鄭州航院---可靠性工程試驗報告冊

1、鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院質(zhì)量與可靠性工程專業(yè)實驗實驗報告冊張 霖 高廣章張 睿 楊 茉 編著課程名稱 名學(xué) 號 名姓 名 名Quality and Reliability EngineeringExperiments Report鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院質(zhì)量與可靠性工程實驗室QUALITY AND RELIABILITY ENGINEERING LAB OF ZHENGZHOU INSTITUTE OF AERONAUTICAL INDUSTRY MANAGEMENT22第 頁實驗1 可靠性設(shè)備認(rèn)識實驗 日期 2015/05/10 地點 08C204 成績 一、實驗?zāi)康暮腿蝿?wù)了解淋雨、溫度、鹽霧、振動

2、試驗設(shè)備的功能和工作原理，掌握相關(guān)環(huán)境試驗設(shè)備操作規(guī)范。二、實驗器材和環(huán)境1、實驗器材：淋雨試驗箱、溫度試驗箱、鹽霧試驗箱、振動試驗儀。2、實驗環(huán)境：08C208三、實驗內(nèi)容和步驟淋雨試驗箱：一、結(jié)構(gòu)：1.箱體外殼材料采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼板發(fā)紋處理，內(nèi)膽材料采用不銹鋼光板。2.大面積可視玻璃門，便于觀測試驗箱體內(nèi)被測試樣狀況。3.采用進口變頻器控制轉(zhuǎn)速有效保證試驗按標(biāo)準(zhǔn)運行。 4.試驗箱底部采用高品質(zhì)可固定式PU活動輪，方便用戶搬移。 5.具有270度擺管和360度旋桿噴水裝置。 6.可調(diào)轉(zhuǎn)速的樣品臺。7.試驗箱底部有儲水箱，試驗用水噴淋系統(tǒng)，工作臺旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，擺管擺幅驅(qū)動裝置。 8.密封：門與箱體之

3、間采用雙層耐高溫高張性密封條以確保測試區(qū)的密閉。 9.門把手：采用無反作用門把手，操作更容易。10.腳輪：機器底部采用高品質(zhì)可固定式PU活動輪。二、功能：淋雨試驗箱主要適用于電子電工，航空航天，軍工等科研單位外部照明、信號裝置及汽車燈具外殼防護試驗檢測。三、注意事項：1、 在運行中聽到意外聲響，需停機檢查，待查出故障解決后才可重新開機，以免影響設(shè)備使用壽命。2、傳動機構(gòu)必須定期加油，減速機必須加清潔的20#機油。3、設(shè)備定位后，需把支承架撐起，防止設(shè)備試驗時腳輪受到震動后移位。4、 淋雨試驗箱較長時間運行，如發(fā)現(xiàn)噴水孔堵塞，必須拆下管路，用自來水沖洗后再裝配上去。高低溫試驗箱：一、結(jié)構(gòu)：1.高

4、低溫試驗箱箱體采用數(shù)控機床加工成型，造型美觀大方， 并采用無反作用把手，操作簡便。2.箱體內(nèi)膽采用進口高級不銹鋼（SUS304）鏡面板，箱體外膽采用A3鋼板噴塑，增加了外觀質(zhì)感和潔凈度。3. 大型觀測視窗附照明燈保持箱內(nèi)明亮，且利用發(fā)熱體內(nèi)嵌式鋼化玻璃，隨時清晰的觀測箱內(nèi)狀況。4.機器底部采用高品質(zhì)可固定式PU活動輪。5.箱體左側(cè)配直徑50mm的測試孔，可供外接測試電源線或信號線使用。二、功能：高低溫試驗箱適用于工業(yè)產(chǎn)品高溫、低溫的可靠性試驗。對電子電工、汽車摩托、航空航天、船舶兵器、高等院校、科研單位等相關(guān)產(chǎn)品的零部件及材料在高溫、低溫（交變）循環(huán)變化的情況下，檢驗其各項性能指標(biāo)。產(chǎn)品具有較

