Сделай Сам Свою Работу на 5

РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ПРОЕКТИРУЕМОГО ИЗДЕЛИЯ





 

Выбор и обоснование элементной базы, конструктивных элементов, установочных изделий, материалов конструкции и защитных покрытий, маркировки деталей и сборочных единиц, типа электрического монтажа, элементов крепления и фиксации

 

Для изготовления печатных плат в РЭА наиболее широкое применение получили такие материалы как стеклотекстолит, гетинакс. При выборе материала печатной платы необходимо иметь ввиду следующие рекомендации: материал печатной платы должен иметь высокие электроизоляционные показатели в заданных условиях эксплуатации РЭА, т.е. иметь большую электрическую прочность, малые диэлектрические потери, обладать химической стойкостью к действию химических растворов, используемых при изготовлении печатных плат, допускать штамповку, выдерживать кратковременные воздействия температуры до 240°С в процессе пайки на плате ЭРЭ, иметь высокую влагостойкость, быть дешевым. При выборе материала печатной платы также необходимо руководствоваться документами ГОСТ 10316-78, 23751-86, 23752-86.[10]

В качестве материала для производства печатной платы выбираем стеклотекстолит с односторонним фольгированным слоем и толщиной печатного проводника равной 35 мкм СФ-2-35-1 ГОСТ 10316-78 для изготовления односторонних печатных плат. В данное время стеклотекстолит наиболее распространенный материал для изготовления печатных плат, имеет хорошие технологические и эксплуатационно-технологические свойства, среди которых:



– широкий диапазон рабочих температур (от минус 60 до плюс 105°С);

– низкое водопоглощение (0.2…0.8 %);

– большое объемное и поверхностное сопротивления;

– стойкость к короблению;

– повышенная жесткость и прочность.

Выбор элементной базы проводится на основе схемы электрической принципиальной с учетом изложенных в ТЗ условий и требований. Эксплуатационная надежность элементной базы в основном определяется правильным выбором типа элементов при проектировании и при использовании в режимах, которые не превышают предельно допустимые.

Основные элементы проектируемого ультразвукового охранного адресного извещателя выбирались согласно рекомендаций, изложенных в исходной статье [1].



Таким образом, основу схемы проектируемого изделия составляют: микросхемы КР140УД1208, PIC12F629, LTC485IS8#PBF, К553СА3, К561ЛН2, К561ЛП2 и ультразвуковые преобразователи УМ-1.

Элементы обвязки, такие как конденсаторы и резисторы выбраны в SMD корпусе с типоразмером 1206. Применение компонентов поверхностного монтажа заметно уменьшает размеры готовых печатных плат, уменьшается их вес, как следствие для этого устройства потребуется небольшой компактный корпус. Так можно собрать очень компактные и миниатюрные устройства. Применение SMD элементов заставляет экономить печатную плату (стеклотекстолит), а так же хлорное железо для их травления, кроме того, не приходиться тратить время на высверливание отверстий, в любом случае, на это уходит не так много времени и средств. [6]

КР140УД1208 – это микромощные многофункциональные операционые усилители с регулируемым потреблением тока, с внутренней частотной коррекцией и защитой выхода от короткого замыкания. Основные параметры КР140УД1208:

Количество каналов – 1

Напряжение питания,В – ±15

Частота, МГц – 0.01/0.1

Напряжение смещения, мВ – ±6

Температурный диапазон, C – -10…+70

Тип корпуса – dip8

PIC12F629 – 8 - выводные высокопроизводительные FLASH микроконтроллеры со следующими параметрами:

– Напряжение питания 3.5...5.5 В

– Ток потребления 6 мА

– Рабочая температура -10...+60 °C

– 128 байт EEPORM памяти данных, программируемые подтягивающие резисторы, поддержка ICD, внутренний RC генератор 4МГц с программной калибровкой

– Корпус 8DIP, 8SOIC

– Память программ, байт 1024

– ОЗУ данных 64

– Частота, МГц 20

– Порты вв./выв. 6



– Технические характеристики микросхемы К553СА3:

– Число ОУ в одном корпусе 1

– Производитель Россия

– Минимальное напряжение питания, В 13.5

– Максимальное напряжение питания, В 16.5

– Ток питания в пересчете на усилитель, мА 3.6

– Входное напряжение смещения, мВ 2

– Входной ток при 25оС, мкА 0.2

– Коэффициент усиления с разомкнутой ОС, дБ 25000

– Температурный диапазон -45...+85

– Количество каналов 1

– Напряжение питания,В ±15

– Частота, МГц n/a

– Напряжение смещения, мВ 2

– Температурный диапазон, C -45…85

– Тип корпуса dip14

Технические характеристики транзистора К561ЛН2:

– Структура npn

– Макс. напр. к-б при заданном обратном токе

и разомкнутой цепи э.(Uкбо макс),В 60

– Максимально допустимый ток к ( Iк макс.А) 0.4

– Статический коэффициент передачи

тока h21э мин 40

– Граничная частота коэффициента передачи

тока fгр.МГц 200

– Максимальная рассеиваемая мощность ,Вт 0.5

– Корпус to-92

Технические характеристики ультразвукового преобразователя УМ-1:

– Рабочая частота, кГц 36-46

– Рабочее напряжение, В 8-15

– Вибрационные перегрузки, Д 5-7

– Рабочий диапазон температур, С -40 -60

Печатная плата с элементами, за исключением указанных в приложении сборочного чертежа печатной платы ГУИР 002502.004 СБ покрываются лаком УР-231 ТУ 6-21-14-90.

