Файл: Монтажные провода для радиоэлектронной аппаратуры..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 115
Скачиваний: 0
Т а б л и ц а |
8-1 |
|
|
|
|
|
|
Воздействующие факторы |
Контролируемые |
||||
|
|
параметры |
||||
|
|
|
|
|||
Многократные перегибы |
температуре |
R> |
Яи3, |
f/исп |
||
Изгибы при отрицательной |
|
|
|
|||
Тропическая |
влажность |
|
|
|
|
|
Циклическое |
воздействие |
температур |
^ И о п > |
^Из |
||
Повышенная |
температура с одновременным воздей |
|||||
^Исп> |
^Из |
|||||
ствием продавливающих |
нагрузок |
|||||
|
|
|
||||
Многократные перегибы |
|
R, |
Яяз |
|||
Изгибы при |
отрицательных |
температурах |
^Иеп> |
^ и з |
||
Тропическая |
влажность |
|
^Из |
|
|
|
Циклическое |
воздействие |
температур |
U Иоп |
|
||
Повышенная |
температура |
с одновременным воздей |
Ui!(sw |
Rl'.3t R |
||
ствием продавливающих |
нагрузок |
|
|
|
цесса их изготовления. При внедрении проводов в серий ное производство кабельные заводы должны обеспечить их выпуск с.количественными показателями надежности, не уступающими показателям, полученным при разра ботке.
Поскольку конструкция провода в процессе произ водства не меняется, то решающим условием сохранения надежности при серийном выпуске является поддержание технологии на уровне не ниже-, чем при разработке, и обеспечение стабильности технологии с течением време ни. Практика показывает, что последнее обстоятельство по многим причинам является наиболее уязвимым эле ментом любого производства.
Таким образом, необходимость количественного кон троля надежности монтажных проводов со всей неиз бежностью ставит вопрос об оперативном контроле ста бильности технологического процесса их изготовления. Именно в этом смысле и следует понимать термин т е х н о л о г и ч е с к а я н а д е ж н о с т ь монтажных прово дов. В отличие от конструктивной надежности технологи ческая надежность должна проверяться методами экс пресс-контроля на каждой партии проводов, предъявляе мой к сдаче.
Вернемся к способам оценки конструктивной надеж
ности монтажных |
проводов. |
|
|
Принципиально |
возможны |
два варианта |
оценки это |
го параметра — а п р и о р н ы й , |
проводимый |
в процессе |
182
разработки проводов, й а п о с т е р и о р н ы й , |
получаемый |
|||
по результатам эксплуатации этих проводов в конкрет |
||||
ной |
аппаратуре. |
|
|
|
Разумеется, априорный способ оценки количествен |
||||
ных |
показателей надежности является наиболее цен |
|||
ным, |
так как позволяет выбирать оптимальные |
конст |
||
рукции проводов и прогнозировать надежность |
аппара |
|||
туры |
в целом. Полезность |
апостериорной |
информации |
|
о надежности заключается в подтверждении |
полученных |
|||
априорным путем данных о надежности проводов, а так |
||||
же в возможности использования этой информации при |
||||
оценке надежности новых |
проводов аналогичных |
конст- |
«• рукций.
Следует отметить, что изложенная выше вероятност ная теория надежности, несмотря на ее доступность и хорошо разработанный математический аппарат, все же обладает существенными недостатками, делающими не возможным ее использование для многих случаев прак тического применения.
В основном эти недостатки проявляются при оценке надежности высоконадежных элементов аппаратуры. Действительно, чем выше требования по надежности изделий, тем практически труднее подтвердить эту на дежность из-за колоссального возрастания объема вы борки. Достаточно напомнить, что для подтверждения надежности Р н (4 ) =0,999 при а = 0,9 и С = 0 необходимо испытать 2 300 образцов; для Р н (4 ) =0,9999—23 ООО об разцов; для Р н (4 ) =0,99999—230 000 образцов и т. д., т. е. при увеличении требований по надежности на одну
девятку |
минимальный |
объем |
выборки |
увеличивается |
|
в 10 раз. |
|
|
|
|
|
По данным апостериорной информации эксплуатаци |
|||||
онная надежность монтажных |
проводов |
находится на |
|||
уровне |
Р н (Ц |
=0,99999—0,999999 и ему |
соответствует |
||
минимальный |
объем |
выборки |
п = 230 000—2 300 000 об |
разцов. Разумеется, такое количество образцов является абсолютно неприемлемым для испытаний кабельных из делий, в том числе монтажных проводов.
