63594 (588988), страница 6
Текст из файла (страница 6)
механические характеристики материала:
модуль упругости, ГПа 9,8
коэффициент Пуассона 0,20
плотность, г/см^3 1,90
КМП 0,32
предел прочности, МПа 245,0
предел выносливости, МПа 55,0
масса распределенных ЭРЭ, кг 57,000
параметры вибрационного воздействия:
частота, Гц 20,0
амплитуда, мм 1,200
виброперегрузка, g 1,92
параметры ударного импульса:
длительность, мс 5,0
амплитуда, g 25,00
форма - прямоугольная
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА:
собственная частота платы, Гц 1,4
вибропрочность:
коэффициенты передачи ускорений:
N точки x, мм y, мм eta(x,y)
1 20,000 72,000 1,007
относительные деформации:
N точки z, мм tet(x), рад tet(y), рад
1 0,008 0,000066 0,000000
ударная прочность:
коэффициенты передачи ускорений:
N точки x, мм y, мм eta(x,y)
1 20,000 72,000 1,000
относительные деформации:
N точки z, мм tet(x), рад tet(y), рад
1 0,000 0,000000 0,000000
минимальные коэффициенты запаса прочности
материала платы в расчетных точках
относительно предела выносливости
sigv = 55,0 МПа
при вибрационных нагрузках n = >100
при ударах n = >100
-
Плата А5
РАСЧЕТ ЧАСТОТНЫХ И АМПЛИТУДНЫХ ПАРАМЕТРОВ
ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:
длина платы, мм 42,0
ширина платы, мм 69,0
толщина платы, мм 1,500
способ закрепления сторон:
оперты четыре вершины
механические характеристики материала:
модуль упругости, ГПа 9,8
коэффициент Пуассона 0,20
плотность, г/см^3 1,90
КМП 0,32
предел прочности, МПа 245,0
предел выносливости, МПа 55,0
масса распределенных ЭРЭ, кг 453,000
параметры вибрационного воздействия:
частота, Гц 20,0
амплитуда, мм 1,200
виброперегрузка, g 1,92
параметры ударного импульса:
длительность, мс 5,0
амплитуда, g 25,00
форма - прямоугольная
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА:
собственная частота платы, Гц 1,5
вибропрочность:
коэффициенты передачи ускорений:
N точки x, мм y, мм eta(x,y)
1 20,000 35,000 1,008
относительные деформации:
N точки z, мм tet(x), рад tet(y), рад
1 0,009 0,000053 -0,000043
ударная прочность:
коэффициенты передачи ускорений:
N точки x, мм y, мм eta(x,y)
1 20,000 35,000 1,000
относительные деформации:
N точки z, мм tet(x), рад tet(y), рад
1 0,000 0,000000 0,000000
минимальные коэффициенты запаса прочности
материала платы в расчетных точках
относительно предела выносливости
sigv = 55,0 МПа
при вибрационных нагрузках n = >100
при ударах n = >100
-
4.3 Розрахунок надійності за раптовими відмовами
Раптові експлуатаційні відмови є раптовими відмовами повноцінної по надійності радіоелектронної апаратури, що виникають в період нормальної експлуатації, коли прироблення пристрою вже закінчилося, а знос і природне старіння ще не настали. Раптові експлуатаційні відмови обумовлені чисто випадковими чинниками, такими як приховані внутрішні дефекти, які не можуть бути виявлені встановленою системою технологічного контролю; маловірогідні і тому не передбачені схемою і конструкцією відхилення режимів роботи, поєднання параметрів, концентрації зовнішніх навантажень і внутрішніх напружень, помилки операторів в період експлуатації.
Розрахунок ведеться по методиці, приведеній в [5, с. 96]. Початковими даними є схема електрична принципова з переліком елементів.
При визначенні надійності системи через відомі показники надійності її елементів вводять два припущення:
- відмови елементів системи статично не залежні
- відмова будь-якого елементу приводить до відмови системи, по аналогії з електричними ланками таку систему в теорії надійності називають послідовною.
Прийняті припущення дозволяють використовувати теорему множення вірогідності, яка після групування рівнонадійних елементів виглядає таким чином:
Розбиваємо елементи на рівнонадійні групи.
Розрахунок значень надійності для всіх рівнонадійних груп, що входять до складу ДВ приведений в таблиці 4.2.
