279717 (589005), страница 3
Текст из файла (страница 3)
1.8 Расчет геометрических размеров печатной платы
Для расчета геометрических размеров печатной платы используем данные таблицы 1.1.
Таблица 1.1 Размеры в миллиметрах
Тип элемента | Вариант установки | Диаметр элемента | Установочная длина | Длина | Ширина | Диаметр вывода | Sэ., мм2 | Кол–во элементов, n, шт. | Sэ. ∙ n, мм2 | |
К10-17б | IIв | 7,5 | 5 | 3 | 0,6 | 37,5 | 5 | 187,5 | ||
К50-68-16В-47мкФ | IIв | 5 | 2,5 | 0,6 | 25 | 3 | 75 | |||
К50-68-16В-100 мкФ | IIв | 6 | 2,5 | 0,6 | 36 | 3 | 108 | |||
КР140УД1208 | VIIIа | 7,5 | 10,2 | 7,5 | 0,6 | 76,2 | 1 | 76,2 | ||
КР1157ЕН502А | VIIа | 5 | 5 | 0,8 | 25 | 1 | 25 | |||
К561ЛН2 | VIIIа | 15 | 19 | 7,5 | 0,6 | 142,5 | 1 | 142,5 | ||
КР140УД1208 | VIIIа | 7,5 | 10,2 | 7,5 | 0,6 | 76,2 | 1 | 76,2 | ||
АЛ307БМ | IIв | 5 | 5 | 0,6 | 25 | 1 | 25 | |||
С2-33Н-0,125 | Iа | 10 | 6 | 2 | 0,6 | 20 | 11 | 220 | ||
СП3-19а | IIв | 10 | 5 | 0,6 | 100 | 3 | 300 | |||
Д311А | Iа | 10 | 8 | 4 | 0,6 | 40 | 4 | 160 | ||
КД522Б | Iа | 10 | 3,8 | 2 | 0,6 | 20 | 3 | 60 | ||
ПКн150-1 | Iа | 15 | 12 | 12 | 1 | 180 | 1 | 180 | ||
Площадь всех ЭРЭ | 1635,4 |
Рассчитаю площадь всех ЭРЭ, определяю расчетную площадь платы, S, мм2, по формуле:
, (1.5)
где Q – коэффициент заполнения печатной платы, Q = 2,9.
По данным расчета выбираю площадь печатной платы не более
4742,66 мм2. Выбираем печатную плату размерами 40×120 мм.
1.9 Расчет надежности изделия
Надежность – свойство изделия выполнять заданные функции в определенных условиях эксплуатации при сохранении значений основных параметров в заранее установленных пределах. Надежность – физическое свойство изделия, которое зависит от количества и качества, входящих в его состав элементов, от условий в которых оно эксплуатируется (чем выше температура окружающей среды, чем больше относительная влажность воздуха, перегрузки при вибрации и т.д., тем меньше надежность), и от ряда других причин. [10]
Производим расчет надежности изделия, пользуясь данными
таблицы 1.2.
Таблица 1.2
Тип элемента | Кол-во ЭРЭ, n | Интенсивность отказов ЭРЭ λэ, 1/ч | Произведение n ∙ λэ |
К10-17б | 10 | 0,00000014 | 0,00000140 |
К50-68 | 3 | 0,00000024 | 0,00000072 |
Микросхемы | 4 | 0,00000002 | 0,00000008 |
АЛ307БМ | 1 | 0,00000002 | 0,00000002 |
НТ1613 | 1 | 0,0000002 | 0,00000020 |
Резисторы | 14 | 0,00000005 | 0,00000070 |
В170G | 1 | 0,00000005 | 0,00000005 |
ПКн150-1 | 1 | 0,0000003 | 0,00000030 |
КД521А | 3 | 0,0000003 | 0,00000090 |
Д311А | 4 | 0,0000003 | 0,00000120 |
BP-121 | 2 | 0,00000001 | 0,00000002 |
Пайка | 194 | 0,000000005 | 0,00000097 |
Итоговая интенсивность отказов изделия | λ | 1/ч | 0,00000656 |
Рассчитываю вероятность безотказной работы , Р, по формуле:
(1.6)
По результатам расчетов строю график вероятности безотказной работы представленный на рисунке 1.2.
