Устройство регулировки громкости автоматическое

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Описание структурной схемы

2. Описание принципиальной схемы

3. Обоснование и описание конструкции

4. Расчетный раздел

4.1 Расчет надежности

4.2 Расчет проводящего рисунка печатной платы

4.3 Расчет коэффициента заполнения объема блока

5. Технологический раздел

5.1 Расчет типа производства

5.2 Анализ технологичности

6. Экономический раздел

6.1 Расчет себестоимости изделия

6.2 Планирование оптовой цены проектируемого изделия

7. Охрана труда и ППБ при монтажно-сборочных работах

Технологический процесс сборки и монтажа устройства

Заключение

Литература

Введение

Известно, что меломаны, слушая музыку, на фоне эстетической эйфории через некоторое время после включения воспроизводящего устройства начинают ощущать, что чего-то в музыкальном произведении не хватает. Если немного увеличить громкость звука, то это ощущение проходит, так как звуки становятся субъективно сочнее, ощущения - приятнее, а восприятие непосредственнее. Некоторое время спустя желание прибавить громкость появляется вновь, а если громкость вновь прибавлена, то намерения периодически прибавлять громкость перерастают в привычку. Однако, с одной стороны, до бесконечности прибавлять громкость не предоставляется возможным по техническим причинам, а с другой стороны, привычка периодически прибавлять громкость вредна для здоровья, так как приводит к ухудшению чувствительности органов слуха.

Минимизировать последствия негативного влияния периодически возрастающих нагрузок на слуховой аппарат меломана, не избавляясь от привычки прибавлять громкость звука, поможет “Устройство регулировки громкости". Возможно, лучшим вариантом применения данного устройства будет такой, когда меломан не будет знать о нем.

Устройство можно встроить в любое звуковоспроизводящее устройство (радиоприемник, магнитофон). Сердцем устройства регулировки громкости является ЭРГ (электронный регулятор громкости) с двухкнопочным управлением. Нажатие на кнопку « + » ЭРГ приводит к автоматическому увеличению громкости, а нажатие на кнопку « - » к автоматическому уменьшению громкости. Причем в данном устройстве, как и во всех ЭРГ, чем дольше кнопка удерживается в нажатом положении, тем в большей степени изменяется громкость. Дополнительно, если устройство включено, на вход “INC” ИМС ЭРГ ежеминутно подаются импульсы (с периодом следования Т=60 секунд) с выхода инфранизкочастотного генератора. Это приводит к тому, что установленный меломаном уровень громкости через каждую минуту воспроизведения автоматически понижается на одну “ступеньку”. Такой ненавязчивый “сервис” оберегает слух и одновременно позволяет меломану, прибавляя громкость, вновь и вновь субъективно воспринимать звуки более сочными, и получать от этого приятные ощущения. То есть без особого вреда для слуха получать удовольствие от каждого увеличения громкости.

Устройство регулировки громкости не имеет обнаруженных в отечественной или зарубежной литературе прототипов или аналогов и может быть встроено в самодельные конструкции или в изделия промышленного изготовления: УКВ и РМ стереофонические приемники, плееры, а также при дополнении схемы усилителем мощности звуковых частот и во многих устройствах, предназначенных для стереофонического воспроизведения с описанным выше автоматическим понижением громкости.



1. Описание структурной схемы

1.1 Структурная схема устройства регулировки громкости

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1

Интегральный стабилизатор предназначен для стабилизации напряжения питания 9В. Поступающий на его вход аудио сигнал идет на вход стерео УЗЧ.

Стерео УЗЧ со встроенным цифровым электронным регулятором громкости предназначен для автоматического уменьшения громкости в заданном интервале времени.

Блок «эконом» запрещает изменение уровня установленной громкости при выключенном питании.

Формирователь сигнала «+1» и формирователь сигнала «-1» необходимы для изменения уровня громкости. Сигнал с формирователя сигнала «-1» проходит через генератор тактовых импульсов, который генерирует электрические импульсы заданной частоты.