С учетом особенностей кабельной продукции макси мальный уровень надежности, который практически мо жет быть подтвержден по изложенной выше методике, в лучшем случае составляет Р н (4 ) =0,99, что не соответ ствует ни требованиям заказчиков, ни фактическому уровню надежности монтажных проводов.
183
В связи с этим возникает проблема — как же оцени вать надежность монтажных проводов в процессе раз работки? По мнению авторов, в настоящее время эта проблема может быть решена двумя путями. В первом случае следует сознательно отказаться от априорной количественной оценки конструктивной надежности мон
тажных проводов, проводя |
только |
к а ч е с т в е н н у ю е е |
|||||||
о ц е н к у . |
При |
этом |
под |
качественной |
оценкой |
конст |
|||
руктивной |
надежности |
следует |
понимать |
проведение |
|||||
испытаний |
определенного |
количества |
образцов |
(допу |
|||||
стим, 50 или |
100) |
в |
последовательности, |
изложенной |
в табл. 8-1. Успешное проведение этих испытаний дает основание считать, что провода выбранной конструкции в течение заданного времени сохраняют работоспособ ность при воздействии наиболее жестких эксплуатацион ных факторов, предусмотренных техническим заданием, т. е. что испытанные провода качественно надежны. Кос
венным |
обоснованием достоверности |
этих испытаний |
должна |
явиться достаточно высокая |
о д н о р о д н о с т ь |
разработанных проводов, т. е. стабильность всех техни ческих характеристик по длине провода. Этим же пара метром (однородностью) должна оцениваться и техноло гическая надежность монтажных проводов, обеспечиваю щая сохранение конструктивной надежности в процессе серийного производства. Подробно методы количествен ной оценки однородности описываются в гл. 10.
Другим возможным способом априорной оценки конструктивной надежности монтажных проводов является использование не веро ятностной, а спектральной теории надежности {Л. 42].
Выше было показано, что в основу методов испытаний промыш ленной продукции по вероятностной теории надежности положена система «да — нет» или «годен — не годен», соответствующая бино миальному распределению или закону Пуассона, т. е. после воздейст вия на образцы наиболее жестких электрических, механических и климатических факторов в течение заданного времени, вся полезная
информация, полученная из этих испытаний, сводится |
к сведениям |
о годности или непригодности образцов к дальнейшей |
эксплуатации. |
Ограниченность информации, полученной в результате столь дли тельных и дорогостоящих испытаний, и является причиной необхо
димости большого объема выборки, так как только |
за счет это^о |
можно сделать выводы с приемлемой достоверностью. |
По-видимому, |
увеличение полезной информации, полученной в результате испыта ний, могло бы привести к существенному снижению количества об разцов, необходимых для достоверной оценки их надежности.
Оценка видов распределений основных параметров, определяю щих работоспособность изделий, и степени их разброса после воз действия на образцы наиболее жестких эксплуатационных факторов и является основой спектральной теории надежности.
184
Допустим, что критерием работоспособности некоторого изделия является величина А параметра х. Пусть в заданном режиме в те чение заданного времени проведены испытания п образцов изделия. При этом величина п настолько велика, что достоверность этих ис пытаний близка к единице. Пусть в результате испытаний обнару жено, что т образцов имеют величину параметра х<А, а п—т об разцов х>А. Тогда в соответствии с )(8-2)
Р (t*) = Р (<>) = ~ Г • |
(8-30) |
Предположим также, что помимо оценки «х меньше, равно или больше А» определены истинные значения параметра х для каждого образца: xi = al; Хг = аг\ ...; Xt = at; хп=ап. Допустим, для про стоты, что распределение значений х, подчниняется нормальному за кону с параметрами а и ст. Тогда справедливо неравенство
|
|
б — tpiT^A, |
(8-31) |
|
где |
гр — квантиль |
нормального |
распределения, |
соответствующая |
доле |
P>{t) = (n—m)ln |
или |
|
|
|
|
а — А |
|
|
|
Г |
tp<—r-- |
(8-32) |
|
|
Величина вероятности безотказной работы может в данном слу |
|||
чае |
быть определена |
как: |
|
|
|
|
P(t)=Z(ip), |
|
(8-33) |
где Z(ip) — функция |
нормального |
распределения. |
|
|
• |
Рассмотрим теперь результаты |
испытаний п\ |
образцов, случайно |
|
выбранных из совокупности п. Естественно, что |
в этом случае ра |
венство P\(t^)=P(tv) мало достоверно, и оценка вероятности без отказной работы P(tm) = («i—>ffii)/ni будет некорректной.
