Блок интерфейсных адаптеров (стр. 14 из 23)

, (8.7)

где:

Н₁ - давление окружающей среды в Па.

8. Определяется коэффициент К_Н2 в зависимости от давления среды внутри корпуса блока:

, (8.8)

где:

Н₂ - давление внутри корпуса в Па.

9. Рассчитывается суммарная площадь перфорационных отверстий:

, (8.9)

где:

S_i - площадь i-го перфорационного отверстия.

10. Рассчитывается коэффициент перфорации:

. (8.10)

11. Определяется коэффициент, являющийся функцией коэффициента перфорации:

. (8.11)

12. Рассчитывается перегрев корпуса блока:

. (8.12)

13. Определяется перегрев нагретой зоны:

. (8.13)

14. Определяется средний перегрев воздуха в блоке:

. (8.14)

15. Определяется удельная мощность элемента:

, (8.15)

где:

Р_ЭЛ - мощность, рассеиваемая элементом, температуру которого требуется определить;

S_ЭЛ - площадь поверхности элемента омываемая воздухом.

16. Рассчитывается перегрев поверхности элементов:

. (8.16)

17. Рассчитывается перегрев среды, окружающей элемент:

. (8.17)

18. Определяется температура корпуса блока:

, (8.18)

где:

Т_с - температура среды окружающей блок.

19. Определяется температура нагретой зоны:

. (8.19)

20. Определяется температура поверхности элемента:

. (8.20)

21. Определяется средняя температура воздуха в блоке:

. (8.21)

22. Определяется температура среды, окружающей элемент:

. (8.22)

Результаты расчета сведены в табл.8.3

Таблица 8.3

Результаты теплового расчета

Коэффициент	Значение коэффициента
Const		При Тс=297К		При Тс=313К
Sk	0,695		-		-
Sз	0,532		-		-
qk	43,2		-		-
qk	56,4		-		-
Θ1	5,78		-		-
Θ2	7,44		-		-
KH1	1,87		-		-
KH2	1,598	-		-
SП	0,01568	-		-
П	0,055	-		-
KП	0,884	-		-
ΘК	16,06	-		-
ΘЗ	11,8	-		-
ΘВ	7,1	-		-
qЭЛ	66,7	-		-
ΘЭЛ	12,4	-		-
ΘЭС	7,4	-		-
TК	-	40,1		56,06
TЗ	-	35,8		51,8
TЭЛ	-	36,4		52,4
TВ	-	31,1		47,1
TЭС	-	31,4		47,4

Перегрев корпуса менее теплостойкого элемента 12,4?C. Максимально допустимый перегрев элементов 30?C. Из анализа полученных результатов заключаем, что при заданных условиях условиях эксплуатации разрабатываемой конструкции блока интерфейсных адаптеров обеспечивается нормальный режим, т.е. рабочие температуры не превышают предельно допустимых величин, таким образом подтверждается правильность выбора типа корпуса (перфорированный) и способа охлаждения (естественный).

8.3 Полный расчет надежности

Надежность есть свойство системы сохранять величины выходных параметров в пределах установленных норм при заданных условиях. Под “заданными условиями” подразумеваются различные факторы, которые могут влиять на выходные параметры системы и выводить их за пределы установленных норм.

Для получения более или менее достоверных расчетных данных о надежности разрабатываемого изделия необходимо располагать аналитическими зависимостями, в наилучшей степени характеризующими взаимосвязи параметров элементов с выходными параметрами изделия, степенью влияния параметров элементов на выходные параметры изделия, то есть “вес” каждого элемента в общей надежности изделия. Нужно знать поведение параметров элементов от действующих на них нагрузок, определяющихся режимом их использования и внешними воздействиями. Кроме того, необходимо иметь сведения о вероятности появления возможных уровней режимов и внешних воздействий, а также степени взаимосвязей и взаимозависимостей элементов.

Поскольку элементы в общем случае могут находиться в рабочем режиме различное время, отличающееся от рабочего времени изделия, это также должно учитываться при расчете надежности. Расчет надежности блока интерфейсных адаптеров выполнен с учетом следующих допущений:

¾ отказы элементов являются случайными и независимыми процессами или событиями;

¾ учет влияния условий эксплуатации производится приблизительно;

¾ параметрические отказы не учитываются;

¾ вероятность безотказной работы элементов от времени изменяется по экспоненциальному закону.

Нам необходимо рассчитать полную надежность блока интерфейсных адаптеров при работе в условиях воздействия повышенных температур.

Исходные данные для расчета надежности блока интерфейсных адаптеров в условиях повышенных температур окружающей Среды приведены в табл.8.4

Таблица 8.4

Исходные данные для расчета надежности при воздействии повышенной температуры окружающей среды

N п/п	Наименование элементов	l0i·10-6, 1/час	Кол-во элементов	Sl0i·10-6, 1/час		kн	a1,2	a3,4	П(ai)	ti, час
1	2	3	4	5		6	7	8	9	10
1	ИМС	0,08	143	11,4		0,7	2,5	2	5	0,6
2	Транзисторы	0,04	3	0,12		0,7	0,9	2	1,8	0,4
3	Диоды	0,02	5	0,1		0,7	1	2	2	0,4
4	Стабилитроны	0,09	1	0,02		0,7	1	2	2	0,4
5	Резисторы постоянные	0,005	199	0,995		0,6	0,9	2	1,8	0,6
6	Резисторы переменные	0,05	1	0,05		0,6	0,9	2	1,8	0,6
7	Конденсаторы керамические	0,005	162	0,81		0,6	0,15	2	0,3	0,5
8	Конденсаторы ниобиевые	0,55	18	9,9		0,5	0,3	2	0,6	0,5
9	Дроссели	0.02	3	0,06		0,4	0,9	2	1,8	0,5
10	Разъемы	2,7	21	56,7		0,5	0,7	2	1,4	0,7
11	Гнездо	0,07	7	0,49		0,4	0,65	2	1,3	0,5
12	Плата печатная	0,02	7	0,14		0,7	0,35	2	0,7	3
13	Шайба	0,075	156	11,7		0,5	0,35	2	0,7	0,4
14	Резонатор кварцевый	0,037	1	0,037	0,5		0,9	2	1,8	0,3
15	Винты	0,001	96	0,096	0,5		0,35	2	0,7	0,4
16	Соединения пайкой	0,04	6280	25,1	0,6		1,1	2	2,2	0,2
17	Несущая конструкция	0,3	1	0,3	0,7		0,35	2	0,7	1

Интенсивность отказов рассчитывается по (8.23)

, (8.23)

где:

l_{i 0} - справочное значение интенсивности отказа i-го элемента;

m - общее число учитываемых эксплуатационных факторов;

a_j - поправочный коэффициент, учитывающий j-ый фактор (температуру-a₁; коэффициент электрической нагрузки-a₂; влажность-a₃; механические воздействия-a₄; и другие факторы режима и условий работы элементов a_k...a_p);