Универсальный блок питания (стр. 5 из 9)
Формирование рисунка печатного монтажа выполняется травлением меди в растворе хлорного железа, Растворы на основе хлорного железа отличаются высокой и равномерной скоростью травления, малыми боковыми подтравлениями, высокой точностью получаемых контуров, незначительным содержанием токсичных веществ и экономичностью. /9/
2.2 Виды и объемы работ по техническому обслуживанию
2.2.1 Анализ надежности
Универсальный регулятор уровня воды состоит из следующих основных узлов: датчики уровня с схемой управления (1), элемент «И», усилитель и электронный ключ (2), генератора прямоугольных импульсов (3), блока питания (4).
Проведем анализ надежности по группам элементов, с целью выявления самых ненадёжных блоков схемы. Деление элементов на группы производим согласно рисунку
Интенсивность отказов датчиков уровня с схемой управления определяется по формуле
l1 =lдт+l DD3 + lDD2 +lR1-R7 +lC1-C4+lSA1,SA2+lVD1,VD2+lМЕСТА ПАЙКИ , (24)
Интенсивность отказов электроннго ключа с схемой согласования с нагрузкой определяется по формуле
l2 = l DD1 +lR11-R13, R15+lVS1+lVT1+lC9,C10+lT2+lVD10+lгнезда +lМЕСТА ПАЙКИ (25)
Интенсивность отказов генератора прямоугольных импульсов определяется по формуле
l3 = l DD2 + lR8-R10 +lC6-C7+lVD3, VD4 +lМЕСТА ПАЙКИ , (26)
Интенсивность отказов блока питания определяется по формуле
l4 = l DA1 + lC5-C8 +lR14 +lVD5-VD9 +lT1+lвилка+lМЕСТА ПАЙКИ (27)
l1 = (0,3+0,45+0,45+0,35+0.2+0,8+0.4+0.204) ×10 -6 = 3,154×10-6 (1/час)
l2=(0,45+0,2+0,95+0,6+0.1+0,13+0,7+2,1+0.116)×10 -6=5,396×10-6 (1/час)
l3 = (0,45+0,15+0,1+0,4+0,08) ×10 -6 = 1,18×10-6 (1/час)
l4 = (0,45+0,5+0,1+2,7+0,9+0,5+0,088) ×10 -6 = 5,238×10-6 (1/час)
Приняв P(t) заказчика 0,8 для каждого из блоков схемы определяем время tкр, час по формуле
Tкр= ln(P(t))/- lI, (28)
где li - интенсивность отказов i-го блока, 1/час
tкр1= ln (0,8)/3,154×10-6= 70749,4 (ч)
tкр2= ln (0,8)/5,396×10-6= 41353,5 (ч)
tкр3= ln (0,8)/1,18×10-6= 189104,7 (ч)
tкр4= ln (0,8)/5,238×10-6= 42600,9 (ч)
По результатам расчетов строим график зависимости
 |
Рисунок 4—Графики надежности блоков схемы
Как видно из рисунка 4 наиболее ненадежными блоками из всей структурной схемы являются электронный ключ и схема согласования с нагрузкой (на графике блок 2), так как в них входят силовые элементы, трансформатор и разъемные соединения – являющихся наименее надежными.
Так как технический ресурс значительно меньше приведенных значений tкр, то это указывает на высокие эксплуатационные характеристики отдельных блоков, следовательно, tкр для универсального регулятора воды увеличивается до минимального из значений tкрi отдельных блоков, в данном случае это второй блок и составляет, tкр= 41000 часов.
