Материал: Разработка схемы устройства для контроля цепи в действующей схеме энергоснабжения

·    предварительный,

·        окончательный.

Предварительный расчет выполняется на ранних стадиях проектирования с целью определения принципиальной возможности обеспечения заданной надежности, и для сравнительного анализа различных вариантов решения с точки зрения надежности.

Окончательный расчет производится, когда изделие уже полностью спроектировано с целью определения его надежности в реальных условиях эксплуатации

Для расчета надежности принципиальной схемы проектируемого изделия воспользуемся предварительным расчетом.

Предварительную надежность изделия определяем по формуле:

(t) = е-t*Λ

P(t) =e-6,966*10-6*103= 0,993034

Средняя наработка до отказа - время работы изделия до первого отказа - определяем по формуле:

ср = 1/ λ*10-6ср = 1/6,966*10-6 = 143554,407 (час.)

Находим вероятное число отказавших приборов (Х) за промежуток времени равный 1000 часам:

P(t) = (No - N)/t , где

- число исправных изделий к концу нормального периода работы или к какому-то времени t.- число изделий поставленных на испытание.

,993034 = (1000-X)/1000= 1000 - 993 = 7

Вывод: вероятность безотказной работы проектируемого изделия Р(t) = 0,993034 за промежуток времени равный 1000 часов работы. Это означает, что из 1000 изделий безотказно будут работать 993, а 7 могут отказать.

Время безотказной работы Тср = 143554,407 часов.

Таблица 2. 9 - Предварительный расчет надежности.

Рассчитаем эксплуатационную интенсивность отказов микросхемы К155ЛА3 входящей в схему:

Математическая модель для расчета интенсивности отказов микросхемы:

λэ = λ0(осг) * Kэ * Ксл * Кпопр * Кр , где

λэ - интенсивность отказа

λ0(осг) - интенсивность отказов при групповом ожидаемом среднем значении.

Кэ - коэффициент эксплуатации для наземной стационарной аппаратуры;

К сл - коэффициент сложности (зависит от количества элементов)

Ксл=1*10-6;

λ0(осг)= 0,24*10-6(1/ч.);

Кпопр= 0,4*10-6;

Кр=1;э=1,7*10-6;

λ э =0,24*10-6 * 1,7*10-6 * 1*10-6 * 0,4*10-6 * 1 = 0,1632*10-6 (1/ч.)

P(t) = е-Λt = 0,99984

Тср = 1000000/ 0,1632*10-6 = 6127450980,39 (час.)

Электрический расчет выходного каскада (ключа) на транзисторе VT1.

Исходные данные для расчета:

· На транзисторе КТ815А.

Iк мах.=1,5 А;

Iб=0,75 А;

Uк э=40 В;

h2 1=40-70;

Uк э нас.=0,8.

Рисунок 2.26 - Схема выходного каскада (ключа) на транзисторе VT1

· На микросхеме К155ЛА3

Uвых′≥2,4 B;

Uвых0=0,4 В;

Iпр=16 мА.

Iб на границе насыщения

3. Технологическая часть

Совокупность действий, в результате которых поступающий на предприятие материал и полуфабрикаты (покупные изделия) превращаются в готовое изделие, называется производственным процессом

Комплекс мероприятий, связанных с проектированием и освоением производства новых изделий или направленных на совершенствование производства уже выпускаемых изделий, называется технической подготовкой производства. Техническая подготовка производства включает в себя конструкторский и технологический этапы, а так же организационные мероприятия, связанные с планированием и контролем технической подготовки и освоением производстве Содержание и объем технической подготовки производства соответственно будут разными для нового и уже выпускаемого изделия.

Технологическая подготовка производства представляет комплекс работ по проектированию технологических процессов, их оснащению и установлению оптимальных норм трудовых и материальных затрат. Она охватывает все стадии производственного процесса.

Технологическая подготовка сборочного производства, являясь мастью технологической подготовки производства изделия в целом, включает следующие работы:

·    проектирование кинологического процесса сборки,

·        разработку системы контроля;

·        освоение технологического процесса;

·        составление нормативов трудовых и материальных затрат.