Часто бывает так, что при нажатии на кнопку замыкание ее контактов происходит несколько раз из-за так называемого дребезга. В цифровых схемах это приводит к неправильной работе устройства. Для того чтобы исключить дребезг контактов при нажатии кнопок «SB1», «SB2» в схеме используется подавитель дребезга контактов.

Инфранизкочастотный генератор задает время через которое будет происходить автоматическое уменьшение громкости на одну ступень. Ежеминутно с выхода инфранизкочастотного генератора подаются импульсы на вход электронного регулятора громкости, встроенного в стерео УЗЧ.



2. Описание принципиальной схемы

Сердцем устройства является электронный регулятор громкости на ИМС DA1 DS1804. Так как эта ИМС однокристальная (моно, а не стерео), то она используется в комплекте с аналоговым электронным регулятором громкости, встроенным в УЗЧ DA3 ТА8119Р, один вход (REG-вывод 11 DA3) которой позволяет регулировать громкость одновременно в обоих каналах. ИМС DS1804 является энергонезависимой и имеет трехпроводной интерфейс управления. Логический уровень на входе U/D (вывод 2) устанавливает направление изменения громкости: при логическом 0 громкость можно уменьшать (нажатием на кнопку SВ1 “-1”); при логической 1 громкость можно увеличивать (нажатием на кнопку SВ2 “+1”). Вход INС (вывод 1 DА1) предназначен для тактирующих импульсов. По каждому отрицательному перепаду на входе INС сопротивление “100-ступенчатого переменного резистора", встроенного в DА1, изменяется на 1 ступеньку. Вход С8 (вывод 7) DА1 управляет работой электронного регулятора громкости: при логическом 0 запрещается регулировка громкости, а при логической 1 регулировка громкости разрешена.

После выбора нужной громкости (прохождением н-нного количества тактовых импульсов) рекомендуется на входе С8 устанавливать логическую 1 для вхождения электронного регулятора громкости в энергосберегающий режим. При чем, если в этот момент на входе INС установлена логическая 1, то информация о выбранном уровне громкости записывается в энергонезависимую память DА1.

Нажатие на кнопку SВ1 “-1” приводит к подаче логического 0 на вход (вывод 6) DD1.2. На другом входе (выводе 5) DD1.2 через резистор RЗ заводится уровень логической 1, поэтому на выходе (выводе 4) DD1.2 (пока нажата SВ1) формируется импульс положительной полярности, равный по длительности времени удержания кнопки SВ1 в нажатом положении. Возможный дребезг, возникающий в момент нажатия и отпускания SВ1, уничтожается интегрирующей цепью С5, R8, VD1. Сигнал с выхода этой цепи (нижнего - по схеме - вывода резистора К8) поступает на вход (вывод 13) DD1.4 и высоким логическим уровнем разрешает работу генератора тактовых импульсов, собранного на элементах DD1.4, С7, R9. Период следования импульсов определяется времязадающей цепью С7, R9.

Нажатие на кнопку SВ1 “+1” приводит к подаче логического 0 на вход (вывод 5) DD1.2. На другой вход (вывод 6) DD1.2 через резистор R1 заводится уровень логической 1, поэтому на выходе (выводе 4) DD1.2 (пока нажата 8В2) также формируется импульс положительной полярности, равный по длительности времени удержания кнопки SВ2 в нажатом положении. Возможный дребезг, возникающий в VD1. Сигнал с выхода этой цепи (нижнего - по схеме - вывода резистора R8) поступает на вход (вывод 13) DD1.4 и высоким логическим уровнем разрешает работу генератора тактовых импульсов, собранного на элементах DD1.4, С7, R9.