Определяю среднюю наработку до первого отказа, Т, час., по формуле:
(1.7)
Рисунок 1.2 – График вероятности безотказной работы
Глядя на полученные результаты таблицы 1.2 и рисунка 1.2, становится, очевидно, что цифровой измеритель L и C надежен в работе и может проработать не менее 152439 часов.
2 Технологическая часть
2.1 Анализ технологичности конструкции
2.1.1 Качественный анализ технологичности конструкции
Качественный анализ технологичности конструкции. Конструкция считается технологичной, если она при полном обеспечении требований надежности и качества не требует больших затрат на подготовку производства и позволяет внедрить принципы НОТ с максимальным внедрением механизации и автоматизации в данном производстве.
Конструкция измерителя собрана на печатной плате с печатным монтажом. Этот монтаж характеризуется жесткостью, обеспечивает доступ к ЭРЭ. Печатный монтаж дает возможность применения механизации при подготовке ЭРЭ к монтажу. Сначала устанавливаются на печатную плату резисторы, затем конденсаторы, диоды, и в последнюю очередь транзисторы и микросхемы. Монтажные соединения, получаемые пайкой, имеют большое переходное сопротивление по сравнению со сборочными соединениями. При нем нужен дополнительный расход материалов, но пайка обладает рядом преимуществ: техпроцесс пайки прост, дешев, можно быстро заменить вышедшие из строя ЭРЭ. Пайка обеспечивает надежный электрический монтаж, легко производить контроль монтажа по внешнему виду.
В качестве элементов схем используют ЭРЭ, предназначенные для радиоэлектронной аппаратуры широкого применения: резисторы С2-33Н, конденсаторы К10-17б и К50-68. Эти ЭРЭ дешевы по стоимости и имеют очень широкое распространение, что повышает технологичность устройства.
2.1.2 Количественный анализ технологичности конструкции
Этот анализ позволяет однозначно судить о технологичности изделия. Количественная оценка технологичности конструкции основана на системе показателей, которые согласно ГОСТ14.203-73 делятся на три вида:
-
базовые показатели технологичности;
-
показатели технологичности конструкции;
-
показатели уровня технологичности.
Вид изделия, объем выпуска, и тип производства являются главными факторами, определяющими требования к технологичности конструкции изделия.
Под технологичностью конструкции понимается свойство, когда конструкция данного качества может производиться с минимальными затратами. Для определения уровня технологичности следует определить факторы, влияющие на технологичность и определения количественной оценки. [9]
В данном дипломном проекте анализ технологичности конструкции сводится к расчету: показателей технологичности, определению комплексного показателя технологичности и уровня технологичности.
Исходные данные и условные обозначения для расчётов представлены в таблице 2.1, базовый коэффициент технологичности Кб равен 0,69.
Таблица 2.1
Обозначение | Наименование | Значение |
Нор. эрэ | Количество оригинальных ЭРЭ в изделии | 0 |
Нэрэ | Общее количество ЭРЭ | 38 |
Нор.т.эрэ | Количество типоразмеров оригинальных ЭРЭ в изделии | 0 |
Нт.эрэ | Общее количество типоразмеров в изделии | 12 |
Нав.м | Количество монтажных соединений выполненных автоматизированным или механизированным способом | 110 |
Нм | Общее количество монтажных соединений | 120 |
Нмс | Общее количество микросхем в изделии | 4 |
2.1.1 Расчёт базовых показателей технологичности
Расчёт коэффициента повторяемости ЭРЭ, Кповт.эрэ, по формуле:
(2.1)