Модернизация модулей коммутации линии линейного коммутатора

Работа из раздела: «Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника»

/

Содержание

Введение

1. Конструкторский раздел

1.1 Постановка задачи

1.2 Выбор и обоснование конструкции

1.3 Разработка конструкции

1.4 Расчет на вибропрочность

1.5 Расчет надежности модулей коммутации линии

1.5.1 Методика расчета на надежность

1.5.2 Описание программы расчета надежности

1.6 Разработка чертежей и чертежей деталей в среде КОМПАС

2. Технологический раздел

2.1 Обзор технологического процесса методом поверхностного монтажа

2.2 Система автоматизированного проектирования Technologics

2.3 Технологическая подготовка производства

3. Организационно-экономический раздел

3.1 Расчет плановой себестоимости НИР

3.2 Расчет себестоимости опытного образца модуля коммутации линии НГТУ.468345.1108

3.3 Расчет себестоимости опытного образца модуля коммутации линии НГТУ.468345.110-01

3.4 Экономический эффект для НГТУ.468345.110

3.5 Экономический эффект для НГТУ.468345.110-01

4. Раздел охраны труда

Введение

4.1 Обеспечение мер безопасности при настройке и регулировке линейного коммутатора (КЛ)

4.2 Расчет искусственного освещения

Заключение

Заключение

Список литературы

Введение

На данный момент наше государство стремится к рыночной системе экономики. А это значит, что весь рынок, включая военную промышленность, захватывает конкуренция. Любое изделие не может долго продержаться на рынке, необходимо его постоянно усовершенствовать и модернизировать.

Целью модернизации радиоэлектронных средств является повышение качества и быстродействия приборов с одновременным уменьшением их габаритов. Вместе с этим также должна повышаться экономичность прибора, он должен стать более безопасным при эксплуатации и более долговечным в использовании. Этих результатов можно достичь при помочи усовершенствования схемотехнического решения изделия, использования новой элементной базы и современных материалов.

Целью данного проекта является модернизация модулей коммутации линии линейного коммутатора. Разработчиками создано новое схемотехническое решение, позволяющее использовать в линейном коммутаторе вместо 28 модулей всего 8. Создано две принципиальных схемы с использованием современной элементной базы: на отечественных элементах и на импортных элементах.

Военная промышленность ориентирована на использование отечественной элементной базы. И при составлении электрической принципиальной схемы и перечня элементов разработчики ориентируются прежде всего на справочник элементов, разрешенных для использования в военной промышленности. Если в схеме приходится использовать импортный элемент, не имеющий отечественных аналогов, то в схеме используются импортные элементы по письменному разрешению заказчика. Именно поэтому в схеме на отечественных элементах присутствуют импортные микросхемы и штыревые линейки.

В схеме, ориентированной на импортную элементную базу, отечественные герконовые реле сознательно заменены на импортные аналоги с целью изготовления модулей и сравнения их в работе.

В данной работе разработана конструкция и технология изготовления обоих вариантов модулей коммутации линии, проведены различные технические и экономические расчеты. Эта работа является первым этапом сравнения двух модулей, по ней военная приемка сможет оценить, какой модуль меньше по габаритам, проще в изготовлении, надежнее и экономичнее. Впоследствии по данному проекту будут изготовлены опытные образцы и проведен второй этап их сравнения - в действии. По результатам этих двух этапов сравнения заказчиком будет принято решение, какой вариант модуля коммутации линии более пригоден для непосредственной эксплуатации.

1. Конструкторский раздел

1.1 Постановка задачи

модуль линейный коммутатор

1. Требования к конструкции

1.1. Модуль коммутации линии должен иметь следующий состав:

· плата модуля коммутации, предназначенная для установки в корпус Compac Pro высотой 147,1 мм (3U), шириной 364,1 мм (63HP), глубиной 312 мм;

· панель печатной платы высотой (3U), шириной 25,1 мм (5HP) и толщиной 2,5 мм;

· органы индикации и управления, размещенные на панели печатной платы;

· разъемы для подключения измерительных цепей и цепей питания, размещенные на печатной плате и на панели печатной платы.

1.2. Кнопки S1, S2 и индикаторы единичные V1 «СВЯЗЬ», V2 «ТЕЛ» должны быть размещены на передней панели модуля коммутации. Индикатор единичный V1 должен быть расположен над кнопкой S1, индикатор единичный V2 должен быть расположен над кнопкой S2.

1.3. Разъемы X3, X4 для подключения измерительных цепей должны быть размещены на панели печатной платы.

1.4. Элементы на плате модуля коммутации должны быть расположены так, чтобы они не выступали за габаритные размеры панели печатной платы 25,1 мм (5HP).

1.5. Конденсатор C1 фильтра питания должен быть установлен непосредственно около точек ввода цепи питания “+5V” и шины 0V модуля коммутации.

1.6. Фильтрующие конденсаторы C4, C5 должны располагаться в непосредственной близости от выводов питания микросхем D1, D2.

1.7. Конденсаторы C2, C3 и резонатор кварцевый B1 должны быть расположены непосредственно около выводов 14 и 15 микросхемы D2.

1.8. Монтаж цепей NET16, NET15, V1, V2, G1, G2, T1, T2, M1, M2, Э, Б на модуле коммутации дожжен осуществляться проводом минимальной длины.

1.9. Провода измерительных цепей NET16, NET15, G1, G2, T1, T2, M1, M2, Э модуля коммутации должны быть максимально удалены от остальных цепей модуля.

1.10.Провода измерительных цепей V1, V2 модуля коммутации должны быть максимально удалены от остальных цепей модуля.

1.11. Информационные цепи DATA+(B), DATA-(A) должны иметь минимальную длину и быть максимально удалены от цепей NET16, NET15, V1, V2, G1, G2, T1, T2, M1, M2, Э, Б.

1.12. Микросхемы на модуле коммутации должны быть расположены таким образом, чтобы обеспечить минимальную длину следующих цепей: NET16, NET15, V1, V2, G1, G2, T1, T2, M1, M2, Э, Б, DATA+(B), DATA-(A).

1.13. Сопротивление изоляции между цепями NET16, NET15, G1, G2, T1, T2, M1, M2, Э, а также сопротивление изоляции между цепями NET16, NET15 и остальными цепями должно быть не менее 20 ГОм в нормальных условиях.

1.14. Сопротивление изоляции всех остальных цепей должно быть не менее 1 ГОм.

1.15. Сопротивление печатных проводников должно быть не более 0,25 Ом.

1.16. Монтаж цепей между контактами 1 и 2 реле К1 - К9 должен быть выполнен навесным монтажом.

1.17. Монтаж цепей между контактами 3 и 4 реле К1 - К9 должен быть выполнен печатными проводниками.

1.19 Суммарный ток потребления в модуле коммутации:

· по шине “+12V” не более 500 мА;

· по шине “+5V” не более 100 мА.

2. Условия эксплуатации.

2.1. Модуль коммутации должен эксплуатироваться в нормальных климатических условиях:

· рабочая температура окружающего воздуха от минус 10 до 50°С;

· предельная температура окружающего воздуха от минус 40 до 50°С;

· относительная влажность воздуха при температуре 25°С до 98%;

· атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.).

2.2. Модуль коммутации должен сохранять работоспособность и быть прочным после воздействия синусоидальной вибрации в диапазоне частот 1 - 200 Гц с амплитудой ускорения 19,6 м/с2 (2g).

2.3. Модуль коммутации должен сохранять свои технические характеристики при непрерывной работе в течение 24 часов.

1.2 Выбор и обоснование конструкции

Для того чтобы грамотно спроектировать конструкцию модуля коммутации, воспользуемся РД50-708.

Таблица 1.2.1. Допускаемые значения воздействующего фактора по группам жесткости

Наименование воздействующего фактора	Допускаемые значения воздействующего фактора по группам жесткости
	1	2	3	4
Температура окружающей среды, °С	Верхнее значение	55	85	100	120
	Нижнее значение	-25	-40	-60
Относительная влажность воздуха, %	75	98	98
	при температуре до 35°С	При температуре до 40°С
Смена температур, °С	От -25 до +55	От -40 до +85	От -60 до +100	От -60 до +120
Атмосферное давление, Па (мм.рт.ст.)	Нормальное	53600 (400)	666 (5)

По ГОСТ 23752-79 выбираем 2 группу жесткости.

Далее выбираем тип конструкции ДПП с металлизированными монтажными и переходными отверстиями.

Таблица 1.2.2. Классы точности

Класс точности по ГОСТ 23751	Область применения	Оборудование	Основные материалы	Вспомогательные материалы	Серийность производства
1-2	Для печатных плат с дискретами ИЭТ при малой и средней насыщенности поверхности печатной платы ИЭТ	Без ограничения	Без ограничения для печатных плат 1-й и 2-й групп жесткости по ГОСТ 23752. Для 3-й и 4-й групп жесткости на основе стеклоткани	Без ограничения	От мелкосерийного до крупносерийного
3	Для печатных плат с микросборками и микросхемами, имеющими штыревые и планарные выводы, а также с безвыводными ИЭТ при средней и высокой насыщенности поверхности печатной платы	Фотокамеры типа ФАП-7А, координатографы типов КПА-1200, «Минск-2004», сверлильные станки типа АРБМ1.139.000, линии химико-гальванической металлизации и травления модульного типа	На основе стеклоткани с гальваностойкой фольгой толщиной не более 35 мкм	Фотопленка типа ФТ-41П, фотопластины «Микрат-НК», сухой пленочный фоторезист	От мелкосерийного до крупносерийного

По ГОСТ 23751-86 выбираем 3 класс точности.

Выбираем материал основания.

Таблица 1.2.3. Свойства материалов

Наименование, марка	ГОСТ, ТУ, общая характеристика	Сортамент, размеры, мм	Основные свойства и область применения	Способы обработки
Гетинакс электротехнический марок		Листы:	Применяется для панелей распределительных устройств, деталей крепления токоведущих частей, изолирующих шайб, деталей АТС и др. Марка В - для работы на воздухе и в трансформаторном масле; Г - для условий повышенной влажности; Ав - для работы в радиоустановках общего назначения; Вв - для работы в высокочастотных и телефонных установках; Гв - для работы в высокочастотных установках	МО, вырубка (при толщине до 3 мм с предварительным подогревом)
В	ГОСТ 2718-66 Э2, П, ПР	0,2-50
Г		5-50
Ав		0,4-6
Вв		0,4-3,5
Гв		0,4-3,5
Стеклотекстолит фольгированный марок СФ-1, СФ-2	ГОСТ 10316-62, МРТУ 16509.01 - 64 Э2, П	Листы: 0,8; 1; 1,5; 2; 2,5; 3	Применяется для изготовления печатных плат. Цифра «1» в обозначении указывает на фольгирование с одной стороны, «2» - с двух	МО

Проводя сравнительную характеристику, в качестве материала основания выбираем стеклотекстолит.

Для изготовления печатных плат используется стеклотекстолит фольгированный. Для изготовления модуля коммутации линии требуются двусторонние печатные платы, поэтому выбираем стеклотекстолит фольгированный марки СФ-2.

Стеклотекстолит фольгированный выпускается в виде прессованных многослойных листов, состоящих из полотнищ стеклоткани, пропитанных эпоксидно-фенольным лаком и облицованные с одной (марка СФ-1) или с двух (марка СФ-2) сторон электролитической фольгой (стандартная толщина медной фольги 50 мкм).

Обладает высокой механической прочностью, хорошими электроизоляционными свойствами, низким водопоглощением.

Для электроизоляционной защиты и защиты от проникновения влаги необходимо выбрать покрытие, выдерживающее предельные температуры эксплуатации модуля коммутации.

Таблица 1.2.4. Покрытия металлические

Наименование покрытия	Условное обозначение покрытия
Дифузионные
Цинковое	Диф.Ц
Цинковое с хроматированием	Диф.Ц.хр
На диэлектриках
Медное	Хим.М
Серебряное	Хим.Ср
Серебряное вжиганием	Вж.Ср

Таблица 1.2.4. Покрытия неметаллические

Условия эксплуатации	Условное обозначение (шифр)	ГОСТ ТУ	Свойства и назначение
Требование электроизоляции	Покрытия полиуретановые
	Лак УР-231, светло-кричневый. II.Э	СТУ 14/07 116-65	Покрытие твердое, механически прочное, выдерживает температуру от -60 до +120°С и кратковременно до +150°С. Предназначается для электроизоляционной защиты и защиты от проникновения влаги черных и цветных металлов
	Покрытия кремнийорганические
	Лак К-57, бесцветный, III.Э	МРТУ 6-02-318-64	Электроизоляционное и термостойкое (до 200°С) покрытие. Предназначается для влагозащиты радиоэлементов.
	Эм. КО-86, зеленый, III.Э	ВТУ 136-60	Покрытия устойчивы к длительному воздействию повышенной влажности и выдерживают температуру до 150°С. Применяются для покрытия резисторов типа МТ и МЛТ [1].
	Эм. ТК-3, красный, III.Э	ТУ МХП 3682-53

Проводя сравнительную характеристику покрытий, выбираем для покрытия элементов проводящего рисунка металлическое покрытие Хим.М, т.к. это наименее дорогое из всех покрытий, удовлетворяющих ТЗ.

