Понятие «техническая система»: определение, три основных свойства.

Стр 1 из 2Следующая ⇒

РУЧНОЕ СОЖЕРЖАНИЕ

1. Понятие «техническая система»: определение, три основных свойства.

2. Уровни разукрупнения РЭС по функциональному назначению.

3. Принципы конструирования: пространственно-индивидуальный и модульный.

4. Уровни разукрупнения РЭС по конструктивным признакам, по конструкции в модульном исполнении.

5. Жизненный цикл изделия как техническая система.

6. Виды показателей качества изделий по способу оценки.

7. Обобщенные показатели качества изделий. Техническая эффективность. Экономическая эффективность.

8. Обобщенные показатели качества изделий. Производственная и эксплуатационная технологичность изделий.

9. Диаграмма состояний РЭС в процессе использования и эксплуатации. Свойства надежного изделия: безотказность, отказоустойчивость, стабильность характеристик, контролепригодность, ремонтопригодность, сохраняемость, долговечность.

10. Классификация отказов по влиянию на функции изделия, по характеру проявления, по временным характеристикам, по взаимозависимости, по причинам возникновения (месту в жизненном цикле).

11. Виды климатических воздействий. Показатели воздействий и устойчивости изделий к ним.

12. Понятия прочности и устойчивости изделия к механическим воздействиям. Виды механических воздействий. Показатели воздействий.

13. Требования к РЭС со стороны системы «человек — машина».

14. Патентно-правовые требования к РЭС: предметы авторского права и промышленной собственности. Свойства изделия: охраноспособность, патентоспособность, патентная чистота.

15. Понятия «тепловое поле», «тепловой режим». Связь теплового режима с электрическим режимом.

16. Общее уравнение теплопередачи и его электротехническая аналогия.

17. Уравнение теплопередачи для теплопроводности. Коэффициент теплопроводности.

18. Уравнение теплопередачи для конвекции. Зависимость коэффициента теплопередачи конвекцией от температуры.

19. Уравнение теплопередачи для излучения. Приведенная степень черноты.

20. Классификация систем обеспечения теплового режима по пределам поддержания температур, по охвату нагретой зоны, по режиму во времени, по способу теплопередачи.

21. Понятия «тело с сосредоточенной массой», «степень свободы»,

«собственная частота». Дифференциальное уравнение колебаний тела с одной степенью свободы при кинематическом воздействии.

22. Собственные колебания в механической колебательной системе без трения и с вязким трением.

23. Вынужденные колебания в механической колебательной системе с вязким трением. Зависимости коэффициента динамичности от частоты вибрации и коэффициента демпфирования.

24. Понятие наводка, паразитная связь. Виды цепей наводки. Виды наводок по полосе занимаемых частот. Действие наводок.

25. Кондуктивная паразитная связь; причины возникновения, эквивалентные схемы при непосредственной связи и связи через третий проводник.

26. Меры борьбы с кондуктивной паразитной связью.

27. Емкостная паразитная связь: причины возникновения, эквивалентные схемы при непосредственной связи и связи через третий проводник.

28. Электростатический экран: принцип действия, требования к конструктивной реализации.

29. Взаимоиндуктивная паразитная связь: причины возникновения, эквивалентная схема.

30. Меры борьбы с взаимоиндуктивной паразитной связью: магнитостатический экран; низкочастотный электромагнитный экран.

31. Классификация мер борьбы с паразитными связями.

32. Электромагнитная паразитная связь: причины возникновения, меры борьбы. Принцип действия высокочастотного электромагнитного экрана.

33. Применение токовых сигналов и согласованной передачи сигнала для борьбы с наводками.

34. Применение симметричных сигналов для борьбы с наводками.

35. Изобразите качественно и поясните две зависимости теплового сопротивления радиатора R_р от рассеиваемой мощности Р:

¾ упрощенную;

¾ учитывающую физические особенности механизма естественной конвекции.

36. Изобразите качественно и поясните две зависимости тепловой проводимости Y_р от площади радиатора S:

¾ упрощенную;

¾ учитывающую физические особенности конвекции для радиатора больших размеров.

37. Коэффициент влияния номинала резистора R на выходной параметр РЭУ известен. Вместо резистора R используется последовательное соединение резисторов R1, R2. Выведите формулы для коэффициентов влияния номиналов R1, R2 на выходной параметр.

38. Коэффициент влияния номинала резистора R на выходной параметр РЭУ известен. Вместо резистора R используется параллельное соединение резисторов R1, R2. Выведите формулы для коэффициентов влияния номиналов R1, R2 на выходной параметр.

