Устройство управления работой системы безопасности
Разработка устройства управления многофункциональной системы пожарной сигнализации на основе микроконтроллера PIC16F73. Конструкторско-технологический, электрический расчет элементов печатного монтажа. Экономические и потребительские показатели прибора.
Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 19.10.2010 |
Размер файла | 5,9 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Пользуясь формулой ( 6.1) рассчитаем массу нашей печатной платы:
(кг).
Определим коэффициент влияния (он учитывает массу ЭРЭ на печатной плате) пользуясь следующим выражением:
где mЭ - суммарная масса всех ЭРЭ на печатной плате, mЭ=30 г.
Рассчитаем КВ:
(5.2) |
Далее следует определить собственную частоту колебаний печатной платы:
(5.3) |
где D - цилиндрическая жесткость, определяется по формуле:
(5.4) |
где Е - модуль Юнга (Е=3.02*1010 Па);
- коэффициент Пуассона (=0.22).
Подставим эти значения в формулу (6.4):
(Н*м);
Определим , считая, что плата опирается по четырем сторонам:
;
=*g, где g - ускорение свободного падения (g=9.81).
Теперь подставим все найденные значения в выражение (5.3) и найдем собственную частоту колебания печатной платы:
(Гц).
Определяем амплитуду колебаний (прогиб) печатной платы при вибрации на частоте fс, при этом воспользуемся таким выражением:
(5.6) |
где n - коэффициент перегрузки (n=8). Рассчитаем это значение:
(мм).
Определим коэффициент динамичности, показывающий во сколько раз амплитуда вынужденных колебаний платы на частоте f отличается от амплитуды на частоте fС:
(5.7) |
где f - частота вибрации (f=50 Гц);
е--показатель затухания колебаний (для стеклотекстолита при напряжениях, близких к допустимым, принимают е=0.06).
Рассчитаем Кg:
.
Динамический прогиб в геометрическом центре ПП при её возбуждении с частотой f определяется:
(мм).
Определим эквивалентную этому прогибу равномерную распределенную динамическую нагрузку:
(5.8) |
где коэффициент С1 рассчитывается по такой формуле:
.
Подставим все значения в формулу (6.8) и найдем искомое значение:
(Па).
Максимальный распределённый изгибающий момент:
(5.9) |
где коэффициент С2 рассчитывается по такой формуле:
.
Подставим эти значения в формулу (6.9):
(Н).
Определим допустимое напряжение для печатной платы из стеклотекстолита:
(5.10) |
где T - предел выносливости материала печатной платы (для стеклотекстолита T=105МПа);
[n] - допускаемый запас прочности, [n]=2.
(МПа).
Проверим выполнение условия вибропрочности для печатной платы:
МПа << МПа.
Окончательный расчёт подтвердил, что ПП не нуждается в дополнительных опорах, амортизаторах или других элементах, необходимых для уменьшения перегрузок при действии вибрации. При воздействии заданной возмущающей частоты механическая прочность обеспечена и прогиб не превышает 20 % (допустимой нормы).
6. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ
Целью данного расчета является определение количественных значений основных показателей надежности по интенсивности отказов элементов.
Надежность - свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования (ГОСТ 27.002-83).
Событие, состоящее в частичной или полной утрате работоспособности системы и приводящее к невыполнению или неправильному выполнению тестов или задач, называют отказом (ГОСТ 16325-76).
Под безотказностью устройства понимают свойство непрерывно сохранять работоспособное состояние, т.е. соответствовать основным требованиям нормативно-технической и конструкторской документации.
Исходными данными для расчета показателей надежности типовых конструкций ЭВМ являются:
- схема электрическая принципиальная с указанием типов элементов, входящих в нее;
- режимы работы элементов (электрические, климатические и механические);
- значения интенсивности отказов всех типов элементов при номинальных и фактических режимах.
1. Из анализа логической схемы надежности определяется способ резервирования, используемый в изделии. Система является не резервированной.
Определяются интенсивности отказов элементов с учетом условий эксплуатации изделия:
(6.1) |
где лoi - номинальная интенсивность отказов;
k1 и k2 - поправочные коэффициенты в зависимости от воздействия механических факторов (вибраций и ударных нагрузок);
k3 - поправочный коэффициент в зависимости от воздействия влажности и температуры;
k4 - поправочный коэффициент в зависимости от давления воздуха;
ai(T,kн) - поправочный коэффициент в зависимости от температуры поверхности элемента (T) и коэффициента нагрузки (kн).
Пользуясь перечнем элементов и справочной литературой, определяем интенсивность отказов элементов и заносим эти значения в таблицу 6.1.
Таблица 6.1. Интенсивность отказов элементов печатного узла
Наименование элемента |
Тип элемента |
N |
л •10-7, 1/ч |
Кн |
ai(T,kн) |
|
Конденсатор |
C0805 |
25 |
0,3 |
0,1 |
0,05 |
|
Транзистор |
BC817 |
14 |
0,3 |
0,4 |
1 |
|
Разъёмные соединения |
4 |
0,2 |
1 |
1 |
||
Резистор |
R0805 |
65 |
0,02 |
0,1 |
0,03 |
|
Резистор подстроечный |
СП3-19Б |
2 |
0,05 |
0,1 |
1 |
|
Предохранитель |
4 |
1 |
1 |
1 |
||
Джампер |
1 |
2 |
1 |
1 |
||
Кнопка |
1 |
2 |
1 |
1 |
||
Стабилитрон |
2 |
0,2 |
1 |
1 |
||
Варистор |
4 |
0,2 |
1 |
1 |
||
Трансформатор |
2 |
0,2 |
1 |
1 |
||
Диоды |
31 |
2 |
1 |
1 |
||
Диодный мост |
1 |
0,3 |
1 |
1 |
||
Реле |
JZC-33FC |
1 |
0,5 |
1 |
1 |
|
Микросхемы |
PIC16F73 |
1 |
0,2 |
1 |
1 |
|
24LC01B |
1 |
0,2 |
1 |
1 |
||
LM317 |
1 |
0,2 |
1 |
1 |
||
KPEH5A |
1 |
0,2 |
1 |
1 |
||
PC457 |
1 |
0,2 |
1 |
1 |
||
Резонаторы кварцевые |
HC49SM |
1 |
0,25 |
1 |
1 |
|
Печатная плата |
ДПП |
2 |
1 |
1 |
1 |
|
Провода соединительные |
МГВ-0,75 |
10 |
0,2 |
1 |
1 |
|
Пайка выводов |
600 |
0,005 |
1 |
1 |
Раскроем обозначения в таблице:
Оi - интенсивность отказов элементов (1/ч);
КН - коэффициент нагрузки:
для конденсаторов:
(6.2) |
для резисторов:
(6.3) |
для диодов:
(6.4) |
для транзисторов:
(6.5) |
ai(T,kн) - поправочный коэффициент в зависимости от температуры поверхности элемента и коэффициента нагрузки.
Таблица 6.2. Коэффициенты влияния механических воздействий.