Нажатие на кнопку 5В2 “+1” также приводит к подаче логического 0 на входы (выводы 1 и 2) DD1.1 и с выхода (вывода 3) инвертора DD1.1 логическая 1, поданная на вход U/D (вывод 2) DА1 устанавливает режим увеличения громкости. Поэтому удержание SВ2 нажатой (в отличие от удержания SВ1) приводит к увеличению (а не уменьшению) громкости. Диапазон изменения громкости зависит от количества импульсов, поданных на вход INC (вывод 1} DА1. Одновременно с замыканием SА2 (если SА1 разомкнут и на вход разрешения генерации - вывод 1 через резистор R2 подается логическая 1) запускается инфранизкочастотный (Т= 60 с.) генератор на элементах DD2.1, С2, R4. Через 60 секунд на его выходе (выводе 3) появляется первый отрицательный перепад напряжения, который подается на вход (левый - по схеме - вывод С4) формирователя коротких импульсов. На выходе формирователя коротких импульсов (правом выводе С4) формируется короткий инвертированный импульс положительной полярности, который поступает на вход (вывод 5) DD2.2 и проходит через элементы DD2.2, DD2.3 на тактовый вход INC (вывод 1) DА1. Логическая 1, установленная на входе (выводе 6) DD2.2 при не нажатых SВ1 и SВ2 не препятствует этому. Установленная ранее громкость практически незаметно для меломана понижается на 1 ступеньку. Такие понижения громкости будут автоматически происходить каждые 60 секунд, предотвращая негативное воздействие громких звуков на органы слуха меломана. Автоматические понижение громкости продолжается и после корректировки уровня громкости меломаном, позволяя ему получать порции удовольствия от временного повышения громкости и уменьшая вредное воздействие на органы слуха от чрезмерно длительного звучания на повышенной громкости. Остановить “сберегающее здоровье меломана" мероприятие от регулятора громкости можно, установив SА1 в правое положение. Тогда на вход разрешения генерации (вывод 1) DD2 1 через контакты SА1 будет подан логический 0 и инфранизкочастотиый генератор, собранный на элементах DD2.1 С2 R4, прекратит работу (будет заторможен). Период следования выходных импульсов инфранизкочастотного генератора определяется времязадающей цепью С2, R4.

При выключении питания тумблером SА2 “Вкл" конденсатор С14 довольно быстро (по сравнению с С6) разряжается. Постоянное напряжение в точке соединения резисторов R6 и R7 (делитель напряжения) также быстро уменьшается (логическая 1 превращается в 0). Так как точка соединения резисторов R6 и R7 соединена со входами (выводами 8 и 9) инвертора DD1.3, то на выходе (выводе 10) DD1.3 формируется положительный перепад напряжения, который поступает на вход С8 (вывод 7) DА1. Так как на входе INС (выводе 1) DА1 в это время присутствует логическая 1, то информация (об установленной громкости) сохраняется в энергонезависимой памяти DА1 (после выключения и включения питания установится именно эта громкость). Цикл записи в память длится около 10 мс. Если на входе INC(выводе 1) DА1 был бы логический 0, то информация не сохранилась бы. Для справки: В память DS1804 информацию можно гарантированно записать до 50000 раз. Такого ресурса ИМС хватит на 10 лет работы, если в сутки в среднем производить до 14 включений/выключений питания.

Таким образом, при включении питания тумблером SА2 “Вкл” на среднем выводе (выводе 5 DА1) “100-ступенчатого переменного резистора" устанавливается напряжение, которое было установлено на момент последнего выключения питания за счет вхождения ИМС регулятора громкости в энергосберегающий режим.



3. Обоснование и описание конструкции

Высокие эксплуатационные показатели надежности РЭА, достигаются правильным подбором элементов с учетом всех требований, которые будут предъявлены в процессе эксплуатации в нем. На основе анализа схемы составляют требования к основным параметрам элементов, в связи с которыми выбираем тип элемента, наиболее подходящий к использованию в данной схеме.

Корпус устройства выполнен в виде прямоугольной коробки, состоящей из корпуса МРМТ.301172.003 и крышки МРМТ.745222.003. Она крепится с помощью защелок к корпусу. Корпус изготовлен из пластмассы УПС-11-05 ТУ16-05-1604-72 толщиной 3 мм. Данный прибор используется в стационарных условиях. На прибор нет воздействия вибрации, ударов и тряски, поэтому нет смысла защищать его от них.