39. Задача: Частота гетеродина f 0 равна 1 МГц при номинальной емкости контура С0,равной 2 пФ. Коэффициент влияния емкости на частоту Кс равен- 0,3.Из-за роста температуры емкость уменьшилась на 0,1 пФ.Какой станет частота генерации?

40. Как организуется ресурсный эксперимент по определению показателей надёжности изделий и как определить вероятность отказов и вероятность безотказной работы в произвольный момент времени по результатам этого эксперимента?

41. Изобразите качественно две зависимости коэффициента виброизоляции от частоты вибрации: при равномерном нагружении 4 амортизаторов блока и при смещении центра масс блока вдоль одной из горизонтальных осей.

42. Чем отличается выражение для интенсивности отказов элементов от дифференциального закона распределения наработки до отказа? Выведите формулу, связывающую интенсивность отказов с вероятностью безотказной работы.

43. Как зависит интенсивность отказов элементов от электрического и теплового режима?

44. Какие факторы условий эксплуатации оказывают влияние на показатели надёжности и каким образом их учитывают при расчёте этих показателей для конкретных изделий?

45. Какие элементы считаются идеальными по надёжности? Как связано это понятие со средним временем безотказной работы?

46. Что такое логическая эквивалентная схема (ЛЭС) устройства? Изобразите ЛЭС однофункционального изделия. Какие соотношения используются для оценки интегральных показателей надежности и интенсивности отказов такого устройства?

47. Изобразите логически эквивалентную схему многофункционального изделия. При каких условиях надёжность такого устройства можно считать более высокой, чем у однофункционального изделия?

48. Как определяется понятие резервирование ?Чем отличается горячий резерв от холодного и полуразгруженного?

49. Изобразите логически эквивалентную схему изделия с поэлементным m -кратным резервированием. Как найти показатели его надёжности?

50. Изобразите логически эквивалентную схему изделия с общим m -кратным резервированием. Как найти показатели его надёжности?

51. Задача: комплекс составлен из двух устройств , вероятности безотказной работы которых составляют 0,9 и 0,8 . Найдите вероятности безотказной работы комплекса без резервирования , с поэлементным и общим однократным резервированием.

52. Сравните достоинства и недостатки поэлементного и общего резервирования.

53. Поясните смысл принципов избыточности , равнопрочности , системности и целесообразности при обеспечении надежности РЭС.

54. Задача: назначенный ресурс изделия составляет 6000 часов. В состав схемы изделия входят элементы с с расчётным ресурсом 2000 часов. Какими мерами можно поддерживать работоспособность изделия в течение расчётного ресурса? Изобразите качественно зависимость интенсивности отказов изделия от времени наработки.

55. Пусть функциональная зависимость выходного параметра РЭФУ у от параметров ЭРИ xi известна. Выведите соотношения для размерного и безразмерного коэффициентов, позволяющих сравнить степени влияния однотипных и разнотипных ЭРИ на выходной параметр.

56. Какими мерами можно повысить надёжность изделия при его разработке?

57. Чем отличается организация выборочного и сплошного контроля покупных ЭРИ?

58. Как организовать анализ точности и устойчивости технологических процессов ? При каких условиях техпроцесс считается неустойчивым и как требуется устранять эту неустойчивость?

59. Какие действия называются прогон или тренировка изделий?Как их организовать?

60. Пусть коэффициенты влияния двух параметров равны 0,1 и 1; параметры имеют допуск +- 5 %. Каковы будут при этом пределы случайных отклонений выходного параметра?

61. Номинальное значение выходной мощности передатчика Р равно 10 Вт.Оно достигается при номинале резистора R ,равна 1 кОм. Коэффициент влияния резистора равен – 0,5 . Номинал резистора увеличился на 100 Ом.Чему будет равна выходная мощность передатчика?

62. В чём состоит метод замыкающего звена при обеспечении требуемой точности выходного параметра?

63. Как определить коэффициенты влияния параметров элементов на выходной параметр в численном и в физическом эксперименте?

64. Пусть заданы эксплуатационные допуски для основных параметров изделия .Почему и какие устанавливают предупредительные границы для установления интервал технического обслуживания РЭС?

65. Какие операции могут составлять технические обслуживания РЭС?

66. Для чего необходимо составлять модели ухода параметров РЭС? Какой вид имеют обобщенная линейная модель и два ее упрощенных варианта.