Условия эксплуатации |
Вибрация К1 |
Ударные нагрузки К2 |
Суммарные воздействия KУ |
|
Лабораторные |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
|
Стационарные |
1,04 |
1,03 |
1,07 |
|
Корабельные |
1,3 |
1,05 |
1,37 |
|
Автофургонные |
1,35 |
1,08 |
1, 46 |
|
Железнодорожные |
1,4 |
1,1 |
1,54 |
|
Самолетные |
1,46 |
1,13 |
1, 65 |
Таблица 6.3. Коэффициент влияния климатических условий
Влажность, % |
Температура, °С |
K3 |
|
60…70 |
20…40 |
1,0 |
|
90…98 |
20…25 |
2,0 |
|
90…98 |
30…40 |
2,5 |
Таблица 6.4. Коэффициент влияния атмосферного давления.
Давление, кПа |
К4 |
Давление, кПа |
К4 |
|
0,1…1,3 |
1,45 |
32,0…42,0 |
1,2 |
|
1,3…2,4 |
1,40 |
42,0…50,0 |
1,16 |
|
2,4…4,4 |
1,36 |
50,0…65,0 |
1,14 |
|
4,4…12,0 |
1,35 |
65,0…80,0 |
1,1 |
|
12,0…24,0 |
1,3 |
80,0…100,0 |
1,0 |
Необходимые для расчетов коэффициенты выбираем из вышеприведенных таблиц.
k1 = 1,04 - т.к. условия эксплуатации прибора стационарные;
k2 = 1,03 - т.к. условия эксплуатации прибора стационарные;
k3 = 1 - температура 20…40°С, влажность 60…70%;
k4 = 1 - давление 80…100 кПа.
2. Найдем результирующую интенсивность отказов:
(1/ч).
Найдем результирующую интенсивность отказов c учетом поправочных коэффициентов
(1/ч).
3. Определим среднее время наработки на отказ:
(часов).
4. Рассчитаем вероятность безотказной работы на протяжении 1 года:
.
Построим график зависимости :
Рис.6.1. График зависимости
5. Найдем вероятность отказа нашего прибора через 1 год:
7. ТЕХНОЛОГИЯ ТРАФАРЕТНОЙ ПЕЧАТИ
Трафаретная печать является важным технологическим процессом для создания рисунков на основе эмалей и паст. В качестве основы используют фольгированные или нефольгированные синтетические и керамические материалы, в качестве резистов - синтетические лаки, в качестве паст для печати - композиции, состоящие из связующего, растворителей и мелкодисперсной основы (например, порошков металлов). Резисты, как правило, используются для создания технологических слоев при травлении и металлизации, в виде масок для пайки, коррозионно-защитных покрытий и маркировки. Пасты для печати, вжигаемые при температуре выше 1000 ?С, применяют для изготовления электрических элементов, резисторов, конденсаторов. На рис.7.1 представлена технологическая схема процесса изготовления печатных плат методом трафаретной печати
Рис.7.1. Технологическая схема процесса трафаретной печати
Рисунок 7.2 иллюстрирует принцип трафаретной печати.
Рис. 7.2. Принцип трафаретной печати
1-давление ракеля; 2-направление движения ракеля; 3-рама; 4-фиксатор подложки; 5-подложка; 6-основание; 7-паста; 8-трафарет; 9-напечатанная структура; 10-зазор; 11-ракель.
Эластичный ракель, движущийся вдоль трафарета, продавливает через отверстия в нем пасту к поверхности подложки. Подложка устанавливается на плоском основании, трафарет закрепляется в раме, которая может подниматься.
Качество слоя при трафаретной печати зависит от большого числа факторов. Важнейшими из них являются:
*материал, частота плетения (или шаг и размеры отверстий) и натяжение трафарета, тип маскирования;
*состав и свойства резиста;
*метод печати (контактная или неконтактная);
*режим работы и оборудование (угол касания, установка рамы, скорость движения ракеля и т. д.);
*состояние подложки (плоскостность, шероховатость, чистота поверхности).
Сетчатые трафареты изготавливают из нейлоновой полиэфирной сетки на основе моноволокна с толщиной нити 40 мкм и частотой плетения 80-200 нитей/см или сетки из нержавеющей стали с толщиной проволоки 30-50 мкм и частотой плетения 60-160 проволок/см, которые натягиваются с удлинением 4--5% для нейлона, 2% для полиэфира или упруго для нержавеющей стали с помощью механических или пневматических приспособлений на стабильные металлические, реже деревянные рамы. Необратимое изменение размеров вследствие вытягива-ния ниток ведет к уменьшению сроков службы синтетических трафаретов по сравнению с металлическими.
Для создания негативных сетчатых трафаретов могут быть использованы методы с прямым и косвенным нанесением эмульсии. В первом случае ячейки сетки заполняются эмульсией, чувствительной к ультрафиолетовому излучению. При экспонировании через фотошаблоны эмульсия затвердевает, а незасвеченные места селективно растворяются . При этом методе ячейки сетки или полностью открыты или полностью закрыты, т. е. получение структур, пересекающих ячейки невозможно. При косвенном методе фоточувствительные пленки экспонируются на пленочном основании и только после проявления в размягченном состояния переносятся под давлением на сетку. После сушки растворяют пленочное основание. Этим методом можно получать структуры, пересекающие ячейки.
Особо точные шаблоны выполнят из металлической фольги, на одной стороне которой вытравливается нужный рисунок, а на противоположной - тонкая сетчатая структура (рис.7.3.).
Рис. 7.3. Сетчатые трафареты, изготовленные методами прямого нанесения эмульсии: (а), косвенного нанесения эмульсии (б); 1 - фоторезист; 2 - сетка.
Рис. 7.4. Металлические маски, изготовленные методом травления
1- рисунок печатной платы: 2 - сетка.
Вязкость резистов и содержание в них твердых веществ во многом определяют процесс печати и качество слоев. Их тиксотропность должна быть такой, чтобы обеспечивалась воспроизводимость структуры, т. е не расплывались требуемые контурные линии. Содержание твердых веществ определяет толщину слоя, а, следовательно, и устойчивость слоя к химическим растворам. Современные резисты для трафаретной печати позволяют получать проводники (и зазоры между ними) шириной не менее 0,2 мм.
Между неконтактным и контактным методами трафаретной печати - имеется существенное отличие. В первом случае трафарет, который может быть изготовлен косвенным или прямым методом, располагают на определенном расстоянии от поверхности подложки. Ракель прижимает трафарет к участиям, на которые наносится паста, а упругие напряжения обеспечивают его отделение от подложки непосредственно за ракелем. Зазор между подложкой и трафаретом в зависимости от размеров последнего равен 0.3--3 мм. Напротив, при контактном методе, для которого лучшими являются металлические маски, их плотно прижимают к поверхности подложки и поднимают только после окончания движения ракеля.
При невысоких требованиях к точности рисунка и качеству слоёв, а также при небольших партиях применяют простые устройства для трафаретной печати, в которых рама с трафаретом относительно подложки устанавливается с помощью специальных выступов или фиксирующих штифтов, а ракель перемещается вручную. Так как в электронике часто необходимо обеспечить высокую точность совмещения печатного рисунка относительно контура подложки или нескольких печатных рисунков относительно друг друга при высоком качестве слоев и большой производительности, то применяют, как правило, полуавтоматические установки для нанесения паст. На рис.7.7 показана одна из таких установок с подвижным столом, обеспечивающая печатный формат до 650х900 мм.
