反水雷裝備生產(chǎn)中機(jī)電產(chǎn)品的可靠性探討

【摘要】反水雷裝備是一種重要的海戰(zhàn)武器，反水雷裝備生產(chǎn)中的機(jī)電產(chǎn)品是其重要組成部分，其機(jī)電產(chǎn)品的可靠性將影響反水雷裝備的整體可靠性。本文介紹了反水雷裝備生產(chǎn)中機(jī)電產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)及其它事項(xiàng)。

【關(guān)鍵詞】反水雷裝備；機(jī)電產(chǎn)品；可靠性

1.引言

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，機(jī)電產(chǎn)品在國(guó)防工業(yè)中的應(yīng)用種類越來(lái)越多，而且都離不開電源技術(shù)和其它技術(shù)的應(yīng)用。反水雷裝備是一種重要的海戰(zhàn)武器，反水雷裝備生產(chǎn)中的機(jī)電產(chǎn)品是其重要組成部分，其機(jī)電產(chǎn)品的可靠性將影響反水雷裝備的整體可靠性。如果在其應(yīng)用中忽略了可靠性管理，反水雷武器裝備的質(zhì)量也不會(huì)得到保證。可靠性是反水雷產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。所以，可靠性是反水雷產(chǎn)品質(zhì)量的時(shí)間指標(biāo)，是反水雷產(chǎn)品性能能否在實(shí)際使用中得到充分發(fā)揮的關(guān)鍵之一。反水雷裝備中的機(jī)電產(chǎn)品的可靠性是設(shè)計(jì)出來(lái)的、生產(chǎn)出來(lái)的?？煽啃栽O(shè)計(jì)必須與機(jī)電產(chǎn)品的功能設(shè)計(jì)同步進(jìn)行。因此，設(shè)計(jì)人員必須明確可靠性設(shè)計(jì)的目的并掌握可靠性設(shè)計(jì)的方法。

2.反水雷裝備機(jī)電產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)

2.1 可靠性設(shè)計(jì)的目的

反水雷裝備機(jī)電產(chǎn)品的軍事目的是其可靠性直接關(guān)系到戰(zhàn)斗的成敗，人員的傷亡，甚至國(guó)家的安全，因此，必須重視反水雷機(jī)電產(chǎn)品的可靠性問題。

2.2 可靠性設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想

可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)是在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中采取相應(yīng)的措施，以提高產(chǎn)品的可靠性并達(dá)到可靠性指標(biāo)的一門技術(shù)。為此應(yīng)當(dāng)充分注意以下幾個(gè)方面：

1）充分估計(jì)現(xiàn)有的技術(shù)水平，盡量采用成熟的、定型的、標(biāo)準(zhǔn)的原材料、元器件、電路和工藝來(lái)完成設(shè)計(jì)；

2）準(zhǔn)確掌握產(chǎn)品在運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用中可能遇到的環(huán)境條件，采取相應(yīng)的可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)，以便使產(chǎn)品增強(qiáng)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力；

3）應(yīng)當(dāng)充分滿足設(shè)計(jì)與工藝制造、調(diào)試檢測(cè)和維護(hù)使用的相互要求；

4）可靠性定量活動(dòng)應(yīng)當(dāng)貫穿于產(chǎn)品研制的全過程，包括可靠性分析、預(yù)計(jì)、論證、指標(biāo)的確定和分配、設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試檢測(cè)和維護(hù)使用等；

5）重視和加強(qiáng)設(shè)計(jì)階段的可靠性管理，在設(shè)計(jì)中，必須貫徹和執(zhí)行可靠性設(shè)計(jì)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范、產(chǎn)品可靠性要求事項(xiàng)、可靠性工作計(jì)劃和可靠性審查程序等管理措施。

2.3 可靠性與維修性指標(biāo)的論證和確定

可靠性與維修性指標(biāo)的論證應(yīng)當(dāng)特別注意以下兩個(gè)問題：

1）被論證的機(jī)電產(chǎn)品應(yīng)該具有哪些可靠性與維修性指標(biāo)用來(lái)表征產(chǎn)品可靠性的數(shù)量特征有很多，對(duì)被論證的機(jī)電產(chǎn)品應(yīng)該根據(jù)其用途選用適當(dāng)?shù)目煽啃耘c維修性指標(biāo)，例如對(duì)可修復(fù)的連續(xù)工作的機(jī)電產(chǎn)品，應(yīng)以規(guī)定時(shí)間內(nèi)的可靠度或平均無(wú)故障工作時(shí)間和平均維修時(shí)間作為主要可靠性指標(biāo)；

2）決定機(jī)電產(chǎn)品可靠性與維修性指標(biāo)的高低應(yīng)當(dāng)根據(jù)使用要求、成本和研制進(jìn)度來(lái)決定機(jī)電產(chǎn)品可靠性與維修性指標(biāo)的高低，例如軍用機(jī)電產(chǎn)品的可靠性與維修性指標(biāo)過低，不僅會(huì)喪失戰(zhàn)機(jī)，而且還將處于被動(dòng)挨打狀態(tài)；而可靠性與維修性指標(biāo)過高，不僅會(huì)延長(zhǎng)研制周期，而且還將增大研制經(jīng)費(fèi)。