1. Понятие «техническая система»: определение, три основных свойства…………………8

2. Уровни разукрупнения РЭС по функциональному назначению.................................... 8

3. Принципы конструирования: пространственно-индивидуальный и модульный....... 9

4. Уровни разукрупнения РЭС по конструктивным признакам, по конструкции в модульном исполнении 10

5. Жизненный цикл изделия как техническая система...................................................... 10

6. Виды показателей качества изделий по способу оценки............................................... 12

7. Обобщенные показатели качества изделий. Техническая эффективность. Экономическая эффективность............................................................................................................................ 13

8. Обобщенные показатели качества изделий. Производственная и эксплуатационная технологичность изделий........................................................................................................................................ 13

11. Виды климатических воздействий. Показатели воздействий и устойчивости изделий к ним. 18

12. Понятия прочности и устойчивости изделия к механическим воздействиям. Виды механических воздействий. Показатели вибрации, ударов, линейных и центробежных ускорений, акустических воздействий и ветровых нагрузок. 19

13. Требования к РЭС со стороны системы «человек — машина»...................................... 21

15. Понятия «тепловое поле», «тепловой режим». Связь теплового режима с электрическим режимом. 23

16. Общее уравнение теплопередачи и его электротехническая аналогия. 25

17. Уравнение теплопередачи для теплопроводности. Коэффициент теплопроводности. 27

18. Уравнение теплопередачи для конвекции. Зависимость коэффициента теплопередачи конвекцией от температуры........................................................................................................................... 28

19. Уравнение теплопередачи для излучения. Приведенная степень черноты.

................................................................................................................................. 30

20. Классификация систем обеспечения теплового режима по пределам поддержания температур, по охвату нагретой зоны, по режиму во времени, по способу теплопередачи......................... 31

21. Понятия «тело с сосредоточенной массой», «степень свободы»,

«собственная частота». Дифференциальное уравнение колебаний тела с одной степенью свободы при кинематическом воздействии................................................................................................... 32

22. Собственные колебания в механической колебательной системе без трения и с вязким трением. 35

24. Связь отклонений параметров элементов с выходным параметром изделия: коэффициенты влияния, суммирование детерминированных и случайных отклонений............................................ 37

25. Понятия точности и устойчивости технологических процессов. Организация контроля техпроцесса и поддержания его точности и устойчивости................................................... 38

26. Методика синтеза допусков на параметры элементов и их номиналов: постановка задачи, предварительный выбор, уточнение выбора.......................................................................... 40

27. Понятия «наводка», «паразитная связь». Виды цепей наводки. Виды наводок по полосе занимаемых частот........................................................................................................................................... 43

28. Действие наводок. Виды паразитных связей................................................................... 44

29. Кондуктивная паразитная связь: причины возникновения, эквивалентная схема, анализ поверхностного сопротивления между печатными проводниками............................................................................................. 46

30. Меры борьбы с кондуктивной паразитной связью.......................................................... 48

31. Емкостная паразитная связь: причины возникновения, эквивалентные схемы при непосредственной связи и связи через третий проводник..................................................................................... 50

32. Электростатический экран: принцип действия, требования к конструктивной реализации.................................................................................................................................. 51

33. Взаимоиндуктивная паразитная связь: причины возникновения, эквивалентная схема. 55

34. Меры борьбы с взаимоиндуктивной паразитной связью: магнитостатический экран; низкочастотный электромагнитный экран............................. 56

35. Классификация мер борьбы с паразитными связями и наводками............................... 59

36. Электромагнитная паразитная связь: причины возникновения, меры борьбы. Принцип действия высокочастотного электромагнитного экрана. .. 60

37. Применение токовых сигналов и согласованной передачи сигнала для борьбы с наводками 61

38. Применение симметричных сигналов для борьбы с наводками................................... 63

39. Изобразите качественно и поясните две зависимости теплового сопротивления радиатора R_р от рассеиваемой мощности Р......................................................................................................... 65

40. Изобразите качественно и поясните две зависимости тепловой проводимости Y_р от площади радиатора S.................................................................................................................................. 66

41. Коэффициент влияния номинала резистора R на выходной параметр РЭУ известен. Вместо резистора R используется последовательное соединение резисторов R1, R2. Выведите формулы для коэффициентов влияния номиналов R1, R2 на выходной параметр................................................................. 67

42. Коэффициент влияния номинала резистора R на выходной параметр РЭУ известен. Вместо резистора R используется параллельное соединение резисторов R1, R2. Выведите формулы для коэффициентов влияния номиналов R1, R2 на выходной параметр................................................................. 68

43. Выходной параметр РЭФУ имеет допуск ±10 %. Установите стандартные допуски на параметры 4 элементов, для которых коэффициенты влияния равны 1; 0,5; 0,3; 0,2................................ 70