Рис.7.5. Полуавтоматическая установка для трафаретной печати
Важнейшими конструктивными элементами установок для нанесения паст являются подвижный механизм, в котором устанавливается печатная рама, устройство привода к управлению ракелем, устройства фиксирования подложек и установки трафаретов относительно поверхности печати. Механизм установки рамы может закрепляться следующим образом:
*на петлях с поворотом;
*в осевых подшипниках с поворотом;
*горизонтально в четырех точках с вертикальный движением;
*горизонтально со сдвиговым вертикальным движением.
Критериями оценки различных конструкции являются: время установка и съема, отсутствие пыли и поведение краски в трафарете при повороте рамы.
Ракель представляет собой прямоугольную заточенную полосу резины с твердостью 45--66 единиц по Шору, установленную таким образом, что обеспечивается ее плоскопараллельное движение по отношению к подложке под углом 60--70°. Наиболее сложными при этом являются свободные от вибраций установка и снятие ракеля и равномерная скорость его перемещения. Ракелем можно управлять механически на основе цепной передачи. Однако возникающее при этом толчкообразное движение требует применения массивных рам или дополнительных тормозных устройств. Вторым вариантом является пневматическое управление ракелем, однако неравномерность давления приводит к колеблющейся скорости перемещения, которая ухудшает качество печати. Наиболее равномерную работу обеспечивает гидропневматическое управление, которое, однако, вследствие конструктивных трудностей и высокой стоимости применялось до сих пор в небольшом количестве установок.
Рис.7.6. Удаление сетчатого трафарета при неконтактной печати.
а - в направлении печати; б - в поперечном направлении; 1 - рама; 2 - подложка; 3 - основание;4 - трафарет; 5 - ракель; lтр - длина трафарета; bтр - ширина трафарета; ?lтр - удлинение трафарета в направлении печати; ?bтр - удлинение трафарета в поперечном направлении; атр - зазор между подложкой и трафаретом; bр - ширина ракеля.
После установки подложек с помощью направляющих ребер или установочных штифтов их фиксация на основания производится посредством вакуумного присоса. Установка сетчатого трафарета относительно подложек основана на перемещении рамы и основания; при этом с помощью точных индикаторов длины возможно перемещение в микрометровом диапазоне.
Последующее рассмотрение допусков, определяемых процессом печати, должно наглядно показать трудности соблюдения небольших допусков на погрешности геометрических размеров и взаимного расположения элементов печати. При неконтактной печати сетка прогибается ракелем до соприкосновения с подложкой и испытывает обратимое удлинение, зависящее от положения ракеля (рис.7.6а). Напротив, растяжение сетчатого трафарета поперек движения ракеля почти не зависит от положения ракеля (рис.7.6б). Так как используют жесткие рамы, то воздействуют эти удлинения исключительно на трафарет, искажая в значительной степени рисунок схемы. Благоприятное воздействие оказывает упругое крепление трафарета (пневматическое натяжение, использование эластичных прокладок), а также такие размеры его, которые по сравнению с рисунком ПП относительно велики. При печати сетчатый трафарет вследствие силы трения, вызываемой движением ракеля, подвергается дополнительному растягивающему воз-действию. Сила трения зависит от большого числа факторов (типа трафарета, открытой поверхности, вязкости пасты, твердости и заточки ракеля) и характеризуется удельным коэффициентом трения трафарета.
Исследования, проведенные в условиях производства, позволили установить относительные погрешности рисунка изделия (ПП или ИМ) по сравнению с рисунком трафарета в продольном и поперечном направлениях
,
где - длина контрольного участка рисунка изделия; - длина контрольного участка рисунка трафарета.
Рассмотренные удлинения сетчатого трафарета оказывают большее влияние на погрешность взаимного расположения элементов рисунка изделия, чем на погрешность формы. Величина, на которую расширя-ется при печати элемент рисунка изделия вследствие растекания пасты, зависит от следующих параметров:
*вязкости пасты, которая благодаря испарению изменяется со временем;
*количества пасты на единицу длины;
*типа и толщины сетки;
*открытой площади поверхности трафарета по сравнению с его общей площадью;
*ширины печатных элементов;
*чистоты и шероховатости подложки;
*смачивающих свойств пасты на поверхности подложки.
Возникающие изменения ширины лежат в диапазоне от -20 до +120 мкм.
8. ЭКОНОМИКО-ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ РАЗДЕЛ
8.1 Основные показатели
Основные технико-экономические и потребительские показатели устройства управления работой системы безопасности.
Основными технико-экономическими и потребительскими показателями цифрового устройства управления работой системы безопасности являются:
* Цена изделия;
* Массогабаритные характеристики;
* Чисто технические характеристики, такие как потребляемая мощность, напряжение питания т. д.;
* Время наработки на отказ, от которого зависят срок службы и гарантия на изделие;
* Надежность;
* Экономичность, т. е. потребляемая электроэнергия
8.2. Оценка уровня качества прибора.
Выходные положения
Оценка уровня качества прибора проводится с целью анализа сравнения и определения наиболее выгодного в техническом плане варианта инженерного решения.
Для каждого варианта технического решения рассчитывается коэффициент технического уровня.
Кт.р.j=?цijBij (8.1)
где цij - коэффициент значимости i-ro параметра качества j--го варианта,
Bij - оценка i-ro параметра качества j-ro варианта в балах
n - количество параметров изделия
Наилучшим вариантом будет тот, в котором коэффициент технического уровня максимален.
При наличии количественной характеристики свойств изделия коэффициент технического уровня можно определить по формуле:
Кт.р=?цiqi (8.2)
Обоснование системы параметров изделия и определение относительных показателей качества
На основании данных про основные функции прибора, требований покупателя к нему и условий эксплуатации прибора, определяем основные параметры изделия. Система параметров, принятая к расчетам, должна в полной мере охарактеризовать потребительские качества прибора (его предназначение, надежность, экономическое потребление ресурсов и т.д.).
Определяем относительный показатель качества q; по формулам:
qi=PHi/PБi (8.3)
qi=PБi/PHi (8.4)
где PHj и PБj - числовые значения i-ro параметра соответственно нового и базового изделий.
Формула (8.3) используется, когда при расчетах относительных показателей качества, когда увеличение величины параметра ведет к улучшению качества прибора и формула (8.4) - когда с возрастанием величины параметра качество изделия ухудшается.
Таблица 8.1 - Числовые значения по всем параметрам
Параметр |
Числовое значение параметра изделия |
|||
Новое устройство |
Кварц |
Сигнал-ВК-4П |
||
Информационная емкость (количество ШС), шт |
4 |
1 |
4 |
|
Величина напряжения в шлейфе в дежурном режыме, В |
12 |
16 |
24 |
|
Обьем энергонезависимой памяти, Кб |
2 |
1 |
2 |
|
Мощность, потребляемая от сети переменного тока, ВА |
15 |
8 |
30 |
|
Масса прибора, кг |
1,6 |
1,8 |
2 |
Определение коэффициентов важности
Коэффициент важности того или иного параметра определяют установлением численных значений, определяющих важность (приоритет) технических параметров, а, следовательно, и степень общественной полезности каждого технического параметра. Коэффициент важности каждого параметра обычно определяют на основе экспертизы.
