Министерство образования Республики Беларусь

Министерство образования Республики Беларусь

УО «Борисовский государственный политехнический колледж»

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

для расчета эксплуатационных коэффициентов
и определения суммарной интенсивности отказов

Разработал преподаватель БГПК Козловский Г.А.

Пособие обсуждено и утверждено на заседании цикловой комиссии приборостроительных дисциплин

Пр №_____ от ___________2013 г

Председатель ЦК

Н.В.Пугачева

Определение эксплутационных коэффициентов и суммарной интенсивности отказов приборов

Таблица 1 – Интенсивность отказов

Наименование элемента (группа, вид, тип)

Интенсивность отказов ×10^-6, ч^-1

Полупроводниковые (ПП) цифровые интегральные схемы (ИС) 1-й степени интеграции ПП цифровые ИС 2-й степени интеграции ПП цифровые ИС 3-й степени интеграции ПП цифровые ИС 4-й степени интеграции ПП аналоговые ИС 1-й степени интеграции ПП аналоговые ИС 2-й степени интеграции ПП аналоговые ИС 3-й степени интеграции Транзисторы полевые малой мощности Транзисторы полевые средней мощности Транзисторы полевые большой мощности Транзисторы кремниевые малой мощности Транзисторы кремниевые средней мощности Транзисторы кремниевые большой мощности Транзисторы германиевые малой мощности Транзисторы германиевые средней мощности Транзисторы германиевые большой мощности Транзисторы маломощные в ключевом режиме Транзисторы большой и средней мощности в ключевом режиме Диоды высокочастотные кремниевые Диоды высокочастотные германиевые Диоды импульсные в ключевом режиме Диоды выпрямительные маломощные, I ср.выпр.<300 мА Диоды выпрямительные средней мощности, I ср.выпр.= 0…10 А Диоды-столбцы высоковольтные выпрямительные Блоки (мосты) выпрямительные кремниевые I ср.выпр.< 400 мА Блоки (мосты) выпрямительные германиевые I ср.выпр.> 400 мА Стабилитроны маломощные P max< 1 Вт Стабилитроны средней мощности P max> 5 Вт Варикапы Светодиоды Диоды туннельные и обращенные Диоды инфракрасного излучения Фотодиоды Диоды сверхвысокочастотные Оптроны Тиристоры маломощные I ср<2 А Тиристоры маломощные I ср<2…10 А Резисторы постоянные непроволочные P ном< 0,5 Вт, ток постоянный Резисторы постоянные непроволочные P ном< 0,5 Вт, ток переменный Резисторы постоянные непроволочные P ном = 1…2 Вт, ток постоянный Резисторы постоянные непроволочные P ном = 1…2 Вт, ток переменный Резисторы постоянные проволочные P ном< 10 Вт Резисторы постоянные проволочные P ном> 50 Вт Резисторы переменные непроволочные Резисторы переменные непроволочные, с выключателем Резисторы переменные проволочные Резисторы переменные проволочные ползункового типа Терморезисторы Варисторы Фоторезисторы Конденсаторы слюдяные Конденсаторы танталовые Конденсаторы керамические Конденсаторы бумажные Конденсаторы металлобумажные Конденсаторы пластиковые Конденсаторы нейлоновые Конденсаторы электролитические алюминиевые Конденсаторы электролитические танталовые Индикаторы стрелочные Индикаторы цифровые на жидких кристаллах Индикаторы цифровые наполненные (серии ИН) Индикаторы цифровые вакуумные накальные (серии ИВ) Индикаторы цифровые вакуумные накальные люминесцентные (серии ИВ) Индикаторы цифробуквенные на основе светодиодов одноразрядные Индикаторы цифробуквенные на основе светодиодов многоразрядные Индикаторы люминесцентные сигнальные Лампочки сигнальные, накаливания Лампочки сигнальные, неоновые Кинескопы черно-белого изображения Кинескопы цветного изображения Трубки осциллографические (ЭЛТ) Катушка индуктивности, d пров.< 0,1 мм Катушка индуктивности, d пров.> 0,1 мм Дроссели, d пров.< 0,1 мм Дроссели, d пров.> 0,1 мм Обмотки сетевых трансформаторов, d пров.< 0,1 мм Обмотки сетевых трансформаторов, d пров.> 0,1 мм Трансформаторы входные Трансформаторы выходные Трансформаторы импульсные Трансформаторы высоковольтные Автотрансформаторы Реле электромагнитные общего применения Реле электромагнитные миниатюрные Герконы Соединители (разъемы) штепсельные Гнезда, клеммы Вилки двухполюсные Зажимы Тумблеры, кнопки Переключатели галетные Переключатели малогабаритные Переключатели малогабаритные модульные (П2К) с независимой фиксацией Переключатели малогабаритные модульные (П2К) с зависимой фиксацией Микропереключатели типа МП Штекеры (гнезда) телевизионные Лепесток контактный Плата (колодка) контактная межблочного монтажа Провод монтажный Кабели (шнуры) Кабели (шнуры) питания Держатели предохранителей Предохранители Изоляторы Шайбы, прокладки изолирующие Соединение пайкой, ток постоянный Соединение пайкой, ток пульсирующий Соединение накруткой Платы печатного монтажа Линии задержки Фильтры пьезокерамические Резонаторы кварцевые Магнитопроводы ленточные Ферритовые элементы Микрофон Телефон головной Головка громкоговорителя Головка стереофоническая Головки магнитные малогабаритные Электродвигатели асинхронные, сельсины Электродвигатели синхронные Электродвигатели постоянного тока Батареи однозарядные Батареи заряжаемые Аккумуляторы Датчики электромеханические пассивные Конструкции несущие легкосъемных субблоков Конструкции несущие РЭА Пружины Соединения механической пайкой Соединения винтами 3…5 мм Генераторы импульсные Диоды двойные и одиночные Клистроны Магнетроны без подстройки частоты Магнетроны с подстройкой частоты Магнетроны микроволновые Магнетроны миниатюрные Магнетроны мощные Пентоды Пентоды субминиатюрные Передающие Приемо-передающие Приемо-усилительные Приемо-усилительные мощные Приемные Приемные передающие Сантиметровых волн Тетроды Тетроды субминиатюрные Триоды двойные Триоды двойные субминиатюрные Триоды одиночные Триоды одиночные субминиатюрные Магниты Магнитные усилители Двигатели переменного тока Датчики момента Индукционные датчики угла с подвижным металлическим якорем Оси на двух опорах Оси консольно закрепленные Подшипники скольжения металлические Подшипники скольжения фторопластовые Шарикоподшипники радиальные Шарикоподшипники радиально-упорные Шарикоподшипники упорные Места пайки Швы паяные Швы сварные Швы клееные Соединения резьбовые Шплинты Шарнирные соединения Корпуса Прокладки Рычаги Поплавки Пружины отсчетные Пружины силовые Торсионы и упругие подвесы Мембранные коробки Сильфоны Биметаллические пружины Зубчатые передачи одноступенчатые Червячные передачи Дифференциалы Счетчики механические Муфты упругие Муфты фрикционные Демпферы механические Электромагнитные муфты Упругие токопроводы Шестеренные насосы Насосы аксиально-поршневые нерегулируемой производительности Насосы аксиально-поршневые регулируемой производительности Гидравлические двигатели Исполнительные гидроцилиндры Золотниковые распределительные устройства Перепускные и обратные клапаны Электрогидравлические клапаны Электромеханические преобразователи Потенциометрические датчики обратной связи Индукционные датчики обратной связи Штепсельные разъемы Дроссели Фильтры Уплотнения вращения Уплотнения неподвижных соединений Соединения трубопроводов Уплотнения поступательного перемещения Механические соединения Подшипники качения Зубчатые передачи Шланги Баки Резервуары для высокого давления Датчики давления, температуры, уровня Приводные электродвигатели Исполнительные электродвигатели Сопла-заслонки Пружины Регуляторы давления и расхода Пневматические регуляторы

