a, b – длинна и ширина пластины соответственно (0,1×0,1), м;
;
Частота собственных колебаний пластины, Гц:
, (4.43)
где Μ — масса пластины с элементами, кг (около 0,49 кг.);
, Гц;
2. Коэффициент расстройки:
(4.44)
где f — частота возбуждения, Гц;
;
3. Показатель затухания:
(4.45)
где Λ - декремент затухания;
;
4. Коэффициент передачи по ускорению является функцией координат и может быть определен по формуле:
(4.46)
где Κ1(x), Κ1(y) - коэффициенты для различных условий закрепления краев пластины (для пластины с обоими опертыми краями Κ1(x),=Κ1(y)=1,3 в точке максимального прогиба - по центру пластины);
;
5. Амплитуда виброперемещения основания, м:
, (4.47)
м;
6. Амплитуда виброперемещения, м:
, (4.48)
, м;
7. Амплитуда виброускорения, м/с2:
, (4.49)
м/с2;
8. Максимальный прогиб пластины относительно ее краев. Для кинематического возбуждения, м:
, (4.50)
, м;
9. Проверяем выполнение условия вибропрочности. Оценка вибропрочности производится по следующим критериям: для ИС, транзисторов, резисторов и других ЭРЭ амплитуда виброускорения должна быть меньше допустимых ускорений для данной элементной базы [7] т.е.:
, м/с2 (4.51)
19,6 м/с2;
Для ПП с радиоэлементами должно выполняться условие:
, м (4.52)
где b — размер стороны ПП, параллельно которой установлены элементы, м;
м;
Таким образом, условия вибропрочности соблюдены. В данной конструкции не требуется применение дополнительных средств защиты от вибрации, усложняющих и удорожающих устройство.
4.6 Расчёт показателей качества
Расчёт произведён в соответствии со следующими формулами [7]:
1. Коэффициент применяемости деталей:
Кп.д=1-Дт.ор/Дт, (4.53)
где Дт.ор- количество типоразмеров оригинальных деталей в изделии,
Дт – общее количество типоразмеров оригинальных деталей без учёта нормализованного крепежа.
Кп.д=1-8/8=0.
2. Коэффициент применяемости ЭРЭ: Кп.эрэ=1- Нт.ор.эрэ/Нт.эрэ, (4.55)
где Нт.ор.эрэ – количество типоразмеров оригинальных ЭРЭ в устройстве, Нт.эрэ – общее количество типоразмеров ЭРЭ в изделии. Т.к. количество типоразмеров оригинальных ЭРЭ в устройстве равно 0, то Кп.эрэ=1.
3.Коэффициент применяемости узлов:
Кп.с=1 – Ет.ор/ Eт , (4.56)
где Ет.ор – количество типоразмеров оригинальных узлов в устройстве, Eт – общее количество типоразмеров узлов в устройстве,
Кп.с=1 – 1/2 =0,5 ,
4.Коэффициент повторяемости деталей и узлов:
Кп.д.с=1- (Дт+Ет)/(Д+Е), (4.57) - общее количество деталей без нормализованного крепежа, Е- общее количество узлов крепежа в штуках,
Кп.д.с=1- (8+2)/(10+8)=0,45,
5.Коэффициент повторяемости ЭРЭ:
Кпов.эрэ=1-Нт.эрэ/Нэрэ, (4.58)
где Нт.эрэ - общее количество типоразмеров ЭРЭ в устройстве,
Нэрэ - общее количество ЭРЭ в устройстве в штуках, Кпов.эрэ=1- 17/64=0,74,
6.Коэффициент установочных размеров ЭРЭ:
Ку.р=1-Ну.р/Нэрэ, (4.59)
где Ну.р- количество видов установочных размеров ЭРЭ,
Ку.р=1- 17/64=0,74,
7.Коэффициент освоенности деталей :
Косв= 1- Дор/Д, (4.60)
где Дор –общее количество оригинальных деталей в изделии в штуках,
Косв= 1- 10/10=0,
8.Коэффициент сложности сборки:
Кс.сб=1 – Ет.сл/ Eт , (4.61)
где Ет.сл- количество типоразмеров узлов, входящих в изделие требующих регулировки в составе изделия с применением специальных устройств, либо пригонки или совместной обработки с последующей разборкой и повторной сборкой. Кс.сб=1 – 0/ 2=0,
9.Коэффициент сборности изделия :
Кс.б=Е/(Е+Д), (4.62)
Кс.б=8/(8+10)=0,44,
10.Коэффициент точности обработки:
Кт.ч= 1- Дт.ч/Дт, (4.63)
где Дт.ч – количество деталей , имеющих размеры с допусками по 3 классу и выше,
Кт.ч= 1- 0/8=1,
11.Коэффициент унификации :
К=(åqh+åq3+åqn) / åq, (4.64)
где åqh – количество нормализованных деталей изделия, åq3- количество заимствованных деталей, åqn- количество покупных деталей, åq- общее количество деталей в изделии, К=8/18=0,44,
12.Коэффициент повторяемости:
Кповт= åqош/ ån , (4.65) где åqош –общее количество деталей в изделии в штуках, ån – общее число наименований деталей,
Кповт=18/10=1,8,
13. Коэффициент повторяемости микросхем:
Кпов мс= 1- (Нт мсYYYyyНрпаекнго/ Hмс) , (4.66)
где - Нт мс – количество типоразмеров корпусов микросхем; Hмс – общее количество микросхем.