Объективность экспертных оценок предопределяет правильность оценки качества товара, поэтому экспертами следует назначать эрудированных специалистов, хорошо знающих специфику производства и главным образом особенности применения данного товара.
Выберем важнейшие параметры, которые характеризуют качество изделия:
Х1 - Информационная емкость (количество ШС)
Х2 - Величина напряжения в шлейфе в дежурном режиме
Х3 - Обьем энергонезависимой памяти
Х4 - Мощность, потребляемая от сети переменного тока
Х5 - Масса прибора
После детального обсуждения и анализа каждый эксперт оценивает степень важности параметров путем присвоения им рангов:
Таблица 8.2 Ранги параметров по оценкам экспертов.
Параметр |
Сумма рангов Ri |
Отклонение Дi |
Д2i |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|||||
Х1 |
4 |
5 |
3 |
3 |
4 |
19 |
4 |
16 |
|
Х2 |
3 |
2 |
1 |
2 |
1 |
9 |
-6 |
36 |
|
Х3 |
1 |
1 |
2 |
1 |
2 |
7 |
-8 |
64 |
|
Х4 |
5 |
4 |
5 |
5 |
5 |
24 |
9 |
81 |
|
Х5 |
2 |
3 |
4 |
4 |
3 |
16 |
1 |
1 |
|
Сумма |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
75 |
0 |
198 |
Определение возможности использования результатов ранжирования
параметров для дальнейших расчетов производят на основании расчета коэффициента координации экспертных оценок. Для этого:
а) Определяют сумму рангов каждого показателя:
Ri=?ril (8.5)
где ril ранг i-ro параметра, определенный 1-м экспертом;
N -- число экспертов.
б) определяют среднюю сумму рангов:
T=Rij/n (8.6)
в) определяют отклонение суммы рангов каждого параметра от средней суммы рангов:
Дi=Ri•Т (8.7)
г) считают квадрат отклонения по каждому параметру и общую сумму квадратов:
S=?Д2i (8.8)
S=198
д) определяют коэффициент согласования:
W=12S/N2(n3-n) (8.9)
W=12*198/25(125-5)=2376 /3000=0,792
Так как W>WH то определенные данные заслуживают на доверие.
Используя полученные от каждого эксперта результаты ранжирования параметров проводится попарное сравнение всех параметров:
Таблица 8.3 - Попарное сравнение всех параметров
Параметры |
Эксперты |
Результат |
Числовое значение |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||||
Х1,Х2 |
< |
< |
< |
< |
< |
< |
0,5 |
|
Х1,ХЗ |
< |
< |
< |
< |
< |
< |
0,5 |
|
Х1,Х4 |
> |
> |
> |
> |
= |
> |
1,5 |
|
Х1,X5 |
= |
< |
< |
< |
< |
< |
0,5 |
|
Х2,ХЗ |
= |
> |
= |
= |
= |
= |
1,0 |
|
Х2,X4 |
> |
> |
> |
> |
< |
> |
1,5 |
|
Х2,X5 |
> |
> |
= |
> |
= |
> |
1,5 |
|
ХЗ,X4 |
< |
< |
< |
< |
> |
< |
0,5 |
|
ХЗ,Х5 |
> |
< |
> |
< |
> |
> |
1,5 |
|
Х4,X5 |
< |
< |
< |
< |
< |
< |
0,5 |
На основании принятой системы сравнения и полученных числовых значений составляем квадратную матрицу:
A=||ai,j|| (8.10)
где: ai,j - числовое значение оценки, определяющее степень превосходства i-ro параметра над j-тым.
После заполнения матрицы оценок находится сумма элементов bi по строкам для каждого показателя и подсчитывается общая сумма оценок по столбцу.
Bi=?ai,j (8.11)
где: n - число оцениваемых параметров;
ai,j -- элементы матрицы сравнения параметров
Значение коэффициента Рi, на первом этапе для каждого параметра определяется как отношение соответствующей частной суммы по строкам к общей сумме по столбцу:
цi=bi/? bi (8.12)
где: bi- вес i-го параметра по результатам экспертных оценок;
n - число оцениваемых параметров;
С целью получения более достоверной оценки приоритета делается второй этап расчета. Для этого по каждому показателю по строкам находим сумму произведений на соответствующие частные суммы по столбцу, полученному на первом этапе.
bi=ai1•b1+ai2•b2+...+ain•bn (8.13)
где: bi - весомость i-го параметра, определенная на предыдущем шаге;
bi - весомость i-ro параметра, определенная на текущем шаге;
n - число оцениваемых параметров;
aij - элементы матрицы сравнения параметров.
Формулы для расчета относительной оценки на втором и последующих шагах:
цi= bi/? bi (8.14)
где: bi - весомость i-го параметра, определенная на предыдущем шаге;
bi - весомость i-го параметра, определенная на текущем шаге;
n - число оцениваемых параметров;
Относительные оценки (цi), рассчитываются до тех пор, пока последующие значения будут незначительно отличатся от предыдущих (различие составит менее 5 %).
Опыт оценки весомости показателей качества доказывает, что обычно достаточно трёх шагов расчета.
Результаты расчета приоритета всех показателей сведены в табл. 8.4:
Таблица 8.4 - Приоритеты всех показателей
Показатель |
1-я итерация |
2- я итерация |
||||||||
XI |
Х2 |
ХЗ |
Х4 |
Х5 |
Ві |
Ві ` |
||||
XI |
1 |
0,5 |
0,5 |
1,5 |
0,5 |
4 |
0,167 |
19 |
0,163 |
|
Х2 |
0,5 |
1 |
1 |
1,5 |
1,5 |
5,5 |
0,229 |
27 |
0,232 |
|
ХЗ |
0,5 |
1 |
1 |
0,5 |
1,5 |
4,5 |
0,188 |
22 |
0,189 |
|
Х4 |
1,5 |
1,5 |
0,5 |
1 |
0,5 |
5 |
0,208 |
24 |
0,206 |
|
Х5 |
0,5 |
1,5 |
1,5 |
0,5 |
1 |
5 |
0,208 |
24,5 |
0,210 |
|
Сумма |
24 |
1 |
116,5 |
1 |
Таблица 8.4 - Сравнение значений параметров устройств
Параметр |
Числовое значение параметра изделия |
||
Новое устройство |
Кварц |
||
Информационная емкость (количество ШС), шт |
4 |
1 |
|
Величина напряжения в шлейфе в дежурном режиме, В |
12 |
16 |
|
Объем энергонезависимой памяти, Кб |
2 |
1 |
|
Мощность, потребляемая от сети переменного тока, ВА |
15 |
8 |
|
Масса прибора, кг |
1,6 |
1,8 |
Рассчитываем по формуле (8.2) коэффициент технического уровня:
Кт.р. = 0,163*4 + 0,232*0,75 + 0,189*2+0,206*1,875+0,21*0.89 =
=0,652+0,174+0,378+0.38625+0,1869=1,78
Если КТ.Р > 1, тогда новый прибор превышает аналог по конкурентоспособности, если КТ.Р = 1 - находится на одном уровне. Произведенными расчетами, было доказано, что разрабатываемое устройство не уступает существующим аналогам, а по некоторым параметрам схож с ними и даже превышает, и можно с уверенностью сказать, что прибор будет конкурентоспособным .
