Обсуждаются математические модели прогнозирования эксплуатационной интенсивности отказов сложных электрорадиоизделий: электромагнитных реле, трансформаторов, дросселей и т.п.

Достоверность оценки показателей безотказности электронных устройств во многом определяется прогнозом эксплуатационной безотказности элементов, входящих в состав устройства. В настоящее время в качестве характеристики безотказности элементов используют их эксплуатационную интенсивность отказов. Её прогнозирование обычно выполняют расчётным способом.

Значения эксплуатационной интенсивности отказов λ_Э большинства групп элементов рассчитывают по математической модели

где λ_Б – обобщённая (базовая) интенсивность отказов, характерная для данной группы элементов в целом; К_i –коэффициенты, учитывающие изменения эксплуатационной интенсивности отказов в зависимости от различных факторов (i = 1, …, m); m –  число учитываемых факторов.

Для сложных электрорадиоизделий (ЭРИ), суммарный поток отказов которых складывается из независимых потоков отказов составных частей ЭРИ (например, электромагнитной катушки и контактной системы реле), предлагается использовать следующую модель:

где λ_Бj – исходная (базовая) интенсивность отказов j-й части изделия (j = 1, …, n); n – количество составных частей изделия; К_i^(j) – коэффициент, учитывающий влияние i-го фактора для j-й части изделия  (i = 1, …, m; j = 1, …, n); m_j – количество факторов, учитываемых для j-й части изделия.

Модель (1) учитывает тот факт, что разные части ЭРИ могут иметь разные значения коэффициентов К_i^(j), учитывающих влияние одного и того же фактора, в частности уровня качества изготовления в условиях производства (вида приёмки). Например, электромагнитная катушка реле может изготавливаться с уровнем качества, характеризуемым приёмкой «1», на одном предприятии, а контактная система и сборка реле в целом могут выполняться с приёмкой «3» – на другом предприятии.

Исходные (базовые) интенсивности отказов λ_Бjвыбирают из справочников или подсчитывают по полученным  своим моделям. Конкретный вид модели (1) для группы ЭРИ зависит от конструктивных особенностей ЭРИ и количества задействованных частей, в частности контактов в случае коммутационного изделия, соединителя, реле. В соответствии с (1) модель прогнозирования эксплуатационной интенсивности отказов, например электромагнитных реле, примет вид:

где λ_Б^(L) – базовая интенсивность отказов электромагнитной катушки реле; λ_Б^(КОМ) – интенсивность отказов реле, приходящаяся на одну коммутацию, характеризует безотказность механической части реле, включая контактную систему; К_Р^(L), К_Р – коэффициенты режима работы соответственно для катушки и контактов реле (зависят от электрической нагрузки и температуры); L – верхний индекс, означающий, что соответствующие величины относятся к электромагнитной катушке реле; К_F – коэффициент, учитывающий число коммутаций реле в час; К_П^(L), К_П – коэффициенты приёмки, учитывающие степень жёсткости требований к контролю качества и правила приёмки в условиях производства соответственно катушки и реле в целом; F – средняя частота переключений или коммутаций реле в час в аппаратуре; К_К – коэффициент, зависящий от количества задействованных контактов реле; К_Э – коэффициент эксплуатации, зависящий от жёсткости условий эксплуатации реле при его работе в составе аппаратуры.

Список использованных источников:

1. Прытков, С. Ф. Надёжность электрорадиоизделий, 2006 : справочник / С. Ф. Прытков, В. М. Горбачева, А. А. Борисов [и др.] // научн. руководитель авторского коллектива С. Ф. Прытков. – М. : ФГУП «22 ЦНИИИ МО РФ», 2008. – 641 с.

Авторы:

Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники

г. Минск, Республика Беларусь

Бурак И. А., Шнейдеров Е. Н., Бруй А. А.

Боровиков С. М. – канд. техн. наук, доцент