К элементам, вынесенным на переднюю панель, относятся кнопки МП7 УСО 360.074 ТУ «SB1», «SB2», предназначенные для регулировки громкости, тумблеры SMTS-102-A2 «SA1», «SA2» для включения устройства, разъемы РУ-601С для подключения к аудиоустройству, также на передней панели находится разъем DC-044, предназначенный для подключения к питанию. Элементы настройки на передней панели устанавливаются в отверстия и крепятся винтами собственного крепежа. Печатная плата выполнена из стеклотекстолита фольгированного толщиной 1.5 мм.

К внутренней компоновке в данном изделии относится размещение печатной платы, тумблеров, кнопок и разъемов.

Печатная плата крепится на втулки основания четырьмя винтами М3*5 ГОСТ 1491-80 и шайбами 3.65 ГОСТ 6402-82. Резьбовые втулки запрессованы одновременно с изготовлением корпуса.

Здесь применяются два вида монтажа: печатный и объемный. К печатному монтажу относится установка элементов на печатной плате, изготовление проводников, лужение проводников и контактных площадок, а также их пайка. К объемному монтажу относится установка навесных элементов. Маркировка надписей на передней панели выполнена белой краской МКЭБ ОСТ4.ГО.054.205 шрифт 2.5 по НО010007. Все элементы приемника малогабаритные.

Конденсаторы С2, С8, С13-С15 - оксидные К50-35, С1, С3-С7,С9-С12 - керамические К10-17 имеют хорошие частотные свойства, имеют малые габаритные размеры и имеют низкую стоимость.

Резисторы выбраны С2-33 как широко использующиеся в аппаратуре данного типа, из-за их надежности и невысокой стоимости.

Диод VD1 КД521 с любым буквенным индексом, так как их прямое и обратное напряжение соответствует напряжению в схеме. Стабилитрон VD2 с напряжением стабилизации 5.1…5.6В, например, КС407Г.

Провод применяется МГШВ-0.35, так как провод гибкий, имеет хорошую изоляцию. Пайка выполняется припоем ПОС-61 - это мягкий оловянно - свинцовый припой с температурой плавления 182?С, что позволяет вести монтаж при щадящем температурном режиме, это особенно важно при 3 классе точности.

Покрытие корпуса прибора не требуется, так как он изготовлен из полистерола, который имеет хорошие декоративные свойства.

Тепловой режим обеспечивается за счет достаточных размеров корпуса и способности пластмассы обеспечивать теплообмен внутренней части устройства с внешней.

Влагозащита обеспечивается за счет жесткого соединения основания и крышки корпуса. Внутри корпуса не образуется конденсат за счет отверстий на передней панели.

Со временем при эксплуатации прибора происходит раскручивание резьбовых соединений, поэтому их необходимо стопорить. Стопорение производится краской ЭП-274 ГОСТ 9641-75.



4. Расчетный раздел

4.1 Расчет надежности

Надёжность - это свойство изделия выполнять заданные функции в определенных условиях эксплуатации при сохранении значений основных параметров в заранее установленных пределах. Она зависит от количества и качества, вносимых в него элементов, от условий, в которых оно эксплуатируется. Исходные данные:

- перечень элементов МРМТ.210306.003 ПЭ3;

- класс аппаратуры - стационарный;

- влажность, % - 60…70;

- давление Р, кПа - 80…100;

- температура окружающей среды t, 0С - 20…40;

- время безотказной работы - 150000 ч.

4.1.1 Определяется интенсивность отказов элементов ло, коэффициент нагрузки элементов Кн, коэффициент б (коэффициент влияния повышенной температуры и электрической нагруженности), коэффициент влияния в, вычисляется интенсивность отказов данного вида изделий лi с учетом всех влияний по формуле (1), данные заносятся в таблицу 1

лi = лоi*k1*k2*k3*k4*бi(T,Kн), (1)

где лоi - номинальная интенсивность отказов, 1/ч;

k1 - коэффициент влияния вибрации;

k2 - коэффициент влияния ударов;

k3 - коэффициент влияния влажности;

k4 - коэффициент влияния пониженного давления;

бi(T,Kн) - коэффициент влияния повышенной температуры и электрической нагруженности.