8.3 Расчет себестоимости прибора
Расчет себестоимости проектируемого изделия предполагает составление калькуляции согласно установленному в списке статей затрат. Калькуляцию будем проводить для всего прибора. Тип производства - массовое.
Сырье и материалы.
Затраты на приобретение материалов вычисляются на основе норм их использования и цен, с учетом транспортно-заготовительных затрат.
См=Кт.з?qBMi Ц мi (8.15)
где qBMi - норма затрат i-того материала на единицу продукции, гр;
Цmi - цена единицы i-того материала;
Кт.з. - коэффициент транспортно-заготовительных затрат (Кт.з = 1,05-1,1).
Расчеты представим в виде таблицы:
Таблица 8.5 - Затраты на сырье и материалы
Материал |
Марка |
Ед. измер. |
Норма затрат |
Цена единицы, грн |
Сумма, грн |
|
1.Стеклотекстолит 2.Припой и флюс |
СТ2 ПиФ7 |
Кг Кг |
0,03 0,005 |
25 10 |
0,75 0,05 |
|
Всего |
0,8 |
|||||
Транс. затраты |
ДТ |
Литр |
0,00002 |
1,7 |
0,01 |
|
Всего |
1,61 |
Покупные комплектующие, полуфабрикаты, работы
Расчет аналогичен предыдущему пункту. Результаты в таблице:
Таблица 8.6 - Затраты на комплектующие, полуфабрикаты
Изделие |
Марка |
Кол. Штук |
Цена гр. |
Сумма, грн |
|
Конденсатор |
C0805 |
25 |
0,5 |
12,5 |
|
Транзистор |
BC817 |
14 |
1,2 |
16,8 |
|
Разъёмные соединения |
PWL-2 |
4 |
3 |
12 |
|
Резистор |
R0805 |
65 |
0,5 |
32,5 |
Продолжение таблицы 8.6
Изделие |
Марка |
Кол. Штук |
Цена гр. |
Сумма, грн |
|
Резистор подстроечный |
СП3-19Б |
2 |
0,75 |
1,5 |
|
Джампер |
JMP1 |
1 |
1,5 |
1,5 |
|
Кнопка |
SB1 |
1 |
2,5 |
2,5 |
|
Диоды |
BZX55C3V9 |
31 |
2,2 |
68,2 |
|
Реле |
JZC-33FC |
1 |
3,5 |
3,5 |
|
Микросхемы |
PIC16F73 |
1 |
10 |
10 |
|
24LC01B |
1 |
5 |
5 |
||
LM317 |
1 |
3 |
3 |
||
KPEH5A |
1 |
4 |
4 |
||
PC457 |
1 |
2 |
2 |
||
Резонаторы кварцевые |
HC49SM |
1 |
0,2 |
0,2 |
|
Всего |
175,2 |
Основная заработная плата.
Затраты по этой статьей рассчитываются по каждому виду работ в зависимости от нормы времени (нормативной трудоемкости) и почасовой тарифной ставки работников.
Сз.о. = ? Сti • tшi (8.16)
где Сз.о. - почасовая тарификация для i-того вида работ (операций), грн.
tшi - норма времени i-того вида работ, час.
Таблица 8.7 - Список работ соответствует технологическому процессу производства изделия.
Наименование работ |
Ставка почас., грн |
Норма, час |
Сумма, грн |
|
Монтаж ПП |
2,4 |
0,2 |
0,48 |
|
Пайка элементов |
2,4 |
0,3 |
0,72 |
|
Настройка |
3,5 |
0,3 |
1,05 |
|
Всего |
2,25 |
Дополнительная зарплата.
Затраты определяются как процент (%) от основной зарплаты, ориентировочно как 30-40 %. В результате, получаем:
35 % от 2,25= 0, 78 грн.
Отчисление на социальное страхование.
За действующими (на 1.01.99) нормативами отчисления на социальное страхование составляют 37,5 % от суммы основной и дополнительной заработной платы.
Получили сумму: 1,13 грн.
Общепроизводственные затраты.
Общепроизводственные затраты составляют % от основной заработной платы. Их норматив - 200-300%.
Итого получаем сумму: 6,7 грн.
Общехозяйственные затраты.
Данный вид затрат относится к себестоимости изделия пропорционально основной заработной плате и составляют 100-200%. Итого получаем сумму: 3,4 грн.
Внепроизводственные (коммерческие ) затраты.
Затраты по этой статье определяются в % от производственной себестоимости (обычно 2,5-5 %)
Сумму всех предыдущих расчетов занесем в таблицу 8.8:
Таблица 8.8 - Смета
№ |
Статьи затрат |
Сумм, грн |
% |
|
1 |
Сырье и материалы |
1,61 |
1,17 |
|
2 |
Покупные изделия, полуфабрикаты |
175,2 |
83,65 |
|
3 |
Основная заработная плата |
2,25 |
1,64 |
|
4 |
Дополнительная заработная плата |
0,78 |
0,5 |
|
5 |
Отчисление на социальное страхование |
1,13 |
0,82 |
|
6 |
Общепроизводственные затраты |
6,7 |
4,9 |
|
7 |
Общехозяйственные затраты |
3,4 |
2,4 |
|
Производственная себестоимость |
191,07 |
95 |
||
8 |
Не производственные затраты |
6,53 |
5 |
|
Полная себестоимость |
197,6 |
100 |
8.4 Определение цены изделия
Нижняя граница цены.
Нижняя граница цены защищает интересы производителя продукции и предусматривает покрытие всех затрат на изготовление вида продукции, реализацию, и обеспечение уровня рентабельности не ниже уже существующих уровней. Нижняя граница цены определяется по формуле:
Цн.м=Цопт.n(1+бндс / 100 ) (8.17)
Цопт.n =Спов( 1 + Рн/100 ) (8.18)
где Цопт. - оптовая цена предприятия, грн;
Спов - полная себестоимость прибора, грн;
Рн - нормативный уровень рентабельности, %;
бндс - налог на добавленную стоимость, % (20% )
Цн.м = 217,12*(1+20/100) = 260,5 грн
Цн.м = 197,6*(1+0,2) = 237,12 грн
Верхняя граница цены.
Верхняя граница цены защищает интересы покупателя и определяется той ценой, которую покупатель готов заплатить за продукцию с лучшим качеством.
Цв.м. = ЦБ•КТ.Р. (8.19)
где ЦБ - цена базового изделия, грн
КТ.Р. -- уровень качества нового изделия (определённый ранее).
Цв.м. = 1,37*197,6 = 270,7 грн.
Договорная цена.
Договорная цена может быть установлена по договорённости между
производителем и покупателем в интервале между нижней и верхней ценой.
Цн.м. <: Цдог < Цв.м.
260,5 < Цдог < 270,7
Примем за договорную цену 265 грн.
Оценка конкурентоспособности .
Уровень конкурентоспособности может быть рассчитан по формуле:
Кk=, (8.20)
де Кцс - коэффициент изменения “цены потребления” относительно базового изделия.