2.4 可靠性指標(biāo)和性能指標(biāo)的關(guān)系

可靠性指標(biāo)和性能指標(biāo)的關(guān)系應(yīng)當(dāng)特別注意以下3點(diǎn)：

1）可靠性是產(chǎn)品質(zhì)量的時(shí)間指標(biāo)；

2）如果達(dá)不到可靠性指標(biāo)的最低要求，性能指標(biāo)再好也沒有實(shí)際使用價(jià)值，反之亦然；3）性能指標(biāo)的裕量是保證可靠性指標(biāo)的必要條件。

3.反水雷裝備機(jī)電產(chǎn)品元器件的選擇與使用

反水雷裝備中的機(jī)電產(chǎn)品的元器件是機(jī)電產(chǎn)品可靠性的基礎(chǔ)之一，很多機(jī)電產(chǎn)品的失效是由于元器件的性能和質(zhì)量問題造成的。

3.1 元器件的選用原則

元器件的選用要遵循下述原則：

1）根據(jù)產(chǎn)品要實(shí)現(xiàn)的功能要求和環(huán)境條件，選用相應(yīng)種類、型號(hào)規(guī)格質(zhì)量等級(jí)的元器件；

2）根據(jù)元器件使用時(shí)的應(yīng)力情況，確定元器件的極限值，按降額設(shè)計(jì)技術(shù)選用元器件；

3）根據(jù)產(chǎn)品要求的可靠性等級(jí)，選用與其適應(yīng)的并通過國(guó)家質(zhì)量認(rèn)證合格單位生產(chǎn)的元器件；

4）盡量選用標(biāo)準(zhǔn)的、系列化的元器件，重要的關(guān)鍵件應(yīng)選用軍用級(jí)以上元器件；

5）對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)的元器件要進(jìn)行嚴(yán)格的驗(yàn)證，使用時(shí)要經(jīng)過批準(zhǔn)；

6）根據(jù)國(guó)家或本單位的元器件優(yōu)選手冊(cè)選用。

3.2 降額設(shè)計(jì)

3.2.1 降額設(shè)計(jì)的依據(jù)

電子元器件在使用或貯存過程中，總存在著某種比較緩慢的物理化學(xué)變化。這種變化發(fā)展到一定程度時(shí)，會(huì)使元器件的特性退化、功能喪失，即失效了。而這種變化的快慢，與溫度和施加在元器件上的應(yīng)力大小直接相關(guān)。為此，應(yīng)當(dāng)對(duì)元器件實(shí)行降額設(shè)計(jì)。

3.2.2 降額等級(jí)

對(duì)不同的元器件，應(yīng)用在不同的場(chǎng)合，實(shí)行不同的降額等級(jí)：

1）Ⅰ級(jí)降額，是最大降額，應(yīng)用于最關(guān)鍵設(shè)備；

2）Ⅱ級(jí)降額，是中等降額，應(yīng)用于重要設(shè)備；

3）Ⅲ級(jí)降額，是最小降額，應(yīng)用于一般設(shè)備。

3.2.3 降額注意事項(xiàng)

降額注意事項(xiàng)如下：

1）有些元器件的應(yīng)力是不能降額的，如電子管的燈絲電壓、繼電器線圈的吸合電流；

2）有些元器件應(yīng)力的降額是有限度的，如薄膜電阻器的功率減到10%以下時(shí)，二極管的反向電壓減到60%以下時(shí)，失效率將不再下降；

3）有些電容器的降額可能發(fā)生低電平失效，即當(dāng)電容器兩端電壓過低時(shí)呈現(xiàn)開路失效。

4.反水雷裝備機(jī)電產(chǎn)品的三防設(shè)計(jì)

任何機(jī)電產(chǎn)品都是在一定的環(huán)境下工作的，而潮濕、鹽霧和霉菌會(huì)降低材料的絕緣強(qiáng)度，引起漏電，從而導(dǎo)致故障。因此，必須采取防止或減少環(huán)境條件對(duì)機(jī)電產(chǎn)品可靠性影響的各種方法，以保證機(jī)電產(chǎn)品工作中的性能。

1）防潮設(shè)計(jì)；

2）防霉設(shè)計(jì)；

3）防鹽霧設(shè)計(jì)。

5.反水雷裝備機(jī)電產(chǎn)品的抗震設(shè)計(jì)

任何機(jī)電產(chǎn)品都要經(jīng)過從廠家到用戶的裝運(yùn)過程，特別是在振動(dòng)場(chǎng)合下應(yīng)用的機(jī)電產(chǎn)品，必須采取防止或減少振動(dòng)環(huán)境條件對(duì)機(jī)電產(chǎn)品可靠性影響的各種方法，以保證機(jī)電產(chǎn)品工作中的性能。為此應(yīng)當(dāng)充分注意以下幾個(gè)方面：

