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首页 » 技术资讯 » 正文   2013年04月17日-1,784 次点击-0 个评论

关于散热风扇寿命的相关知识

散热风扇产品寿命的计算感觉上属于比较专业的知识,这边就对相关知识做一个简单的介绍。

產品寿命期望值MTTF及L10之计算

1.產品寿命期望值MTTF是指产品发生63.2%不良时之预期时间,或称信赖度36.8%之时间产品寿命期望值L10是指产品发生10%不良时之预期
时间,或称信赖度90%之时间
MTTF=t1+(t2-t1)*0.632         L10=t1+(t2-t1)*0.1
t1:达不良率值最短时间      t2:达不良率值最长时间

2.所請不良之定義並無一定之規範,譬如:

(1)可以用一批產品作測試,經2000,3000,5000,10000,18000小時後測試其轉速、消耗電流是否超出規格做為不良之定義。

(2)或以精密測量儀器測量軸心潤滑油料殘餘量剩多少為不良之定義。

3.測試之樣品數越多則數據越可靠,最少三個。

4.測試時間可以2000,3000,5000,10000,18000小時做為規範。 也就是說測試時間點i為1,2,….n,因測試點有五點,所以n=5,I=1,2,3,4,5 共五點。

aid_pic07

5. 假設現有一風扇產品,以軸心油料消耗至50%時即視為不良,因油料耗至50%時間相當長,故必需以外差法求其時間。

若油料損耗曲線趨近線性,油耗公式可寫為Y=Ax+b

Y:經過i時間後油指殘餘量

X:時間(單位:小時)

a:曲線斜率。等於Σ(Xi-X)*(Yi-Y)/ Σ(Xi-X)2

b:常數(單位:%)等於Y-[Σ(Xi-X)*(Yi-Y)/ Σ(Xi-X)2]*X=Y-Ax

註:計算時,若b>100%以100%計算

X:=各測試時間點之平均值

     =(2000+3000+5000+10000+18000)/5=7600小時

Y:各測試時間點油脂殘餘量平均值,假設有三個樣品S1、S2、S3經過i時間其油脂殘餘量如下:

aid_pic08

X=7600,Y=(99.9+99.8+99.6+99.1+98)/5=99.28%

a=[(2000-7600)(99.9-99.28)+(3000-7600)(99.8-99.28)+(5000-7600)(99.6-99.28)+ (10000-7600)(9931-99.28)+(18000-7600)(98-99.28)]/[(2000-7600)2+(3000-7600)2+(5000-7600)2+(10000-7600)2+(18000-7600)2]=[(-3472)+(-2392)+(-832)+(-432)+(-13312)]/[(31360000)+(21160000)+(6760000)+(108160000)]=-20440/167440000=-0.000122

b=Y-aX=99.28-(-0.000122*7600)=99.28+0.927=100.2(%),以100(%)計算依據油耗公式Y=aX+b,得知S1風扇在潤滑油量(Y)剩50%之時間X

X=(Y-b)/a=(50-100)/(-0.000122)=-50/(-0.000122)=409836小時

aid_pic09 

 X=7600,Y=(99.5+99.2+97+93+87)/5=95.14%

a=[(2000-7600)(99.5-95.14)+(3000-7600)(99.2-95.14)+(5000-7600)(97-95.14)+ (10000-7600)(9.-95.14)+(18000-7600)(87-95.14)]/ [(2000-7600)2+(3000-7600)2+(5000-7600)2+(10000-7600)2+(18000-7600)2]=[(-24420)+(-18680)+(-4840)+(-5140)+(-84660)]/[(31360000)+(21160000)+(6760000)+(108160000)]=-137740/167440000=-0.0008226

b=Y-aX=95.14-(-0.0008226*7600)=95.14+6.25=101.39(%),以100%計算

依據油耗公式Y=aX+b,得知S2風扇在潤滑油量(Y)剩50%之時間X:

X=(Y-b)/a=(50-100)/(-0.0008226)=-50/(-0.0008226)=60782小時

aid_pic10

X=7600,Y=(99.5+99.3+98+96+93)/5=97.16%

a=[(2000-7600)(99.5-97.16)+(3000-7600)(99.3-97.16)+(5000-7600)(98-97.16)+ (10000-7600)(96-97.16)+(18000-7600)(93-97.16)]/ [(2000-7600)2+(3000-7600)2+(5000-7600)2+(10000-7600)2+(18000-7600)2]=[(-13104)+(-9844)+(-2184)+(-2784)+(-43264)]/[(31360000)+(21160000)+(6760000)+(108160000)]=-71180/167440000=-0.0004251

b=Y-aX=0.90-(-0.0004251*7600)=97.14+3.23=100.37(%),以100%計算

依據油耗公式Y=aX+b,得知S3風扇在潤滑油量(Y)剩50%之時間X:

X=(Y-b)/a=(50-100)/(-0.0004251)=-50/(-0.0004251)=117619小時

6.由以上三樣品得知:

油料最先消耗50%的風扇為S2,時間為60782小時,最慢者為S1,時間409836小時,所以得知t1=60782小時,t2=409836小時

7.MTTF=t1+(t2-t1)*0.632=60782+(409836-60782)*0.632=60782+220602=281384小時

L10=t1+(t2-t1)*0.1=60782+(409836-60782)*0.1=60782+34905=95687小時

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