44. Как изменится паразитная ёмкость между двумя печатными проводниками, если в промежутке между ними, без изменения расстояния, разместить третий проводник? Как использовать третий проводник для подавления паразитного сигнала и как при этом изменятся условия обработки полезного сигнала?....................................................................................................................................... 71

45. Изобразите качественно две зависимости коэффициента виброизоляции от частоты вибрации: при равномерном нагружении 4 амортизаторов блока и при смещении центра масс блока вдоль одной из горизонтальных осей................................................................................................................. 72

46. Постановка эксперимента по определению показателей надёжности. Вероятность отказа и вероятность безотказной работы.............................................................................................. 73

47. Дифференциальные законы распределения вероятности отказа и вероятности безотказной работы. Интенсивность отказов.............................................................................................................. 73

48. Связь интенсивности отказов и вероятности безотказной работы................................ 76

49. Зависимость интенсивности отказов элементов от времени наработки, от электрического и теплового режимов.................................................................................................................... 77

Понятие «техническая система»: определение, три основных свойства.

В силу сложности задач создания новых РЭС и внедрения их в производство наиболее плодотворным считается так называемый системный подход, согласно которому само РЭС и его жизненный цикл рассматриваются как технические системы.

Под технической системой понимают сложную совокупность элементов, предназначенную для решения конкретных технических задач.

Система обладает тремя основными свойствами:

¾ возможность композиции и декомпозиции;

¾ образование при композиции новых качеств, не сводящихся к

¾ сумме качеств элементов;

¾ иерархическая структура.

2. Уровни разукрупнения РЭС по функциональному назначению.

РЭС как изделия промышленности различного уровня сложности различают по функциональным признакам (рис. 2.1).

Низшим уровнем является радиоэлектронный функциональный узел (РЭФУ) — функционально законченная сборочная единица, реализующая функцию преобразования сигнала, но не имеющая самостоятельного эксплуатационного применения.

РЭФУ входят в состав радиоэлектронного устройства (РЭУ), которое реализует одну функцию или несколько функций преобразования информации и имеет самостоятельное эксплуатационное применение. Например, РЭУ являются конструктивно законченный лабораторный макет и радиоизмерительные приборы.

Радиоэлектронный комплекс (РЭК) является совокупностью РЭФУ и РЭУ, выполненной без сборочных операций, и имеет свойство перестроения структуры с целью обеспечения функционирования. Наглядным примером РЭК может служить лабораторная установка, в которой лабораторный макет соединён с радиоизмерительными приборами через интерфейсы. В случае выхода из строя какого-либо прибора, работоспособность установки легко восстановить, заменив прибор таким же или аналогичным.

Радиоэлектронная система (РЭ система) обладает свойством перестроения структуры с целью для рационального (оптимального) решения технических задач при изменении условий эксплуатации. Например, о спутниковой системе связи можно говорить только тогда, когда в ее составе будет достаточное количество спутников, наземных пунктов и пользователей, чтобы система могла эффективно решать свои задачи. От момента создания минимального комплекса радиоэлектронных средств до начала коммерческого использования спутниковой системы может пройти несколько лет.

3. Принципы конструирования: пространственно-индивидуальный и модульный.

РЭС можно также разукрупнить на составные части по конструктивным признакам, но соответствующая классификация требует дополнительных пояснений. В основу разработки конструкции РЭС можно положить два основных принципа: пространственно-индивидуальный и модульный. В первом случае пространственное размещение элементов РЭС и элементы несущей конструкции (НК) выбираются и разрабатываются специально для конкретного изделия. Во втором случае для пространственного размещения элементов РЭС используют несущие конструкции со стандартизованными размерами —так называемые базовые несущие конструкции (БНК).

Кроме того, к сборочным единицам, называемым в этом случае радиоэлектронными модулями (РЭМ), предъявляются требования конструктивной законченности и взаимозаменяемости. Пространственная координация в БНК строится на основе выбранного значения геометрического модуля. Основные размеры БНК и РЭМ выбираются путем умножения модуля на целое число или на число, кратное 0,5. Например, для печатных плат роль геометрического модуля играет шаг координатной сетки. В классификации составных частей РЭС (таблица 2.1) общие наименования можно применять для любых конструкций.

4. Уровни разукрупнения РЭС по конструктивным признакам, по конструкции в модульном исполнении.

5. Жизненный цикл изделия как техническая система.

История изделия начинается с момента начала его производства, в то время как предыстория включает разработку изделия и подготовку его производства (рис. 2.2).

Разработка изделия начинается с технического предложения (ПТ), которое формулирует заказчик или которое составляется на основе общественной потребности. Это самые общие требования к основным характеристикам РЭС, являющиеся достаточными для начала научноисследовательской работы (НИР).