Кцс =, (8.21)
где Цдн, Цдб - договорная цена нового и базового изделия, грн.;
Вен, Веб - соответствено годовые эксплуатационные траты нового и базового изделий, грн..
Кцс=265/315=0,84;
Кk=1,43/0,84=1,7.
Кк превышает 1 (>1), таким образом, можно говорить о конкурентоспособности прибора.
9. охрана труда
9.1 Анализ условий труда
Охрана труда - это система законодательных актов и соответствующих им социально-экономических, технических, гигиенических и организационных мероприятий, обеспечивающих безопасность здоровья и работоспособности человека в процессе труда.
Человек - оператор, как звено системы человек - радиоэлектронная аппаратура, выполняет свою трудовую деятельность на рабочем месте, оснащенном средствами отображения информации, органами управления и вспомогательным оборудованием. Рабочее место человека оператора функционирует в условиях, определяемых окружающей средой. Согласно ГОСТ 21035-75 эту среду называют рабочей, понимая под ней совокупность физических, химических, биологических, информационных, социально-психологических и эстетических свойств внешней среды, воздействующей на человека.
В зависимости от значений факторов внешней среды на рабочем месте различают комфортную, относительно дискомфортную, экстремальную и сверхэкстремальную рабочую среду. Допустимыми являются комфортная, относительно дискомфортная рабочая cреда.
Поэтому при анализе рабочего места и рабочей среды необходимо выполнять проверку наличия и допустимости уровней воздействия опасных и вредных физических, химических, биологических и психофизических факторов по ГОСТ 12.0.003-74 и другим стандартам ССБТ.
К физическим факторам относятся :
- движущиеся машины, механизмы и их элементы, запыленность и загазованность воздуха, температура поверхностей оборудования, материалов и воздуха;
- уровень шума, вибраций, инфра- и ультразвуков;
- плотность воздуха, ее резкое изменение, подвижность и ионизация воздуха;
- ионизирующие и электромагнитные излучения, статические заряды, электрические и магнитные поля;
- освещенность;
- опасность поражения электрическим током.
Исследуемое помещение - помещение высотой 3м и площадью 15м2 (3 м х 5 м), в котором оборудовано 2 рабочих места. На каждом из них установлены панели системы охранной сигнализации, на которых расположены кнопки управления, светодиодные и семисегментные индикаторы. Трудовая деятельность работников в этом помещении заключается в наблюдении за панелями системы охранной сигнализации.
В процессе трудовой деятельности работников в исследуемом помещении их здоровье будет подвергаться воздействию следующих вредных и опасных факторов :
- неблагоприятные эргономические факторы - при неправильном организации рабочего места возможно уменьшение производительности труда, повышенная утомляемость, увеличение количества ошибок и возможность травматизма;
- неблагоприятный микроклимат - параметры микроклимата в помещении должны поддерживаться на требуемом, для данного вида трудовой деятельности, нормами уровне ;
- запыленность воздуха - в помещении присутствует бытовая пыль;
- отсутствие или недостаток естественного света, повышенная или пониженная освещенность, яркость и контрастность, пульсации светового потока ;
- излучения - источниками излучения в этом помещении являются мониторы наблюдения ;
- опасность поражения электрическим током в случае не соблюдения правил техники безопасности - электропитание оборудования осуществляется по однофазной сети переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц ;
- опасность возникновения пожара в случае несоблюдения норм пожарной безопасности - в помещении имеются горючие материалы (столы, стулья, паркет, отделочные материалы)
9.2 Организация рабочего места
Под рабочим местом понимается часть пространства, где протекает целенаправленное воздействие человека на машину, материал или технологический процесс. При этом воздействие может производиться вручную, с помощью инструментов, органов управления и контроля или технических устройств.
Организация рабочего места пользователя видеотерминала должна обеспечивать соответствие всех элементов рабочего места и их расположение эргономическим требованиям ГОСТ 12.2.032 "ССБТ. Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования"; характеру и особенностям трудовой деятельности.
Площадь, выделенная для одного рабочего места с видеотерминалом составляет не меньшее 6 м2, а объем не меньшее 20 м3.
Рабочие места с видеотерминалами относительно световых проемов размещаются так, чтобы естественный свет падал сбоку, преимущественно слева.
При размещении рабочих мест с видеотерминалами необходимо придерживаться таких требований:
- рабочие места с видеотерминалами размещаются на расстоянии не менее 1м от стен со световыми проемами;
- расстояние между боковыми поверхностями видеотерминалов должно быть не менее 1,2 м;
- расстояние между тыльной поверхностью одного видеотерминала и экраном другого не должна быть меньшей 2,5 м;
Конструкция рабочего места пользователя видеотерминала (при работе сидя) обеспечивает поддержание оптимальной рабочей позы с такими эргономическими характеристиками: ступни ног - на полу или на подставке для ног, бедра - в горизонтальной плоскости; предплечье - вертикально; локти - под углом 70-90° к вертикальной плоскости; запястья согнутые под углом не больше 20° относительно горизонтальной плоскости, наклон головы -15-20° относительно вертикальной плоскости.
Если пользование видеотерминалом есть основным видом деятельности, то указанное оснащение размещается на основном рабочем столе, как правило, с левой стороны.
Высота рабочей поверхности стола для видеотерминала находится в пределах 600-800 мм, а ширина - обеспечивает возможность выполнения операций в зоне досягаемости моторного поля.
Рекомендованные размеры стола: высота - 725 мм, ширина - 600 -1400 мм, глубины - 800 -1000 мм.
Рабочий стол имеет пространство для ног высотой не меньше 600 мм, шириной не меньше 500 мм, глубиной на уровне колен не меньше 450 мм, на уровне вытянутой ноги - не меньше 650 мм.
Рабочий стол оборудован подставкой для ног шириной не меньше 300 мм и глубиной не меньше 400 мм, с возможностью регулирования по высоте в пределах 150 мм и угла наклона опорной поверхности - в пределах 20. Подставка имеет рифленую поверхность и бортик на передней стороне высотой 10 мм. Использование подставки для ног теми, у кого ноги не достают до пола, когда рабочее сиденье находится на высоте, необходимой для обеспечения оптимальной рабочей позы.
Рабочие сиденья имеют такие основные элементы: сидение, спинка и стационарные или съемные подлокотники. В конструкцию сидений введены дополнительные элементы: подголовник и подставка для ног.
Рабочие сиденья являются подъемно-поворотными, такими которые регулируются по высоте, углом наклона сиденья и спинки. Регулирование каждого параметра является независимым, плавным, имеет надежную фиксацию. Ход ступенчатого регулирования элементов сидения для линейных размеров 15 - 20 мм, для угловых - 2 - 50. Усилия для регулирования не превышают 20Н.
Ширина и глубина сиденья не меньше 400 мм. Высота поверхности сиденья регулируется в пределах 400 - 500 мм, а угол наклона поверхности - от 150 вперед до 50 назад. Поверхность сиденья является острой, передний край закруглен.
Высота спинки сиденья составляет 300+/-20 мм, ширина - не меньше 380 мм, радиус кривизны в горизонтальной плоскости - 400 мм. Угол наклона спинки регулируется в пределах 0 - 300 относительно вертикального положения. Расстояние от спинки до переднего края сиденья регулируется в пределах 260 - 400 мм.