Для покрытия модуля коммутации выбираем лак УР-231.

Для пайки элементов необходимо выбрать припой с минимальной температурой плавления.

Таблица 1.2.5. Припои

Марка припоя	Температура	Область применения
ПОС 90	222 єC	Пайка деталей и узлов, подвергающихся в дальнейшем гальванической обработке (серебрение, золочение)
ПОС 61	190 єC	Лужение и пайка тонких спиральных пружин в измерительных приборах и других ответственных деталей из стали, меди, латуни, бронзы, когда не допустим или нежелателен высокий нагрев в зоне пайки. Пайка тонких (диаметром 0,05 - 0,08 мм) обмоточных проводов, в том числе высоко - частотных (лицендрата), выводов обмоток, радиоэлементов и микросхем, монтажных проводов в полихлорвиниловой изоляции, а также пайка в тех случаях, когда требуется повышенная механическая прочность и электропроводность.
ПОС 50	222 єC	То же, но когда допускается более высокий нагрев, чем при ПОС 61
ПОС 40	235 єC	Лужение и пайка токопроводящих деталей неответственного назначения, наконечников, соединение проводов с лепестками, когда допускается более высокий нагрев, чем при ПОС 50 или ПОС 61.
ПОС 30	256 єC	Лужение и пайка механических деталей неответственного назначения из меди и её сплавов, стали и железа.
ПОС 18	277 єC	Лужение и пайка при пониженных требованиях к прочности шва, деталей неответственного назначения из меди и её сплавов, оцинкованного железа.
ПОССу 4 - 6	265 єC	Лужение и пайка деталей из меди и железа погружением в ванну с расплавленным припоем.
ПОСК 50	145 єC	Пайка деталей из меди и её сплавов, не допускающих местного перегрева. Пайка полупроводниковых приборов.
ПОСВ 33	130 єC	Пайка плавких предохранителей.
ПОСК 47 - 17	180 єC	Пайка проводов и выводов элементов к слою серебра, нанесённого на керамику методом вжигания.
П 200	200 єC	Пайка тонкостенных деталей из алюминия и его сплавов.
П 250	280 єC
Сплав 'Розе'	92-95 єC	Пайка, когда требуется особо низкая температура плавления припоя [2].

Проводя сравнительную характеристику, выбираем припой ПОС-61, т.к. он имеет относительно низкую температуру плавления и используется для пайки радиоэлементов и микросхем.

Выбираем материал для проводников, используемых для навесного монтажа.

Конструктивные элементы	Конструктивные особенности
	МГТФ	МГТФЭ
Токопроводящие жилы	Медные многопроволочные
Изоляция	Фторопласт - 4
Экран	-	Оплетка из медных луженых проволок

Провода предназначены для монтажа электрической аппаратуры и работы при температуре от минус 60°С до плюс 220°С и переменном напряжении до 250 В частотой до 5000 Гц или постоянном напряжении до 350 В.

Вид климатического исполнения - УХЛ по ГОСТ 15150-69.

Срок службы проводов, не менее - 20 лет.

Строительная длина проводов, не менее - 15 м.

Температура среды при эксплуатации проводов - от минус 60 0С до плюс 220 0С [3].

Проводя сравнительную характеристику, выбираем провод МГТФ, т.к. его характеристики удовлетворяют ТЗ.

После того, как мы выбрали все материалы, необходимо учесть конструктивные особенности изделия. Если соблюдать все требования технического задания и учесть размеры всех элементов, приведенных в перечне элементов, то модуль НГТУ.468345.110 будет размещен на одной плате размерами 100х270 мм, а модуль НГТУ.468345.110-01 будет размещен на двух платах: 100х270 мм и 90х90 мм, причем верхняя (меньшая) будет крепиться к нижней (большей) четырьмя винтами МЗ.

1.3 Расчет на вибропрочность

Все радиоэлектронные средства (РЭС) поддаются воздействию внешних механических нагрузок, которые передаются к каждой детали, которая входит в конструкцию. Механическое влияние на разрабатываемое устройство имеет место при его транспортировке в нерабочем состоянии. Поэтому важным является определить достаточна ли прочность разрабатываемого устройства и может ли конструкция выдержать механические нагрузки при транспортировке.

Так как разрабатываемое устройство относится к наземной РЭС, то при транспортировке, случайных падениях и т. д. оно может поддаваться динамическим воздействиям. Смена общих параметров механических воздействий, которым поддается наземное РЭС являются следующие:

· вибрации: (1…200)Гц.;

· виброперегрузки: ;

· удары, тряска:, длительность ;

· линейные перегрузки .

Расчет на вибропрочность несущей конструкции сводится к определению наибольшего напряжения, исходя из вида деформации, которая вызвана действием вибрации в определенном диапазоне частот, и сравнением полученного значения с допустимым.

Расчет частоты колебаний сделаем по методу, изложенному в [7].

Печатная плата модуля коммутации НГТУ.468345.110 с двух сторон закреплена направляющими, с третьей стороны разъемом, по величине равным длине стороны, а с четвертой - двумя винтами. Такое закрепление можно принять за равномерно нагруженное.

Собственная частота колебаний равномерно нагруженной пластины (печатной платы) определяется по формуле:

, где

- поправочный коэффициент для материала;

- поправочный коэффициент для ЭРЭ, равномерно распределенных на печатной плате;

- длина печатной платы.

, где

- вес элементов равномерно распределенных на печатной плате;

- вес печатной платы.

Определим вес печатной платы:

, где

- плотность стеклотекстолита,

- длина печатной платы;

- ширина печатной платы;

- высота печатной платы.

Рассчитаем поправочный коэффициент :

, де

- модуль упругости и плотность материала, который применяется;

- модуль упругости и плотность стали.

;

.[7]

Расчет резонансной частоты пластины произведем по формуле:

, где

,

- жесткость пластины,

Е=30 ГПа - модуль Юнга,

h=1.5 мм - толщина пластины,

- распределенная по площади масса,

- вес пластины,

g - ускорение свободного падения.

Вес пластины умножаем на 3, т.к. на пластину воздействуют вибрации с ускорением 2g.

fr=1,57*(13,72+1/(100*10-3)2)*9,1*0,82=487,71 (Гц).

Таким образом, в результате расчета получили частоту собственных колебаний пластины f=1,3 кГц и резонансную частоту пластины fr=487,71 Гц.

Из расчета можно сделать вывод, что плата модуля коммутации НГТУ.468345.110 не требует использования демпферов и частотной настройки, и она должна выдерживать внешнее механическое воздействие при транспортировке.

1.4 Расчет размерной цепи

Основная цель сборки - выдержать точность всех замыкающих звеньев сборочной размерной цепи. Замыкающее звено и его точность определяется служебным назначением сборочной единицы, ее собираемостью и эксплуатацией.

Размерная цепь -- технический термин, обозначающий совокупность геометрических размеров, расположенных по замкнутому контуру, определяющих взаимоположение поверхностей (или осей) одной или нескольких деталей и непосредственно участвующих в решении поставленной задачи.

Размерная цепь строится, начиная с замыкающего (исходного) звена. Затем по чертежу находят примыкающую к нему слева деталь, размер которой непосредственно влияет на размер замыкающего звена. Далее находят размер второй детали, сопряженной с размером первой. И так последовательно выявляют детали сборочного соединения, сопряженные друг с другом, размеры которых непосредственно влияют на размер замыкающего звена. Последний из этих размеров должен примкнуть к размеру замыкающего звена, замкнув цепь. В состав размерной цепи от каждой детали входит только один размер.

В зависимости от влияния на замыкающее звено элементы размерной цепи делят на увеличивающие и уменьшающие звенья. Размерная цепь обозначается прописной буквой (например А), ее звенья - той же буквой с индексами (А1, А2, А3…). Увеличивающие и уменьшающие звенья обозначаются с использованием либо соответствующих индексов (А1ув, А2ум), либо со стрелками над буквой (увеличивающие со стрелкой вправо, уменьшающие - влево).

Составляющие звенья размерной цепи функционально связаны с замыкающим звеном.

Полученные зависимости выражают уравнения номинальных размеров рассматриваемых размерных цепей. Такие зависимости могут быть представлены также в виде геометрической схемы размерных цепей.

Геометрическая схема размерной цепи - совокупность векторов-звеньев размерной цепи, образующих замкнутый контур и определяющих взаимосвязь замыкающего и составляющих звеньев размерной цепи.

Для обеспечения наиболее экономичных технологических процессов изготовления деталей и сборки изделий размерные цепи должны удовлетворять следующим двум условиям: допуск замыкающего звена размерной цепи должен быть равен сумме допусков составляющих звеньев, а допуски звеньев размерной цепи должны лежать в пределах экономической точности данного производства.

Однако на практике не всегда можно выполнить указанные требования. В тех случаях, когда их выполнить нельзя, необходимо применить наиболее экономичный в данных производственных условиях метод расчёта размерной цепи, например, если это необходимо, ввести в размерную цепь звено, преднамеренное изменение размера которого можно использовать для компенсации отклонений всех остальных составляющих звеньев цепи с целью достижения требуемой точности замыкающего звена.

Размерная цепь обеспечивает функционирование объекта, поэтому задачи на составление и расчет размерных цепей являются основными в процессе проектирования. Расчет размерной цепи фактически представляет собой расчет изделия на точность. Размерные цепи рассчитывают одним из двух методов: расчет на максимум-минимум (по предельным размерам) и вероятностный расчет. Расчеты направлены на решение одной из двух задач:

распределение предельных размеров и допуска исходного звена на остальные составляющие звенья цепи ('проектный расчет', называемый иногда 'прямая задача');

определение предельных размеров и допуска замыкающего звена по предельным размерам и допускам составляющих звеньев размерной цепи ('проверочный расчет', 'обратная задача').

Расчеты размерных цепей на максимум-минимум как правило не соответствуют сути большинства технологических процессов, поскольку эти расчеты фактически рассматривают случаи наихудшего сочетания наихудших звеньев. Вероятность подобных сочетаний настолько мала, что для цепей с большим числом звеньев ее можно считать практически не встречающейся. Возможность учета вероятностных (стохастических) проявлений производства привела к появлению вероятностных расчетов размерных цепей.

Вероятностно рассчитывают только допуски, поскольку номинальные и предельные размеры получают по тем же формулам, что и для расчета на максимум-минимум.

Вероятностные расчеты можно проводить на основании определенных допущений о видах распределения случайных размеров каждого из звеньев цепи, принимая в качестве границ рассеяния предельные размеры звена. Можно также проводить уточненные расчеты на основании использования информации о технологических процессах получения звеньев, для чего необходимо получить данные о виде и параметрах распределения размеров каждого звена. В таком расчете вместо допуска используют поле практического рассеяния параметра, вместо координаты середины поля допуска - центр группирования размеров звена. Такие расчеты требуют не только исследований результатов изготовления изделия, что очень трудоемко, но и начала производства, после чего расчет размерных цепей можно использовать для корректирования конструкции изделия и рационализации технологии его получения.

Прямую задачу решают одним из следующих методов достижения требуемой точности (подробный расчёт содержится в ГОСТ 16320-70):

· метод полной взаимозаменяемости -- метод, при котором требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается у всех объектов путем включения в нее составляющих звеньев без выбора, подбора или изменения их значений;

· метод неполной взаимозаменяемости -- это метод, при котором требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается у заранее обусловленной части объектов включением в нее составляющих звеньев без выбора, подбора или изменения их значений;

· метод групповой взаимозаменяемости -- метод, при котором требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается добавлением в размерную цепь составляющих звеньев, принадлежащих к одной из групп, на которые они предварительно рассортированы;

· метод пригонки, или технологической компенсации, -- метод, при котором требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается изменением размера компенсирующего звена удалением с компенсатора определенного слоя материала. Для этого компенсирующее звено детали компенсатора поступает на сборку с заранее установленным припуском, удаляемым по мере надобности, методами механической обработки в процессе пригонки для достижения требуемого значения замыкающего звена. На все другие составляющие звенья размерной цепи, в том числе компенсирующие, устанавливают экономически целесообразные допуски. Метод применяется в индивидуальном и мелкосерийном производстве;

· метод регулирования -- метод, при котором требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается изменением размера компенсирующего звена без удаления материала с компенсатора.

Обратную задачу решают с помощью расчёта на максимум-минимум или вероятностного расчёта. При расчёте на максимум-минимум складывают отдельные допуски составляющих звеньев увеличивающих и уменьшающих замыкающее звено.

Расчет производится с целью определения номинального расстояния между краями установочных отверстий и его отклонений. Расстояние от края одного отверстия до края другого отверстия определяет, войдет ли в эти отверстия винт МЗ. На точность этого расстояния влияет точность привязки базовых отверстий, на которых совмещают платы, допуски на диаметры отверстий и соединительного винта.

