郑州航院---可靠性工程试验报告册

1、郑州航空工业管理学院质量与可靠性工程专业实验实验报告册张 霖 高广章张 睿 杨 茉 编著课程名称 名学 号 名姓 名 名Quality and Reliability EngineeringExperiments Report郑州航空工业管理学院质量与可靠性工程实验室QUALITY AND RELIABILITY ENGINEERING LAB OF ZHENGZHOU INSTITUTE OF AERONAUTICAL INDUSTRY MANAGEMENT22第 页实验1 可靠性设备认识实验 日期 2015/05/10 地点 08C204 成绩 一、实验目的和任务了解淋雨、温度、盐雾、振动

2、试验设备的功能和工作原理，掌握相关环境试验设备操作规范。二、实验器材和环境1、实验器材：淋雨试验箱、温度试验箱、盐雾试验箱、振动试验仪。2、实验环境：08C208三、实验内容和步骤淋雨试验箱：一、结构：1.箱体外壳材料采用优质不锈钢板发纹处理，内胆材料采用不锈钢光板。2.大面积可视玻璃门，便于观测试验箱体内被测试样状况。3.采用进口变频器控制转速有效保证试验按标准运行。 4.试验箱底部采用高品质可固定式PU活动轮，方便用户搬移。 5.具有270度摆管和360度旋杆喷水装置。 6.可调转速的样品台。7.试验箱底部有储水箱，试验用水喷淋系统，工作台旋转系统，摆管摆幅驱动装置。 8.密封：门与箱体之

3、间采用双层耐高温高张性密封条以确保测试区的密闭。 9.门把手：采用无反作用门把手，操作更容易。10.脚轮：机器底部采用高品质可固定式PU活动轮。二、功能：淋雨试验箱主要适用于电子电工，航空航天，军工等科研单位外部照明、信号装置及汽车灯具外壳防护试验检测。三、注意事项：1、 在运行中听到意外声响，需停机检查，待查出故障解决后才可重新开机，以免影响设备使用寿命。2、传动机构必须定期加油，减速机必须加清洁的20#机油。3、设备定位后，需把支承架撑起，防止设备试验时脚轮受到震动后移位。4、 淋雨试验箱较长时间运行，如发现喷水孔堵塞，必须拆下管路，用自来水冲洗后再装配上去。高低温试验箱：一、结构：1.高

4、低温试验箱箱体采用数控机床加工成型，造型美观大方， 并采用无反作用把手，操作简便。2.箱体内胆采用进口高级不锈钢（SUS304）镜面板，箱体外胆采用A3钢板喷塑，增加了外观质感和洁净度。3. 大型观测视窗附照明灯保持箱内明亮，且利用发热体内嵌式钢化玻璃，随时清晰的观测箱内状况。4.机器底部采用高品质可固定式PU活动轮。5.箱体左侧配直径50mm的测试孔，可供外接测试电源线或信号线使用。二、功能：高低温试验箱适用于工业产品高温、低温的可靠性试验。对电子电工、汽车摩托、航空航天、船舶兵器、高等院校、科研单位等相关产品的零部件及材料在高温、低温（交变）循环变化的情况下，检验其各项性能指标。产品具有较

5、宽的温度控制范围，其性能指标均达到国家标准GB10592-89高低温试验箱技术条件，适用于按GB2423.1、GB2423.2电工电子产品环境试验 试验A：低温试验方法，试验B：高温试验方法对产品进行低温、高温试验及恒定温热试验。产品符合GB2423.1、GB2423.2、GJB150.3、GJB150.4、IEC、MIL标准。三、注意事项：在操作当中，除非有绝对必要，请不要打开箱门，否则可能导致下列不良的后果。·高温气流冲出箱外十分危险。·箱门内侧仍然保持高温会造成烫伤。·高温空气可能触发火灾报警，产生误动作。 请注意本机必须安全确实接地，以免产生静电感应。 避