Таблица 1

Интенсивность отказов ЭРЭ

Наименование ЭРЭ, тип	Кол-во	Кн	Т?С	б	К1	К2	К3	К4	лоi* 1/ч	лi* 1/ч
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Резистор	11	0,6	40	0,6	1,04	1,03	1	1,4	0,087	0,858
	2	0,6		0,6					0,087	0,156
	1	0,6		0,6					0,043	0,039
Конденсатор	10	0,7		1,3					0,15	2,9
	5	0,7		1,3					0,035	0,34
Микросхема	2	0,5		1,9					0,013	0,074
	1	0,5		1,9					0,013	0,037
	1	0,5		1,9					0,013	0,037
	1	0,5		1,9					0,013	0,037
Кнопка	2	0,8		0,5					0,07	0,105
Тумблер	2	0,8		0,5					0,07	0,105
Диод	2	0,5		0,5					0,2	0,3
Разъем	2	0,7		0,5					0,01	0,015
Провод МГШВ	4	0,5		0,5					0,015	0,033
Пайка печ. мон	126	0,5		0,5					0,01	0,008
Пайка об. мон	14	0,5		0,5					0,02	0,015
Плата		0,7		0,5					0,7	0,525

4.1.2 Определяем интенсивность отказов изделия по формуле:

Лс = Улi , (2)

Лс = 5,584* 1/ч.

4.1.3 Определяется среднее время наработки на отказ, по формуле;

То = 1/лс, (3)

То = 1/5,584* = 179083 ч.

4.1.4 Рассчитывается вероятность безотказной работы по формуле:



P(t) = (4)

P(t1) = 1, P(t5) = 0,57,

P(t2) = 0,87 , P(t6) = 0,5,

P(t3) =0,76 , P(t7) = 0,43,

P(t4) = 0,67 , Р(t8) = 0.38.

По полученным данным строим график зависимости вероятности безотказной работы от времени эксплуатации изделия (см. рисунок 2)

Рисунок 2

Вывод: так как заданное значение времени наработки на отказ 175000ч, а вычисленное 179083ч, то можно сделать вывод, что изделие работает надежно. Расчет выполнялся по [7]

4.2 Расчет проводящего рисунка печатной платы

Элементы устройства размещены на односторонней плате, так как насыщенность элементами в данной печатной плате средняя и используется поверхностный монтаж. В состав элементов входят как дискретные элементы, так и микросхемы, поэтому целесообразно разработать плату третьего класса точности. Так как плата односторонняя, ее следует изготовить химическим способом. Толщина платы выбирается из условий прочности. В данном случае она равна 1,5 мм. Плата изготовлена из стеклотекстолита СФ-1-35-1,5 ГОСТ 10316-82.

Исходные данные:

- чертеж печатной платы МРМТ.210306.003;

- схема электрическая принципиальная МРМТ.210306.003 Э3;

- перечень элементов МРМТ.210306.003 ПЭ3;

- максимальный ток, протекающий в проводниках Imax = 100 мA;

- допустимое падение напряжения в проводниках Uдоп = 0,45 В.

4.2.1 Определяем минимальную ширину, мм, печатного проводника по постоянному току для цепей питания и заземления:

bmin1 = Imax / (i* t), (5)

где i - допустимая плотность тока, А/мм;

t - толщина проводника, мм.

bmin1= 0.1/(15*0.035) = 0.19 мм

4.2.2 Определяем минимальную ширину проводника, мм, исходя из допустимого падения напряжения на нем:

bmin2 = (с*Imax*l) / (t*Uдоп), (6)

где с - удельное объемное сопротивление, Ом;

l - длина проводника, м

bmin2 = (0.05*0.1*0.075) / (0.035*0.45) = 0.024мм

4.2.3 Определяем номинальное значение диаметров монтажных отверстий, d

d = dэ + /Дdно + r/, (7)

где dэ - максимальный диаметр выводов устанавливаемого ЭРЭ, мм;

Дdно - нижнее предельное отклонение от номинального диаметра монтажного отверстия, мм;

r - разница между минимальным диаметром отверстия и максимальным диаметром выводов ЭРЭ, мм.

d = 0.5 + /-0.05 + 0.1/ = 0.55 = 0.6 мм.