Исполнители НИР вначале, в контакте с заказчиком, формулируют техническое задание (ТЗ), которое содержит полный набор требований к РЭС. Собственно НИР составляют исследования, направленные на проверку возможности создания РЭС с требуемыми параметрами, на разработку структурной схемы, функциональной и принципиальной схем, а также основных конструктивных решений. Результатами НИР являются эскизный проект (ЭП) и работоспособный макет изделия (в одном или нескольких вариантах).

После завершения НИР начинается этап опытно-конструкторских работ (ОКР), в результате которого схемы и конструкция изделия прорабатываются полностью. По результатам ОКР разрабатывается технический проект (ТП) и выполняется опытный образец изделия, который проходит полные испытания. Если характеристики опытного образца удовлетворяют предъявляемым требованиям, то технический проект дорабатывается до уровня рабочего проекта (РП) — полный комплект документации, обеспечивающий возможность производства и эксплуатации изделия.

На основе РП выполняется технологическая подготовка производства (ТПП), в ходе которой выбираются схемы технологических цепочек, разрабатываются технологические процессы, подготавливаются производственная база, материалы и комплектующие изделия, выполняется обучение персонала.

Производство изделия включает следующие этапы:

¾ освоение (ОСВ), отличающееся постепенным наращиванием объема выпуска при окончательной отработке технологии;

¾ устойчивый выпуск (УВ);

¾ модернизация (М);

¾ снятие с производства (СП)

Одновременно с основным производством начинается производство запасных частей (ПрЗЧ), которое продолжается некоторое время и после снятия с производства самого изделия, до момента полного окончания производства (ОП).

Эксплуатация изделия начинается практически одновременно с его освоением, а после снятия с эксплуатации производится утилизация (У) выработавших свой ресурс изделий. Отметим, что в настоящее время ресурс изделия может быть ограничен не только физическим, но и моральным износом.

Таким образом, жизненный цикл изделия удовлетворяет определению понятия «техническая система» и обладает всеми её свойствами. Благодаря системному подходу можно оптимизировать жизненный цикл исходя из современных и перспективных требований к РЭС, например, в какой-то мере объединить этапы НИР и ОКР с целью сократить продолжительность разработки.

6. Виды показателей качества изделий по способу оценки.

Качество РЭС определяется по уровню соответствия технических параметров заложенным в технических условиях (ТУ) требованиям. По уровню различают обобщенные и конкретные (технические) показатели.

Обобщенными считаются те показатели, которые определяются совокупностью конкретных показателей и характеризуют изделие в целом.

По способу оценки можно выделить:

¾ количественные, задаваемые конкретными числовыми значениями;

¾ ранжируемые, значения которых условны и определяются методом экспертной оценки;

¾ репрезентативные, задаваемые по принципу «да — нет» или

«имеется — отсутствует».

7. Обобщенные показатели качества изделий. Техническая эффективность. Экономическая эффективность.

3.2.Обобщенные показатели

К обобщенным показателям можно отнести:

— эффективность;

— надёжность;

— технологичность.

Техническая эффективность оценивается по реализованному вкладу в удовлетворение общественной потребности в изделиях данного вида или в формирование этой потребности.

Экономическая эффективность связана с коммерческим успехом производителя. Ее может обеспечить только конкурентоспособное изделие, то есть изделие, обладающее следующими свойствами:

¾ мировой уровень качества с учетом состояния рынка и перспектив

¾ его развития;

¾ приемлемая для потребителя цена;

¾ укрепление доверия к фирме;

¾ низкие эксплуатационные затраты потребителя;

¾ преимущество потребителя данного изделия по сравнению с потребителями аналогичных изделий других фирм (например, благодаря развитой сети сервисных центров).

8. Обобщенные показатели качества изделий. Производственная и эксплуатационная технологичность изделий.

Технологичность характеризуют величиной и структурой затрат; при этом разделяют производственную и эксплуатационную технологичность.

В производственные затраты входят:

¾ капитальные затраты;

¾ трудовые затраты;

¾ стоимость материалов и комплектующих изделий;

¾ затраты на разработку и технологическую подготовку производства;

¾ текущие издержки (оплата электроэнергии, воды и т.п.).

Высокой технологичностью будет обладать изделие с приемлемой величиной затрат, причем структура затрат (соотношение между отдельными

видами) должна соответствовать достигнутому мировому уровню и объему выпуска изделия. Так, например, если изделие выпускается малыми сериями, то специализированные технологии (литье, штамповка), требующие больших затрат на подготовку оборудования, применять нецелесообразно.