6、免于三分钟内关闭再开启冷冻机组。 如果箱内放置发热试品时，试品电源控制请使用外加电源，不要直接使用本机电源。放入高温试料作低温试验时应注意：开启箱门的时间要尽可能的短。 电路断路器、超温保护器，提供本机测试品以及操作者的安全保护，故请定期检查。 绝对禁止试验爆炸性，可燃性及高腐蚀性物质。 照明灯除必要时打开外，其余时间应关闭。 在做低温前，应将工作室擦干，60时烘干1小时。 做高温试验时，当温度超过55以上的情况下，切忌不可开启冷机。 在垂直于主导风向的任何截面上，试验负载截面面积之和应不大于该处工作截面的三分之一。 11仪器外壳必须有效接地，以保证使用安全。 12仪器应放在通风良好的室内水平

7、位置，在其周围不可放置易燃易爆物品。 13.应在供电线路中安装铁壳的闸刀开关一只，供此箱特种，在外壳接地通电前请检查本箱的电器性能，并应注意是否有断路或漏电现象，本仪器无防爆装置，不得放入易燃易爆物品干燥。 14.箱内物品放置切勿过挤，必须留出空间，以利热空气循环。 15.不可任意卸下顶盖，扰乱或改变线路，唯当该箱发生故障时可卸下侧门，按线路逐一检查。如有重大故障时，可与厂家联系。恒温试验箱：一、结构：1.恒温实验箱箱体采用数控机床加工成型，造型美观大方、新颖并采用无反作用把手，操作简便。2. 箱体内胆采用进口高级不锈钢（SUS304）镜面板或304B氩弧焊制作而成，箱体外胆采用A3钢板喷塑。

8、采用微电脑温度湿度控制器，控温控湿精确可靠。3. 大型观测视窗附照明灯保持箱内明亮，且采用双层玻璃，随时清晰的观测箱内状况。设有独立限温报警系统，超过限制温度即自动中断，保证实验安全运行不发生意外。二、功能：恒温实验箱用于航空航天产品、信息电子仪器仪表、材料、电工、电子产品、各种电子元气件在高温或湿热环境下检验其各性能项指标。三、注意事项：仪器不宜在高压、大电流、强磁场条件下使用，以免干扰温控仪及发生触电危险。2.请勿放置易燃易爆物品进行加温，严防发生危险。3.请勿放置高酸高碱物品，防止箱体腐损。4.电镀零件和表面饰漆，应经常保持清洁，如长期不用，应在电镀件上涂中性油脂，以防腐蚀培养箱外面套好

9、塑料薄膜防尘罩将培养箱放在干燥室内，以免控温仪受潮损坏。5. 本产品出厂前已经过严格调试，控温仪菜单设定数据，勿随意修改。6.培养箱外壳必须有效接地，以保证使用安全。盐雾腐蚀试验箱：一、结构：1整体模压经高温焊接而成、耐腐蚀、易清洁、无泄露现象。塔式喷雾系统，并装有盐液过滤系统，无结晶喷嘴，盐雾分布均匀，沉降量自由调整。 2箱盖采用透明材料可清楚看到箱内测试物品和喷雾状况。 3箱盖和箱体之间采用水密封结构，无盐雾溢出。 4.线路控制板及其它元气件均固定在便于检查和维护的位置，采用门锁开启式边盖门，不仅美观，而且方便维护。.内部结构：1、 喷雾装置：塔式喷雾器，内藏玻璃喷头，喷雾由塔管引导再经锥

10、型分散，均匀分散后弥漫到整个试验室内部；2、喷雾量大小调节：调高喷塔上的锥形分散器喷雾量增加，调低则喷雾量减少；3、收集器：喷嘴所喷出的细雾，以自由落体方式沉降，内置一个或数个表面积80cm2的漏斗杯收集盐雾，凝结成水后由导管流至箱体外部的计量筒内；4、加热水槽：水槽附著于试验室底部，用于装水加温保持试验室温度平稳；5、置物架：由塑钢制成，单根承重不超过2kg，如分散放置可承受10kg以内的重量，置物架两旁有二排圆孔，是放置置物棒以垂直面分15度，30度角用。.外部结构：1、试验箱盖：屋顶式斜角110度透视盖，可清晰观察到室内试验状况；2、隔绝水槽：利用水密封箱盖，避免盐雾外泄；3、计量筒：收