.1 Проектирование технологического процесса сборки

Технологический процесс сборки это часть производственного процесса сборки, в результате которой путем непосредственного соединения деталей и других комплектующих элементов между собой создается изделие, обладающее конструктивными параметрами и свойствами, предусмотренными техническими условиями.

Сборочная операция это законченная часть технологического процесса сборки, выполняемая над одним или над несколькими объектами сборки одновременно на одном рабочем месте непрерывно одним рабочим или бригадой рабочих.

Сборочным переводом называется непрерываемая часть операции, связанная с обеспечением соединения по одной или одновременно по нескольким сопрягаемым поверхностям с помощью одного или нескольким одновременно используемых рабочих инструментов без переналадки режимов работы оборудования.

.2 Исходные данные

Исходными материалами, необходимыми для разработки технологического процесса сборки, являются:

·    конструкторские документы на изделия (КД);

·        технические условия (ТУ);

·        годовая программа выпуска или размер партии;

·        руководящий технический материал (РТМ).

Основным конструкторским документом для электромеханических конструкции является сборочный чертеж документ, содержащий изображение изделия и другие данные, необходимые для его сборки и контроля. Для электрических и электронных приборов в качестве основных конструкторских документов используют электромонтажные чертежи, чертежи печатных плат и различные электрические схемы. Кроме того, необходимо иметь спецификации, таблицы проводов и другие конструкторские документы, разъясняющие устройство приборов, особенности сборки, регулировки и контроля.

В технических условиях содержатся следующие данные: назначение изделия; условия эксплуатации; технические требования; контроль; параметры контроля, методы и средства контроля, условия годности, периодичность контроля; условия приемки; маркировка; упаковка; хранение: транспортировка; особенности выполнения отдельных сборочных операций.

Основными руководящими техническими материалами (РТМ) являются ГОСТы, ЕСКД, ЕСТД, ЕСДП и ЕСТПП, кроме того, сюда относятся стандарты и нормали на инструмент и приспособления, каталоги на оборудование, нормативы по режимам обработки и нормам времени, справочники по допускам и посадкам. К РТМ также относятся материалы, характеризующие технические и технологические возможности производства, на котором предполагается выпуск изделий.

.3 Последовательность разработки

Разработка технологического процесса состоит из следующих этапов.

.     Определение сборочного состава изделия.

2.       Выбор организационной формы сборки.

.        Выбор метода сборки.

.        Разработка технологического маршрута.

.        Выбор оборудования.

.        Выбор нормальной и создание специальной технологической оснастки.

.        Выбор вспомогательных материалов

.        Установление режимов выполнения операций.

.        Определение разряда работы.

.        Определение норм времени

.        Оформление технологической документации.

Рассмотрим их на основании анализа конструкторских документов устанавливается сборочный состав изделия.

Изделие расчленяется на сборочные единицы (узлы), позволяющие вести сборку их независимо друг от друга, выделяются базовые детали, определяются источники комплектования элементов. Затем составляется схема сборочного состава. На схеме показывают элементы, входящие в состав изделия, и основные этапы сборки. В геометрических фигурах указывается наименование элементов, номер по спецификации, номер чертежа, количество элементов на одно изделие. В схеме могут быть указаны источники поступления элементов и сроки готовности различных ступеней сборки и изделия в целом. Схема имеет важное значение для дальнейшей разработки технологического процесса, ее можно использовать в качестве диспетчерского документа, по которому удобно следить за процессом производства изделия и принимать необходимые меры, если готовность тех или иных элементов не соответствует графику. В то же время схема сборочного состава не дает представления, о последовательности сборки и способах обеспечения соединений. Последовательность сборки, способы обеспечения, соединений, периодичность и содержание процесса регулировки, испытаний и контроля дает технологическая схема сборки. Такая схема может быть использована на рабочем месте сборщика как иллюстрация к технологической, карте сборки; выбор организационной формы сборки осуществляется с учетом конструктивных особенностей изделия, годовой программы выпуска, условий взаимозаменяемости и др. Выбор метода сборки производится исходя из требований взаимозаменяемости, принятой организационной формы сборки, экономической целесообразности и ступени сборки; разработка технологического маршрута предусматривает установление перечня и количества операций, их последовательность и содержание.