Исходя из ряда предпочтительности отверстий, выбираем диаметр отверстия 0,6 мм.

4.2.4 Рассчитываем диаметр контактных площадок:

Dmin = D1min + 1.5hф, (8)

где hф - толщина фольги, мм;

D1min - минимальный эффективный диаметр контактной площадки, мм

D1min = 2(bм + dmax/2 + дd + дp), (9)

где dm - расстояние от края просверленного отверстия до края контактных площадок, мм;

дd и дp -допуски на расположение отверстий и контактных площадок, мм;

dmax - максимальный диаметр просверленного отверстия, мм

dmax = d + Дd + (0.1…0.15), (10)

где Дd - допуск на отверстие, мм

dmax = 0.6 + 0.15 + 0.1 = 0.85 мм,

D1min = 2(0.045+0.85/2+0.15+0.25) = 1.94 мм;

Dmin = 1.94+1.5*0.02 = 1.97

Максимальный диаметр контактной площадки:

Dmax = Dmin+(0.02…0.06), (11)

Dmax = 1.97+0.02 = 1.99 мм

4.2.5 Определяем ширину проводников

Минимальная ширина проводника:

bmin = bmin1+1.5*hф, (12)

где bmin1 - минимальная эффективная ширина проводника, для третьего класса равняется 0.18 мм.

bmin = 0.18+1.5*0.035 = 0.23 мм.

Максимальная ширина проводника:

bmax = bmin+(0.02…0.06), (13)

bmax = 0.23+0.04 = 0.27 мм

4.2.6 Определяем минимальное расстояние между элементами проводящего рисунка

Минимальное расстояние между проводником и контактной площадкой:

S1min = Lo-((Dmax/2дp) + (bmax/2+дl)), (14)

где Lo - расстояние между центрами рассматриваемых элементов, мм;

д l - допуск на расположение проводников, мм

S1min = 2.5-[(1.99/2+0.2) + (0.27/2+0.05)] = 1.2 мм

4.2.7 Рассчитываем минимальное расстояние между двумя контактными площадками

S2min = Lo - (Dmax+2дp), (15)

S2min = 2.5 - (1,9+0.2) = 0,4 мм

4.2.8 Минимальное расстояние между проводниками:

S3min = Lo - (bmax+2дl), (16)

S3min = 2.5 - (0.27+0.1) = 1.62 мм.

Вывод: т.к. условия b=0,25мм ? {bmin1=0,19мм, bmin2=0,024мм}, S=0,25 ? {S1=1,09мм, S2=0,4мм, S3=1,63мм} выполняется, то плату можно изготовить с параметрами, соответствующими 3 классу точности.

Расчет выполнялся по [7,8]

4.3 Расчет коэффициента заполнения объема блока

Компоновка радиоаппаратуры - это размещение в пространстве или на плоскости элементов, имеющих электрические соединения в соответствии с принципиальной схемой. Выполняя компоновку, необходимо учесть состав элементной базы, удобство эксплуатации, обеспечить высокую ремонтопригодность и предусмотреть мероприятия по защите радиоэлектронной аппаратуры от внешних воздействий и внутренних дестабилизирующих факторов. Качество компоновки изделия можно оценить по коэффициенту заполнения объема блока.