11、集每次试验的喷雾量，每次50ml为最高刻度；4、饱和空气桶：置于控制箱底部，采用SUS#304不锈钢板制成，起到过滤、加温、加湿的作用，使净化空气达到饱和温度和湿度后至喷嘴喷雾,饱和器具有自动补水功能；5、调压阀：手动调节进气压力及喷雾压力。进气压力控制在0.3mPa；喷雾压力控制在0.07-0.17mPa。（上述压力已在出厂前调整好，一般情况下用户勿需再调节）6、压力表：压力表指针所显示的压力是空气饱和空气桶传达喷嘴喷雾时的压力；7、补水箱：自动或手动补充饱和桶用水；8、排雾管：直径50的PVC硬塑料管，盐雾试验箱工作时泻出由喷雾造成的压力，以及箱体内多余的水也由此溢出。二、功能：盐雾腐蚀试

12、验箱通过考核对材料及其防护层的盐雾腐蚀的能力，以及相似防护层的工艺质量比较，同时可考核某些产品抗盐雾腐蚀的能力；该产品适用于零部件、电子元件、金属材料的防护层以及工业产品的盐雾腐蚀试验。三、注意事项：1、定期清洗保养盐雾试验箱压力桶、盐水箱、喷嘴。2、氯化钠溶液请勿从压力桶手动加水出倒入，先将调溶液量筒清洗干净再往内加蒸馏水。3、试验时请勿将后面排气管堵塞，以免箱体内 压力过大让箱体变形。4、易燃易爆物品请勿放入箱内。5、盐雾试验箱后面压力表是2公斤，前面是1公斤，请勿乱动。6、喷雾量不足请将喷雾塔调高，喷雾量过大调低喷雾塔(收集喷雾量标准是12ml/h，取16小时平均值)。7、每次试验结束后

13、，应打开油水分离器开关，将油污积水放净，并擦拭干净。8、若长期不做试验应将饱和器的水放净，正常使用时，亦应定期更换饱和器中的存水。9、长期不用时，若重新做试验时，应对全部电器及供水、供气系统做具体系统地检查，以防开机后发生故障。10、发现喷嘴污垢堵塞，及时拆下喷嘴，用酒精、二甲苯或1：1盐酸清洗或用超细钢丝细心疏通，不得损坏喷嘴口壁，以免影响喷雾质量。振动试验机：一、结构：1、振动机采用电磁空心轴，易维护使用寿命长，2、台面四边有固定孔，测试物固定灵活3、台身材质为喷塑处理4、台脚是四个圆柱形黑色皮垫，脚垫中心有定位孔，便于安装固定，振动机机底可垫一块皮垫，也可预防在工作中移动。二、功能：振动

14、试验机广泛适用于国防、航空、航天、通讯、电子、汽车、家电、等行业。该类型设备用于发现早期故障，模拟实际工况考核和结构强度试验，产品应用范围广泛、适用面宽、试验效果显著。三、注意事项：1.检查电源线有无划破损；2.检查输入电压：注意相位平衡及电源电压波动幅度不可偏差太大，接地必须良好；3.放置环境：适合于常温至45以下且通风良好无腐蚀环境；4.试验过程中,注意安全,发现异常时,请勿惊慌,必要时,关闭总电源。5.仪器不可用作测试带有挥发性易碎易爆腐蚀性气体发生的产品。四、实验总结和分析在本次实验中，通过老师的相关口授介绍以及相关的视频介绍，让我了解了淋雨、温度、盐雾、振动试验设备的功能和工作原理，

