5. Частным случаем ударного воздействия является удар при падении прибора. Относительная скорость соударения:
V0=Vy+V0T
Vy= H=0,1 м
V0T=Vy*KCB=1,41*0,68=20,97 м/с
V0=1,41+0,97=2.38 м/с
Действующее на прибор ускорение:
ап=2pV0f0=6,28*2,38*71,9=109g
aдоп=150g>aп=109g
2.9. Расчет теплового режима.
Размеры нагретой зоны:
l31=180 мм; l32=215 мм; l33=15 мм
Размеры блока:
ld1=220 мм; ld2=255 мм; ld3=55 мм
1. Площадь блока.
Sd=2(ld1 ld2+( ld1+ ld2) ld3)=2(0,22*0,255+(0,22+0,255)0,055)=0,16 м2
2. Поверхность нагретой зоны:
SH3=2(l31 l32+( l31+ l32) l33)=2(0,18*0,215+(0,18+0,215)0,015)=0,09 м2
3. Удельная мощность, рассеиваемая блоком:
qd==93,75 Вт/м2
4. Удельная мощность, рассеиваемая зоной:
qH3= Вт/м2
5. Перегрев блока и нагретой зоны относительно окружающей среды:
DТ,°С
|
DТ1=10°С - qd
DT2=15°C - qНЗ
50 100 150 200 250 qd,qНЗ Вт/м2
6. Площадь вентиляции:
SBO=Sd*0,2=0,16*0,2=0,032 м2
7. Коэффициент перфорации:
КПФ=
8. Коэффициент, учитывающий перегрев при наличии вентиляционных отверстий:
Кm=У(КПФ)
|
Km=0,5
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 КПФ
9. Перегрев поверхности блока с учетом перфорации:
DТd=0,93*КmDТ1=0,93*0,5*10=4,65°С
10. Перегрев нагретой зоны с учетом перфорации:
DТНЗ=КmDТ2=0,5*15=7,5°С
11. Перегрев воздуха в блоке:
DТСП=0,6DТНЗ=0,6*7,5=4,5°С
12. Удельная мощность, рассеиваемая компонентом:
qK===2555,4 Вт/м2
13. Перегрев поверхности компонента:
DТК=DТНЗ(0,75+0,25)=7,5(0,75+0,25)=34,4°С
14. Перегрев воздуха над компонентом:
DТСК=DТСП(0,75+0,25)=20,61°С
15. Температура блока:
Тd=ТОС+DТd=25+4,65=29,65°С
16. Температура нагретой зоны:
ТНЗ= ТОС+DТНЗ=25+7,5=32,5°С
17. Температура воздуха в нагретой зоне:
ТСП= ТОС+DТСП=25+4,5=29,5°С
18. Температура компонента:
ТК= ТОС+DТК=25+34,4=59,4°С
19. Температура окружающей компонент среды:
ТСК= ТОС+DТСК=25+20,61=45,61°С
Тдоп=70°С>ТК=59,4°С
В данном блоке не нужна принудительная вентиляция, т.к. естественные условия допускают температурный режим.
2.10. Расчет качества.
Расчет качества будем производить по следующим показателям:
1. Назначения.
2. Надежности.
3. Технологичности.
4. Эргономико-эстетическим.
1)
Назначение
Б
Д
gi
mi
gi mi
Масса, кг
Объем, дм3
Мощность, Вт
Уровень миниатюризации
6,5
15,7
50
2
5,4
8,3
40
1
1,2
1,9
1,25
2
0,3
0,3
0,2
0,2
0,36
0,57
0,25
0,4
Q==1,58, Q2=qimi
2) Основным показателем надежности является среднее время наработки на отказ:
ТсрБ=20*103ч ТсрД=29*103 ч
qi=1,8 m2=1
3)
Технологичность
Б
Д
gi
mi
gi mi
Коэффициент автоматизации и механизации монтажа
Коэффициент подготовки ЭРЭ к монтажу
Коэффициент повторяемости ЭРЭ
Коэффициент применяемости
0,81
0,35
0,49
0,9
0,92
0,55
0,56
0,86
1,13
1,57
1,14
1,04
0,3
0,3
0,2
0,2
0,34
0,47
0,23
0,21
Q=1,25
4) Эргономико-эстетические.
Оценку будем вести по пятибальной шкале.
Б
Д
g
m
Gm
3
5
1,67
1
1,67
В данном случае учитывается более оригинальный вид, удобства в эксплуатации, увеличение количества принимаемых каналов.
Оценим комплексный показатель качества:
Qкомпл=1,58*0,3+1,8*0,2+1,25*0,2+1,67*0,3=0,474+0,36+0,25+0,501=
=1,587
2.11 Расчет надежности.