На рисунке 1.5.1. показано сечение модуля коммутации, на котором изображены верхняя и нижняя платы.

Рис. 1.5.1. Сечение модуля коммутации

На рисунке обозначены:

А1 = 90 - 0,14 мм.

А2 = 5 +/- 0,1 мм.

А3 = 30 +/- 0,1 мм.

А4 = 55 +/- 0,1 мм.

Размеры А1 - А4 взяты из чертежей плат.

На рисунке 1.5.2. показаны возможные варианты взаимного расположения плат с учетом допусков диаметров базовых отверстий.

а) б)

Рис. 1.5.2. Варианты расположения плат

А5, А6 = 1.75 + 0.05 мм - радиусы базовых отверстий плат.

АД - замыкающее звено.

На рисунке 1.5.3. показана схема размерной цепи для случая совмещения плат в соответствии с рисунком 1.5.2. а).

Рис. 1.5.3. Размерная цепь в соответствии с рисунком 1.5.2. а)

По схеме определяется увеличивающие и уменьшающие размеры.

Увеличивающие размеры - это те размеры в размерной цепи, увеличение которых приводит к увеличению замыкающего звена.

Уменьшающие размеры - это те размеры, увеличение которых приводит к уменьшению замыкающего звена.

Для схемы на рисунке _ увеличивающими размерами будут: А1, А5, А6; уменьшающими - А2, А3, А4.

Номинальный размер замыкающего звена определяется по формуле:

АДN = Аув. - Аум.,

где Аув. и Аум. - номинальные величины увеличивающих и уменьшающих размеров.

АДN = (90 + 1,75 + 1,75) - (5 + 55 + 30) = 3,5 мм.

Максимальный размер замыкающего звена определяется по формуле:

АДmax = Аув.max - Аум.min,

где Аув.max - максимальное значение увеличивающих размеров,

Аум.min - минимальное значение уменьшающих размеров.

АДmax = (90 + 1,8 + 1,8) - (4,9 + 54,9 + 29,9) = 3,9 мм.

Минимальный размер замыкающего звена определяется по формуле:

АДmin = Аув.min - Аум.max,

где Аув.min - минимальное значение увеличивающих размеров,

Аум.max - максимальное значение уменьшающих размеров.

АДmin = (89,86 + 1,75 + 1,75) - (5,1 + 55,1 + 30,1) = 3,06 мм.

На рисунке 1.5.4. показана схема размерной цепи при совмещении плат в соответствии с рисунком 1.5.2. б).

Рис. 1.5.4. Размерная цепь в соответствии с рисунком 1.5.2. б)

В данном варианте размер А1 - уменьшающий, а размеры А2, А3, А4, А5, А6 - увеличивающие.

В этом варианте номинальный размер замыкающего звена равняется:

АДN = (5 + 30 + 55 + 1,75 + 1,75) - (90) = 3,5 мм.

Что и должно было повториться.

Максимальный размер замыкающего звена равняется:

АДmax = (5,1 + 30,1 + 55,1 + 1,8 + 1,8) - (89,86) = 4,04 мм.

Минимальный размер замыкающего звена равняется:

АДmin = (4,9 + 29,9 + 54,9 + 1,75 + 1,75) - (90) = 3.2 мм.

В результате расчета определили, что максимальное значение между краями установочных отверстий во втором случае АДmax = 4,04 мм, а минимальное в первом АДmin = 3,06 мм.

Максимальная величина отклонения от номинала определяется по формуле:

АДmax = АДmax - АДN ;

АДmax = 4,04 - 3,5 = 0,54 мм.

Минимальная величина отклонения от номинала определяется по формуле:

АДmin = АДmin - АДN ;

АДmin = 3,06 - 3,5 = - 0,44 мм.

В результате расчета определено номинальное расстояние между краями установочных отверстий и его вероятные отклонения:

Получается, что винт М3 войдет в оба отверстия даже при минимальном расстоянии между их краями [8].

1.5 Расчет надежности модулей коммутации линии

1.5.1 Методика расчета на надежность

Расчет количественных показателей надежности модулей коммутации линии проведен с целью определения показателя надежности. В качестве показателя надежности задана наработка на отказ То.

Расчет То проведен по методу л-характеристик входящих в него изделий электронной техники (ИЭТ) с учетом их количества, типов и реальных электрических и тепловых режимов работы.

Расчет основан на следующих допущениях:

а) отказы ИЭТ являются событиями случайными и независимыми;

б) распределения времени безотказной работы ИЭТ подчиняются экспоненциальному закону;

в) интенсивности отказов ИЭТ в течение срока службы постоянны во времени, т. е. л=const;

г) схема надежности модулей коммутации линии является простой последовательной, т. е. отказ любого элемента приводит к отказу модулей коммутации линии;

д) учитываются все элементы, отказ которых ведет к отказу модулей коммутации линии в целом: резисторы, конденсаторы, полупроводниковые приборы, микросхемы, соединители, резонаторы, фильтры и др.

Кроме указанных элементов в расчете учитывались монтажные паяные соединения (пайки), отказы которых приводят к отказу модулей коммутации линии.

При проведении расчета использовалась следующая техническая документация:

- схема электрическая принципиальная;

- перечень элементов;

- справочный материал по надежности электрорадиоизделий, единый справочник, том 1 издание 9, том 3 издание 8.

Расчет выполнялся в автоматизированной системе расчета надежности АСРН.

При проведении расчета определены следующие показатели надежности:

1. Параметр потока отказов в целом на модули коммутации линии в рабочем режиме.

2. Наработка на отказ.

Расчет КПН модулей коммутации линии проведен по элементам с учетом сведений изложенных в справочниках путем заполнения таблицы соответствующих справочников АСРН.

Принятые в таблицах 1.6.1. и 1.6.2. обозначения:

лб- приведенная базовая интенсивность отказов данного типа изделий;

Кпр- коэффициент приемки, отражающий степень жесткости требований к контролю качества и правилам приемки ИЭТ;

Кэ- эксплуатационный коэффициент для перерасчета интенсивности отказов групп или типов изделий от режимов испытаний к условиям эксплуатации аппаратуры. Контроллер ПДУ, предназначенный для эксплуатации в закрытом помещении в интервале температур от 0 до 65С отнесен к группе 1.1;

Ккорп- коэффициент, учитывающий тип корпуса микросхем;

Кст- коэффициент, зависящий от сложности интегральной микросхемы и температуры окружающей среды;

Кv- коэффициент, учитывающий снижение максимальных значений напряжения питания;

Кр- коэффициент режима, характеризующий зависимость надежности изделий от величины электрической нагрузки и температуры окружающей среды;

Кt- коэффициент, зависящий от температуры для кварцевых пьезоэлектрических резонаторов и генераторов;

Кr- коэффициент, зависящий от величины сопротивления;

Кс- коэффициент, зависящий от величины емкости;

Кf- коэффициент, зависящий от частоты и мощности в импульсе для мощных транзисторов СВЧ.

Ккк- коэффициент, зависящий от количества задействованных контактов.

1.5.2 Описание программы расчета надежности

Автоматизированная система расчета надежности (АСРН) разработана на основе справочника 'Надежность электрорадиоизделий' и дает возможность рассчитывать суммарную интенсивность отказов модулей 1-го и 2-го уровней, укомплектованных отечественными и импортными ЭРИ, без резервирования, в режиме эксплуатации и хранения (только для отечественных ЭРИ) в составе подвижных и неподвижных объектов.

Система снабжена конвертором результатов расчета в формат HTML, генератором отчетов, а также базой данных импортных ЭРИ, формируемой пользователями.

В пакет поставки входит:

· справочник 'Надежность ЭРИ' последней редакции;

· программа чтения pdf - файлов Acrobat Reader 5.0;

· справочник по расчету надежности зарубежной элементной базы;

· положение о справочнике 'Надежность ЭРИ';

· справочная система о правилах работы с программой;

Для работы программы необходимо наличие монитора с разрешением не менее 600х800 и принтера для печати результатов расчета.

Система функционирует под управлением операционной системы Windows 95 и выше и требует ~ 40Мб свободного дискового пространства и не менее 64 Мб оперативной памяти.

Добавление, редактирование и удаление ЭРИ

При добавлении ЭРИ в модули первого и второго уровня (выбор пунктов 'Добавить ЭРИ') появляется окно ввода исходных данных по ЭРИ.

Выбор необходимого типа ЭРИ осуществляется из дерева класс-группа-тип (раскрывается двойным нажатием на кнопку мыши) или при помощи поиска ЭРИ.

После выбора типа ЭРИ справа от дерева появляются все поля для ввода исходных данных, которые необходимо заполнить (иначе кнопка 'ОК' пассивна).

Исходные данные вводятся непосредственно в поля для ввода (обычно числовые величины, входящие в модель), выбираются из перечня возможных значений (обычно функциональный режим работы и другие параметры, заданные в табличной форме при отсутствии модели), а также параметры, которые вводятся или выбираются из инкрементного регулятора с шагом 0.1 (для коэффициента нагрузки).

Если ЭРЭ отсутствует в базе данных, то расчет эксплуатационной интенсивности отказов можно провести по 'Тип не существенен'. Тогда в качестве базовой принимается среднегрупповая интенсивность отказов. В этом случае необходимо также ввести ряд дополнительных параметров в явном виде (например, для интегральных микросхем наименование, сложность и тип корпуса).

Для удобства в окно добавлены кнопки для связи со справочниками 'Надежность ЭРИ' и 'Надежность импортных ЭРИ' и кнопка для вызова корпоративной базы данных импортных ЭРИ.

При редактировании ЭРИ все необходимые данные заполнены и могут быть изменены.

Таблица 1.5.1. Расчет надежности модуля НГТУ.468345.110

Расчет надежности модуля: НГТУ.468345.110
I. Основные исходные данные
1. Расчет в режиме: эксплуатации
2. Группа аппаратуры: 1.2
3. Температура окружающей среды °С: 35
II. Расчет суммарной интенсивности отказов входящих модулей и ЭРИ:

Тип ЭРИ

Количество

Схемная позиция

б (бсг)

Коэффициенты моделей

э, 1/ч

э*n, 1/ч

Интегральные микросхемы

5559ИН2Т

1

D1

3.70E-08

Кпр = 1

Кэ = 1.2

Ккорп = 1

Кст =0.759

Кv =1

3.37E-08

3.37E-08

ATMEGA8515-16AI

1

D2

-

Pq = 0.25

Pe = 2

Pt = 0.167

1.33E-08

1.33E-08

ULN2803A

3

D3 - D5

-

Pq = 1

Pe = 2

Pt = 0.167

1.13E-07

3.39E-07

Знакосинтезирующие индикаторы

3Л341Б

2

V1, V2

5.00E-08

Кпр = 1

Кэ = 1.5

Kр = 1

7.50E-08

1.50E-07

Приборы пьезоэлектрические и фильтры электромеханические

РГ-05

1

B1

2.50E-08

Кпр = 1

Кэ = 1.5

Кt = 1.22

4.57E-08

4.57E-08

Резисторы

С2-33Н

2

R1, R2

6.50E-08

Кпр = 1

Кэ = 2

Кp = 1.09

КR = 1

Кстаб = 1

9.94E-08

1.99E-07

С2-33Н

2

R3, R4

6.50E-08

Кпр = 1

Кэ = 2

Кp = 0.873

КR = 1

Кстаб = 1

7.95E-08

1.59E-07

Конденсаторы

К50-29

1

C1

3.60E-07

Кпр = 1

Кэ = 2

Кp = 0.203

Кc = 1

1.46E-07

1.46E-07

К10-17в

2

C2, C3

3.00E-08

Кпр = 1

Кэ = 1.5

Кp = 0.0392

Кc = 0.58

1.02E-09

2.05E-09

К10-17в

2

C4, C5

3.00E-08

Кпр = 1

Кэ = 1.5

Кp = 0.0392

Кc = 0.695

1.23E-09

2.45E-09

Коммутационные изделия

МКА-40142 гр.А (МДС 50-130А)

9

K1 - K9

6.00E-07

Кпр = 1

Кэ = 2.5

Кf = 0.5

7.50E-07

6.75E-06

HFD2 / 012 M L2 Nil

6

K10 - K15

1.20E-10

Pq = 1

Pe = 3

Pl = 1.06

3.83E-10

2.30E-09

КМ-1, КМ-2

2

S1, S2

1.60E-07

Кпр = 1

Кэ = 2.5

Кp = 0.328

Кf = 0.5

Кkk = 1

6.56E-08

1.31E-07

Соединители

DIN 41612C

1

X1

4.60E-08

Pq = 1

Pe = 1

Pt = 1.21

Pk = 1

5.57E-08

5.57E-08

PLD

2

X2, X3

4.60E-08

Pq = 1

Pe = 1

Pt = 1.19

Pk = 1

5.49E-08

1.10E-07

ГИ4

2

X4, X5

7.00E-10

Кпр = 1

Кэ = 1.5

Кp = 0.829

Кkc = 0.321

Кkk = 1

2.79E-10

5.58E-10

Кабели, провода и шнуры электрические

МГТФ

1

Провод МГТФ 0,12

8.00E-11

L = 5

Кэ = 1.5

Кt = 1

6.00E-10

6.00E-10

Соединения

РГ-05, К10-17, К50-29, 5559ИН2Т, ATmega8515, ULN28

35

B1, C1 - C5, D1 - D5, K1 - K15, R1 - R4, V1, V2

1.30E-09

Кэ = 2

2.60E-09

9.10E-08

КМ1-1, ГИ4

4

S1, S2, X4, X5

7.00E-11

Кэ = 2

1.40E-10

5.60E-10

Платы с металлизированными сквозными отверстиями

Печатный монтаж

1

Плата печатная

1.70E-11

Кэ = 2

Кc = 1.01

8.48E-08

8.48E-08

Навесной монтаж

1

Плата печатная

1.10E-10

Кэ = 2

Кc = 1.01

4.93E-08

4.93E-08

Итого для модуля:

8.37E-06

T0 = 1/э = 1/(8.37*10-6) = 119474 ч.