0,40 0,45 0,50 0,60 0,45 0,55 0,65 0,30 0,35 0,45 0,40 0,45 0,50 0,40 0,55 0,65 0,40 0,60 0,20 0,30 0,15 0,20 0,50 0,80 0,40 0,45 0,65 0,47 0,20 0,70 0,27 0,35 0,40 6,00 0,75 0,65 0,80 0,05 0,10 0,08 0,15 0,40 0,80 0,50 0,55 0,26 0,25 0,20 0,40 0,50 0,03 0,02 0,05 0,07 0,06 0,07 0,01 0,55 0,25 0,37 0,65 0,47 0,80 0,50 0,25 0,75 0,35 0,45 0,55 7,50 9,50 1,15 0,30 0,20 0,30 0,20 0,75 0,50 0,90 0,90 0,13 2,50 0,95 0,54 0,60 0,30 0,20 0,35 0,50 0,01 0,40 0,40 0,30 0,30 0,37 0,30 0,39 0,20 0,40 0,30 0,60 0,24 0,20 0,35 0,50 0,75 0,04 0,40 0,02 0,20 0,75 0,25 0,37 0,10 0,01 0,65 0,45 0,54 0,36 0,56 0,73 0,51 0,67 43,00 2,00 10,30 15,00 0,10 3,00 2,20 0,06 0,001 30,00 0,80 3,00 150,00 3000,00 20,00 1,90 10,00 2,50 1,90 58,00 5,00 1,70 7,10 2,00 3,10 5,00 1,80 2,20 1,00 1,30 1,30 1,80 0,33 0,90 0,86 0,30 2,40 0,30 0,10 0,20 0,40 0,10 0,20 0,30 0,004 0,01 0,006 0,023 0,201 0,02 3,50 1,10 0,02 0,02 1,70 0,005 1,80 0,15 1,40 1,20 2,10 0,12 0,20 0,40 4,20 0,70 0,30 0,112 0,60 0,9 13х10^-6 9,00 20,00 1,30 0,01 1,00 0,80 1,50 0,50 3,00 2,00 0,18 0,50 0,40 0,70 0,30 0,03 0,50 0,01 0,50 0,12 2,00 1,50 0,18 0,75 1,30 0,23 1,50 0,22 2,14 0,40

Таблица 2 – Расчетные формулы для определения эксплутационных коэффициентов электрических элементов прибора.