Однако, если закон распределения величины х в принципе из вестен, то вероятность безотказной работы может быть определена из соотношения (8-33) со следующими поправками. Пусть заранее
известно, что величина х распределена по нормальному закону |
и дтя |
||||||
tii значений |
этой величины |
получены |
несмещенные оценки |
пара |
|||
метров |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
|
|
• |
(8-34) |
|
*=i |
|
г |
|
|
|
|
Величины истинных значений |
параметров |
а и |
о попадают |
в так |
|||
называемые |
доверительные интервалы |
'« |
|
|
|
||
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
/ . ( « . |
ni) = |
e ± " 3 7 = ; |
|
|
(8-35) |
|
|
Г — |
/ |
»1 — 1 |
— |
/ |
п \ |
(8-36) |
|
я 0 = 1 т |
" Т |
: |
в |
У |
|
185
или
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(8-37) |
|
|
|
|
|
J M a i ' C |
— |
u |
| / |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
(8-38) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Л2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тогда величину |
Р н ( ^ и ) |
можно |
определить |
|
как |
|
|
|
|
|
|
|||||||
где |
|
|
|
|
|
PB (M=z(i'P ), |
|
|
|
|
|
|
|
|
(8-39) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
*'р |
= |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(8-40) |
|
|
Таким образом, получение, дополнительной информации о харак |
||||||||||||||||||
тере |
распределения |
величины |
определяющего |
работоспособность |
|||||||||||||||
изделия |
параметра |
после |
полного |
цикла |
эксплуатационных |
воздей |
|||||||||||||
ствий позволяет отказаться |
от принятой |
в вероятностной* теории на |
|||||||||||||||||
Мож-лл |
|
|
|
|
|
|
|
дежности |
системы |
«годен — не |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
годен» |
и резко |
сократить |
коли |
|||||||||
8\ |
LgR |
|
|
|
|
|
|
чество |
|
образцов, |
необходимое |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
для |
получения |
достоверных вы |
||||||||
|
|
~-—5 |
|
|
|
|
|
водов |
о |
надежности |
изделия. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Необходимыми |
|
условиями |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
для |
применения описанного вы |
|||||||||
|
|
|
• |
|
|
|
|
ше упрощенного метода |
оценки |
||||||||||
|
|
|
|
|
1000 ч |
надежности |
является: |
|
|
||||||||||
|
|
300 |
500 |
|
|
наличие |
одного |
и |
только |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
одного |
|
параметра, |
|
определяю |
||||||
Кб |
|
|
|
|
|
|
|
|
щего |
работоспособность |
изде |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
лия |
(при двух |
или |
нескольких |
||||||||
3 |
|
\ |
|
|
|
|
|
определяющих |
параметрах |
при |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
менение |
|
этого |
метода |
также |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
возможно, но сопряжено с бо-. |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
лее |
|
громоздкими |
|
вычисле |
||||||||
|
|
|
|
|
т |
ниями) ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
подчинение |
распределения |
||||||||||
о |
|
300 |
500 |
|
W00 4 |
|
величины |
определяющего |
пара |
||||||||||
|
|
|
метра |
нормальному |
закону как |
||||||||||||||
Рис. 8-3. Зависимость |
пробивного |
в состоянии поставки, так и |
|||||||||||||||||
после полного цикла |
эксплуата |
||||||||||||||||||
напряжения |
и сопротивления |
изо |
ционных |
|
воздействий, |
преду |
|||||||||||||
ляции |
монтажного |
провода |
|
от |
смотренных |
методикой |
испыта |
||||||||||||
времени |
выдержки |
при |
повышен |
ний |
(следует |
отметить, |
что |
||||||||||||
ных |
температурах. |
|
|
|
|
|
в принципе приемлемо и любое |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
другое |
|
распределение |
опреде |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ляющего |
|
параметра. |
Однако |
|||||||
в этом |
случае доверительные |
интервалы |
для |
|
параметров |
распреде |
ления будут шире, а количество образцов, необходимых для досто верной оценки надежности, — существенно больше).
Как- указывалось выше, основными параметрами, определяющи ми работоспособность монтажных проводов в условиях эксплуатации, являются электрическая прочность, сопротивление изоляции и элек трическое сопротивление токопроводящих жил. Опыт исследования электрических характеристик монтажных проводов показывает, чтр
J86