1）印制板上各元器件引腳線長(zhǎng)應(yīng)當(dāng)盡量短，以增加抗振動(dòng)能力；

2）印制板應(yīng)當(dāng)豎放并進(jìn)行加固；

3）較重的器件應(yīng)當(dāng)進(jìn)行加固；

4）懸空的引線不宜拉的過緊，以防振動(dòng)時(shí)斷裂；

5）運(yùn)輸機(jī)電產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)防震措施；

6）振動(dòng)場(chǎng)合應(yīng)用的機(jī)電產(chǎn)品，應(yīng)當(dāng)采用防震措施。

6.反水雷裝備機(jī)電產(chǎn)品的電磁兼容性設(shè)計(jì)

電磁兼容性是指電子設(shè)備在電磁環(huán)境中正常工作的能力。電磁干擾是對(duì)電子設(shè)備工作性能有害的電磁變化現(xiàn)象。電磁干擾不僅影響電子設(shè)備的正常工作，甚至造成電子設(shè)備中的某些元器件損害。因此，對(duì)電子設(shè)備的電磁兼容技術(shù)要給予充分的重視。既要注意電子設(shè)備不受周圍電磁干擾而能正常工作，又要注意電子設(shè)備本身不對(duì)周圍其他設(shè)備產(chǎn)生電磁騷擾，影響其他設(shè)備正常運(yùn)行。

7.反水雷裝備機(jī)電產(chǎn)品的安全性設(shè)計(jì)

安全性是保證機(jī)電設(shè)備能夠可靠地完成其規(guī)定功能，同時(shí)保證操作和維護(hù)人員的人身安全的重要特性。主要包括以下幾個(gè)方面：

1）防止電危險(xiǎn)的安全性設(shè)計(jì)；

2）防止機(jī)械危險(xiǎn)的安全性設(shè)計(jì)；

3）防止火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn)的安全性設(shè)計(jì)；

4）防止輻射危險(xiǎn)的安全性設(shè)計(jì)。

8.反水雷裝備機(jī)電產(chǎn)品的使用與定期維護(hù)

正確使用與定期維護(hù)也是提高機(jī)電產(chǎn)品可靠性的重要內(nèi)容。為此應(yīng)當(dāng)充分注意以下幾個(gè)方面。

1）機(jī)電產(chǎn)品：使用機(jī)電產(chǎn)品時(shí)，首先應(yīng)當(dāng)了解它的工作原理，其次應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循它的使用程序，最后應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行定期維護(hù)，這樣才能提高機(jī)電產(chǎn)品的可靠性。

2）電源：移動(dòng)機(jī)電產(chǎn)品的電源是油機(jī)和蓄電池，它們的性能好壞是整個(gè)機(jī)電產(chǎn)品可靠工作的前提。為此，應(yīng)當(dāng)對(duì)油機(jī)和蓄電池正確使用與定期維護(hù)。

3）電器：電器是供電系統(tǒng)中的重要元器件。電器觸頭的燒蝕和絕緣性能的下降，往往導(dǎo)致重大事故。為此，應(yīng)當(dāng)對(duì)電器進(jìn)行定期維護(hù)。

4）活動(dòng)連接件：在振動(dòng)場(chǎng)合下使用的機(jī)電產(chǎn)品，其活動(dòng)連接件易松動(dòng)，特別是導(dǎo)電的活動(dòng)連接件松動(dòng)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致事故的發(fā)生。為此，應(yīng)當(dāng)對(duì)活動(dòng)連接件進(jìn)行定期維護(hù)。

5）供電線纜：供電線纜是電能傳遞的路徑，電能的主要參數(shù)是電流和電壓。電流在供電線纜中流動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)熱，發(fā)熱將導(dǎo)致供電線纜絕緣強(qiáng)度降低，嚴(yán)重的會(huì)引起供電線纜火災(zāi)。電壓對(duì)供電線纜的絕緣形成應(yīng)力，應(yīng)用中的供電線纜絕緣性能在不斷下降，一旦電壓的應(yīng)力超過絕緣的承受能力，會(huì)造成絕緣擊穿而發(fā)生故障。特別是位于金屬走線槽口處的線纜應(yīng)當(dāng)增加保護(hù)套，以防長(zhǎng)期磨損而可能發(fā)生對(duì)地短路的故障。

9.結(jié)束語(yǔ)

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，機(jī)電產(chǎn)品越來(lái)越廣泛地應(yīng)用反水雷裝備中，其使用條件也越來(lái)越嚴(yán)酷，因此，對(duì)機(jī)電產(chǎn)品的可靠性要求越來(lái)越高。本文對(duì)反水雷裝備中機(jī)電產(chǎn)品可靠性的各個(gè)方面進(jìn)行了探討。其最終目的在于提高反水雷裝備中機(jī)電產(chǎn)品的可靠性和質(zhì)量。