5、寬的溫度控制范圍，其性能指標(biāo)均達到國家標(biāo)準(zhǔn)GB10592-89高低溫試驗箱技術(shù)條件，適用于按GB2423.1、GB2423.2電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 試驗A：低溫試驗方法，試驗B：高溫試驗方法對產(chǎn)品進行低溫、高溫試驗及恒定溫?zé)嵩囼?。產(chǎn)品符合GB2423.1、GB2423.2、GJB150.3、GJB150.4、IEC、MIL標(biāo)準(zhǔn)。三、注意事項：在操作當(dāng)中，除非有絕對必要，請不要打開箱門，否則可能導(dǎo)致下列不良的后果。·高溫氣流沖出箱外十分危險。·箱門內(nèi)側(cè)仍然保持高溫會造成燙傷。·高溫空氣可能觸發(fā)火災(zāi)報警，產(chǎn)生誤動作。 請注意本機必須安全確實接地，以免產(chǎn)生靜電感應(yīng)。 避

6、免于三分鐘內(nèi)關(guān)閉再開啟冷凍機組。 如果箱內(nèi)放置發(fā)熱試品時，試品電源控制請使用外加電源，不要直接使用本機電源。放入高溫試料作低溫試驗時應(yīng)注意：開啟箱門的時間要盡可能的短。 電路斷路器、超溫保護器，提供本機測試品以及操作者的安全保護，故請定期檢查。 絕對禁止試驗爆炸性，可燃性及高腐蝕性物質(zhì)。 照明燈除必要時打開外，其余時間應(yīng)關(guān)閉。 在做低溫前，應(yīng)將工作室擦干，60時烘干1小時。 做高溫試驗時，當(dāng)溫度超過55以上的情況下，切忌不可開啟冷機。 在垂直于主導(dǎo)風(fēng)向的任何截面上，試驗負(fù)載截面面積之和應(yīng)不大于該處工作截面的三分之一。 11儀器外殼必須有效接地，以保證使用安全。 12儀器應(yīng)放在通風(fēng)良好的室內(nèi)水平

7、位置，在其周圍不可放置易燃易爆物品。 13.應(yīng)在供電線路中安裝鐵殼的閘刀開關(guān)一只，供此箱特種，在外殼接地通電前請檢查本箱的電器性能，并應(yīng)注意是否有斷路或漏電現(xiàn)象，本儀器無防爆裝置，不得放入易燃易爆物品干燥。 14.箱內(nèi)物品放置切勿過擠，必須留出空間，以利熱空氣循環(huán)。 15.不可任意卸下頂蓋，擾亂或改變線路，唯當(dāng)該箱發(fā)生故障時可卸下側(cè)門，按線路逐一檢查。如有重大故障時，可與廠家聯(lián)系。恒溫試驗箱：一、結(jié)構(gòu)：1.恒溫實驗箱箱體采用數(shù)控機床加工成型，造型美觀大方、新穎并采用無反作用把手，操作簡便。2. 箱體內(nèi)膽采用進口高級不銹鋼（SUS304）鏡面板或304B氬弧焊制作而成，箱體外膽采用A3鋼板噴塑。

8、采用微電腦溫度濕度控制器，控溫控濕精確可靠。3. 大型觀測視窗附照明燈保持箱內(nèi)明亮，且采用雙層玻璃，隨時清晰的觀測箱內(nèi)狀況。設(shè)有獨立限溫報警系統(tǒng)，超過限制溫度即自動中斷，保證實驗安全運行不發(fā)生意外。二、功能：恒溫實驗箱用于航空航天產(chǎn)品、信息電子儀器儀表、材料、電工、電子產(chǎn)品、各種電子元氣件在高溫或濕熱環(huán)境下檢驗其各性能項指標(biāo)。三、注意事項：儀器不宜在高壓、大電流、強磁場條件下使用，以免干擾溫控儀及發(fā)生觸電危險。2.請勿放置易燃易爆物品進行加溫，嚴(yán)防發(fā)生危險。3.請勿放置高酸高堿物品，防止箱體腐損。4.電鍍零件和表面飾漆，應(yīng)經(jīng)常保持清潔，如長期不用，應(yīng)在電鍍件上涂中性油脂，以防腐蝕培養(yǎng)箱外面套好