1. Интенсивность отказов элементов в зависимости от условий эксплуатации изделия
l2=l02K1K2K3 К4Q2(T,KH)
l02 – номинальная интенсивность отказов
K1 и K2 – поправочные коэффициенты в зависимости от воздействия механических факторов. Для стационарной аппаратуры K1 =1,04; K2=1,03.
К3 – поправочный коэффициент в зависимости от воздействия влажности и температуры. Для влажности 60¸70 % т Т=20¸40°С К3=1.
К4 – поправочный коэффициент в зависимости от давления воздуха К4=1,14.
K1K2K3 К4=1,22
Q2(КН,Т) – поправочный коэффициент в зависимости от температуры поверхности элемента и коэффициента нагрузки. Определяется по графикам: Парфенов “Проектирование конструкций РЭА” стр. 176.
Микросхемы: КSQ2=1,22*0,5=0,61
Резисторы: КSQ2=1,22*0,53=0,65
Конденсаторы: КSQ2=1,22*0,2=0.24
Диоды: КSQ2=1,22*0,5=0,61
Транзисторы: КSQ2=1,22*0.48=0,59
Резонаторы: КSQ2=1,22*0.1=0,122
lМС=0,013*10-6*0,61=7,9*10-9 1/ч
lR=0,043*10-6*0,65=2,78*10-8 1/ч
lC=0,075*10-6*0,24=1,83*10-8 1/ч
lCЭ=0,035*10-6*0,24=8,5*10-9 1/ч
lКВ=0,1*10-3*0,122=12*10-6 1/ч
lVD=0,2*10-6*0,61=12,2*10-8 1/ч
lVT=0,84*10-6*0,59=4,9*10-7 1/ч
lпайки=0,01*10-6*1,22=12*10-9 1/ч
lплаты=0,7*10-6*1,22=0,85*10-6 1/ч
LМС=7,9*10-9*23=1.8*10-7 1/ч
LR=2,87*10-836=10-6 1/ч
LC=1,83*10-8*23=4,2*10-7 1/ч
LCЭ=8,5*10-9*4=34*10-9 1/ч
LVD=1,22*10-7*6=7,3*10-7 1/ч
LVT=4,9*10-7 1/ч
LКВ=12*10-6*2=24*10-6 1/ч
LПЛ=0,85*10-6 1/ч
Lпайки=60*10-7 1/ч
2. Интенсивность отказов узла:
L1==1,8*10-7+10-6+4,2*10-7+3,4*10-8+24*10-6+0,85*10-6+ +6*10-6+7,3*10-7+4,9*10-7=33,704*10-6 1/ч
3. Вероятность безотказной работы для системы без резервирования равна:
Р(tp)=exp(-L1tp)=exp(-33,7*3*10-3)=0,91
Зададим tp=3000ч
4. Среднее время наработки до отказа:
Т==29670,1ч
ТЕХНИКО-
ЭКОНОМИЧЕСКИЙ
РАЗДЕЛ
Р А З Д Е Л
О Х Р А Н Ы
Т Р У Д А
По возникшим вопросам и за чертежами обращаться по адресу: wspider@mail.ru
Чертежи:
1) электрическая принципиальная схема (в AutoCad )
2) сборочный чертеж
3) разводка платы с двух сторон
Также есть разделы экономики и охраны труда.
Список литературы.
1. Коффрон Дж. Технические средства микропроцессорных систем. – М.: Мир, 1983
2. Хвощ С.Т., Варлинский Н.Н., Попов Е.А. Микропроцессоры и микроЭВМ в системах автоматического управления. – Л.: Машиностроение, 1987.
3. Хоровиц П., Хеши У. Искусство схемотехники. –М.: Мир, 1986.
4. Микропроцессоры и микропроцессорные комплекты интегральных микросхем/справочник – М.: Радио и связь, 1986.
5. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: справочник. – Челябинск: Металлургия, 1986.
6. Якубовский С.В. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник. – М.: Радио и связь, 1989.
7. Александров К.К., Кузьмина Е.Г. Электротехнические чертежи и схемы. – М.: Энергоатомиздат, 1990.
8. Павловский В.В., Васильев В.И., Гутман Т.Н. Проектирование технологических процессов изготовления РЭА / Пособие по курсовому проектированию для ВУЗов. – М.: Радио и связь, 1982.
9. Парфенов К.М. Проектирование конструкций РЭА. – М.: Радио и связь, 1989.
10. Егоров В.А., Лебедев К.М. и др. Конструкторско-технологическое проектирование печатных узлов / Учебное пособие. – СПб, 1995.
11. Корчагина Р.Л. Технико-экономические обоснования при разработке радиоэлектронных приборов и устройств. / Учебное пособие по дипломному проектированию. – Л.: Механический институт, 1988.
12. Безопасность жизнедеятельности: Справочное пособие по дипломному проектированию / Под редакцией Иванова Н.И. и Фадина И.М. – СПб.: БГТУ, 1995.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19