Перечень операций определяется исходя из конструктивных особенностей сборочной единицы, т. е. исходя из видов элементов и видов связей, входящих в состав изделия, а также с учетом видов соединений, применяемых в сборочной единице. Количество операций зависит от конструкций изделия, типа производства и принятой организационной формы сборки.

Последовательность выполнения операций зависит, прежде всего, от конструкции сборочной единицы, возможности расчленения изделия на отдельные узлы, последовательности узловой сборки и общей сборки изделия. Каждая последующая операция должна быть логическим продолжением предыдущей.

Содержание операции должно раскрывать способ установки сборочной единицы на рабочем месте, содержание переходов, последовательность их выполнения; оборудование рабочего места выбирается в соответствии с назначением сборочной операции. Большинство сборочных операций выполняется на сборочном верстаке или монтажном столе; технологическая оснастка включает в себя рабочий и мерительный инструмент, рабочие и контрольные приспособления. Сначала подбирается нормализованная технологическая оснастка и, если она не обеспечивает выполнения работы или требуемой производительности, проектируется и создается специальный инструмент и приспособления, пригодные для выполнения только определенной работы на определенном рабочем месте.

Для выполнения сборочных операций необходим вспомогательный материал, который не входит в спецификацию, но требуется для обеспечения сборки (материалы для промывки и сушки деталей, припой, флюс, клей и т. п.).

Режимы работы устанавливаются в зависимости от температуры, давления и

продолжительности операций (склеивание, пропитка) и подбираются по нормативам исходя из конкретных условий; разряд работы определяется по соответствующим нормативам, разработанным для различных видов работ и устанавливается для операции в целом и с ориентацией на наиболее сложный переход. Нормирование слесарно-сборочных работ представляет большую трудоемкость. В то же время большинство сборочных работ может быть сведено к ограниченному перечню рабочих приемов: завернуть винт, установить штифт, закрепить злектро-элемент на плате, паять проводник и т. д. На эти элементы сборки разработаны нормативные материалы применительно к определенному типу изделий и к конкретным условиям производства Нормативы служат основанием для разработки норм времени на отдельные рабочие приемы, технологические переходы и операции в целом, оформление технологической документации. Перечень технологической документации на сборочные, слесарно-сборочные и электромонтажные работы, а также порядок ее оформления регламентированы ГОСТ 3 1407-74 ЕСТД.

Спроектированный технологический процесс должен обеспечивать:

)     высокое качество собираемых изделий;

2)      установленное количество изготовляемых изделий в соответствии с размером партии или годовой программой выпуска;

)        высокую производительность труда;

)        выпуск изделий на минимальных производственных площадях;

)        минимальные трудовые затраты;

)        использование современных методов сборки и монтажа;

)        использование опыта новаторов производства;

)        минимальные капитальные затраты;

)        охрану труда;

)        наименьшую себестоимость выпускаемой продукции.

.4 Разработка системы контроля

Под системой контроля понимается комплекс организационных и технических мероприятий, исключающих выпуск изделий, не отвечающих требованиям технических условий.

Система контроля разрабатывается технологической службой на базе конструкторской документации, технических условий и технологического процесса сборки и согласовывается со службой технического контроля и представителями заказчика.

При этом устанавливаются параметры контроля, последовательность выполнения контрольных операций, средства контроля, виды контроля, методы и способы контроля, оформление документации технического контроля и др.

Существует два основных направления контроля.

Статистический контроль, фиксирующий качество выпускаемых изделий.

Профилактический контроль, направленный на предупреждение выпуска бракованной продукции.

Определить качество выпускаемой продукции можно проверкой линейных, электрических, физических параметров, а также специальных параметров, характеризующих точность и надежность работы приборов.Для этой цели при изготовлении приборов создается большой комплекс специальной контрольно-испытательной аппаратуры, которая используется не только в процессе производства, но и для регламентных проверок в процессе эксплуатации.