Данный лак представляет собой двухкомпонентную систему, состоящую из полуфабрикатного лака и отвердителя. Полуфабрикатный лак представляют собой раствор алкидно — эпоксидной смолы Э-30. отвердитель — 70-процентный раствор диэтиленгликольуретана (ДГУ) в циклогексаноне.

Область применения:

Для защиты металлических изделий и печатных узлов всеклиматического исполнения, эксплуатируемых в интервале температур от — 60 до +120оС и для создания электроизоляционных защитных покрытий. образует глянцевое твердое покрытие с хорошей адгезией и высокими физико — механическими свойствами.

Технические характеристики:

Окрашиваемая поверхность должна быть сухой, предварительно очищена от пыли, жировых и других загрязнений, ржавчины, окалины.

Перед применением полуфабрикатный лак смешать с отвердителем ДГУ в массовом соотношении 100: 18 и тщательно перемешать; до рабочей вязкости лак разбавляют растворителем.

 

3.2 Обеспечение требований стандартизации, унификации и технологичности конструкции устройства.

 

Стандартизация — деятельность по разработке, опубликованию и применению стандартов; также деятельность по установлению норм, правил и характеристик в целях обеспечения безопасности продукции, работ и услуг для окружающей среды, жизни, здоровья и имущества, технической и информационной совместимости, а также взаимозаменяемости продукции; качества продукции, работ и услуг в соответствии с уровнем развития науки, техники и технологии; единства измерений; экономии всех видов ресурсов; безопасности хозяйственных объектов с учётом риска возникновения природных и техногенных катастроф и других чрезвычайных ситуаций; обороноспособности и мобилизационной готовности страны. Стандартизация направлена на достижение оптимальной степени упорядочения в определенной области посредством установления положений для всеобщего и многократного применения в отношении реально существующих или потенциальных задач.[7]

Стандартизация является одним из важнейших элементов современного механизма управления качеством продукции (работ, услуг). По определению международной организации по стандартизации (ИСО), стандартизация – установление и применение правил с целью упорядочения деятельности в определенных областях на пользу и при участии всех заинтересованных сторон, в частности для достижения всеобщей оптимальной экономии при соблюдении функциональных условий и требований техники безопасности.

Современная стандартизация базируется на следующих принципах: системность; повторяемость; вариантность; взаимозаменяемость.

Принцип системности определяет стандарт как элемент системы и обеспечивает создание систем стандартов, взаимосвязанных между собой сущностью конкретных объектов стандартизации. Системность – одно из требований к деятельности по стандартизации, предполагающим обеспечение взаимной согласованности, непротиворечивости, унификации и исключение дублирования требований стандартов.

Принцип повторяемости означает определение круга объектов, к которым применимы вещи, процессы, отношения, обладающие одним общим свойством – повторяемостью во времени или в пространстве.

Принцип вариантности в стандартизации означает создание рационального многообразия (обеспечение минимума рациональных разновидностей) стандартных элементов, входящих в стандартизируемый объект.

Принцип взаимозаменяемости предусматривает (применительно к технике) возможность сборки или замены одинаковых деталей, изготовленных в разное время и в различных местах.

Понятие обеспечения технологичности конструкции изделия охватывает подготовку производства, предусматривающего взаимосвязанное решение конструкторских и технологических задач, направленных на повышение производительности труда, достижение оптимальных трудовых и материальных затрат и сокращение времени на производство, техническое обслуживание и ремонт изделия.

Сведения об уровне технологичности конструкции используются в процессе оптимизации конструктивных решений на стадии разработки конструкторской документации, при принятии решения о производстве изделия, анализе технологической подготовки производства, разработке мероприятий по повышению уровня технологичности конструкции изделия и эффективности его производства и эксплуатации. [8]

Отработка конструкций на технологичность должна производиться как конструкторами, так и технологами, а также производственниками, в процессе подготовки производства выпуску изделия.

Отработка конструкции на технологичность производится на всех стадиях разработки конструкции, при технологическом оснащении производства и изготовлении изделия.[7]

Электронная схема сама по себе технологична, т.к.: схема содержит максимальное количество унифицированных узлов и ЭРЭ серийно выпускаемых; её можно разбить на отдельные функциональные узлы, каждый из которых выполняется на плате печатного монтажа, унифицированного размера; основание платы изготавливается по типовому технологическому процессу, освоенному в производстве; точностные требования к конструкции обеспечиваются имеющимся оборудованием; монтажно-сборочные работы могут быть обеспечены автоматизированным оборудованием.

Если рассматривать разрабатываемый ультразвуковой адресный охранный извещатель в целом, то высокий уровень унификации и технологичности достигается отсутствием в электрической схеме элементов не серийного производства, таких как катушки индуктивности, экранирующих конструкций, элементов крепления и т.д.

Единственной изготавливаемой деталью является печатная плата, которая также имеет высокий уровень технологичности, так как является односторонней – а это наиболее дешевый и простой в производстве тип печатных плат. А за счет использования максимально возможного количества элементов поверхностного монтажа – количество отверстий сведено к минимуму, что сводит к минимуму ресурсо- и энерго-затраты при производстве.

Что касается корпуса изделия, то его также можно отнести к деталям с относительно высокой технологичностью, так как сборка изделия не требует соединений при помощи крепежных элементов. Крепление печатной платы и сборка изделия осуществляется за счет защелок, которые являются монолитной частью корпуса.

Таким образом, из вышесказанного можно сделать вывод, что проектируемый ультразвуковой охранный адресный извещатель обладает высоким показателем технологичности.

 


 

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.