Эксплуатационную технологичность определяют затраты на перевозку, хранение, развертывание на объекте-носителе и демонтаж изделия, текущие затраты, связанные с использованием по назначению, затраты на техническое обслуживание и ремонт.

Представление о состояниях РЭС и переходах дает следующая диаграмма (рис. 3.1).

Надёжность — сложное понятие, связанное с возможностью для изделия выполнять свои функции. РЭС во время эксплуатации может находиться в трех состояниях:

¾ работоспособном (РС): в данный момент работающем или способном выполнять свои функции немедленно после включения;

¾ исправном (И), но неработоспособном по условиям хранения или

¾ эксплуатации (например, разобранном для хранения);

¾ неисправном (НИ).

Переходами между этими состояниями являются:

¾ эксплуатация (техническое обслуживание, перевозка, хранение);

¾ отказ — нарушение работоспособности;

¾ дефект — нарушение исправности;

¾ ремонт — восстановление работоспособности или исправности. Надежность характеризуют по совокупности следующих свойств:

¾ безотказность — отсутствие отказов на протяжении

определенного

¾ времени наработки;

¾ стабильность параметров — отсутствие недопустимого ухода параметров на протяжении определенного времени наработки;

¾ отказоустойчивость — работоспособность при наличии отказов

¾ отдельных элементов;

¾ сохраняемость — сохранение исправности и допустимых значений

¾ параметров в течение определенного срока хранения;

¾ контролепригодность — удобство и оперативность оценки текущего состояния РЭС;

¾ ремонтопригодность— низкий уровень затрат на демонтаж с объекта-носителя, поиск и устранение неисправностей;

¾ долговечность— обеспечение определенного срока службы при

¾ заданном режиме использования (работа — хранение — транспортировка),

¾ эксплуатации и ремонта.

10.

Классификация отказов по влиянию на функции изделия, по характеру проявления, по временным характеристикам, по взаимозависимости, по причинам возникновения (месту в жизненном цикле).

В методе про отказы больше ничего нет, кроме таблицы. Ниже вашиответы. (для данного вопроса)

По типу отказы подразделяются на:

отказы функционирования (выполнение основных функций объектом прекращается, например, отказ одного из датчиков, поломка зубьев шестерни);

отказы параметрические (некоторые параметры объекта изменяются в недопустимых пределах, например, потеря точности измерения).

По своей природе отказы могут быть:

случайные, обусловленные непредусмотренными перегрузками, дефектами материала, ошибками персонала или сбоями системы управления и т.п.;

систематические, обусловленные закономерными и неизбежными явлениями, вызывающими постепенное накопление повреждений: усталость, износ, старение, коррозия и т. п.

При этом, необходимо отметить, что в целом отказы носят вероятностный характер (в конкретный момент времени может произойти или не произойти). Поэтому в теории надежности широко применяются методы теории вероятностей и математической статистики.

Характер возникновения и особенности протекания процессов, приводящих к отказу. Отказы могут быть внезапными и постепенными.

Внезапный отказ возникает при скачкообразном изменении одного или нескольких параметров объекта, определяющих его качество. Такие изменения являются следствием сочетания неблагоприятных факторов воздействия. Внезапный отказ может возникнуть при возрастании механических нагрузок, превышающих расчетные, при несоблюдении условий эксплуатации, наличии скрытых технологических дефектов, при прекращении подачи смазки и т. п. Потеря работоспособности при этом происходит внезапно, без предшествующих признаков разрушения.

Постепенные отказы происходят вследствие постепенного изменения одного или нескольких параметров объекта. Основной причиной их является износ деталей и процесс естественного старения. Постепенному отказу предшествуют различные прямые и косвенные признаки, позволяющие его прогнозировать.

Основные признаки классификации отказов:

¾ характер возникновения;

¾ причина возникновения;

¾ характер устранения;

¾ последствия отказов;

¾ дальнейшее использование объекта;

¾ легкость обнаружения;

¾ время возникновения.

Дополнительно: (на всякий случай)

Основные понятия

Отказ — событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта. Критерий отказа – отличительный признак или совокупность признаков, согласно которым устанавливается факт возникновения отказа. Не каждое прекращение функционирования объекта должно считаться отказом, это может быть просто «сбой» или «повреждение», т.е. событие, заключающееся в переходе системы из исправного в неисправное (но работоспособное) состояние. Поэтому очень важно определить критерии отказов

Надежность — свойство объекта выполнять заданные функции, сохраняя во времени и в заданных пределах значения установленных эксплуатационных показателей.

Объект — техническое изделие определенного целевого назначения, надежность которого рассматривается в периоды проектирования, производства, испытаний и эксплуатации.

