一种适用于高空推进电机的mtbf试验方法
技术领域
1.本发明涉及可靠性技术领域，尤其涉及一种适用于高空推进电机的mtbf试验方法。
背景技术：2.在应用需求牵引、元器件及整机集成技术进步等多方面因素驱动下，电机产品的可靠性水平不断提升，而产品可靠性也越来越得到使用方和生产方的重视，在产品合同或研制技术要求中明确平均无故障时间(mtbf)等可靠性定量指标，作为产品设计和验收的依据。
3.针对高空推进电机产品的可靠性验收试验，可参考电机类和可靠性类的相关国军标及行业测试评价标准和规范。电机类相关测试评价标准和规范方面，主要包括gjb361a-97《控制电机通用规范》、gb/t22669-2008《三相永磁同步电动机试验方法》、gjb1863-94《无刷直流电动机通用规范》、gjb2549-1995《永磁交流伺服电动机通用规范》等，规定了电机性能测试方法，但是对可靠性试验，主要规定了环境适应性试验和寿命试验方法，没有具体明确mtbf指标的测试试验方法。可靠性类相关测试评价标准和规范方面，主要包括gjb899a-2009《可靠性鉴定和验收试验》等，规定了序贯试验统计、定时截尾试验统计、全数试验统计等21个可靠性验收试验方案，被使用方和生产方的普遍认可，在许多行业得到应用。
4.但是上述试验方法，主要针对批量产品可靠性鉴定和验收，需要满足一定的试验样品数量，且要求在任务剖面规定的环境条件下，需要试验很长时间(通常为mtbf的1.1～45倍)，对试验费用、生产周期等影响较大，特别是对于mtbf指标要求上千小时以上的设备，工程应用受到一定制约。而对于小子样甚至单台套的复杂设备，很难应用上述可靠性鉴定和验收试验方法。
5.对于高空推进电机产品，mtbf指标要求通常达到500～5000h以上，且部分具有小子样甚至单台套的特点，上述可靠性鉴定和验收试验方法应用存在不同程度的限制。
技术实现要素：6.有鉴于此，本发明实施例提供了一种适用于高空推进电机的mtbf试验方法，以解决现有技术中生产方无法以较高概率通过试验，且使用方风险大于可靠性鉴定试验使用方风险值的问题。
7.本发明提供了一种适用于高空推进电机的mtbf试验方法，包括：
8.s1基于考核产品的mtbf所需达到的规定时长m，基于缩短观测时长的目的，设置mtbf试验观测时间w；
9.s2根据mtbf试验环境下承受的综合应力和实际使用需求，设计环境应力参数；
10.s3在高空环境温度下，高空推进电机按照设定工作步骤每24h循环一次，运行所述mtbf试验观测时间w，设计试验剖面；
11.s4基于所述环境应力参数，确定mtbf试验通过准则，完成对考核产品的mtbf所需
达到的规定时长m的判断。
12.进一步地，所述s1中试验观测时间w为r～2r，r＝0.212m或r＝0.148m，其中，r表示无故障间隔的数值，单位为小时，m表示高空推进电机mtbf最低可接受的数值，是一个确定的技术指标值，单位为小时。
13.进一步地，所述s2中环境应力参数包括：电压应力、温度应力、气压应力和风速应力。
14.进一步地，所述电压应力根据要求的工作电压适应范围确定，所述工作电压的上限、下限各占工作循环的25％的时间，额定电压占工作循环50％的时间。
15.进一步地，所述温度应力按照高空推进电机的实际工作环境温度设计，温度变化范围取-70～55℃。
16.进一步地，所述气压应力按照高空推进电机的实际工作环境气压设计，气压变化范围取4～101.3kpa。
17.进一步地，所述风速应力根据实际施加的气压变化而设计。
18.进一步地，所述s3中设定工作步骤，包括：
19.1)60％额定功率运行4h，
20.2)额定功率运行4h，
21.3)60％额定功率运行4h，
22.4)30％额定功率运行12h，
23.其中，1)、2)和3)进行高低温循环试验，其余时间进行低温试验。
24.进一步地，所述试验剖面运行2r时间后，当降至地面环境温度0.5h后，额定功率运行1.5h。
25.所述s4中mtbf试验通过准则，包括：
26.当高空推进电机在s2模拟的环境应力条件下，无故障运行达到规定的无故障时间间隔r，则产品通过mtbf试验；
27.当试验中出现故障，中断试验，修复故障，继续试验，在2r试验观测时间内存在无故障间隔r，则通过mtbf保证试验，否则，未通过mtbf试验。
28.本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
29.1.本发明提出的试验方法可直接应用于小子样、高可靠性高空推进电机产品的可靠性验收试验。
30.2.依据本发明提出的试验方法，试验时间为r＝0.212m(ps＝0.98)或r＝0.148m(ps＝0.99)，与传统试验方法需要的试验时间r＝(1.1～45)m相比，试验效率得到了极大的提高。
31.3.本发明大大缩短了试验时间，试验剖面大大简化，节省了大量的试验经费和人力、物力等资源。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附
图获得其它的附图。
33.图1是本发明提供的一种适用于高空推进电机的mtbf试验方法的流程图；
34.图2是本发明提供的一种适用于高空推进电机的mtbf试验方法的剖面示意图。
具体实施方式
35.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
36.下面将结合附图详细说明根据本发明实施例的一种适用于高空推进电机的mtbf试验方法。
37.图1是本发明实施例提供的一种适用于高空推进电机的mtbf试验方法的流程图。如图1所示，该mtbf试验的方法包括：