9、塑料薄膜防塵罩將培養(yǎng)箱放在干燥室內(nèi)，以免控溫儀受潮損壞。5. 本產(chǎn)品出廠前已經(jīng)過嚴(yán)格調(diào)試，控溫儀菜單設(shè)定數(shù)據(jù)，勿隨意修改。6.培養(yǎng)箱外殼必須有效接地，以保證使用安全。鹽霧腐蝕試驗箱：一、結(jié)構(gòu)：1整體模壓經(jīng)高溫焊接而成、耐腐蝕、易清潔、無泄露現(xiàn)象。塔式噴霧系統(tǒng)，并裝有鹽液過濾系統(tǒng)，無結(jié)晶噴嘴，鹽霧分布均勻，沉降量自由調(diào)整。 2箱蓋采用透明材料可清楚看到箱內(nèi)測試物品和噴霧狀況。 3箱蓋和箱體之間采用水密封結(jié)構(gòu)，無鹽霧溢出。 4.線路控制板及其它元氣件均固定在便于檢查和維護的位置，采用門鎖開啟式邊蓋門，不僅美觀，而且方便維護。.內(nèi)部結(jié)構(gòu)：1、 噴霧裝置：塔式噴霧器，內(nèi)藏玻璃噴頭，噴霧由塔管引導(dǎo)再經(jīng)錐

10、型分散，均勻分散后彌漫到整個試驗室內(nèi)部；2、噴霧量大小調(diào)節(jié)：調(diào)高噴塔上的錐形分散器噴霧量增加，調(diào)低則噴霧量減少；3、收集器：噴嘴所噴出的細(xì)霧，以自由落體方式沉降，內(nèi)置一個或數(shù)個表面積80cm2的漏斗杯收集鹽霧，凝結(jié)成水后由導(dǎo)管流至箱體外部的計量筒內(nèi)；4、加熱水槽：水槽附著于試驗室底部，用于裝水加溫保持試驗室溫度平穩(wěn)；5、置物架：由塑鋼制成，單根承重不超過2kg，如分散放置可承受10kg以內(nèi)的重量，置物架兩旁有二排圓孔，是放置置物棒以垂直面分15度，30度角用。.外部結(jié)構(gòu)：1、試驗箱蓋：屋頂式斜角110度透視蓋，可清晰觀察到室內(nèi)試驗狀況；2、隔絕水槽：利用水密封箱蓋，避免鹽霧外泄；3、計量筒：收

11、集每次試驗的噴霧量，每次50ml為最高刻度；4、飽和空氣桶：置于控制箱底部，采用SUS#304不銹鋼板制成，起到過濾、加溫、加濕的作用，使凈化空氣達到飽和溫度和濕度后至噴嘴噴霧,飽和器具有自動補水功能；5、調(diào)壓閥：手動調(diào)節(jié)進氣壓力及噴霧壓力。進氣壓力控制在0.3mPa；噴霧壓力控制在0.07-0.17mPa。（上述壓力已在出廠前調(diào)整好，一般情況下用戶勿需再調(diào)節(jié)）6、壓力表：壓力表指針?biāo)@示的壓力是空氣飽和空氣桶傳達噴嘴噴霧時的壓力；7、補水箱：自動或手動補充飽和桶用水；8、排霧管：直徑50的PVC硬塑料管，鹽霧試驗箱工作時瀉出由噴霧造成的壓力，以及箱體內(nèi)多余的水也由此溢出。二、功能：鹽霧腐蝕試

12、驗箱通過考核對材料及其防護層的鹽霧腐蝕的能力，以及相似防護層的工藝質(zhì)量比較，同時可考核某些產(chǎn)品抗鹽霧腐蝕的能力；該產(chǎn)品適用于零部件、電子元件、金屬材料的防護層以及工業(yè)產(chǎn)品的鹽霧腐蝕試驗。三、注意事項：1、定期清洗保養(yǎng)鹽霧試驗箱壓力桶、鹽水箱、噴嘴。2、氯化鈉溶液請勿從壓力桶手動加水出倒入，先將調(diào)溶液量筒清洗干凈再往內(nèi)加蒸餾水。3、試驗時請勿將后面排氣管堵塞，以免箱體內(nèi) 壓力過大讓箱體變形。4、易燃易爆物品請勿放入箱內(nèi)。5、鹽霧試驗箱后面壓力表是2公斤，前面是1公斤，請勿亂動。6、噴霧量不足請將噴霧塔調(diào)高，噴霧量過大調(diào)低噴霧塔(收集噴霧量標(biāo)準(zhǔn)是12ml/h，取16小時平均值)。7、每次試驗結(jié)束后