Объектами могут быть различные технические системы и их элементы.

Элемент — простейшая составная часть изделия, в задачах надежности может состоять из многих деталей.

Система – совокупность совместно действующих элементов, предназначенная для самостоятельного выполнения заданных функций.

Исправность– состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям, установленным нормативно-технической документацией (НТД).

Работоспособность – состояние объекта, при котором он способен выполнять заданные функции, сохраняя значения только основных показателей, установленных НТД. К ним относятся те, которые определяют функционирование объекта при выполнении поставленных задач.

Работоспособность более узкое понятии чем исправность. Работоспособный объект обязан удовлетворять лишь тем требования НТД, выполнение которых обеспечивает приемлемое применение объекта по назначению. Таким образом, если объект неработоспособен, то это свидетельствует о его неисправности. С другой стороны, если объект неисправен, то это не означает, что он неработоспособен.

Предельное состояние – состояние объекта, при котором его применение (использование) по назначению недопустимо или нецелесообразно.

11. Виды климатических воздействий. Показатели воздействий и устойчивости изделий к ним.

К климатическим воздействиям относятся температура, влажность и давление воздуха, солнечная радиация, осадки, гидростатическое давление (для водной окружающей среды), пыль, биологические воздействия (плесень, насекомые, грызуны), ионизирующее излучение (естественного и техногенного происхождения).

Устойчивость к ним характеризуется интенсивностью (уровнем), причем вид характеристики и ее числовое значение определяются видом воздействия, и временем экспозиции. Например, аварийный радиобуй системы КОСПАС- SARSAT должен выдерживать погружение на глубину 10 м в течение 1 часа.

Это не значит, что при более длительной выдержке герметичность его нарушится, но данные ограничения позволяют организовать испытания буя на герметичность.

Основными климатическими факторами, воздействующими на работоспособность изделий, являются температура, влажность, примеси в воздухе, солнечное излучение и атмосферное давление.

Изменение температуры окружающей среды может изменить химико- физические и механические свойства материалов. При повышении температуры ускоряется развитие некоторых дефектов в материалах, понижающих прочность соединений и конструкций, ухудшающих функциональные и электрические характеристики изделий. При одновременном воздействии тепла и механических нагрузок многие материалы легко деформируются. У ряда материалов при нагреве происходит химическое разложение и ускоряется старение, что приводит к изменению их характеристик.

Влажность - один из наиболее опасных воздействующих климатических факторов. Она ускоряет коррозию материалов, изменяет электрические характеристики диэлектриков, вызывает тепловой распад материалов, гидролиз, рост плесени и механические повреждения изделий.

При работе изделия во влажной атмосфере влага обволакивает его снаружи и проникает внутрь. Проникновение влаги в изделие сопровождается корродированием материалов, изменением размеров деталей, элементов конструкции и узлов, короблением деталей, понижением механической прочности деталей и изделия в целом.

Примеси в воздухе могут вызывать нарушение функционирования электрических элементов, изменять режимы теплообмена, вызывать механические повреждения (пыль, песок), усиливать коррозионные процессы и т.п.

Прочность — способность сохранять исправное состояние в течение срока службы. Аппаратура может работать или не работать во время механических воздействий.

Устойчивость к механическим воздействиям — способность сохранять работоспособность во время действия механических сил.

К механическим воздействиям относятся: вибрация, удары, линейные и центробежные ускорения, акустические воздействия (длительный шум или удары), ветровые нагрузки (таблица 3.2).

13. Требования к РЭС со стороны системы «человек — машина».

Требования техники безопасности (ТБ) устанавливаются на опасные факторы, которые могу привести к травмам персонала. Основные опасные факторы, характерные для РЭА: электрическое напряжение, электромагнитное поле высокой интенсивности, движущиеся части механизмов.

Требования промсанитарии касаются вредных факторов, длительное воздействие которых приводит к профессиональным заболеваниям. К 3 вредным факторам относятся, например, электромагнитное поле малой интенсивности, шум, вибрация, яркий свет, недостаточная освещенность, сквозняки и т. д.

Кроме защиты персонала от опасных и вредных факторов существенна проблема защиты РЭА от неквалифицированного воздействия, так называемая система «fool-proof» (в дословном переводе «защита от дурака»). Данную систему составляют технические меры (например, устройство отключения высоких напряжений при открытии дверцы высоковольтного шкафа) и организационные меры (например, предупредительные надписи).

Требования эргономики направлены на обеспечение удобства работы человека-оператора РЭС с учетом его психофизиологических особенностей. Например, эргономика определяет размеры рабочей зоны оператора, размещение органов управления и индикации, усилия на переключателях и кнопках, цвета световых индикаторов и т.п.