Таблица 1.5.2. Расчет надежности модуля НГТУ.468345.110-01

Расчет надежности модуля: НГТУ.468345.110-01
I. Основные исходные данные
1. Расчет в режиме: эксплуатации
2. Группа аппаратуры: 1.2
3. Температура окружающей среды °С: 35
II. Расчет суммарной интенсивности отказов входящих модулей и ЭРИ:

Тип ЭРИ

Количество

Схемная позиция

б (бсг)

Коэффициенты моделей

э, 1/ч

э*n, 1/ч

Интегральные микросхемы

5559ИН2Т

1

D1

3.70E-08

Кпр = 1

Кэ = 1.2

Ккорп = 1

Кст =0.759

Кv =1

3.37E-08

3.37E-08

ATmega8515

1

D2

-

Pq = 0.25

Pe = 2

Pt = 0.167

1.33E-08

1.33E-08

ULN2803A

3

D3 - D5

-

Pq = 1

Pe = 2

Pt = 0.167

1.13E-07

3.39E-07

Знакосинтезирующие индикаторы

3Л341Б

2

V1, V2

5.00E-08

Кпр = 1

Кэ = 1.5

Kр = 1

7.50E-08

1.50E-07

Резисторы

С2-33Н

2

R1, R2

6.50E-08

Кпр = 1

Кэ = 2

Кp = 1.09

КR = 1

Кстаб = 1

9.94E-08

1.99E-07

С2-33Н

2

R3, R4

6.50E-08

Кпр = 1

Кэ = 2

Кp = 0.873

КR = 1

Кстаб = 1

7.95E-08

1.59E-07

Конденсаторы

К50-29

1

C1

3.60E-07

Кпр = 1

Кэ = 2

Кp = 0.203

Кc = 1

1.46E-07

1.46E-07

К10-17в

2

C2, C3

3.00E-08

Кпр = 1

Кэ = 1.5

Кp = 0.0392

Кc = 0.58

1.02E-09

2.05E-09

К10-17в

2

C4, C5

3.00E-08

Кпр = 1

Кэ = 1.5

Кp = 0.0392

Кc = 0.695

1.23E-09

2.45E-09

Коммутационные изделия

МКА-40142 гр.А (МДС 50-130А)

17

K1 - K17

6.00E-07

Кпр = 1

Кэ = 2.5

Кf = 0.5

7.50E-07

1.28E-05

КМ-1, КМ-2

2

S1, S2

1.60E-07

Кпр = 1

Кэ = 2.5

Кp = 0.328

Кf = 0.5

Кkk = 1

6.56E-08

1.31E-07

Соединители низкочастотные и радиочастотные

СНП3

1

X1

1.03E-09

Кпр = 1

Кэ = 1.5

Кp = 0.934

Кkc = 0.321

Кkk = 5.6

2.59E-09

2.59E-09

PLD

2

X1, X2

4.60E-08

Pq = 1

Pe = 1

Pt = 1.19

Pk = 1

5.49E-08

1.10E-07

ГИ4

2

X4, X5

7.00E-10

Кпр = 1

Кэ = 1.5

Кp = 0.829

Кkc = 0.321

Кkk = 1

2.79E-10

5.58E-10

Кабели, провода и шнуры электрические

МГТФ

1

Провод МГТФ 0,12

8.00E-11

L = 5

Кэ = 1.5

Кt = 1

6.00E-10

6.00E-10

Соединения

МКА-40142, К50-29, С2-33Н, 3Л341Б, СНП322, РГ-05,

37

K1 - K17, С1 - С5, R1 - R4, V1, V2, X1, B1

1.30E-09

Кэ = 2

2.60E-09

9.62E-08

КМ1-1, ГИ4

4

S1, S2, X4, X5

7.00E-11

Кэ = 2

1.40E-10

5.60E-10

Платы с металлизированными сквозными отверстиями

Печатный монтаж

1

E1

1.70E-11

Кэ = 2

Кc = 1.01

6.05E-08

6.05E-08

Печатный монтаж

1

E2

1.70E-11

Кэ = 2

Кc = 1.01

4.52E-08

4.52E-08

Навесной монтаж

1

Е1

1.10E-10

Кэ = 2

Кc = 1.01

1.66E-07

1.66E-07

Итого для модуля:

1.44E-05

T0 = 1/э = 1/(1.44*10-5) = 69444 ч.

Зависимость безотказной работы изделия от времени t определяем при помощи графика. При построении графика время изменяется до тех пор, пока вероятность безотказной работы системы не станет равной или меньше 0,1.

Для НГТУ.468345.110:

Рис. 1.5.1. Зависимость вероятности безотказной работы от времени для НГТУ.468345.110

Вероятность безотказной работы модуля коммутации линии в течение 24 часов равна:

Для НГТУ.468345.110-01:

Рис. 1.5.2. Зависимость вероятности безотказной работы от времени для НГТУ.468345.110-01

Вероятность безотказной работы модуля коммутации линии в течение 24 часов равна [9]:

1.6 Разработка чертежей и чертежей деталей в среде КОМПАС

Программные продукты для проектирования, конструирования и черчения, разработанные компанией АСКОН, стали стандартом автоматизации для тысяч предприятий и организаций. Их популярность объясняется отличными функциональными возможностями, удобством и надежностью, уникальной быстротой освоения и внедрения у заказчиков, большим набором стандартных библиотек и специализированных приложений.

При использовании разнообразных прикладных библиотек семейства КОМПАС, существует возможность на единой графической платформе организовать по модульному принципу программный комплекс, ориентированный на решение типовых задач в различных предметных областях (например, проектирование инженерных сетей, технологических трубопроводов и т.п.).

АСКОН уделяет огромное внимание обеспечению удобного и быстрого обмена информацией с другим ПО САПР, применяемым заказчиками. КОМПАС содержит различные конверторы для обмена данными с другими системами проектирования, инженерных расчетов, подготовки управляющих программ и т.д. Функции импорта данных из большинства форматов, а также некоторые функции экспорта предоставляются пользователям КОМПАС бесплатно. К ним относятся:

· чтение графических файлов форматов DXF, DWG и IGES;

· запись данных спецификации в форматы DBF и Microsoft Excel;

· запись документов КОМПАС в различные растровые форматы (TIFF, GIF, JPEG, BMP, PNG, TGA);

· чтение и запись текстовых файлов форматов ASCII (DOS), ANSI (Windows); чтение текстовых файлов формата RTF.

Некоторые конверторы для экспорта и импорта данных являются отдельными компонентами системы. Используя их, можно выполнить:

· запись графических файлов форматов DXF, DWG и IGES;

· чтение файлов формата PDIF (P-CAD).

· чтение файлов *.model системы CATIA 4 в КОМПАС-График

Интеграция с САПР SolidWorks, Unigraphics, SolidEdge обеспечивается за счет поддержки в КОМПАС чтения и записи данных Parasolid.

'Конвертер текстовых конструкторских документов' предназначен для получения в форматах КОМПАС Перечня элементов и Спецификации на изделия, разработанные в системах P-CAD и OrCAD. Полученные документы могут быть при необходимости доработаны стандартными средствами КОМПАС. Конвертор работает с ВОМ-файлами систем P-CAD версий 2000..2002 и OrCAD версий 9.x [10].

2. Технологический раздел

2.1 Обзор технологического процесса методом поверхностного монтажа

В данном изделии некоторые элементы установлены методом поверхностного монтажа. Рассмотрим преимущества этого метода.

Основным отличием технологии поверхностного (SMT) монтажа от традиционной является монтаж радиоэлементов не в отверстия, а на поверхность печатной платы со стороны печатных проводников, что обеспечивает применение прогрессивной технологии установки новейших радиоэлектронных компонентов на печатную плату, а также позволяет повысить качество и надежность выпускаемой продукции.

Технология поверхностного монтажа печатных плат, также называемая ТМП (технология монтажа на поверхность), SMT (surface mount technology) и SMD-технология (от surface mount device - прибор, монтируемый на поверхность), появилась в 60-х годах XX века и получила широкое развитие в конце 80-х годов. Она является наиболее распространенным на сегодняшний день методом конструирования и сборки электронных узлов на печатных платах. Основным ее отличием от «традиционной» технологии монтажа в отверстия является то, что компоненты монтируются на поверхность печатной платы, однако преимущества технологии поверхностного монтажа печатных плат проявляются благодаря комплексу особенностей элементной базы, методов конструирования и технологических приемов изготовления печатных узлов.

Появление технологии поверхностного монтажа

Предпосылками к появлению технологии поверхностного монтажа явились растущие требования к микроминиатюризации и технологичности печатных узлов при автоматизированной сборке в условиях расширения области применения электроники как для специальных, так и для бытовых нужд во второй половине XX века.

Монтаж микросхем на поверхностные контактные площадки без отверстий, так называемый планарный монтаж, в то время успешно применялся в специальной технике. Корпуса микросхем для планарного монтажа имели выводы по двум или четырем сторонам. Обрезка и формовка выводов осуществлялась перед установкой, после чего микросхема фиксировалась на клей или подпайкой и припаивалась специальными роликовыми или гребенчатыми паяльниками, либо на установке пайки волной. До сих пор иногда ошибочно планарную технологию смешивают с технологией поверхностного монтажа.

С другой стороны, во время появления поверхностного монтажа существовала и другая технология: технология гибридных модулей и микросхем, в которых применялись компоненты с укороченными выводами или вообще без выводов, устанавливаемые на керамические подложки. Также такие компоненты применялись в СВЧ технике, где длина выводов может оказывать существенное влияние на качество сигнала.

Технология монтажа на поверхность объединила в себе преимущества данных технологий, позволив существенно уменьшить массу и габариты печатных узлов, улучшить электрические характеристики и повысить технологичность сборки устройств на печатных платах.

Преимущества поверхностного монтажа

Технология поверхностного монтажа по сравнению с технологией монтажа в отверстия обладает рядом преимуществ как в конструкторском, так и технологическом аспекте.

Снижение габаритов и массы печатных узлов. Элементная база, применяемая в технологии поверхностного монтажа, имеет значительно меньшие размеры по сравнению с компонентами, монтируемыми в отверстия. Как известно, бьльшую часть массы и габаритов микросхемы составляет отнюдь не кристалл, а корпус и выводы. Размеры корпуса продиктованы в основном расположением выводов (могут существовать и другие факторы, например, требования по теплоотводу, но они значительно реже являются определяющими). Поверхностный монтаж позволяет применять компоненты с существенно меньшим шагом выводов благодаря отсутствию отверстий в плате. Поперечные сечения выводов могут быть также меньше, поскольку выводы формуются на предприятии-изготовителе компонентов и не подвергаются существенным механическим воздействиям от разупаковки до установки на плату. Кроме того, эта технология позволяет применять корпуса компонентов с контактными поверхностями, заменяющими выводы.
Современная технология поверхностного монтажа позволяет устанавливать компоненты с обеих сторон печатной платы, что позволяет уменьшить площадь платы и, как следствие, габариты печатного узла.

Улучшение электрических характеристик. За счет уменьшения длины выводов и более плотной компоновки значительно улучшается качество передачи слабых и высокочастотных сигналов.

Повышение технологичности. Это преимущество является, пожалуй, основным, позволившим поверхностному монтажу получить широкое распространение. Отсутствие необходимости подготовки выводов перед монтажом и установки выводов в отверстия, фиксация компонентов паяльной пастой или клеем, самовыравнивание компонентов при пайке - все это позволяет применять автоматическое технологическое оборудование с производительностью, недостижимой при соответствующей стоимости и сложности технических решений при монтаже в отверстия. Применение технологии оплавления паяльной пасты значительно снижает трудоемкость операции пайки по сравнению с ручной или селективной пайкой, и позволяет экономить материалы по сравнению с пайкой волной.

