СВЧ-печи являются одними из самых распространенных бытовых приборов, которые имеются практически в каждой семье. И хотя их стоимость относительно невысока, печи, как правило, обладают низкой ремонтопригодностью с точки зрения материальных затрат – приобрести новую чаще всего не на много дороже, чем отремонтировать старую. Тем более сегодня, в условиях кризиса, внеплановые ремонт или покупка микроволновки могут заметно сказаться на бюджете владельцев.
Одним из условий снижения лишних трат является правильная эксплуатация прибора, а также возможность прогнозировать поломки в случае отклонений от условий эксплуатации.
Универсальным инструментом оценки вероятности поломки СВЧ-печи является FTA-анализ. Целью проведения данного анализа является определение и анализ условий и факторов, которые приводят или могут привести к возникновению негативных завершающих событий. В нашем случае в качестве завершающего негативного события, рассматривается отказ работы СВЧ - печи. В процессе детального анализа дерева неисправностей смоделируем систему и оценим вероятности возникновения базисных событий, неисправностей или событий выявленных в ходе анализа. В результате проведения FTA анализа мы получим результат, который представляет собой вероятность появления завершающего события, свидетельствующего о вероятности возникновения отказа. [2]
Для проведения анализа и построения дерева неисправностей необходимо знание устройства прибора. СВЧ-печи производятся различных конструкций и типов управления. Рассмотрим общее устройство и основные компоненты магнетронной микроволновой печи конвекторного типа (рисунок 1 [3]).
Рисунок 1 – Конструкция СВЧ-печи
Основными компонентами печи являются:
- металлическая камера (с металлизированной дверцей), в которой концентрируется высокочастотное излучение (например 2450 МГц), куда помещаются разогреваемые продукты;
- трансформатор — источник высоковольтного питания магнетрона;
- цепи управления и коммутации;
- непосредственно СВЧ-излучатель — магнетрон;
- волновод для передачи излучения от магнетрона к камере;
Вспомогательные компоненты:
- вращающийся столик — необходим для равномерного разогрева продукта со всех сторон;
- схемы и цепи, обеспечивающие управление (таймер) и безопасность (блокировки режимов) устройства;
- вентилятор, охлаждающий магнетрон и проветривающий камеру.
Для построения дерева неисправностей необходимо выявить причины неисправностей прибора. Наиболее распространенными причинами неисправности СВЧ- печи могут стать:
- выход из строя деталей по мере окончания их эксплуатационного срока или перегорания, случившегося из-за резкого скачка напряжения в электросети;
- пользование посудой, не предназначенной для микроволновых печей;
- небрежная эксплуатация прибора;
- неправильный уход за печью.
Построим дерево неисправностей (рисунок 2), используя все виды допущений, касающиеся конструкции, эксплуатации и видов отказов конструктивных узлов прибора. Обозначения символов, используемых в дереве неисправностей, указаны в таблице 1.
Рисунок 2 – Дерево неисправностей для отказа работы СВЧ - печи
Таблица 1 [2]
Символ |
Наименование |
Описание |
Отношение к безотказности |
Число входных событий |
Р |
Завершающее событие |
Событие высшего уровня, отказ системы |
Отказ наступает, если любая часть системы отказывает (последовательная система) |
≥2 |
Рn; Рnn |
Промежуточное событие |
Событие среднего уровня |
Отказ наступает, если любая часть системы отказывает (последовательная система) |
≥2 |
Вентиль И (логическое умножение, конъюнкция - ˄) |
Выходное событие наступает, если наступают все входные события |
Параллельное резервирование из n одинаковых или различных ветвей |
≥2 |
|
Вентиль ИЛИ (логическое сложение, дизъюнкция - ˅) |
Выходное событие наступает любое из входных событий |
Отказ наступает, если любая часть системы отказывает (последовательная система) |
≥2 |
|
Базисное событие |
Событие самого низкого уровня, для которого имеются данные, касающиеся вероятности его появления |
Вид неисправности компонента или причина вида неисправности |
0 |
Оценим вероятность возникновения отказа СВЧ-печи. Для этого экспертным методом определим значения вероятностей базисных событий исходя из периода в 1 год:
Р2 = 0,3; |
Р112 = 0,001; |
Р111 = 0,1; |
Р121 = 0,01; |
Р122 = 0,01; |
Р313 = 0,1; |
Р311 = 0,1; |
Р321 = 0,1; |
Р312 = 0,001; |
Р322 = 0,001; |
Р323 = 0,1. |
Вероятность возникновения отказа:
Р= Р1˅Р2 ˅P3; |
P12 = P121˄P122; |
P1 = P11˅P12; |
P3 = P31˅P32; |
P11 = P111˅P112; |
P31 = P311˅P312˅P313; |
P32 = P321˅P322˅P323. |
Подставим предполагаемые значения вероятностей возникновения базисных событий и получим:
Р1 = 0,1+0,001+0,01 · 0,01;
Р1 = 0,1011.
Р3 = 0,1+0,001+0,1+0,1+0,001+0,1;
Р3 = 0,402.
Р= 0,1011+0,3+0,402;
Р= 0,8031.
В результате проведения FTA анализа мы получили: Р = 0,8031 (Р ≈ 80 %). Это результат, который представляет собой вероятность возникновения отказа СВЧ-печи в случае ее несоответствующей эксплуатации.
Список использованных источников
1 Микроволновая печь [Электронный ресурс]: Википедия. Свободная энциклопедия. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/. – 13.02.2016.
2 ГОСТ Р 27.309 – 2009. Надежность в технике. Анализ дерева неисправностей. – Введ. 2010-09-01. – М.: Стандартинформ, 2012. – 27 с.
3 Конструкция микроволновых печей [Электронный ресурс]: Ремонт СВЧ-печей. – Режим доступа: http://microwaveoven.narod.ru/05.html. – 13.02.2016.
4 ГОСТ Р ИСО/МЭК 31010 – 2011. Менеджмент риска. Методы оценки риска. – Введ. 2011-12-01. – М.: Стандартинформ, 2012. – 70 с.
5 ГОСТ Р 51901.5 – 2005. Менеджмент риска. Руководство по применению методов анализа надежности. – Введ. 2006-02-01. – М.: Стандартинформ, 2005. – 49 с.
5