9.3 Микроклимат в помещении
Согласно ДСН 3.3.6.042-99 “Санітарні норми мікроклімату виробничих приміщень” под микроклиматом производственных помещений понимают климат их внутренней среды, который определяется действующими на организм человека в сочетании температуры, влажности, скорости движения воздуха и тепловых излучений.
Таким образом, основными параметрами микроклимата являются :
- температура воздуха ;
- относительная влажность воздуха ;
- скорость движения воздуха ;
Параметры микроклимата могут изменяться в очень широких пределах, оказывать существенное влияния на самочувствие и здоровье человека, производительность и качество его труда.
Согласно ГОСТ 12.1.005-88, исследуемое помещение относиться к категории Iа (виды деятельности с расходом энергии не более 120 ккал/ч (139 Вт)), так как к этой категории относятся работы, выполняемые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением и работы, выполняемые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением.
Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха для категории работ Iа приведены в табл. 9.1
В теплый период года допускается повышение температуры воздуха на постоянных рабочих местах до 31…320 С при легких работах.
Для обеспечения установленных норм на данном рабочем месте в зимний период применяется центральное водяное отопление, которое регулируются соответственно СНиП 2.04.05-91 “Отопление, вентиляция, и кон-диционирование”.
Контроль этих параметров осуществляется с помощью термометра, психометра и анемометра. Результаты измерений сравнивают с нормативными.
Таблица 9.1 - Нормируемые параметры микроклимата в рабочей зоне
Период Года |
Параметры |
Оптимальные нормы |
Допустимые нормы |
Фактическое значение |
|
Теплый период года |
температура воздуха |
22-24 С |
21-25 С |
23 С |
|
относительная влажность |
40-60 |
70 |
60 |
||
скорость движения воздуха |
0,1 м/с |
0,2 м/c |
0,1 м/с |
||
Период Года |
Параметры |
Оптимальные нормы |
Допустимые нормы |
Фактическое значение |
|
Холодный период года |
температура воздуха |
23-25 С |
22-26 С |
22 С |
|
относительная влажность |
40-60 |
70 |
50 |
||
скорость движения воздуха |
0,1-0,2 м/с |
0,2 м/c |
0,1 м/с |
Проанализировав данные таблицы можно сделать вывод, что все па-ра-метры микроклимата не выходят за пределы ограничений и поэтому не создают ощущения дискомфорта и не ведут к понижению работоспособности, благодаря тому, что
источниками тепла являются осветительные лампы, а в зимнее время лампы и батареи отопления;
Системы отопления должны компенсировать потери тепла через ограждающие наружные строительные конструкции, на нагревание воздуха, поступающего снаружи через окна, двери и т.п.
Количество тепла, теряемое строительной конструкцией Q3 , зависит от разницы температур, их величины, площади и вида материала и может быть подсчитано для плоских поверхностей по формуле:
Q3= k Fk ( tв - tн ) , ккал/ч (9.1)
где:k=(1 / R0 ) - коэффициент теплопередачи конструкции ограждения, ккал/ч;
R0 - общий коэффициент термического сопротивления теплопереходу ограждения, ккал/ч м2 град;
Fk - поверхность ограждающей конструкции , м2
tв - расчетная температура воздуха в помещении , 0 С
tн - расчетная температура наружного воздуха , 0 С
Для конструкции из обычного кирпича толщиной 510 мм R0=1,03 ккал/ч м2 град, с площадью наружной стены 15 м2, температурой в помещении 240 С и наружной температуры -15 0 С
Q3 = 15 ( 24 - (- 15 )) / 1,03 = 568 ккал/ч
Определяем относительный расход воды на эквивалентный квадратный метр (э. к. м.) с теплоотдачей эталонного прибора 435 ккал/ч м2 при разности между средней температурой теплоносителя в приборе и температурой окружающего воздуха 64,5 0С и подачей воды сверху вниз в количестве 17,4 кг/м2 ч. Теплоотдающую поверхность нагрева отопительных приборов определяют в э. к. м., а затем пересчитывают на метраж принятых к установке типов приборов.
Относительный расход воды на э. к. м. составит:
(9.2)
где : t - разность температур межу средней температурой теплоносителя в нагревательном приборе и температурой в помещении, 0С
Т - перепад температур теплоносителя в нагревательном приборе, 0С
При других, чем указано выше, параметрах теплоносителя и количествах проходящей через прибор воды, значение э. к. м. будет равно:
q э. к. м. = 7,98 ( t -10 ) (9.3)
где : - поправочный коэффициент, зависящий от относительного расхода воды (для q=0,539 =0,93 )
q э. к. м. = 7,98 (54 -10) 0,93 = 326 ккал/ч
Необходимая поверхность приборов э. к. м. Fпр составит:
Fпр = Q3 / q э. к. м. = 568 / 326 = 1,74 м2(9.4)
Необходимое количество секций радиаторов М-140 (f э. к. м.=0,31 м2) равно :
N = Fпр / f э. к. м = 1,74 / 0,31 = 6 штук. (9.5)
требуемая влажность обеспечивается обогревом и вентиляцией;
естественная притяжно-вытяжная вентиляция обеспечивается давлением, создаваемым ветренным напором через вентиляционные шахты здания.
9.4 Вредные вещества в воздухе рабочей зоны
Источники выделения вредных веществ в исследуемом помещении отсутствуют. Однако в помещении присутствует бытовая пыль.
Пыль - один из производственных факторов, вредно влияющих на человека. По способу образования пыль подразделяют на аэрозоль дизинтеграции, поступающий в воздух в результате механического измельчения твердых материалов, и аэрозоль конденсации, образующийся при возгонке твердых веществ.
Вредное воздействие пыли зависит от ряда физических и химических ее свойств. Основную роль при этом играет концентрация пыли во вдыхаемом воздухе, дисперсность и форма частиц пыли.
Предельно допустимые концентрации пыли выражаются в миллиграммах на м3. Они регламентированы ГОСТ 12.1.005-88. ПДК бытовой пыли 6 мг/м3 . Поддержание концентрации бытовой пыли ниже ПДК обеспечивается регулярной влажной уборкой, производимой в исследуемом помещении.
9.5 Освещение
Важную роль при плодотворной работе играет освещение помещения лаборатории. Правильно выполненная система освещения рабочего места повышает производительность труда на 10 %, снижает количество несчастных случаев на 20%, благоприятно влияет на производственную среду. Все это способствует уменьшению утомляемости зрения рабочих.
В исследуемом помещении используется совмещенное освещение, представляющее собой естественное одностороннее боковое освещение в светлое время суток , осуществляемое через проемы в стенах (окна), которое дополняется искусственным общим в темное время суток. При этом рабочие места расположены относительно окон так как это рекомендовано СниП II.4-85.
Совмещенное освещение представляет собой дополнение естественного освещения искусственным в светлое время суток при недостаточном по нормам естественном освещении.
В качестве критерия естественного освещения принят коэффициент естественной освещенности (КЕО), представляющий собой выраженное в процентах отношение естественной освещенности, которая создается в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба (непосредственным или после отражения), к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода.