13、，應(yīng)打開油水分離器開關(guān)，將油污積水放凈，并擦拭干凈。8、若長期不做試驗應(yīng)將飽和器的水放凈，正常使用時，亦應(yīng)定期更換飽和器中的存水。9、長期不用時，若重新做試驗時，應(yīng)對全部電器及供水、供氣系統(tǒng)做具體系統(tǒng)地檢查，以防開機后發(fā)生故障。10、發(fā)現(xiàn)噴嘴污垢堵塞，及時拆下噴嘴，用酒精、二甲苯或1：1鹽酸清洗或用超細(xì)鋼絲細(xì)心疏通，不得損壞噴嘴口壁，以免影響噴霧質(zhì)量。振動試驗機：一、結(jié)構(gòu)：1、振動機采用電磁空心軸，易維護使用壽命長，2、臺面四邊有固定孔，測試物固定靈活3、臺身材質(zhì)為噴塑處理4、臺腳是四個圓柱形黑色皮墊，腳墊中心有定位孔，便于安裝固定，振動機機底可墊一塊皮墊，也可預(yù)防在工作中移動。二、功能：振動

14、試驗機廣泛適用于國防、航空、航天、通訊、電子、汽車、家電、等行業(yè)。該類型設(shè)備用于發(fā)現(xiàn)早期故障，模擬實際工況考核和結(jié)構(gòu)強度試驗，產(chǎn)品應(yīng)用范圍廣泛、適用面寬、試驗效果顯著。三、注意事項：1.檢查電源線有無劃破損；2.檢查輸入電壓：注意相位平衡及電源電壓波動幅度不可偏差太大，接地必須良好；3.放置環(huán)境：適合于常溫至45以下且通風(fēng)良好無腐蝕環(huán)境；4.試驗過程中,注意安全,發(fā)現(xiàn)異常時,請勿驚慌,必要時,關(guān)閉總電源。5.儀器不可用作測試帶有揮發(fā)性易碎易爆腐蝕性氣體發(fā)生的產(chǎn)品。四、實驗總結(jié)和分析在本次實驗中，通過老師的相關(guān)口授介紹以及相關(guān)的視頻介紹，讓我了解了淋雨、溫度、鹽霧、振動試驗設(shè)備的功能和工作原理，

15、并掌握了相關(guān)環(huán)境試驗設(shè)備操作規(guī)范。首先，淋雨試驗箱主要適用于電子電工，航空航天，軍工等科研單位外部照明、信號裝置及汽車燈具外殼防護試驗檢測，在其操作界面上有相關(guān)的調(diào)節(jié)裝置，包括：擺桿調(diào)速、轉(zhuǎn)盤調(diào)速與降雨時間的調(diào)節(jié)旋鈕、以及相應(yīng)的電源、降雨、降雨時間和擺桿的開關(guān)。其次，溫度試驗箱包括恒溫試驗箱和高低溫試驗箱，高低溫試驗箱適用于工業(yè)產(chǎn)品高溫、低溫的可靠性試驗。對電子電工、汽車摩托、航空航天、船舶兵器、高等院校、科研單位等相關(guān)產(chǎn)品的零部件及材料在高溫、低溫（交變）循環(huán)變化的情況下，檢驗其各項性能指標(biāo)。產(chǎn)品具有較寬的溫度控制范圍，對產(chǎn)品進行低溫、高溫試驗及恒定溫?zé)嵩囼?。恒溫實驗箱用于航空航天產(chǎn)品、信息

16、電子儀器儀表、材料、電工、電子產(chǎn)品、各種電子元氣件在高溫或濕熱環(huán)境下檢驗其各性能項指標(biāo)。接著，鹽霧腐蝕試驗箱通過考核對材料及其防護層的鹽霧腐蝕的能力，以及相似防護層的工藝質(zhì)量比較，同時可考核某些產(chǎn)品抗鹽霧腐蝕的能力；該產(chǎn)品適用于零部件、電子元件、金屬材料的防護層以及工業(yè)產(chǎn)品的鹽霧腐蝕試驗。最后，振動試驗機廣泛適用于國防、航空、航天、通訊、電子、汽車、家電、等行業(yè)。該類型設(shè)備用于發(fā)現(xiàn)早期故障，模擬實際工況考核和結(jié)構(gòu)強度試驗，產(chǎn)品應(yīng)用范圍廣泛、適用面寬、試驗效果顯著。經(jīng)過對它們的認(rèn)識了解以及與老師同學(xué)間的交流，我學(xué)到了很多平時很少接觸的有關(guān)專業(yè)的實驗儀器的知識，不僅拓寬了我的視野，而且也讓我對專業(yè)