Повышение ремонтопригодности. Современное ремонтное оборудование позволяет снимать и устанавливать компоненты без повреждений даже при большом количестве выводов. При монтаже в отверстия эта операция является более сложной из-за необходимости равномерного прогрева достаточно теплоемких паяных соединений. При поверхностном монтаже теплоемкость соединений меньше, а нагрев может осуществляться по поверхности горячим воздухом или азотом. Тем не менее, некоторые современные компоненты для поверхностного монтажа являются настолько сложными, что их замена требует специального оборудования.

Снижение себестоимости. Уменьшение площади печатных плат, меньшее количество материалов, используемых в компонентах, автоматизированная сборка - все это при прочих равных условиях позволяет существенно снизить себестоимость изделия при серийном производстве.

В технологии поверхностного монтажа, как правило, применяются два метода пайки: пайка оплавлением припойной пасты и пайка волной. В зависимости от применяемого метода пайки последовательность операций различна.
Основное преимущество метода пайки волной - возможность одновременной пайки компонентов, монтируемых как на поверхность платы, так и в отверстия. При этом пайка волной является самым производительным методом пайки при монтаже в отверстия. В современных конструкциях доля монтажа в отверстия постоянно снижается, а развитие более экономной и качественной селективной пайки позволяет автоматизировать пайку компонентов, монтируемых в отверстия, без применения волны. Эти факторы приводят к тому, что производители все чаще отказываются от пайки волной, применяя метод оплавления для поверхностно-монтируемых компонентов и ручную или селективную пайку для компонентов, монтируемых в отверстия.
Пайка волной, как и селективная пайка, применяется при так называемой смешанной технологии, когда на плате одновременно присутствуют компоненты, монтируемые на поверхность и в отверстия. Полностью избавиться от монтажа в отверстия в большинстве современных устройств не удается, тем не менее, множество изделий уже собирается с применением только поверхностного монтажа.

Заключение

Очевидные преимущества поверхностного монтажа приводят к постоянному расширению сферы его применения и развитию технологических методов, применяемых в данной технологии. Особенности отдельных операций, а также современные способы монтажа рассматриваются в специализированных статьях [11].

2.2 Система автоматизированного проектирования TechologiCS

В дипломном проекте для разработки типовых технологических процессов поверхностного монтажа, а также комплекта технологической документации на изготовление модулей коммутации линии использовалась автоматизированная система технической подготовки производства TechnologiCS. Программный продукт TechnologiCS предназначен для решения задач конструкторско-технологической подготовки, планирования и управления производством на предприятиях различных отраслей промышленности.

В современных условиях динамично изменяющегося рынка и острой конкуренции основным фактором успеха предприятия становится его эффективность. Один из признанных во всем мире способов повышения эффективности работы предприятия -- широкое применение информационных технологий.

Существуют разные концепции применения ИТ на машиностроительных и сходных с ними по характеру производствах. Описанное ниже решение является собственной разработкой российской компании CSoft. В основу предлагаемой методологии и соответствующего программного обеспечения положен более чем 15-летний успешный опыт разработки и внедрения информационных систем для подготовки и управления производством на машиностроительных, приборостроительных, ремонтно-механических и других предприятиях. Основная концепция предлагаемого решения -сквозная информационная система, когда все участники процесса работают в физически единой информационной среде, максимально используют необходимые данные в электронном виде. Практический опыт внедрения этой методологии показал, что при соответствующей реорганизации бизнес-процессов предприятия применение решений от CSoft позволяет за сравнительно короткое время добиться кардинального повышения эффективности процесса подготовки производства. То есть, не увеличивая численность персонала, сократить цикл 'проектирование-производство', снизить издержки, связанные с ошибками и недостаточной информационной обеспеченностью, упорядочить и сделать подконтрольным процесс проведения изменений, сократить общее количество электронных и бумажных документов, уменьшить число согласований, обеспечить скоординированную работу конструкторских, технологических, плановых и производственных служб предприятия.

Функциональные возможности

TechnologiCS является открытой, легко настраиваемой (при необходимости -- модифицируемой) средой, предназначенной для информационной поддержки процессов конструкторско-технологической и технической подготовки производства, планирования и управления производством, управления обеспеченностью производства материалами и другими ресурсами. Физически единая система TecnologiCS логически может быть разделена на следующие модули:

Управление нормативно-справочной информацией

Ведение электронных справочников для проектирования изделий и техпроцессов, ведение справочников покупных и комплектующих изделий, имеющегося инструмента, оснастки, оборудования и т.д. Классификация и структуризация информации, мощная универсальная поисковая система.

Управление информацией об изделиях

Подсистема ведения конструкторских спецификаций и работы с составом и структурой изделий.

Управление документами

Подсистема электронного архива и технического документооборота. Предназначена для организации централизованного защищенного хранения технической документации в электронном виде, обеспечения возможности коллективной работы с ней, распределения прав доступа и управления состоянием электронных документов.

Технологическая подготовка, нормирование

Разработка технологических процессов, расчет норм расхода материалов, нормирование трудоемкости. Выпуск технологической и сводной документации.

Планирование и производство

Ведение портфеля заказов, формирование производственной программы, управление изменениями в производственной программе, расчет необходимых для изготовления ресурсов (материалы, трудоемкость и т.д.), контроль фактического изготовления, учет, предоставление сводных данных о текущем состоянии производства в различных разрезах.

Складской учет

Учет поступления, перемещения, выдачи и списания материальных ресурсов. Учет в натуральных единицах измерения и в учетных ценах. Возможность партионного и номерного (по серийным номерам) учета. Контроль остатков по складам, по работникам, по партиям, по серийным номерам.

Управление состояниями

Планирование и учет фактически выполненных работ связанных с конкретными экземплярами номенклатуры. Используется для планирования и учета ремонтов оборудования, выпущенной продукции и подобных задач.

TechnologiCS -- открытая система. При необходимости, возможна глубокая настройка под специфические требования конкретного предприятия или для интеграции с другими программными продуктами и системами. Для этого:

· имеется возможность разрабатывать собственные функции внутри TechnologiCS с использованием Microsoft VB Script;

· имеются штатные функции импорта (обеспечивают возможность начального наполнения БД) и экспорта (для передачи данных во внешние приложения) данных;

· большой набор API-функций позволяет разрабатывать: собственные приложения и пользовательские интерфейсы для работы с TechnologiCS, программы-интерфейсы для интеграции TechnologiCS с внешними приложениями, а также обеспечивает возможность напрямую обращаться к БД TechnologiCS из внешних приложений;

· средства для создания отчетов позволяют не только самостоятельно настраивать бланки и комплекты документов различной сложности и назначения, но и широко использовать возможности программных пакетов семейства Microsoft Office (представление данных в виде графиков и гистограмм, обработка информации внешними приложениями, применение скриптов и т.д.).

В то же время, благодаря системе обновлений TechnologiCS предприятия могут при желании переходить на новую версию ПО в течение нескольких часов, независимо от количества установленных клиентских мест, полностью сохраняя при этом все собственные настройки БД, функции, работоспособность созданных приложений и интерфейсов.

Технически система реализована по технологии 'клиент-сервер'. Сервер БД функционирует под управлением СУБД MS SQL или Interbase. И клиентские места, и сервер TechnologiCS нетребовательны к аппаратным ресурсам. Даже при большом числе одновременно работающих пользователей не создается большого сетевого трафика. Пример из практики: при работе с большими объемами данных (более 200 000 конструкторских спецификаций и технологических процессов) и большом (более 300) количестве одновременных подключений система устойчиво функционирует в локальной сети пропускной способностью 100 Mbit на персональных компьютерах 'офисного' класса.

2.3 Технологическая подготовка производства

Технолог выбирает в системе нужную деталь (узел) и переходит в режим редактирования ее технологического процесса. При выборе детали для работы возможны различные варианты:

· выбор детали (узла) непосредственно в БД системы (с использованием классификатора и средств поиска);

· выбор детали из спецификации или из режима отображения структуры (дерева) изделия;

· деталь может быть помещена на рабочий стол конкретному исполнителю (например, его руководителем) с соответствующими комментариями. В этом случае технолог выбирает деталь для работы из тех, что уже лежат у него на рабочем столе;

· из задания, сформированного с использованием подсистемы документооборота. В таком случае технолог получает электронный документ-задание, содержащий ссылку на деталь в БД, для которой необходимо разработать (отредактировать/проверить) технологический процесс.

Какой именно способ использовать в реальной работе -- зависит от принятого на конкретном предприятии порядка проведения ТПП с использованием TechnologiCS.

Прежде чем коснуться непосредственно процедуры разработки ТП, отметим некоторые особенности работы с электронными технологическими процессами в системе TechnologiCS.

Электронный ТП в системе TechnologiCS является не просто документом или файлом -- в первую очередь это структурированное описание процесса изготовления соответствующей детали (узла) с указанием последовательности и места выполнения технологических операций, применяемого оборудования и средств оснащения, необходимых материалов и норм их расхода, трудоемкости. С одной стороны, электронный ТП служит основой для автоматического формирования различных описывающих его документов (комплектов документов), а с другой -- для планирования и контроля производственного процесса.

В ТП содержится следующая основная информация: маршрут прохождения детали по цехам, материал заготовки, последовательность операций с указанием оборудования, выполняемых технологических переходов, необходимого инструмента и оснастки. На небольшом предприятии или в маленьком технологическом бюро и разработка ТП, и нормирование могут выполняться одним специалистом. На крупных заводах разработкой маршрута обычно занимается один отдел, материальным нормированием -- другой, непосредственно разработкой операционного ТП и подготовкой основной технологической документации -- третий, а нормированием трудоемкости -- четвертый. Система TechnologiCS поддерживает различные способы организации работы с электронным ТП, определяемые принятым на предприятии порядком проведения ТПП.

Насколько детально описывается в электронном виде технологический процесс, также зависит от требований конкретного предприятия и определяется в основном:

· требованиями к выпускаемой технологической документации;

· требованиями к полноте информации, которая заносится в систему на стадии технологической подготовки, с точки зрения дальнейшего использования электронных ТП для задач планирования и управления производством.

Заключение

Гибкость, большие функциональные возможности, встроенные средства для развития и модификации системы позволяют внедрять программу поэтапно, а также эффективно использовать ее совместно со специализированными программными продуктами (например, различными САПР).

Как и любое программное обеспечение, TechnologiCS предназначен для повышения эффективности работы, причем не только отдельных специалистов или служб, но и, что главное, предприятия в целом.

TechnologiCS - это современная единая электронная среда для совместной работы специалистов и подразделений предприятия, которые обеспечивают решение главной задачи: выпуск продукции. Система позволяет организовать на качественно новом уровне скоординированную работу конструкторов, технологов, нормировщиков, планово-экономической и производственно-диспетчерской службы, материально-технического снабжения, цеховых диспетчеров, технологов, вплоть до мастеров. Являясь ядром, обеспечивающим непрерывность информационного сопровождения процессов от разработки конструкции изделия до контроля его изготовления, TechnologiCS может органично дополняться встроенными модулями для автоматизации решения конкретных инженерных задач и сторонними специализированными приложениями (CAD/CAM/CAE-системами, расчетными модулями и программами и т.п.).

Идеология системы TechnologiCS предполагает активное использование электронных данных в единой информационной среде, а это означает:

· коллективную работу (в режиме реального времени) множества пользователей из различных служб с одной и той же или тесно взаимосвязанной информацией;

· использование единожды введенной информации о деталях, изделиях, материалах, технологических операциях и т.д. на всех стадиях производственного процесса - от разработки изделия до контроля его изготовления;

· возможность по-новому, намного более эффективно использовать техническую информацию не только в виде документов, но и в различных ее представлениях на экране и на бумаге - в виде сводных и детальных отчетов, диаграмм, таблиц и т.д.

Чтобы обеспечить все перечисленные возможности и при этом максимально сократить количество возможных ошибок, устранить необязательные проверки и согласования, упростить проведение изменений, пользователи системы работают с физически одной и той же базой данных нормативно-технической информации. Это набор электронных справочников, описывающих конкретное предприятие. Здесь собрана информация о том, какое оборудование имеется на предприятии, какие материалы используются, какой можно применять инструмент, какая имеется оснастка (в том числе собственного изготовления), какие применяются стандартные и покупные изделия. Электронные справочники могут содержать не только номенклатуру, но и всевозможные характеристики и параметры станков, инструмента, материалов, графические изображения, трехмерные модели и т.д.

Таким образом, главные отличия TechnologiCS -- процессно-ориентированная идеология и полнота функциональных возможностей системы. Задачи конструкторско-технологической подготовки, планирования, снабжения и управления производством рассматриваются не по отдельности, а как единый процесс, направленный на выпуск и совершенствование продукции. Возможности TechnologiCS позволяют работать в одной общей среде всем основным участникам процесса: от конструктора, который разрабатывает спецификацию изделия, до мастера, контролирующего процесс изготовления деталей непосредственно в цехе. В результате использование системы открывает возможность не просто компьютеризировать работу отдельных служб, а реорганизовать ее, сделать более эффективной, скоординированной, организованной на самом современном уровне [12].

3. Организационно-экономический раздел

Введение.