Требования технической эстетики позволяют обеспечить привлекательный внешний вид устройства. К ним относятся, например, выразительность формы и совершенство дизайна, следование тенденциям моды.

3.3.6. Патентно-правовые требования Предметами хозяйственного права являются:

а) авторское право:

— открытия (новый физический эффект или явление природы);

— изобретения (новое техническое решение, обладающее раннее неизвестной совокупностью существенных признаков, дающее положительный эффект);

— интеллектуальная продукция (программы для ЭВМ, аудиовидеопродукция, внешний вид изделия);

б) промышленная собственность:

— изобретения;

— промышленные образцы;

— товарные знаки;

— секрет производства («know-how»).

Для правовой защиты этих объектов используются следующие документы:

— патенты и сертификаты, определяющие исключительные права собственника;

— лицензии, на основании которых передается часть прав или все права другим физическим или юридическим лицам.

С правовой точки зрения выделяют следующие свойства изделия:

а) охраноспособность — наличие признаков авторского права или промсобственности, которые могут быть защищены юридически;

б) патентоспособность — охраноспособность в отношении собственности, на которую выдается патент;

б) патентная чистота — отсутствие патентуемых технических решений, заимствованных без ведома собственника патента (без лицензии или другого разрешительного документа).

15. Понятия «тепловое поле», «тепловой режим». Связь теплового режима с электрическим режимом.

Тепловом полем РЭС называется пространственно-временное распределение температур во всем объеме, занимаемом его элементами.

Данное понятие является математическим, на практике нет необходимости точно знать температуру в каждой точке объема РЭС.

Тепловым режимом РЭС называется пространственно-временное распределение температур в нагретых зонах и критических точках.

Под нагретой зоной понимают часть объема изделия, температура в которой может быть усреднена.

Критическими называют те точки объема, температура которых определяет работоспособность изделия. Это могут быть не только теплонагруженные элементы, отказ которых вызывается перегревом сверх допустимых пределов, но и те элементы, температура которых определяет значения основных параметров изделия (например, кварцевый резонатор задающего генератора).

При конструировании РЭС возникают две основные задачи:

а) задача анализа теплового режима: при заданных внешних

условиях

и рассеиваемой мощности определить распределение температур в

нагретых зонах и критических точках;

б) задача обеспечения теплового режима: выбор элементной базы и поиск конструктивных решений, которые бы обеспечивали выполнение ограничений на параметры теплового режима.

Системой обеспечения теплового режима (СОТР) называется комплекс конструктивных решений, специально направленных на обеспечение теплового режима.

4.2.Связь теплового режима с электрическим режимом

РЭС, как правило, содержит элементы, в которых происходит переход электрической энергии в тепловую (резисторы, транзисторы и т. п.). Интенсивность этого перехода характеризует рассеиваемая мощность Р.

До включения РЭС все его элементы имеют температуру, равную температуре окружающей среды. Сразу после включения, за счет выделяемой тепловой энергии, начнется повышение температуры элементов:

тепловой поток Q в окружающую среду, измеряемый в единицах мощности, вначале будет незначительным. Через некоторое время, называемое

временем тепловой инерции tТИ, тепловой поток сравняется с рассеиваемой мощностью, а значит, изменение температуры прекратится (рис. 4.1).

16. Общее уравнение теплопередачи и его электротехническая аналогия.

Известны три механизма теплопередачи: теплопроводность, конвекция и излучение. Суммарный тепловой поток Q можно выразить обобщенным уравнением теплопередачи:

Данное уравнение по структуре напоминает уравнение закона Ома, что позволяет построить аналогию между соотношениями, описывающими теплопередачу и электротехнические закономерности (таблица 4.1).

17. Уравнение теплопередачи для теплопроводности. Коэффициент теплопроводности.

Видно, что неметаллические материалы имеют примерно на два порядка меньшие значения коэффициента теплопроводности, а теплопроводность воздуха меньше еще на порядок.

18.

Уравнение теплопередачи для конвекции. Зависимость коэффициента теплопередачи конвекцией от температуры.

19.

Уравнение теплопередачи для излучения. Приведенная степень черноты.

Важно отметить, что краски и эмали значительно повышают степень черноты поверхностей независимо от цвета, так как на степень черноты в значительно большей мере влияет характер поверхности.

20.

Классификация систем обеспечения теплового режима по пределам поддержания температур, по охвату нагретой зоны, по режиму во времени, по способу теплопередачи.

Дата добавления: 2021-07-19; просмотров: 547; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!