38.s1，基于考核产品的mtbf所需达到的规定时长m，基于缩短观测时长的目的，设置mtbf试验观测时间w。
39.s1中试验观测时间w为r～2r，r＝0.212m，ps＝0.98或r＝0.148m，ps＝0.99，r表示无故障间隔的数值，单位为小时，m表示高空推进电机mtbf最低可接受的数值，是一个确定的技术指标值，单位为小时。
40.s2根据mtbf试验环境下承受的综合应力和实际使用需求，设计环境应力参数。
41.s2中环境应力参数包括：电压应力、温度应力、气压应力和风速应力。
42.述电压应力根据要求的工作电压适应范围确定，工作电压的上限、下限各占工作循环的25％的时间，额定电压占工作循环50％的时间。
43.温度应力按照高空推进电机的实际工作环境温度设计，温度变化范围取-70～55℃。
44.气压应力按照高空推进电机的实际工作环境气压设计，气压变化
45.范围取
46.4～101.3kpa。
47.图2是本发明提供的一种适用于高空推进电机的mtbf试验方法的剖面示意图。
48.风速应力根据实际施加的气压变化而设计。
49.s3，在高空环境温度下，高空推进电机按照设定工作步骤每24h循环一次，运行mtbf试验观测时间w，设计试验剖面。
50.s3中设定工作步骤，包括：
51.1)60％额定功率运行4h，
52.2)额定功率运行4h，
53.3)60％额定功率运行4h，
54.4)30％额定功率运行12h，
55.其中，1)、2)和3)进行高低温循环试验，其余时间进行低温试验。
56.试验剖面运行2r时间后，当降至地面环境温度0.5h后，额定功率运行1.5h。
57.s4基于环境应力参数，确定mtbf试验通过准则，完成对考核产品的mtbf所需达到
的规定时长m的判断。
58.s4中mtbf试验通过准则，包括：
59.当高空推进电机在s2模拟的环境应力条件下，无故障运行达到规定的无故障时间间隔r，则产品通过mtbf试验；
60.当试验中出现故障，中断试验，修复故障，继续试验，在2r试验观测时间内存在无故障间隔r，则通过mtbf保证试验，否则，未通过mtbf试验。
61.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种适用于高空推进电机的mtbf试验方法，其特征在于，包括：s1基于考核产品的mtbf所需达到的规定时长m，基于缩短观测时长的目的，设置mtbf试验观测时间w；s2根据mtbf试验环境下承受的综合应力和实际使用需求，设计环境应力参数；s3在高空环境温度下，高空推进电机按照设定工作步骤每24h循环一次，运行所述mtbf试验观测时间w，设计试验剖面；s4基于所述环境应力参数，确定mtbf试验通过准则，完成对考核产品的mtbf所需达到的规定时长m的判断。2.根据权利要求1所述的mtbf试验方法，其特征在于，所述s1中试验观测时间w为r～2r，r＝0.212m或r＝0.148m，其中，r表示无故障间隔的数值，单位为小时，m表示高空推进电机mtbf最低可接受的数值，是一个确定的技术指标值，单位为小时。3.根据权利要求1或2所述的mtbf试验方法，其特征在于，所述s2中环境应力参数包括：电压应力、温度应力、气压应力和风速应力。4.根据权利要求3所述的mtbf试验方法，其特征在于，所述电压应力根据要求的工作电压适应范围确定，所述工作电压的上限、下限各占工作循环的25％的时间，额定电压占工作循环50％的时间。5.根据权利要求3所述的mtbf试验方法，其特征在于，所述温度应力按照高空推进电机的实际工作环境温度设计，温度变化范围取-70～55℃。6.根据权利要求3所述的mtbf试验方法，其特征在于，所述气压应力按照高空推进电机的实际工作环境气压设计，气压变化范围取4～101.3kpa。7.根据权利要求3所述的mtbf试验方法，其特征在于，所述风速应力根据实际施加的气压变化而设计。8.根据权利要求1所述的mtbf试验方法，其特征在于，所述s3中设定工作步骤，包括：1)60％额定功率运行4h，2)额定功率运行4h，3)60％额定功率运行4h，4)30％额定功率运行12h，其中，1)、2)和3)进行高低温循环试验，其余时间进行低温试验。9.根据权利要求8所述的mtbf试验方法，其特征在于，所述试验剖面运行2r时间后，当降至地面环境温度0.5h后，额定功率运行1.5h。10.根据权利要求1所述的mtbf试验方法，其特征在于，所述s4中mtbf试验通过准则，包括：当高空推进电机在s2模拟的环境应力条件下，无故障运行达到规定的无故障时间间隔r，则产品通过mtbf试验；当试验中出现故障，中断试验，修复故障，继续试验，在2r试验观测时间内存在无故障间隔r，则通过mtbf保证试验，否则，未通过mtbf试验。
技术总结本发明涉及可靠性技术领域，提供了一种适用于高空推进电机的MTBF试验方法。该方法包括：基于考核产品的MTBF所需达到的规定时长M，基于缩短观测时长的目的，设置MTBF试验观测时间；根据MTBF试验环境下承受的综合应力和实际使用需求，设计环境应力参数；在高空环境温度下，高空推进电机按照设定工作步骤每24h循环一次，运行MTBF试验观测时间，设计试验剖面；基于环境应力参数，确定MTBF试验通过准则，完成对考核产品的MTBF所需达到的规定时长M的判断。通过本发明方法解决了现有技术中生产方无法以较高概率通过试验，且获得了使用方风险值不大于可靠性鉴定试验使用方风险值的效果。不大于可靠性鉴定试验使用方风险值的效果。不大于可靠性鉴定试验使用方风险值的效果。
技术研发人员：于春锐 乔凯 黄石生 冯昊
受保护的技术使用者：中国人民解放军63921部队
技术研发日：2022.04.07
技术公布日：2022/7/5