Новое или модернизированное устройство (прибор) будет находиться на уровне современной техники, если оно удовлетворяет не только эксплуатационным требованиям, но и требованиям технологичности конструкции, т.е. экономичности его изготовления в данных производственных условиях.

Важнейшими факторами, определяющими технологичность конструкции, являются:

· количество деталей в конструкции и их соотношение по конструктивному назначению;

· конструктивные формы деталей;

· степень использования в конструкции стандартных деталей и деталей из ранее выпущенных конструкций;

· количество применяемых марок и типоразмеров материалов и их расход на изделие;

· рациональное расчленение изделия на узлы и другие сборочные единицы.

Количественное соотношение деталей в конструкции или электрической схеме по их конструктивному назначению является важнейшим фактором технологичности, т.к. определяет экономичность конструктивной и пространственной компоновки изделий.

Экономичность конструкции можно повысить, если уменьшить общее количество деталей (элементов) в ней.

В создание РЭА, ее эксплуатацию, поддержание в рабочем состоянии и проч. вкладывается живой и овеществленный труд. В своей совокупности затраты труда образуют стоимостное свойство машины - ее экономичность. Показателем экономичности РЭА, может служить сумма затрат на проектирование, изготовление, реализацию, эксплуатацию, техническое обслуживание, ремонты, утилизацию.

Задача конструктора состоит в том, чтобы функциональные требования к РЭА оптимальным образом согласовались с её экономическими характеристиками.

В данном разделе дипломного проекта необходимо выполнить расчет сметы затрат на научно-исследовательскую разработку и расчет себестоимости опытного образца модулей коммутации линии. Модуль коммутации линии НГТУ.468345.110 состоит из платы с радиоэлементами и лицевой панели, прикрепленной к плате винтами. В модуле НГТУ.468345.110-01 присутствует также верхняя плата, прикрепленная к нижней винтами при помощи втулки. Эти модули в дальнейшем устанавливаются в корпус линейного коммутатора по направляющим. При этом передняя панель крепится к корпусу нетеряющимися винтами, а вилка, установленная на модуле соединяется с розеткой на кросс-плате коммутатора.

3.1 Расчет плановой себестоимости проведения НИР

Целью планирования себестоимости проведения НИР является экономически обоснованное определение величины затрат на её выполнение. В плановую себестоимость НИР включаются все затраты, связанные с её выполнением, независимо от источника их финансирования. Определение затрат на НИР производится путём составления калькуляции плановой себестоимости. Она является основным документом, на основании которого осуществляется планирование и учёт затрат на выполнение НИР.

Калькуляция плановой себестоимости проведения НИР составляется по следующим статьям затрат:

· материалы;

· спецоборудование для научных (экспериментальных) работ;

· основная заработная плата;

· дополнительная заработная плата;

· единый социальный налог;

· прочие прямые расходы.

1. Материалы.

На статью «Материалы» относятся затраты на сырьё, основные и вспомогательные материалы и комплектующие изделия, необходимые для выполнения конкретной НИР (за вычетом обратных отходов).

Таблица 3.1.1. Расчет затрат по статье «Материалы»

Материалы и другие материальные ресурсы	Единица измерения	Количество	Цена за единицу, руб	Сумма, руб
Бумага	Лист А4, шт	500	0,30	150
Набор канц. товаров	1 комплект	2	30	60
Картридж для принтера	шт.	2	280	560
Итого:	770

2. Спецоборудование для научных работ.

На статью «Спецоборудование для научных (экспериментальных) работ» относятся затраты на приобретение или изготовление специальных приборов, стендов, аппаратов и другого специального оборудования, необходимого для выполнения конкретной НИР.

Для разработки документации понадобятся 1 компьютер и 3 принтера (разных форматов). В течение 4 месяцев инженер-конструктор и технолог будет заниматься разработкой конструкторских и технологических документов, предназначенных для изготовления опытного образца.

Затраты на эксплуатацию комплекса технических средств (КТС) без учёта зарплаты персонала включают затраты на электроэнергию и затраты на материалы.

Таблица 3.1.2. Расчет затрат по статье «спецоборудование для научных работ»

Спецоборудование	Кол-во, шт	Цена за 1 день аренды, руб	Кол-во дней, шт	Сумма, руб
Компьютер	1	500	87	43500
Принтер	3	30	22	1980
Итого:	45480

Норма расхода электроэнергии на единицу продукции в натуральном выражении, необходимой для работы КТС, определяется по формуле:

Нэн = Мдв *Тштк, где

Мдв - выходная мощность КТС;

Тштк - время работы КТС.

Мощность, потребляемая каждым компьютером равна 150 Вт, принтером - 60 Вт, следовательно:

Норма расхода Нэн = (150Вт8ч)87+(60Вт8ч)22 = 114,9 кВт*ч.

Затраты на электроэнергию рассчитываются по формуле:

где НЭН - норма расхода энергии;

СЭН - стоимость единицы энергии (1кВч = 1,55 руб. для предприятий)

ЗЭН = 114,91,55 = 178 руб.

Итого: 45480 + 178 = 45658 руб.

3. Основная заработная плата производственного персонала.

К статье «Основная заработная плата» относится основная заработная плата научных сотрудников, инженерно-технических работников, лаборантов, чертёжников и рабочих, непосредственно занятых выполнением конкретной НИР, а также заработная плата работников нештатного состава, привлекаемых к её выполнению. Размер основной заработной платы устанавливается, исходя из численности различных категорий исполнителей, трудоёмкости, затрачиваемой ими на выполнение отдельных видов работ, и их средней заработной платы (ставки) за один рабочий день. Расчёт фонда оплаты труда производится, исходя из длительности этапов проведения НИР и состава рабочей группы при проведении каждого этапа. Расчёт длительности этапов проведения НИР происходит по установленным нормативам трудоёмкости НИР или по примерному соотношению продолжительности этапов НИР. Численность и состав группы специалистов, привлекаемых для выполнения каждого этапа, определяется с учётом сложности предстоящих работ руководителем разработки.

Исходными данными для расчёта является трудоёмкость отдельных видов работ по категориям работающих таблицы 3.2.3.

Таблица 3.1.3. Этапы НИР и их трудоемкость

Этап НИР	Должность исполнителя	Трудоемкость, чел/час
Анализ ТЗ	Ведущий инженер	50
Подготовка справочных данных	Инженер	40
Разработка электрической схемы	Инженер	110
Разработка пакета КД	Инженер-конструктор, технолог	700
Изготовление печатных плат	Инженер	40
Выполнение электромонтажа	Монтажник	130
Изготовление макета	Инженер	150
Испытание макета	Инженер	80
Отладка макета	Инженер	70
Отладка КД	Инженер	110
Итого:	1480

Для определения основной заработной платы на НИР принимаем: среднее количество рабочих дней в месяце - 22 рабочих дня;

продолжительность рабочего дня - 8 часов.

Основная заработная плата вычисляется:

где ЗП - основная заработная плата производственного персонала по НИР;

q - число профессиональных групп исполнителей;

Сi - усреднённая часовая тарифная ставка заработной платы одного работника профессиональной группы, руб./час;

Ti - нормативное время каждой профессиональной группы на выполнение своей работы во всей НИР.

Перечень профессиональных групп исполнителей НИР, усреднённые часовые ставки заработной платы работников каждой группы и коэффициенты, соответствующие удельному весу каждой профессиональной группы в трудоёмкости НИР, представлены в таблице 3.2.4:

Таблица 3.1.4. Усредненные часовые ставки исполнителей НИР.

Группы исполнителей НИР	Часовая ставка, руб/час	Трудоемкость, чел/час	Удельный вес трудозатрат в трудоемкости НИР
Ведущий инженер	80	50	0,03
Инженер	50	600	0,41
Инженер-конструктор, технолог	60	700	0,47
Монтажник	50	130	0,09

Таблица 3.1.5. Расчет основной заработной платы.

Этап НИР	Должность исполнителя	Часовая ставка, руб/час	Трудоемкость, чел/час	Всего, руб
Анализ ТЗ	Ведущий инженер	80	50	4000
Подготовка справочных данных	Инженер	50	40	2000
Разработка электрической схемы	Инженер	50	110	5500
Разработка пакета КД	Инженер-конструктор, технолог	60	700	42000
Изготовление печатных плат	Инженер	50	40	2000
Выполнение электромонтажа	Монтажник	50	130	6500
Изготовление макета	Инженер	50	150	7500
Испытание макета	Инженер	50	80	4000
Отладка макета	Инженер	50	70	3500
Отладка КД	Инженер	50	110	5500
Итого:	1480	82500

4. Дополнительная заработная плата.

На статью «Дополнительная заработная плата» относятся выплаты, предусмотренные законодательством за непроработанное время: оплата очередных и дополнительных отпусков, оплата времени, связанного с выполнением государственных и общественных обязанностей, выплаты вознаграждений за выслугу лет и др. Размер дополнительной заработной платы работников, непосредственно выполняющих НИР, определяется в процентах от их основной заработной платы. В научных учреждениях этот размер составляет примерно 10-12% от основной.

Получаем: 825000,12 = 9900 руб.

5. Единый социальный налог.

На статью «Единый социальный налог» относятся отчисления на оплату перерывов в работе по временной нетрудоспособности. Размер отчислений на социальное страхование определяется в процентах от суммы основной и дополнительной заработной платы работников, непосредственно выполняющих НИР. В научных учреждениях отчисления на социальное страхование составляет 26% от суммы основной и дополнительной заработной платы.

Получаем: (82500 + 9900)*0,26 = 24024 руб.

6. Прочие прямые расходы.

К ним относятся расходы на приобретение и подготовку материалов специальной научно-технической информации, оплата всех видов услуг связи, расходы на приобретение литературы, оплата услуг страховой и пожарной охраны, налоги, сборы, расходы по подготовке научных кадров. Прочие прямые расходы принимают равными 10% от основной заработной платы.

Получаем: 82500*0,1 = 8250 руб.

На основании полученных данных по отдельным статьям затрат составляется калькуляция плановой себестоимости в целом по НИР по форме приведённой в таблице 3.1.6 [13]:

Таблица 3.1.6. Калькуляция плановой себестоимости проведения НИР.

Статья затрат	Сумма , руб
1. Материалы	770
2. Спецоборудование для специальных работ	45658
3. Основная заработная плата	82500
4. Дополнительная заработная плата	9900
5. Единый социальный налог	24024
6. Прочие прямые расходы	8250
Итого:	171102

3.2 Расчет себестоимости опытного образца модуля коммутации линии НГТУ.468345.110.

Себестоимость опытного образца складывается из расходов по статьям:

· материалы;

· покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты;

· основная и дополнительная заработная плата основных производственных рабочих;

· отчисления на единый социальный налог;

· расходы на содержание и эксплуатацию оборудования;

· цеховые расходы;

· общезаводские расходы;

· внепроизводственные расходы.

1. Основные и вспомогательные материалы.

В этой статье учитываются все затраты на основные и вспомогательные материалы, используемые при разработке. Цены берутся без НДС.

Таблица 3.2.1. Расчет затрат на основные и вспомогательные материалы.

Наименование материалов	Ед. изм.	Кол.	Цена ед., руб.	Сумма, руб.
Проволока ММ-0,5	м	0,1	280,00	0,28
Пластмассовые стержни, листы
Полиэтилен высокого давления 15803-020	кг	0,005	184,80	0,92
Стержень эбонит Б-12	кг	0,002	150,00	0,30
Стеклотекстолит СФ-2-50Г-1,5 1кл	кг	0,06	184,80	11,09
Текстолит ПТК-1,5 сорт 1	кг	0,0003	117,90	0,04
Трубки
Трубка 305 ТВ-40 3,0, белая, 1 сорт	м	1	0,79	0,79
Трубка 305 ТВ-40 10,0 белая, 1 сорт	м	0,027	3,70	0,10
Материалы текстильные
Лакоткань ЛКМ-105-0,10 1с	м2	0,002	93,60	0,19
Лакоткань ЛКМ-105-0,15 1с	м2	0,0001	95,00	0,01
Нитки капроновые 13 КрП	м	0,15	0,10	0,02
Провода
Провод МГТФ 0,12	м	2,95	10,37	30,59
Провод ПЭТВ-1 0,16	кг	0,735	58,64	43,10
Прочие материалы
Лак УР-231 УХЛ2	кг	0,1	113,7	11,37
Лак АК-113 УХЛ1,2	кг	0,05	90,10	4,51
Припой ПОС-61	кг	0,02	316,54	6,33
Клей БФ-4	кг	0,006	119,00	0,71
Краска МКЭ черная	кг	0,03	35,00	1,05
Краска ЧМК-М-50 черная	кг	0,01	102,00	1,02
Эмаль ПФ-115 черная	кг	0,002	47,30	0,09
Герметик УТ-32	кг	0,002	41,52	0,08
Итого:				112,59

2. Покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты.