Исходные данные:

- схема электрическая принципиальная МРМТ.210306.003 ЭЗ

- сборочный чертеж прибора МРМТ.210306.003 СБ

- спецификация МРМТ.210306.003

- габариты блока: длина L1=40 мм;

ширина L2= 85 мм;

высота L3=70 мм;

- тип аппаратуры: стационарный

- Кз = 0.2…0.4

4.3.1 Определяем габаритно-установочные размеры всех элементов, устанавливаемых внутри блока. Данные заносим в таблицу 2.

Таблица 2

Габаритно-установочные размеры элементов

Наименование составных частей	Кол.	Габаритные размеры,	мм	Vуст, мм3
		длина	ширина	высота
Плата	1	62	75	16	74400
Кнопка	2	7	11	6	924
Тумблер	2	16	10	12	3840
Разъем	2	6	6	20	1440

4.3.2 Определяем коэффициент заполнения блока элементами

Кз = УVycтi / Vбл; (17)

где Vycт i - установочный объем одного узла, детали, элемента внутри блока, мм³;

Vбл - объем блока, мм³

УVycтi = 74400+924+3840+1440=80604мм³,

Vбл = Ll*L2*L3, (18)

Vбл=70*85*40=238000мм³,

Кз=80604/238000=0.34.

Вывод: т.к. рассчитанный Кз=0.34 удовлетворяет заданным условиям, то расчет произведен верно. Расчет выполнен по [8]



5. Технологический раздел

5.1 Расчет типа производства.

Исходные данные:

- годовая программа выпуска изделия, Nгод = 12000 шт.;

- конструкционная сложность изделия малая

5.1.1 Определяем тип производства

n = Nгод*а / F, (19)

где а - норма запаса деталей на складе (5-6 дней);

F - число рабочих дней в году

n=12000*5/247=241шт

Вывод: так как изделие малой сложности с годовой программой выпуска изделия 12000 шт., то выбираем среднесерийный тип производства.

5.2 Анализ технологичности

Целью расчета технологичности изделия является определение значения комплексного показателя технологичности и сравнения его со значением нормативного комплексного показателя технологичности изделий.

Таблица 3

Анализ изделия

Исходные данные	Обозначение	Значение
1. Общее количество монтажных соединений	Нм	140
2. Количество монтажных соединений, которые могут быть выполнены автоматизированным методом	Нам	80
3. Общее количество ЭРЭ	Нэрэ	44
4. Количество ЭРЭ, подготовка которых к монтажу может быть выполнена автоматизированным методом	Нмпэрэ	20
5. Общее количество микросхем	Нмс	5
6. Общее количество операций контроля и настройки электрических параметров	Нкн	2
7. Количество операций контроля и настройки электрических параметров, которые могут быть выполнены автоматизированным методом	Кмкн	1
8. Количество типоразмеров ЭРЭ	Нтэрэ	34
9. Количество типоразмеров оригинальных ЭРЭ	Нторэрэ	15
10. Общее количество деталей в изделии	Д	1
11. Количество деталей, полученных прогрессивным методом формообразования	Дпр	1

5.2.1 Коэффициент автоматизации монтажа изделия

Кам = Нам / Нм, (20)

Кам = 80/140 = 0,57

5.2.2 Коэффициент автоматизации подготовки ЭРЭ к монтажу:

Кмпэрэ = Нмпэрэ / Нэрэ, (21)

Кмпэрэ = 20/44 = 0,45

5.2.3 Коэффициент использования микросхем:

Киспмс = Нмс / (Нмс+Нэрэ), (22)

Киспмс = 5/(5+44) = 0,102

5.2.4 Коэффициент автоматизации контроля и настройки электрических параметров:

Кмкн = Кмкн / Нкн, (23)



Кмкн = 1/2=0,5

5.2.5 Коэффициент повторяемости ЭРЭ:

Кповэрэ = 1 -Нтэрэ / Нэрэ, (24)

Кповэрэ = 1-34/44 = 0,57

5.2.6 Коэффициент применяемости ЭРЭ

Кпэрэ = 1- Нторэрэ / Нтэрэ, (25)

Кпэрэ = 1-15/34 = 0,63

5.2.7 Коэффициент прогрессивности формообразования:

Кф = Дпр / Д, (26)

Кф =1 /1=1

5.2.8 Определяем значение комплексного показателя технологичности

К = (УKi*цi) / Уцi, (27)

где Ki- i-й единичный показатель технологичности;

цi - i-oe значение весовой функции.