15、并掌握了相关环境试验设备操作规范。首先，淋雨试验箱主要适用于电子电工，航空航天，军工等科研单位外部照明、信号装置及汽车灯具外壳防护试验检测，在其操作界面上有相关的调节装置，包括：摆杆调速、转盘调速与降雨时间的调节旋钮、以及相应的电源、降雨、降雨时间和摆杆的开关。其次，温度试验箱包括恒温试验箱和高低温试验箱，高低温试验箱适用于工业产品高温、低温的可靠性试验。对电子电工、汽车摩托、航空航天、船舶兵器、高等院校、科研单位等相关产品的零部件及材料在高温、低温（交变）循环变化的情况下，检验其各项性能指标。产品具有较宽的温度控制范围，对产品进行低温、高温试验及恒定温热试验。恒温实验箱用于航空航天产品、信息

16、电子仪器仪表、材料、电工、电子产品、各种电子元气件在高温或湿热环境下检验其各性能项指标。接着，盐雾腐蚀试验箱通过考核对材料及其防护层的盐雾腐蚀的能力，以及相似防护层的工艺质量比较，同时可考核某些产品抗盐雾腐蚀的能力；该产品适用于零部件、电子元件、金属材料的防护层以及工业产品的盐雾腐蚀试验。最后，振动试验机广泛适用于国防、航空、航天、通讯、电子、汽车、家电、等行业。该类型设备用于发现早期故障，模拟实际工况考核和结构强度试验，产品应用范围广泛、适用面宽、试验效果显著。经过对它们的认识了解以及与老师同学间的交流，我学到了很多平时很少接触的有关专业的实验仪器的知识，不仅拓宽了我的视野，而且也让我对专业

17、理论知识有了深一步的理解与思考，这些对于我来说都是十分有意义的。实验2 可修系统可用性仿真实验 日期 2015/05/10 地点 08C204 成绩 一、实验目的和任务能利用Matlab软件对组成单元不同串联系统、组成单元并联系统的稳态有效度进行仿真建模分析和计算。二、实验器材和环境 .实验器材：1、PC机1台。 2、Matlab仿真软件。 .实验环境：08C208三、实验内容和步骤1、对只有一组维修人员（维修率）和10个单元（寿命均服从指数分布，故障率分别、）构成的可修串联系统进行可用性仿真分析，具体步骤如下：（1）系统状态定义和分析设第i个单元的故障率和修复率分别为i和i（i=110）,则

18、系统11个可能的不同状态;状态0,10个单元全部正常；状态1，第1个单元故障，其余正常；状态2，第2个单元故障，其余正常；状态10，第10个单元故障，其余正常；此时系统可定义：t时刻n台设备都正常 t时刻第i台设备发生故障，其余设备正常（2）建立状态转移图若某单元发生故障，一组维修人员立即进行维修，修好后系统转入正常状态，即状态1,2.n都只能和状态0发生转移，相互间不能直接转移，这时系统状态转移图如下图1-1所示： 图1-1 10个不同单元串联系统状态转移图（3）建立系统转移概率矩阵（4）计算t趋向无穷时系统处于各状态的概率值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）计算系统的稳态有效度由以上步骤分析可知系统的稳态有效度为：2、对只有一组维修人员（维修率）和10个单元（寿命均服从指数分布，故障率均为）构成的可修并联系统进行可用性仿真分析，具体步骤如下：（1）系统状态定义和分析 在此条件下，系统有如下11个可能状态： 0状态：全部设备都正常，系统正常； 1状态：1个单元设备故障，其余单元正常，系统正常； 2状态：2个单元设备故障，其余单元正常，系统正常； 9状态：9个单元设备

20、故障，其余单元正常，系统正常； 10状态：10个单元全部故障，系统故障。此时系统可定义：t时刻有n台设备故障，系统修理t时刻有i台设备故障，系统正常（2）建立状态转移图由题意以及系统状态定义和分析可得系统状态转移图如下图2-1所示：图2-1 10个不同单元并联系统状态转移图（3）建立系统转移概率矩阵（4）计算t趋向无穷时系统处于各状态的概率值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）计算系统的稳态有效度由以上步骤分析可知系统的稳态有效度为：四