Таблица 3.2.2. Расчет затрат на комплектующие изделия и полуфабрикаты

Наименование	Кол-во, шт	Цена за единицу, руб	Сумма, руб
Резонаторы
РГ-05-14ГВ 4608К-МА-В	1	23,10	23,10
Конденсаторы
К10-17-в-М47-22 пФ±10%	2	16,80	33,6
К10-17-в-Н90-0,1 мкФ	2	9,71	19,42
К50-29-16В-220 мкФ	1	9,00	9,00
Микросхемы
5559ИН2Т	1	1670,88	1670,88
ATmega8515-16AI	1	110,00	110,00
ULN2803A	3	23,92	71,76
Реле
HFD2 / 012 M L2 Nil	6	26,68	160,08
Резисторы
С2-33Н-0,125-330 Ом ±5%-А-Д-В	2	0,12	0,24
С2-33Н-0,5-150 Ом ±5%-А-Д-В	1	0,30	0,30
С2-33Н-0,5-604 Ом ±1%-А-Г-В	1	1,00	1,00
Кнопки
Кнопка малогабаритная КМ1-1	2	40,00	80,00
Полупроводниковые изделия
Индикатор единичный 3Л341Б	2	7,00	14,00
Присоединительные изделия
Вилка DIN 41612C	1	40,56	40,56
Гнездо ГИ4	2	9,60	19,20
Штыревая линейка двухрядная PLD 80-G (четыре пары звеньев)	1	0,23	0,23
Штыревая линейка двухрядная PLD 80-G (три пары звеньев)	1	0,23	0,23
Крепежные изделия
Винт В.М2,5 - 6g x 10.36.013	2	0,85	1,7
Винт 2,5 x 6.01.019	18	0,85	15,3
Гайка М2,5 - 6Н.5.013	2	0,59	1,18
Шайба А.2,5.04.013	20	0,43	8,6
Герконы
МКА - 40142 гр.А (МДС 50-130А)	9	260,00	2340,00
Прочие изделия
PLUG-IN-UNIT2 3U 6HP AN/CR 20818-020	1	351,00	351,00
Итого:	4971,38

3. Основная заработная плата производственных рабочих.

Таблица 3.2.3. Основная заработная плата производственных рабочих

Вид работ	Средний разряд рабочих	Норма времени, ч	Часовая ставка, руб	Тарифная часовая плата, руб
Заготовительные	4	8	41,47	331,76
Слесарные	4	8	44,8	358,4
Изготовление плат	5	8	44,8	358,4
Монтажные	5	8	41,47	331,76
Сборочные	5	8	44,8	358,4
Наладочные	5	8	41,47	331,76
Итого:	2070,48

4. Дополнительная заработная плата рабочих.

Для производственных рабочих дополнительная заработная плата составляет 15% от основной заработной платы.

Итого: 0,15*2070,48=310,57

5. Единый социальный налог.

26% от суммы основной и дополнительной заработной платы.

Итого: 0,26*(2070,48+310,57)=619,07

6. Цеховые расходы.

150% от основной заработной платы.

Итого: 1,5*2070,48=3105,72

7. Общезаводские расходы.

120% от основной заработной платы.

Итого: 1,2*2070,48=2484,58

8. Внепроизводственные расходы.

5% от суммы первых 7 пунктов.

Итого: 0,05*13674,39=683,72

Таблица 3.2.4. Калькуляция себестоимости модуля коммутации линии

Статья затрат	Сумма, руб
1. Сырье и материалы	112,59
2. Покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты	4971,38
3. Основная ЗП	2070,48
4. Дополнительная ЗП	310,57
5. Единый социальный налог	619,07
6. Цеховые расходы	3105,72
7. Общезаводские расходы	2484,58
8. Внепроизводственные расходы	683,72
Итого:	14358,11

3.3 Расчет себестоимости опытного образца модуля коммутации линии НГТУ.468345.110-01.

Для данного образца значения пунктов 3 - 7 будут такими же. Рассмотрим пункты 1, 2 и 8:

1. Основные и вспомогательные материалы.

Таблица 3.3.1. Расчет затрат на основные и вспомогательные материалы

Наименование материалов	Ед. изм.	Кол.	Цена ед., руб.	Сумма, руб.
Шестигранник	кг	0,004	27,30	0,11
Проволока ММ-0,5	м	0,2	280,00	0,56
Пластмассовые стержни, листы
Полиэтилен высокого давления 15803-020	кг	0,005	184,80	0,92
Стержень эбонит Б-12	кг	0,002	150,00	0,30
Стеклотекстолит СФ-2-50Г-1,5 1кл	кг	0,108	184,80	19,96
Текстолит ПТК-1,5 сорт 1	кг	0,0003	117,90	0,04
Трубки
Трубка 305 ТВ-40 3,0, белая, 1 сорт	м	1	0,79	0,79
Трубка 305 ТВ-40 10,0 белая, 1 сорт	м	0,027	3,70	0,10
Материалы текстильные
Лакоткань ЛКМ-105-0,10 1с	м2	0,002	93,60	0,19
Лакоткань ЛКМ-105-0,15 1с	м2	0,0001	95,00	0,01
Нитки капроновые 13 КрП	м	0,15	0,10	0,02
Провода
Провод МГТФ 0,12	м	5,15	10,37	53,41
Провод ПЭТВ-1 0,16	кг	0,735	58,64	43,10
Прочие материалы
Лак УР-231 УХЛ2	кг	0,1	113,7	11,37
Лак АК-113 УХЛ1,2	кг	0,05	90,10	4,51
Припой ПОС-61	кг	0,02	316,54	6,33
Клей БФ-4	кг	0,006	119,00	0,71
Краска МКЭ черная	кг	0,03	35,00	1,05
Краска ЧМК-М-50 черная	кг	0,01	102,00	1,02
Эмаль ПФ-115 черная	кг	0,002	47,30	0,09
Герметик УТ-32	кг	0,002	41,52	0,08
Итого:				144,85

2. Покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты.

Таблица 3.3.2. Расчет затрат на комплектующие изделия и полуфабрикаты.

Наименование	Кол-во, шт	Цена за единицу, руб	Сумма, руб
Резонаторы
РГ-05-14ГВ 4608К-МА-В	1	23,10	23,10
Конденсаторы
К10-17-в-М47-22 пФ±10%	2	16,80	33,6
К10-17-в-Н90-0,1 мкФ	2	9,71	19,42
К50-29-16В-220 мкФ	1	9,00	9,00
Микросхемы
5559ИН2Т	1	1670,88	1670,88
ATmega8515-16AI	1	110,00	110,00
ULN2803A	3	23,92	71,76
Резисторы
С2-33Н-0,125-330 Ом ±5%-А-Д-В	2	0,12	0,24
С2-33Н-0,5-150 Ом ±5%-А-Д-В	1	0,30	0,30
С2-33Н-0,5-604 Ом ±1%-А-Г-В	1	1,00	1,00
Кнопки
Кнопка малогабаритная КМ1-1	2	40,00	80,00
Полупроводниковые изделия
Индикатор единичный 3Л341Б	2	7,00	14,00
Присоединительные изделия
Вилка СНП322-64асВ П3 1л-В	1	46,00	46,00
Гнездо ГИ4	2	9,60	19,20
Штыревая линейка двухрядная PLD 80-G (четыре пары звеньев)	1	0,23	0,23
Штыревая линейка двухрядная PLD 80-G (три пары звеньев)	1	0,23	0,23
Крепежные изделия
Винт В.М2,5 - 6g x 10.36.013	2	0,85	1,7
Винт В.М3 - 6g x 6.36.016	8	1,00	8,00
Винт 2,5 x 6.01.019	34	0,85	28,9
Гайка М2,5 - 6Н.5.013	2	0,59	1,18
Шайба А.2,5.04.013	36	0,43	15,48
Шайба 3 65 Г 016	4	0,80	3,20
Шайба А.3.04.016	8	0,80	6,40
Герконы
МКА - 40142 гр.А (МДС 50-130А)	17	260,00	4420,00
Прочие изделия
PLUG-IN-UNIT2 3U 6HP AN/CR 20818-020	1	351,00	351,00
Итого:	6934,82

8. Внепроизводственные расходы.

5% от суммы первых 7 пунктов.

Итого: 0,05*15670,09=783,5

Таблица 3.3.3. Калькуляция себестоимости модуля коммутации линии.

Статья затрат	Сумма, руб
1. Сырье и материалы	144,85
2. Покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты	6934,82
3. Основная ЗП	2070,48
4. Дополнительная ЗП	310,57
5. Единый социальный налог	619,07
6. Цеховые расходы	3105,72
7. Общезаводские расходы	2484,58
8. Внепроизводственные расходы	783,5
Итого:	16453,59

3.4 Экономический эффект для НГТУ.468345.110.

Годовой экономический эффект:

Э = С1 - С2 - 0,15*К/N = 100000-14358,11-0,15*171102/1 = 59976,59 руб.,

где С1, С2 - себестоимости старого и нового изделий;

K- смета затрат на НИР изделия;

N - число изделий в год.

3.5 Экономический эффект для НГТУ.468345.110-01.

Годовой экономический эффект:

Э = С1 - С2 - 0,15*К/N = 100000-16453,59-0,15*171102/1 = 57881,11 руб.

Из проведённого выше расчёта можно сделать вывод, что разработка и изготовление опытного образца модуля экономически целесообразны и выгодны, поскольку его полная стоимость в несколько раз дешевле существующих аналогов. Экономичность модуля по сравнению с аналогами достигается за счёт уменьшения числа покупных элементов и улучшения схемотехнического решения. За счет этого потребуется разработать меньший объём КД и ТД.

4. Раздел охраны труда

Введение

Охрана труда - это система законодательных актов, социально-экономических, организационных, технических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.

Опасными и вредными производственными факторами называют факторы, воздействие которых на работника может привести к его травме или профессиональному заболеванию.

Для правильной организации работы по обеспечению безопасных условий труда необходимо знать опасные и вредные факторы, характерные для рассматриваемых рабочего места, профессии или производства, природу их воздействия на человека.

Опасные и вредные производственные факторы по природе их действия подразделяются в основном на определяющие безопасность условий труда и безопасность трудового процесса.

К первым относятся опасные и вредные факторы физической, химической и биологической природы действия, ко вторым -- психофизиологической природы действия.

Физические факторы подразделяются на следующие группы:

· движущиеся машины, механизмы, незащищенные подвижные элементы оборудования, перемещающееся сырье, элементы конструкций, оборудования, исходные материалы, готовая продукция, падающие предметы;

· повышенная или пониженная температура поверхностей оборудования, материалов, воздуха рабочей зоны, строительных конструкций;

· повышенная или пониженная влажность, подвижность воздуха, его ионизация;

· повышенное напряжение электрического тока, повышенный потенциал статического электричества;

· повышенный уровень шума, вибрации и ультразвука;

· повышенный уровень ультрафиолетовой, инфракрасной радиации, электромагнитных, радиоактивных и других излучений;

· недостаточность естественного или искусственного освещения, повышенная яркость света, пульсация светового потока;

· острые кромки, заусенцы и шероховатости на поверхности оборудования и инструмента;

· расположение рабочих мест на значительной высоте от пола (земли).

При настройке и регулировке линейного коммутатора имеют значение преимущественно физические факторы. Рассмотрим технику безопасности при настройке и испытаниях линейного коммутатора [14].

4.1 Обеспечение мер безопасности при настройке и регулировке линейного коммутатора (КЛ)

Задачей техники безопасности является создание безопасных условий труда, полностью исключающих возможность травматизма (ушибы, ранения, ожоги, поражения электрическим током и т. п.). Причиной травматизма, как правило, являются не случайные обстоятельства, а постоянно существующие на рабочих местах факторы опасности, в отношении которых не были своевременно приняты необходимые меры по их устранению.
Большое значение в деле охраны труда работающих на производстве имеет также соблюдение требований промышленной санитарии, к числу которых относятся постоянное поддержание рабочих помещений и рабочих мест в чистоте, своевременное исключение воздействия вредных газов, пыли и шума, обеспечение заданных норм освещения, отопления и вентиляции. Мероприятия по выполнению правил техники безопасности и промышленной санитарии в значительной степени способствуют увеличению производительности труда работающих и повышению качества монтажа.

К настройке, регулировке и эксплуатации КЛ, а также к их установке могут быть допущены только те сотрудники, которые изучили правила техники безопасности (ТБ) и пожарной безопасности (ПБ), прошли собеседование или инструктаж.

Все операции по замене элементов в процессе эксплуатации КЛ должны выполняться в полностью обесточенной аппаратуре. Перед началом работ необходимо при помощи изолирующего щупа наложить переносное заземление на все детали устройства, где могут сохраняться заряды высокого напряжения.

Категорически запрещается допуск к любым работам на КЛ лиц, находящихся в состоянии алкогольного или наркотического опьянения.

Настройка, регулировка включенного КЛ должна производиться кнопками и тумблерами, выведенными на переднюю панель. Если необходимо провести регулировку КЛ под напряжением, должны строго соблюдаться следующие правила:

· регулировка должна производиться инструментом с изолированными ручками;

· лицо, производящее регулировку, должно быть в диэлектрических перчатках и стоять на изолирующем резиновом коврике;

· регулировка должна производиться одной рукой. Вторая рука должна находиться в это время за спиной;

· регулировка должна производиться под наблюдением второго лица, имеющего диэлектрические перчатки и знакомого с правилами оказания первой помощи при поражениях электротоком.

