Разработка аналогового модуля управления синтезатором

, (4.37)

где л0j - справочное значение интенсивности отказов элементов j-й группы, j = 1,…, k.

, (4.38)

где лj(н) - интенсивность отказов элементов j-й группы с учетом электрического режима и условий эксплуатации;

nj - количество элементов в j-й группе; j=1,…, k;

k - число сформированных групп однотипных элементов;

Результаты расчета занесены в таблицу 4.2.

Таблица 4.2 - Определение суммарной интенсивности отказов элементов с учетом коэффициентов электрической нагрузки и условий их работы

лУ (v)= 6,1·10-5 1/ч.

3. Рассчитываем значение времени наработки на отказ:

, (4.39)

ч.

4. Вычисляем вероятность безотказной работы устройства P(tз) в течении заданного времени tз = 20000 ч:

, (4.40)

Т.е. с вероятностью 0,3 данный блок РЭС будет функционировать безотказно в течение 20000 часов.

5. Среднее время безотказной работы устройства (средняя наработка на отказ):

Тср = Т0 = 16400 ч.

6. Вычисляем гамма-процентную наработку до отказа при :

, (4.41)

ч.

Рисунок 4.1 - График зависимости вероятности безотказной работы от времени

4.5 Расчет на механические воздействия

Исходные данные для расчета:

- возмущающая частота f, 10…30 Гц;

- толщина платы h, 0,0015 м;

- модуль упругости Е, 3,2·1010 Па;

- коэффициент Пуассона н, 0,28;

- декремент затухания Л, 500;

- виброускорение а0(f), 19,6 м/с2.

1. Найдем частоту собственных колебаний равномерно нагруженной пластины (печатной платы), закрепленной в четырех точках. [7]

Цилиндрическая жесткость пластины, Н·м:

, (4.42)

Н.м;

Общий коэффициент, зависящий от способа закрепления сторон пластины:

(4.43)

где k, , , - коэффициенты, учитывающие способ закрепления сторон пластины (для пластины, закрепленной в четырех точках k=9.87, =1, =2, =1 [7]);

a, b - длинна и ширина пластины соответственно (0,13Ч0,09), м;

;

Частота собственных колебаний пластины, Гц:

, (4.44)

где М -- масса пластины с элементами, кг (около 0,18 кг.);

, Гц;

2. Коэффициент расстройки:

(4.45)

где f -- частота возбуждения, Гц;

;

3. Показатель затухания:

(4.46)

где Л - декремент затухания;

;

4. Коэффициент передачи по ускорению является функцией координат и может быть определен по формуле:

(4.47)

где К1(x), К1(y) - коэффициенты для различных условий закрепления краев пластины (для пластины с обоими опертыми краями К1(x),=К1(y)=1,3 в точке максимального прогиба - по центру пластины);

;

5. Амплитуда виброперемещения основания, м:

, (4.48)

м;

6. Амплитуда виброперемещения, м:

, (4.49)

, м;

7. Амплитуда виброускорения, м/с2:

, (4.50)

м/с2;

8. Максимальный прогиб пластины относительно ее краев. Для кинематического возбуждения, м:

, (4.51)

, 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 (4.52)

19,6 м/с2;

Для ПП с радиоэлементами должно выполняться условие:

, м (4.53)

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 устройство.

4.6 Расчёт показателей качества

Расчёт произведён в соответствии со следующими формулами [7]:

1. Коэффициент применяемости деталей:

Кп.д=1-Дт.ор/Дт, (4.54)

где Дт.ор- количество типоразмеров оригинальных деталей в изделии,

Дт - общее количество типоразмеров оригинальных деталей без учёта нормализованного крепежа.

Кп.д=1 - 4/4=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 - 4/9 =0,55

4.Коэффициент повторяемости деталей и узлов:

Кп.д.с=1- (Дт+Ет)/(Д+Е), (4.57)

где Д - общее количество деталей без нормализованного крепежа, Е- общее количество узлов крепежа в штуках,

Кп.д.с=1- (4+8)/(8+6)=0,86,

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- 9/137=0,93,

6.Коэффициент установочных размеров ЭРЭ:

Ку.р=1-Ну.р/Нэрэ, (4.59)

где Ну.р- количество видов установочных размеров ЭРЭ,

Ку.р=1- 9/137=0,93,

7.Коэффициент освоенности деталей :

Косв= 1- Дор/Д, (4.60)

где Дор -общее количество оригинальных деталей в изделии в штуках,

Косв= 1- 4/8=0,5

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 - 3/8 = 0,62,

9.Коэффициент сборности изделия :

Кс.б = Е/(Е+Д), (4.62)

Кс.б = 8/(8+8) = 0,5,

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=(qh+q3+qn) / q, (4.64)

где qh - количество нормализованных деталей изделия, q3- количество заимствованных деталей, qn- количество покупных деталей, q- общее количество деталей в изделии,

К = 137/141 = 0,97,

12.Коэффициент повторяемости:

Кповт = qош/ n , (4.65)

где qош -общее количество деталей в изделии в штуках, n - общее число наименований деталей,

Кповт=141/17=8,2,

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- (3YYYyyНрпаекнго/4) = 0,25.

14.Коэффициент применяемости :

К=(Нh+Н3+Нn) / Н (4.67)

где Нh - количество наименований нормализованных деталей изделия, Н3- количество наименований заимствованных деталей, Нn- количество наименований покупных деталей, Н- общее количество наименований деталей в изделии,

К = 137/141 = 0,97,

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

При выполнении курсового проекта была разработана конструкция блока синтезатора частоты, позволяющего совместно с применением микроконтроллерного блока управления или компьютера работать в качестве гетеродина любой радиостанции коротковолнового диапазона. 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 возможность изготовления синтезатора частоты в условиях промышленного производства.

ЛИТЕРАТУРА

1. Журнал «Радио» №5. - М.: Роспечать, 2001. - 75 с.: ил.

2. Каталог «ПЛАТАН». - М.: Платан Компонентс, 2005. - 320 с.: ил.

3. Интернет ресурс: www.platan.ru

4. А.П. Ненашев “Конструирование радиоэлектронных средств”, Москва, «Высшая школа» 1990 г.

5. Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева «Материаловедение», М. «Машиностроение», 1990 г.

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.

Страницы: 1, 2, 3