Кпов мс= 1- (5YYYyyНрпаекнго/ 5) = 0.
14.Коэффициент применяемости :
К=(åНh+åН3+åНn) / åН (4.67)
где åНh – количество наименований нормализованных деталей изделия, åН3- количество наименований заимствованных деталей, åНn- количество наименований покупных деталей, åН- общее количество наименований деталей в изделии,
К=2/10=0,2,
15. Комплексный показатель технологичности:
, (4.68)
где Ki – величина показателя по таблице состава базовых показателей;
Фi – функция, нормирующая весовую значимость показателя
i – порядковый номер показателя в ранжированной последовательности;
s – общее число относительных частных показателей.
.
16. Нормативный комплексный показатель:
(4.69)
где – комплексный показатель изделия-аналога (= 0,29);
– коэффициент сложности (технического совершенства) нового изделия по сравнению с изделием аналогом (в зависимости от класса блоков и значений основных технических параметров составляет 1,02-1,2);
– коэффициент, учитывающий изменение технического уровня основного производства завода-изготовителя нового изделия по отношению к заводу изготовителю аналога;
и – коэффициенты, учитывающие применение уровня организации производства и труда завода-изготовителя нового изделия по отношению к заводу изготовителю изделия-аналога;
- коэффициент, учитывающий изменение типа производства (отношение типа серийности нового изделия к тому же коэффициенту по изделию-аналогу).
17. Расчет коэффициентов , , , производится по формуле:
(4.70)
где j –индекс при коэффициентах(j=ТУ., ОП., ОТ., ПР.);
Знj, Зaj – значения соответствующих показателей технического уровня, уровня организации производства, организации труда и серийности для нового изделия и для изделия-аналога;
При отсутствии информации по отдельным характеристикам соответствующие поправочные коэффициенты принимаются за 1.
;
18. При известном нормативном комплексном показателе оценка технологичности выражается отношением:
(4.71)
;
Таким образом, условие технологичности конструкции выполнено.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе курсового проектирования была разработана конструкция блока управления системы видеонаблюдения “ЦИКЛОП”, позволяющего управлять видео- и аудио- аппаратурой систем видеонаблюдения без участия оператора. Были проведены конструкторские расчеты электрических соединений, объемо-компоновочных характеристик, расчет тепловых режимов, расчет надежности устройства, расчет на механические воздействия и расчет показателей качества изделия, доказывающие целесообразность разработки и изготовления данного устройства. Итогом работы по проектированию устройства “ ЦИКЛОП” явился комплект конструкторской документации, представленный в приложении, содержащий электрическую принципиальную схему, чертеж печатной платы, сборочный чертеж печатного узла, сборочный чертеж устройства и чертежи деталей (выполнены с применением САПР P-CAD 2001, Solid Works).
ЛИТЕРАТУРА
1. Журнал «Радио» №1. – М.: Роспечать, 2003. – 75 с.: ил.
2. Каталог «ПЛАТАН». – М.: Платан Компонентс, 2005. – 320 с.: ил.
3. Справочник по полупроводниковым приборам «ЛАЗЕР АРТ».
4. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т1. – 8-е изд. перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 2001. – 920 с.: ил.
5. Лахтин Ю. М. Материаловедение: Учебник для высших технических учебных заведений. – М.: Машиностроение, 1990. – 528 с.: ил.
6. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т3. – 8-е изд. перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 2001. – 864 с.: ил.
7. Парфенов А.А. Конструирование РЭА: Учебник для радиотехнических специальностей ВУЗов. – М.: Высшая школа, 1989. – 422 с.: ил.
8. Боровиков С.М. Теоретические основы конструирования, технологии и надежности. - Мн. : Дизайн ПРО, 1998. 335 с.