Во время грозы или при ее приближении эксплуатация КЛ должна быть прекращена, а аппаратура обесточена.

В соответствии с пунктом 16.1.1. СНиП 12-04-2002 при выполнении электромонтажных и наладочных работ следует предусматривать мероприятия по предупреждению воздействия на работников следующих опасных и вредных производственных факторов, которые связаны с характером работы:

· «повышенное напряжение в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека;

· расположение рабочего места вблизи перепада по высоте 1,3 м и более;

· вредные вещества;

· пожароопасные вещества;

· острые кромки, заусенцы и шероховатости на поверхности заготовок;

· подвижные части инструмента и оборудования;

· движущиеся машины и их подвижные части».

Согласно пункту 16.1.2. СНиП 12-04-2002 при наличии опасных и вредных производственных факторов, указанных в пункте 6.1.1 СНиП 12-04-2002, безопасность электромонтажных и наладочных работ должна обеспечиваться на основе выполнения содержащихся в организационно-технологической документации (ПОС, ППР и другое) следующих решений по охране труда:

«дополнительные защитные мероприятия при выполнении работ в действующих установках;

меры безопасности при выполнении пусконаладочных работ;

меры пожарной безопасности».

В помещениях, где проводится сборка КЛ, до начала работ по пайке необходимо закончить отделочные работы, провести испытания системы вентиляции, отопления и освещения.

В соответствии с пунктом 16.2.7. СНиП 12-04-2002 при протягивании кабеля через проемы в стенах работникам следует находиться по обе стороны стены, а расстояние от стены до крайнего положения рук работников должно быть не менее 1 метра.

Рабочее напряжение на вновь смонтированный КЛ подается по решению рабочей комиссии, а в случае необходимости устранения выявленных недоделок КЛ следует отключить и перевести в разряд недействующих путем отсоединения кабелей.

Неотключенные токоведущие части необходимо закоротить и заземлить на все время выполнения работ по ликвидации недоделок.

Соблюдение всеми сотрудниками технологической, производственной и трудовой дисциплины ведет к предупреждению и сокращению производственного травматизма [15].

4.2 Расчет искусственного освещения

Комфортность рабочего места неотделима от качественного освещения, благодаря нему можно быстро и правильно различить яркость, цвет и форму предметов обстановки или оборудования, с которым работает человек. При этом глаза не должны перенапрягаться и уставать. Чтобы достичь зрительного комфорта, нужно выдержать на определённом уровне множество светотехнических параметров: оптимальную освещённость, слепящее действие, гармоничное распределение яркости света по основным поверхностям помещения, правильную цветопередачу, тенеобразование и многое другое. Обеспечивают всё это грамотно выбранные светильники.

Неправильная эксплуатация осветительных установок в пожароопасных местах может привести к взрыву, пожару и несчастным случаям.

При освещении производственных помещений используют естественное освещение, создаваемое светом неба (прямым и отраженным), искусственное, осуществляемое электрическими лампами, и совмещенное, при котором в светлое время суток недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным. В спектре естественного (солнечного) света в отличие от искусственного гораздо больше необходимых для человека ультрафиолетовых лучей. Для естественного освещения характерна высокая диффузность (рассеянность) света, весьма благоприятная для зрительных условий работы. Естественное освещение подразделяют на боковое, осуществляемое через световые проемы в наружных окнах; верхнее, осуществляемое через аэрационные и зенитные фонари, проемы в перекрытиях, а также через световые проемы в местах перепада высот смежных пролётов зданий; комбинированное, когда к верхнему освещению добавляется боковое. По конструктивному исполнению искусственное освещение может быть двух типов: общее и комбинированное, когда к общему освещению добавляется местное, концентрирующее световой поток непосредственно на рабочих местах. Общее освещение подразделяют на общее равномерное освещение (при равномерном распределении светового потока без учета расположения оборудования) и общее локализованное освещение (при распределении светового потока с учетом расположения рабочих мест). Применение одного местного освещения внутри помещений не допускается.

К современному производственному освещению предъявляются высокие требования как гигиенического, так и технико-экономического характера:

· при организации производственного освещения необходимо обеспечить равномерное распределение яркости на рабочей поверхности и окружающих предметах;

· производственное освещение должно обеспечивать отсутствие в поле зрения работающего резких теней;

· для улучшения видимости объектов в поле зрения работающего должна отсутствовать прямая и отраженная блескость. Блескость - это повышенная яркость светящихся поверхностей, вызывающая нарушение зрительных функций (ослепленность), т.е. ухудшение видимости объектов;

· осветительные установки должны быть удобны и просты в эксплуатации, долговечны, отвечать требованиям эстетики, электробезопасности, а также не должны быть причиной возникновения взрыва или пожара;

Для помещения кузова автомобиля, в котором используется линейный коммутатор, определяющим фактором освещения является планировка помещения, включающая искусственное освещение, так как естественное освещение отсутствует (см. рис.4.2.1.).

Рис. 4.2.1. Схема освещения кузова автомобиля

Назначение искусственного освещения - создать благоприятные условия видимости, сохранить хорошее самочувствие человека и уменьшить утомляемость глаз. При искусственном освещении все предметы выглядят иначе, чем при дневном свете. Это происходит потому, что изменяется положение, спектральный состав и интенсивность источников излучения.

Источники света, применяемые для искусственного освещения, делят на две группы - газоразрядные лампы и лампы накаливания. Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения. Видимое излучение в них получается в результате нагрева электрическим током вольфрамовой нити. В газоразрядных лампах излучение оптического диапазона спектра возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов и паров металлов, а также за счет явлений люминесценции, которое невидимое ультрафиолетовое излучение преобразует в видимый свет.

При выборе и сравнении источников света друг с другом пользуются следующими параметрами:

· номинальное напряжение питания U (В);

· электрическая мощность лампы Р (Вт);

· световой поток, излучаемый лампой Ф (лм), или максимальная сила света J (кд);

· световая отдача Ф/Р(лм/Вт), т.е. отношение светового потока лампы к ее электрической мощности;

· срок службы лампы и спектральный состав света.

Задачи светотехнического расчёта:

· определение мощности ламп для получения заданной освещённости при выбранном расположении светильников;

· определение числа светильников известной мощности для получения заданной освещённости;

· определение расчётной освещённости при известном типе, мощности и расположении светильников.

При расчете искусственного освещения необходимо решить следующие вопросы:

· выбор типа источников света;

· выбор системы освещения (сочетание общего и местного освещения);

· выбор типа светильника с учетом характеристик светораспределения, конструктивного исполнения в соответствии с требованиями взрыво- и пожаробезопасности;

· выбор схемы расположения светильников. Основные требования при этом - доступность для обслуживания и освещение от светильников должно быть равномерным.

Для расчета общего равномерного освещения основным является метод светового потока.

Метод светового потока (коэффициент использования), учитывает световой поток, отраженный от потолка и стен [16].

Световой поток светильника с лампами накаливания рассчитывают по формуле:

Ф = (E*A*z*Кз)/(N*), где

E - заданная минимальная освещенность в соответствие с САНПИН 2.2.2/2.4.1340-03, лк. [17];

А - освещаемая площадь, кв.м.;

z - коэффициент неравномерности освещения;

Кз - коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности из-за загрязнения и старения лампы;

N - число светильников (намеченное до расчета);

- коэффициент использования осветительной установки, значение этого коэффициента определяется в зависимости от индекса помещения.

Индекс помещения рассчитывается по формуле:

I = (a*b)/(h*(a+b)), где

a и b - длина и ширина помещения, м;

h - расчетная высота, м.

Рассчитаем осветительную установку для освещения лаборатории, которая имеет следующие размеры и параметры:

длина a = 2,4 м.;

ширина b = 1,8 м.;

высота h = 0,5 м.;

коэффициенты отражения от потолка, стен, пола соответственно:

Qп.= 70%; Q стен= 50%; Q пола= 30%. Затенения рабочих мест нет.

Находим индекс помещения:

I = (a*b)/(h*(a+b)) = (2,4*1,8)/(0,5*(2,4+1,8)) = 2,05.

По справочнику выбираем индекс помещения I = 2. Принимаем коэффициент неравномерности освещения z = 1,15. Определяем необходимый световой поток: Ф = (300*4,32*1,15*1,25)/0,73 = 2552.

Для искусственного освещения кузова автомобиля выбираем лампу накаливания типа А мощностью 100 Вт и световым потоком Фл = 1350 лм в светильниках НБО06. Данный светильник имеет высокую светоотдачу и продолжительный срок службы.

В светильнике устанавливаем одну лампу. Тогда количество светильников:

N = Ф/(Фл*n) = 2552/(1350*1) = 1,9,

т.е. будем использовать 2 светильника.

Делаем параллельное расположение светильников так, чтобы ненужный светильник можно было выключать по мере его ненадобности [18].

Заключение. В разделе «Охрана труда» дипломного проекта были описаны меры безопасности, необходимые при настройке и регулировке линейного коммутатора и дан расчет искусственного освещения, требуемого при его эксплуатации.

Заключение

В результате проделанной работы разработана конструкция модулей коммутации линейного коммутатора, отвечающая всем указанным в ТЗ требованиям. Произведена компоновка модулей. Выбран способ размещения элементов на двух платах в модуле НГТУ.468345.110-01 и выбран способ крепления верхней платы к нижней. Конструкция модулей получилась ремонтопригодной и безопасной для эксплуатации.

В работе произведён расчёт вибропрочности узла печатной платы, определена её собственная и резонансная частота колебаний и выбран вариант крепления платы.

Далее сделан расчёт размерной цепи установки верхней платы на нижнюю, где был обеспечен необходимый зазор между краями монтажных отверстий верхней и нижней платы для установки винта.

Затем был сделан расчёт надёжности, по результатам которого была определена наработка на отказ и вероятность безотказной работы в течение 24 часов.

Также в работе произведено проектирование технологического процесса изготовления модулей, расчет экономической эффективности и безопасности эксплуатации.

В конечном итоге в КОМПАСе были разработаны необходимые чертежи: сборочные чертежи и спецификации, чертежи печатных плат, деталей, ведомости покупных изделий и электрические принципиальные схемы с перечнями элементов. Эти чертежи представлены на слайдах в PowerPoint.

Список литературы

1. Краткий справочник конструктора радиоэлектронной аппаратуры. Под ред. Р.Г. Варламова. М., «Сов. Радио», 1973. - 856 с.

2. Н.Филенко. Припои, флюсы, способы пайки. http://sterr.narod.ru/tech/pripoy.htm

3. Провода монтажные теплостойкие с изоляцией из фторопласта МГТФ, МГТФЭ. ТУ 16-505.185-71 http://www.niki.ru/production/opisanie/kab_mont/nv/mgtf/

4. ГОСТ 23751-86. Платы печатные. Основные параметры конструкции.

5. РД-50-708-91. Инструкция. Платы печатные. Требования к конструированию.

6. Типовой маршрут проектирования печатной платы в системе P-CAD. http://cadcity.ru/content/view/462/19/

7. В.Б. Карпушин. Вибрации и удары в радиоаппаратуре. М., «Сов. Радио», 1971.

8. ГОСТ 16320-80 “Цепи размерные. Методы расчета плоских цепей.”

9. С.Ф. Прытков. Надежность электрорадиоизделий. 2002 - 574 с.

10. «КОМПАС». Программное обеспечение для строительного проектирования. http://www.aist.com.ua/products/kompas/

11. Поверхностный монтаж (SMD). http://www.pantes.ru/pcb/smd

12. От конструкторской спецификации до выпуска изделия. 2000-2006, Consistent Software Distribution. http://www.technologics.ru/program/info/text_15781.html?tmp=12127515762

13. Технико-экономическое проектирование РЭС: Методическое пособие. http://window.edu.ru/window_catalog/pdf2txt?p_id=12083&p_page=5

14. Охрана труда и техника безопасности. http://www.znakcomplect.ru/

15. Электромонтажные и наладочные работы. http://rosec.ru/glavbuh/articles/22022007/index2.wbp

16. В. Лаврус. Искусственное освещение. http://n-t.ru/tp/it/io.htm

17. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. О введении в действие санитарно-эпидемиологических правил и нормативов.

18. Справочная книга по светотехнике. Под ред. Ю.Б. Айзенберга. М., Энергоатомиздат, 1983. - 472 с.

19. ГОСТ 29137-91. Формовка выводов и установка изделий электронной техники на печатные платы. Общие требования и нормы конструирования.

20. ГОСТ 23587-96. Монтаж электрический радиоэлектронной аппаратуры и приборов. Технические требования к разделке монтажных проводов и креплению жил.

21. ОСТ 107.9.4003-96. Покрытия лакокрасочные. Технические требования к технологии нанесения