Определим время поиска неисправностей в каждом из блоков. Для этого примем время измерения в первом блоке 2 минуты, во втором 5 минут, в третьем 1 минуты, в четвертом 2 минуты
Для сокращения времени поиска неисправностей используем метод последовательно - поэлементной проверки. Определяем частные
τ1/q1 = 2/3,154 = 0,634
τ2/q2 = 5/5,396 =0,93
τ3/q3 = 1/1,18 = 0,85
τ4/q4 = 2/5,238 = 0,38
Согласно расчетам, первое измерение производим на выходе элемента 4. Если сигнал на выходе этого элемента удовлетворяет требованиям, то переходим к измерению остальных элементов в следующей последовательности: второе измерение – блок 1; третье измерение – блоки 3; четвертое измерение – блок 2.
 |
Рисунок 5
Для аналитического процесса поиска неисправностей, как правило, применяют его графическое изображение в виде программы поиска неисправностей. Условное обозначение элемента производят в виде прямоугольника, а измерение в виде круга с номерами элементов за которыми производятся измерения. Тогда программа поиска неисправности будет представлена ветвящейся схемой, состоящей из кружков с двумя выходами, обозначающих результат измерения (есть нужный сигнал или нет – «да» «нет» соответственно) и оканчивающейся прямоугольниками, обозначающими неисправный элемент.
 |
Рисунок 6 - Программа поиска неисправности изделия.
Определяем время поиска неисправности по формуле
TПН=q4* τ4+ q1*( τ4+ τ1)+ q3*( τ4+ τ1+ τ6+ τ3)+ q2*( τ4+ τ1+ τ3+ τ4) (29)
TПН=5,238*2+3,154*(2+2)+1,18*(2+2+1)+5,396*(2+2+1+5)+17,2 =65мин
Для обеспечения допустимой величины вероятности безотказной работы Р(t)=0,8 определим некоторые эксплуатационные показатели.
Параметр потока отказов ω, 1/ч определяется по формуле
, (30) 
(1/ч)Периодичность проведения регламентных работ tРР, ч определяется по формуле
, (31) 
(ч)Вычислим оптимальный период выполнения регламентных работ ТР опт, ч по формуле
, (32)где Тпр – среднее время выполнения одной профилактики (Тпр=1,5 ч.)
ΛПО – интенсивность постепенных отказов изделия, обнаруживаемых во время выполнения техобслуживания, 1/ч.
Интенсивность постепенных отказов ΛПО, 1/ч. рассчитываем по формуле
, (33) 
(1/ч) 
(ч)Одним из важнейших показателей эксплуатационных свойств изделия является коэффициент технического использования КТИ. Он показывает какая, доля от всего времени эксплуатации изделия приходится на время его работы. КТИ рассчитывается по формуле
, (34)где tп--время пребывания изделия в исправном состоянии, независимо от того работало оно или находилось в ожидании;
tТО -- общее время, затрачиваемое на техническое обслуживание (без восстановления);
tв-- общее время, затрачиваемое на восстановление (устранение неисправности);
Согласно общего расчета надежности, проведенного в пункте 1.6, принимаем время tП равным 10000 часам, а время tТО согласно формулы равным 311 ч. Общее время tВ принимаем равным 1,4 часам. Тогда:
КТИ=
В качестве основного критерия оценки эксплуатационных свойств изделия служит коэффициент простоя изделия Кп. Рассчитываем данный показатель по формуле
, (35) 
Рассчитанное значение КП является показателем высоких эксплуатационных свойств универсального регулятора воды
Определяем показатели ремонта: G-функция распределения ремонта, G/- закон распределения ремонта по формулам
(36) 
=0,7 
(37) 
=0,242.2.2 Выбор стратегии технического обслуживания
Из расчёта надёжности отдельно взятых блоков вытекает, что средняя наработка наиболее ненадёжных блоков составляет 41000 часов. Поэтому целесообразно установить техническое обслуживание по наработке, заключающееся в проведении мероприятий по техническому обслуживанию после выработки универсальным регулятором воды определённого количества часов. Выбор такого вида ТО обоснован тем, что вероятность выхода из строя какого-либо блока очень мала. Такое ТО является более целесообразным по содержанию работ, сокращаются затраты времени и средств на обслуживание. Во время эксплуатации необходимо проводить оперативное техническое обслуживание, которое включает в себя очистку поверхности от загрязнения и пыли, проверку датчиков и их зачистку, проверку целостности корпуса на отсутствие царапин и сколов, проверку крепления элементов коммутации и осмотр кабелей и шнуров внешних подключений. /10/