Дипломная работа: Электронный измеритель амплитуды УЗ-вибраций

-     физический объем блока;

-     активный вес блока.

Результаты расчета компоновочных характеристик приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1.Результаты расчета компоновочных характеристик.

Тип элемента	Количество, шт	Объем, мм3	Площадь, мм2	Масса, г
Конд.0.01 мкФ	2	0.72	0.8	1
0.68 мкФ	1	0.72	0.8	1
0.22 мкФ	1	0.72	0.8	1
0.1 мкФ	1	0.72	0.8	1
0.47 мкФ	1	0.72	0.8	1
100 пФ	1	0.72	0.8	1
ИМС 8 выв.	1	1.0	1.0	3.2
40 выв	1	7.5	7.5	10
Индикатор	1	22.75	22.75	20
Резисторы МЛТ	1	1.3	1.2	0.5
С2–33Н – 0.125	14	0.12	0.37	0.15
СП3 – 19	4	0.72	0.36	0.6
Диоды КД522	2	0.8	0.6	0.16
Транзистоты КП 103 Е	1	0.12	0.12	0.5
КТ 315 Б	1	0.21	0.21	0.8
Переключатель МК1 – I	1	0.6	0.76	0.7
МК1 – II	1	0.84	1.18	1

Общий компоновочный объем 45.9 см3.

Общая компоновочная площадь – 36.7 см2.

Общая компоновочная масса 50 г.

По результатам расчета можно сделать вывод: полученные данные расчета вполне удовлетворяют требованиям технического задания. Коэффициент использования объема равен 0.07. Высота установки элементов не превышает в среднем 0,014 м.

4.    РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ ПРОЕКТИРУЕМОГО УСТРОЙСТВА

Проблема обеспечения надежности связана со всеми этапами создания изделия и всем периодом его практического использования. Надежность РЭС в основном определяется печатной платой, с установленными на ней ЭРЭ, т.к. на ней лежит основная функциональная нагрузка. Надежность изделия закладывается в процессе его конструирования и расчета, и обеспечивается в процессе его изготовления путем правильного выбора технологии производства, контроля качества исходных материалов, полуфабрикатов и готовой продукции, контроля режимов и условий изготовления.

На этапе проектирования необходимо учитывать следующие факторы:

- качество применяемых компонентов и деталей. Выбор комплектующих изделий должен быть проведен с учетом условий работы изделия (климатических и производственных). Элементы должны удовлетворять требованиям по своим функциональным свойствам и характеристикам, иметь необходимую механическую и тепловую прочности, требуемую точность и надежность в заданных условиях эксплуатации. Применение в изделии унифицированных компонентов, деталей, узлов и элементов резко повышает надежность изделия;

- режимы работы компонентов и деталей, которые должны соответствовать их физическим возможностям. Компоненты и детали должны использоваться в тех режимах, которые предусмотрены техническими условиями на них;

- доступность всех составных изделия для осмотра, контроля и ремонта или замены. Это является важным условием в поддержании надежности в процессе эксплуатации, так как легкий доступ к компонентам, деталям, узлам и элементам позволяет проводить периодические осмотры и заблаговременно выявлять износившиеся элементы и обеспечивает быстрое восстановление изделия после появления отказа.

На этапе технического проекта необходимым считается проведение поверочного расчета показателей надежности изделия. Обычно определяются следующие показатели надежности:

- средняя наработка на отказ - математическое ожидание наработки изделия до первого отказа;

- вероятность безотказной работы - вероятность того, что в пределах заданной наработки отказа не возникнет;

Расчет показателей надежности, перечисленных выше, может быть проведен по следующей методике. Исходными данными для расчета являются:

 - число наименований элементов;

 -интенсивность отказов каждого из элементов;

Расчет производится в следующей последовательности:

Интенсивность отказов элементов с учетом условий эксплуатации определяется по формуле:

           ,                                        (4.1)

где  - коэффициент эксплуатации;

К1 коэффициент влияния вибраций;

К2 - коэффициент влияния ударных нагрузок (для стационарной аппаратуры К1=К2=1);

К3 - коэффициент влияния влажности и температуры (для влажности 90…98% при t=30…40°С – К3=2.5;

К4 - коэффициент влияния давления воздуха (при давлении 61кПа – К4=1.14);

a(Т,Кн) - коэффициент зависящий от температуры поверхности элемента и коэффициента нагрузки.