Таблиця 4.2 - Розрахунок значень надійності рівнонадійних груп ЕРЕ
№ | Назва ЕРЕ | К-сть Ni | λ0і∙106, 1/год | Кн | аі | λ0і∙106∙аі,1/год | tср, год | Ni∙λ0і∙106∙аі,1/год | ||||||||||||
1 | Резистор SMD 0603 | 144 | 0,006 | 0,5 | 0,82 | 0,005 | 0,5 | 0,72 | ||||||||||||
2 | Конденсатор SMD 0603 | 44 | 0,012 | 0,7 | 0,75 | 0,009 | 0,5 | 0,396 | ||||||||||||
3 | Конденсатор К50-16 | 63 | 0,012 | 0,7 | 0,75 | 0,009 | 0,6 | 0,567 | ||||||||||||
4 | Операційний підсилювач ВА4558 | 10 | 1,11 | 0,7 | 1,04 | 1,154 | 0,5 | 11,54 | ||||||||||||
5 | Світлодіод АЛ307Б | 22 | 0,062 | 0,7 | 1,22 | 0,076 | 0,5 | 1,672 | ||||||||||||
6 | Діод 2Д-106А | 4 | 0,073 | 0,6 | 1,22 | 0,089 | 0,5 | 0,356 | ||||||||||||
7 | Трансформатор | 1 | 0,14 | 0,2 | 2,5 | 0,35 | 0,5 | 0,35 | ||||||||||||
8 | Мікросхема СХА1352AS | 3 | 1,11 | 0,4 | 1,04 | 1,154 | 0,5 | 3,462 | ||||||||||||
9 | Мікросхема LM3915 | 4 | 1,11 | 0,6 | 1,04 | 1,154 | 0,5 | 4,616 | ||||||||||||
10 | Потенціометр PTF60152A | 3 | 0,006 | 0,6 | 0,82 | 0,005 | 0,5 | 0,015 | ||||||||||||
11 | Потенціометр PTV142B-4 | 22 | 0,006 | 0,6 | 0,82 | 0,005 | 0,5 | 0,11 | ||||||||||||
12 | Стабілізатор LM7815 | 2 | 1,11 | 0,6 | 1,11 | 1,232 | 0,5 | 2,464 | ||||||||||||
∑ | 26,268 |
В таб. 4.2 використані наступні скорочення:
-
λ0і - інтенсивність відмов елементів i - ої рівнонадійної групи в номінальному режимі роботи;
-
Кн – коефіцієнт навантаження;
-
аі – поправочний коефіцієнт, що враховує вплив температури навколишнього середовища та електричного навантаження елемента. Для знаходження значень коефіцієнтів приведених в таб. 4.2 використано [5, с. 96], Т = 60°С.
Інтенсивність потоку відмов всього блоку визначається по формулі:
,
де - поправочний коефіцієнт, що враховує умови експлуатації;
,
де = 1.07;
= 2;
= 1, [5, табл. 4.3, 4.4, 4.5].
Інтенсивність потоку відмов всього блоку буде:
Тоді, середнє напрацювання на відмову буде визначається по формулі:
Отже, середнє напрацювання на відмову задовольняє умови ТЗ: напрацювання на відмову не менше 10000 годин.
Середній час відмовлення виробу складатиме:
,
де - коефіцієнт одночасної заміни елементів,
= 2.5,
- середній час відновлення елементу, год.
Визначимо коефіцієнт готовності:
Знайдемо ймовірність безвідмовної роботи:
-
5. Технологічна підготовка виробництва пристрою
-
5.1 Аналіз технологічності пристрою
Технологічність конструкції – це використання таких вузлів та деталей при конструюванні певного виробу, які при виконанні конструктивно-експлуатаційних вимог дозволяють застосування високопродуктивних, прогресивних методів виготовлення, можливість освоєння виробництва в якнайкоротший строк при мінімальних затратах на технічну підготовку виробництва – тобто деталь повинна мати мінімальну собівартість.
Аналіз технологічності конструкції будемо проводити за методикою, описаною в [3]. На основі складального креслення виробу, креслень складальних одиниць, специфікації та перечнів елементів складемо таблицю (табл.5.1), в яку занесемо всі використані вихідні дані.
Таблиця 5.1 - Вихідні данні для розрахунку технологічності
№ | Вихідні дані | Умовне позначення | Кількість |
1. | Кількість монтажних зєднань, що виконуються автоматизованим способом |
| 1032 |
2. | Загальна кількість монтажних зєднань |
| 1139 |
3. | Кількість мікросхем і мікро збірок |
| 30000 |
4. | Загальна кількість ЕРЕ у виробі |
| 429 |
5. | Кількість ЕРЕ, підготовка і монтаж яких ведеться механізованим способом |
| 351 |
6. | Кількість типів ЕРЕ |
| 11 |
7. | Кількість типів оригінальних ЕРЕ |
| 0 |
8. | Кількість деталей |
| 21 |
9. | Кількість деталей, виготовлених прогресивними методами |
| 7 |
На основі приведених у таб.5.1 вихідних даних вирахуємо відносні часткові показники технологічності.(для ІІ-го класу блоків ЕРА).