17、理論知識有了深一步的理解與思考，這些對于我來說都是十分有意義的。實驗2 可修系統(tǒng)可用性仿真實驗 日期 2015/05/10 地點 08C204 成績 一、實驗?zāi)康暮腿蝿?wù)能利用Matlab軟件對組成單元不同串聯(lián)系統(tǒng)、組成單元并聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)有效度進行仿真建模分析和計算。二、實驗器材和環(huán)境 .實驗器材：1、PC機1臺。 2、Matlab仿真軟件。 .實驗環(huán)境：08C208三、實驗內(nèi)容和步驟1、對只有一組維修人員（維修率）和10個單元（壽命均服從指數(shù)分布，故障率分別、）構(gòu)成的可修串聯(lián)系統(tǒng)進行可用性仿真分析，具體步驟如下：（1）系統(tǒng)狀態(tài)定義和分析設(shè)第i個單元的故障率和修復(fù)率分別為i和i（i=110）,則

18、系統(tǒng)11個可能的不同狀態(tài);狀態(tài)0,10個單元全部正常；狀態(tài)1，第1個單元故障，其余正常；狀態(tài)2，第2個單元故障，其余正常；狀態(tài)10，第10個單元故障，其余正常；此時系統(tǒng)可定義：t時刻n臺設(shè)備都正常 t時刻第i臺設(shè)備發(fā)生故障，其余設(shè)備正常（2）建立狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖若某單元發(fā)生故障，一組維修人員立即進行維修，修好后系統(tǒng)轉(zhuǎn)入正常狀態(tài)，即狀態(tài)1,2.n都只能和狀態(tài)0發(fā)生轉(zhuǎn)移，相互間不能直接轉(zhuǎn)移，這時系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如下圖1-1所示： 圖1-1 10個不同單元串聯(lián)系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖（3）建立系統(tǒng)轉(zhuǎn)移概率矩陣（4）計算t趨向無窮時系統(tǒng)處于各狀態(tài)的概率值X1 =40/963 X2 =20/107 X3 =23/963

19、X4 =20/963X5 =40/963 X6 =20/321 X7 =80/963 X8 =100/963X9 =40/321 X10 =140/963 X11 =160/963（5）計算系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)有效度由以上步驟分析可知系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)有效度為：2、對只有一組維修人員（維修率）和10個單元（壽命均服從指數(shù)分布，故障率均為）構(gòu)成的可修并聯(lián)系統(tǒng)進行可用性仿真分析，具體步驟如下：（1）系統(tǒng)狀態(tài)定義和分析 在此條件下，系統(tǒng)有如下11個可能狀態(tài)： 0狀態(tài)：全部設(shè)備都正常，系統(tǒng)正常； 1狀態(tài)：1個單元設(shè)備故障，其余單元正常，系統(tǒng)正常； 2狀態(tài)：2個單元設(shè)備故障，其余單元正常，系統(tǒng)正常； 9狀態(tài)：9個單元設(shè)備

20、故障，其余單元正常，系統(tǒng)正常； 10狀態(tài)：10個單元全部故障，系統(tǒng)故障。此時系統(tǒng)可定義：t時刻有n臺設(shè)備故障，系統(tǒng)修理t時刻有i臺設(shè)備故障，系統(tǒng)正常（2）建立狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖由題意以及系統(tǒng)狀態(tài)定義和分析可得系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如下圖2-1所示：圖2-1 10個不同單元并聯(lián)系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖（3）建立系統(tǒng)轉(zhuǎn)移概率矩陣（4）計算t趨向無窮時系統(tǒng)處于各狀態(tài)的概率值X1 =1638400000000/133707321324477423X2 =4538904706886760/14856369036053047X3 =2609870206459887/14856369036053047X4 =942080000000

21、0/133707321324477423X5 =5416960000000/14856369036053047X6 =24918016000000/14856369036053047X7 =100295014400000/14856369036053047X8 =346017799680000/14856369036053047X9 =994801174080000/14856369036053047X10 =2288042700384000/14856369036053047X11 =3946873658162400/14856369036053047（5）計算系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)有效度由以上步驟分析可知系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)有效度為：四