Суммарная интенсивность отказов электрорадиоэлементов и элементов конструкции электронного измерителя УЗ вибраций:

,                                           (4.2)

где li – величина интенсивности отказа i го электрорадиоэлемента и элемента конструкции с учетом заданных для него условий эксплуатации: коэффициента электрической нагрузки, температуры, влажности, технических нагрузок и т. д.;

Среднее время наработки до отказа определяется по формуле:

.                                              (4.3)

Вероятность безотказной работы:

.                                 (4.4)

Среднее время восстановления безотказной работы устройства:

,                                           (4.5)

где tвi время восстановления i – го элемента;

n – общее количество элементов устройства.

Вероятность восстановления определяется по формуле:

,                               (4.6)

где t - заданное время восстановления.

Коэффициент готовности определяется по следующей формуле:

.                     (4.7)

Коэффициент ремонтопригодности можно определить по формуле:

.                         (4.8)

Вероятность нормального функционирования рассчитывается по формуле:

.                                  (4.9)

Вероятность безотказной работы с учетом восстановления находят, исходя из формулы:

. (4.10)

По данным таблицы 4.1 произвели расчет. Были получены значения: наработки на отказ, равное 33557 значительно превышает заданное 1000; вероятности безотказной работы равное 0.97. Это гарантирует надежную работу электронного измерителя вибраций.

Таблица 4.1. Значения интенсивности отказов.

Наименование	Кол, шт.	loi ×10-6	K1, K2	K3	K4	a(T,kн)	Кэ	ti
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Резисторы постоянные непроволочные: С2-33Н-0.125 С2-33Н–1.0	14 1	0.7 0.08	1 1	2.5 2.5	1.14 1.14	0.77 0.77	2.2 2.2	0.1 0.1
Резисторы переменные непроволочные: РП1 – 63гМ	4	2	1	2.5	1.14	0.77	2.2	0.1
Конденсаторы керамические: К10 – 7В	8	0.4	1	2.5	1.14	0.7	1.8	0.5
Микросхемы: КР 572 ПВ5 К 544 УД2	1 1	0.5 0.5	1 1	2.5 2.5	1.14 1.14	0.5 0.5	1.6 1.6	0.3 0.3
Индикатор ИЖЦ – 3	1	3.25	1	2.5	1.14	0.7	1.8	0.4
Диоды: КД 522Б	2	0.3	1	2.5	1.14	0.68	1.75	0.5
Транзисторы: КТ 315 Б КП 103 Е	1 1	0.4 0.35	1 1	2.5 2.5	1.14 1.14	0.7 0.7	1.8 1.8	0.4 0.4
Переключатель	2	0.6	1	2.5	1.14	0.7	1.75	0.8
Разъем	1	0.2	1	2.5	1.14	0.7	1.9	1.0
Соединения пайкой	208	8.32	1	2.5	1.14	0.45	1.5	0.1
Плата печатная	1	0.2	1	2.5	1.14	0.7	1.0	0.8

5. РАЗРАБОТКА ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ И ПЕРЕДНЕЙ ПАНЕЛИ

В настоящее время разработано большое число конструктивно-технологических разновидностей коммутационных плат. В зависимости от числа проводящих слоев платы разделяются на односторонние, двухсторонние, многослойные; по конструктивному исполнению: на жесткие и гибкие платы, а также платы с проводным монтажом.

Односторонние печатные платы выполняются на слоистом прессованном или рельефном литом основании без металлизации или с металлизацией отверстий. Платы на слоистом диэлектрике просты по конструкции и экономичны в изготовлении. Их применяют в бытовой аппаратуре, блоках питания, устройствах техники связи. Высокую технологичность и нагревостойкость имеют рельефные литые платы, на одной стороне которых расположен печатный контакт, а на другой - объемные элементы.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7