уровня, обеспечивающего необходимую вероятность безотказной работы системы, технически неосуществимо. Например, если система со­ держит 300 000 отдельных деталей и заданная вероятность безот­ казной работы системы равна 0,9, то каждая из входящих деталей должна иметь надежность 0,9999996, т. е. практически работать безотказно. Ясно, что обеспечить безотказную работу всех вхо­ дящих элементов невозможно. В этих условиях для создания вы­

введения резервных частей, являющихся избыточными по отноше­ нию к минимальной функциональной структуре изделия, необхо­ димой и достаточной для выполнения им заданных функций. Сущ­ ность резервирования состоит в п а р а л л е л ь н о м с о е д и н е н и и элементов (блоков), которые являются дублирующими по отно­ шению к основным.

Надежность при резервировании блока может быть определена по формуле

где Р0бщ — вероятность безотказной работы резервированной си­ стемы;

Рбл — вероятность безотказной работы блока; п — число дублированных блоков.