Наименование элемента	Расчетная формула
Микросхемы Полупроводниковые приборы Резисторы Конденсаторы Электровакуумные приборы Лампы накаливания Трансформаторы Дроссели и катушки Соединители	a = b1b2b3b4b5
Коммутационные элементы Электрические машины Датчики	a = b1b2b3b4
Реле	a = b5
Соединения неразъемные: - сварные - паяные - клееные - швы корпусов с компаундами Соединения разъемные: - клиновые, штифтовые, шлицевые Соединения резьбовые: - крепежные - уплотненные - уплотненные - передающие движение Передаточные механизмы: - фрикционные - зубчатые - рычажно-кулачковые Оси, валы, кронштейны Подшипники	a = b6b7b8
Прокладки Пружины и мембраны	a = b6b7b8b9

Таблица 3 – Коэффициенты b₁, b₂, b₆ и b₇, учитывающие влияние механических воздействий на интенсивность отказов электрических и механических элементов приборов

Коэффициент	Вид механических воздействий	Значение коэффициентов
Прибор не амортизирован	Прибор амортизирован
b1	Вибрация	1,5	1,3
b2	Удары	1,2	1,1
b6	Вибрация
b7	Удары

Таблица 4 – Коэффициенты b₃ и b₈, учитывающие влияние влажности воздуха на интенсивность отказов электрических и механических элементов приборов

Относительная влажность, % при температуре t ^оС	Значение коэффициентов
Прибор не герметизирован	Прибор герметизирован
60+70 (t=20^o+40^o)
90+98 (t=20^o+25^o)		1,1
90+98 (t=30^o+40^o)	2,5

Таблица 5 – Коэффициент b₄, учитывающий влияние высоты на интенсивность отказов электрических элементов приборов

Высота Н, км	Значение коэффициента
Прибор не герметизирован	Прибор герметизирован
0-1
1-3	1,05
3-5	1,1	1,05
5-6	1,15	1,05
6-8	1,2	1,1
8-10 и выше	1,3	1,1

Таблица 6 – Коэффициент b₅, учитывающий влияние температу­ры и режима работы электрических элементов приборов на интенсив­ность их отказов

Наименование элемента	Опреде­ляющий пара­метр	Расчетная формула коэффици­ента нагрузки К н	Среднее значение коэффи­ци­ента нагрузки К н	Коэффициент b5 при температуре, ^оС
20^о	40^о	60^о	80^о	100^о
Резисторы постоянные -металлолен-точные -пленочные углеродистые -обычные	Мощность рассевания		0,3-0,4	0,23 0,45 0,8	0,25 0,55 0,9	0,4 0,75 1,08	0,6 1,05 1,4	0,95 2,2 2,0
Резисторы переменные непрово­лочные	Ток		0,3	0,3	0,4	0,58	0,75	0,95
Конденсаторы -керамические -электроли­тические -пленочные -слюдяные -оксидно-п/п	Приложен­ное напряжение		0,3-0,4 0,4-0,5 0,2-0,3 0,2-0,3 0,3	0,07 0,38 0,05 0,07 0,3	0,07 0,8 0,05 0,14 0,3	0,12 1,25 0,05 0,2 0,45	0,26 4,5 1,25 1,52 -	0,65 - 0,3 1,22 -
П/п транзисторы -германиевые -кремниевые	Ток эмиттера и коллек­тора. Мощ­ность, рас­сеиваемая на коллекторе. Обратное напряжение на переходе		0,2-0,3	0,1 0,3	0,25 0,5	0,6 0,8	1,65 1,35	- 2,4
П/п диоды -германиевые -кремниевые -стабилитроны кремниевые	Средний выпрямлен­ный ток. Обратное напряжение		0,2-0,3	0,125 0,075 0,05	0,75 0,175 0,08	5,0 0,35 0,13	- 0,6 -	- - -
Трансформато­ры, катушки индуктивности, дроссели	Плотность тока		0,4-0,5	0,1	0,24	0,415	-	-
Коммутацион­ные и соеди­нительные элементы	Ток через контакт		0,7-0,8	0,42	0,57	0,8	1,12	1,6
Реле	Ток через контакты		0,7-0,8	0,7	0,9	1,1	1,25	1,25
Интегральные схемы	-	-	0,66	0,75	0,85	1,0	1,1	1,4
Лампы накаливания	Напряжение		0,52	0,75	0,8	0,9	1,4	1,7

Таблица 7 – Коэффициент b₉, учитывающий влияние температуры на интенсивность отказов механических элементов приборов

Элементы приборов	Коэффициент b9, при температуре t, ^оС
Прокладки		1,2	1,5	2,5
Мембраны и пружины		1,3	1,8

Дата добавления: 2015-08-29