При системе естественного бокового освещения нормируется минимальное значение КЕО в точке, расположенной на расстоянии 1м от стены, наиболее удаленной от световых проемов на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условий рабочей поверхности или пола.
Нормированные значения КЕО для зданий, располагаемых в III световом поясе зависят от разряда зрительной работы, выполняемой в производственных помещениях, или назначения помещения. Для зданий, расположенного в IV поясе светового климата, нормированные значения КЕО
eiiV= ei IIImC (9.6)
где ei III - значение КЕО по таблицам и нормам, % ; m - коэффициент светового климата ; С - коэффициент солнечности климата.
По нормам для СНиПII - 4 - 85 для зрительных работ высокой точности III разряда, коэффициент естественной освещенности eIII=1,5 ; поскольку Киев расположен в IV поясе светового климата, коэффициент светового климата m = 0.9 со; при географической широте 50 с.ш. и южнее и азимуте световых проемов лаборатории 180 коэффициент солнечности климата С = 0.95. Таким образом по 9.6:
eIV = 1,5 0.95 0.9 = 1.2825
что соответствует санитарным нормам.
При общем искусственном равномерном освещении светильники размешаются на потолке равномерно. Для искусственного освещения помещения применены газоразрядные светильники Л201Б 2 х 40 -14 в количестве 4 шт., расположенные в два ряда. Наименьший размер объекта различения для зрительных работ равен 0.4 мм, что соответствует III разряду зрительных работ (зрительным работам высокой точности). Так как фон объекта различения темный, контраст объекта различения с фоном средний - подразряд зрительной работы б), поэтому при выбранном типе искусственного освещения освещенность в помещении должна быть не менее 300 лк.
9.6 Электробезопасность
Электричество широко применяется во всех областях народного хозяйства, поэтому вопросам электробезопасности уделяется большое внимание. Рассмотрим воздействие электрического тока на организм человека. Проходя через организм, ток вызывает термическое, электрическое и биологическое воздействия.
Эти действия тока приводят к электрическим травмам, которые условно можно свести к двум видам :
- местные электрические травмы ;
- общие электрические травмы (электрические удары).
В исследуемом помещении номинальное напряжение питающей сети 220 В, 50 ГЦ однофазного переменного тока. Потребителями энергии являются система охранной сигнализации и другие периферийные устройства, подключаемые к ней. Для нормальной работы система охранной сигнализации требует зануления. Но при этом существует опасность включения вилки питания неправильно, то есть вместо фазы - нуль, что может привести к выходу аппаратуры из строя. Поэтому вилка шнура питания должна соответствовать евростандарту. В качестве розетки рекомендуется использовать сетевой удлинитель (также должен отвечать евростандарту, то есть иметь специальный, защищающий от неправильного включения вилки, штырь), имеющий предохранитель и выключатель.
Безопасность эксплуатации электрического оборудования и защита от поражения электрическим током обеспечивается применением ряда защитных мер:
- персонал, работающий должен быть технически грамотным и дисциплинированным, а так же обязан знать параметры электропитания
- должна обеспечиваться недоступность и рабочая изоляция токоведущих частей;
- должно обеспечиваться защитное разделение сети;
- должно обеспечиваться защитное зануление (Принцип действия зануления состоит в предотвращении пробоя фазы на корпус в однофазное короткое замыкание с целью получения большого тока, способного обеспечить срабатывание максимальной токовой защиты и автоматически отключить поврежденную электроустановку от питающей сети);
- персонал, выполняющий ремонтные работы в электрических установках, должен иметь электромеханическую специальность;
- должны осуществляться проверка знаний по технике безопасности и инструктаж по оказанию первой помощи человеку, пораженному электрическим током.
Основными нормативными документами по защите от поражения электрическим током, которыми необходимо пользоваться при организации работы, являются: “Правила устройства электроустановок потребителей”, “Инструкция по выполнению сетей заземления электроустановок”, СН - 102 - 65, ГОСТ 12.4.001 - 84, ГОСТ 12.2.007-84.
9.7 Пожарная безопасность
В соответствии со СНиП 2.01.02-85, СНТП24-86 исследуемое помещение по пожарной и взрывной безопасности относится к категории “В”, т.е. является помещением в котором находятся твердые горючие вещества и материалы.
По огнестойкости помещение относится ко II степени огнестойкости (ГОСТ 12.1.004 - 91), т.е. механические конструкции в помещении, стены выполнены из несгораемых материалов.
Помещение относится к :
- категории В;
Подобные документы
Исследование свойств управляемого объекта, обоснование выбора структуры системы управления для системы второго порядка. Принципы построения системы с переменной структурой. Расчет периода квантования для цифровой системы по условиям ее устойчивости.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 14.11.2010Описание управления лесами Брянской области. Классификация информационной системы персональных данных. Разработка системы охраны периметра, пожарной и охранной сигнализации. Выбор аппаратуры поста управления. Средство защиты информации Secret Net 5.1.
дипломная работа [148,6 K], добавлен 18.02.2012Разработка структурной схемы устройства управления учебным роботом. Выбор двигателя, микроконтроллера, микросхемы, интерфейса связи и стабилизатора. Расчет схемы электрической принципиальной. Разработка сборочного чертежа устройства и алгоритма программы.
курсовая работа [577,8 K], добавлен 24.06.2013Разработка устройства управления двухконфорочной электроплитой на базе микроконтроллера, описание функциональных действий. Структурная схема аппаратной части. Проектирование программного обеспечения. Описание алгоритма работы системы и программы.
курсовая работа [709,3 K], добавлен 22.12.2010Структурная схема системы управления. Характеристики первичных датчиков, электронасоса, индикатора, микроконтроллера, системы прерываний. Работа регистров и аналого-цифрового преобразователя. Алгоритм работы микропроцессора - управляющего устройства.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 06.02.2013Охранно–пожарная сигнализация. Принципы работы систем пожарной сигнализации. Блок-схема алгоритма функционирования разработанного устройства. Выбор и обоснование элементной базы. Схема электрической принципиальной и проектирование цифровых устройств.
курсовая работа [786,6 K], добавлен 10.11.2011Виды терморегуляторов и их общее устройство. Разработка устройства для управления микроклиматом в теплице. Возможные варианты модернизации системы контроля температуры. Блок инициализации микроконтроллера. Разработка структурной схемы работы программы.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 27.05.2015Описание структуры системы синтезатора. Описание ресурсов однокристального 8-разрядного Flash CMOS микроконтроллера РIC16F876. Основное предназначение сторожевого таймера WDT. Описание функциональных узлов МПС. Разработка алгоритма работы устройства.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 14.12.2009Идея создания системы удаленного управления и контроля устройств. Разработка электрической принципиальной и структурной схемы. Обоснование выбора микроконтроллера и чипа ENC28J60. Обоснование выбора и отладки среды моделирования, программы и компилятора.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 26.08.2014Архитектура информационной системы автоматической пожарной сигнализации, разработка обобщенной структурной схемы, алгоритмов моделирования области, использующей адресно-аналоговую схему соединения шлейфов. Показатели надежности и пути ее повышения.
курсовая работа [627,9 K], добавлен 19.05.2015