К = (0.57*1+0,45*1+0,102*0,75+0,5*0,5+0,57*0,31 + 0,63*0,187 +

1*0,11) / 3,357 = 0,54

5.2.9 Определяем уровень технологичности:

Ку = К / Кн, (28)

где Кн - нормативный показатель технологичности изделия данного типа, равняется 0,5

Ку = 0,51 / 0,5= 1,08.

Вывод: т.к. рассчитанный Ку>1, то изделие технологично.

Расчет выполнен по [7,8]

автоматический громкость печатный плата



6. Экономический раздел

Себестоимость - это общая величина затрат связанных с производством и реализацией продукции.

Себестоимость продукции - один из основных показателей эффективности хозяйственной деятельности, а так же один из фондообразующих показателей, используемых при формировании фондов экономического стимулирования. Но себестоимости оценивают работу предприятий и их подразделений. Она широко используется при анализе деятельности предприятий, определения экономической эффективности капитальных изложений и новой техники, мероприятий по повышению качеств и надёжности оборудования.

Для того, чтобы вычислить себестоимость нужно рассчитать следующие данные стоимости и вспомогательных материалов и комплектующих, фонд оплаты труда основных рабочих с отчислениями по единому социальному налогу, затраты на содержание и эксплуатацию оборудования, накладные расходы.

Исходные данные:

- технологический процесс сборки и монтажа изделия;

- годовая программа выпуска базисных изделий - 14000 шт.;

- тип производства - среднесерийное;

- спецификация на изделие; -работа участка двусменная, К=2;

- данные базового предприятия общепроизводственные расходы; составляют 170%;

- данные базового предприятия общехозяйственные расходы; составляют 190%;

- коммерческие расходы составляют 5%;



Таблица 4

Расчет нормы времени на технологические операции сборки и монтажа изделия

Наименование операции	Оборудование	Элементное время, мин	Количество элементов или выводов	Норма времени
1	2	3	4	5
1. Подготовительная	М.стол			11,8
1.1 Резка заготовок	Бокорезы
=1,5мм; l=70мм		0,1	18	1,8
1.2 Снятие изоляции	Бокорезы
=1,5мм		0,19	18*2	4,9
1.3. Лужение	Электропаяльник
=1,5мм		0,19	18*2	4,9
2. Подготовительная 2	М.стол			26,04
2.1 Формовка	Плоскогубцы
c 1 гибкой		0,3	31*2	18,6
2.2 Лужение	Электропаяльник	0,08	31*2	4,96
2.2 Подрезка выводов	Бокорезы	0,08	31	2,48
3. Установочная	М.стол			8,22
с 1 выводом	Пинцет	0,1	14	1,4
с 2 выводами		0,14	30	4,2
с 3 выводами		0,16	2	0,32
с 8 выводами		0,18+0,03(8-4)	1	0,8
с 14 выводами		0,18+0,03(14-4)	2	0,96
с 16 выводами		0,18+0,03(16-4)	1	0,54
4. Монтажная	М.стол			25,76
4.1 Пайка ЭРЭ	Электропаяльник	0,18	63	11,34
4.2 Пайка микросхем
с 3 выводами		1,12	1	1,12
с 8 выводами		1,19+0,19(8-6)	1	1,57
с 14 выводами		1,19+0,19(14-6)	2	5,42
с 16 выводами		1,19+0,19(16-6)	1	3,09
4.3 Пайка об. монтажа		0,23	14	3,22
5. Промывочная				3,27
Промывка точек пайки		0,18+0,02(118-5)		2,44
Промывка об монтажа	Кисть	0,25+0,04(14-5)		0,64
Промывка платы		0,19		0,19
6. Сборочная монтажная	М. стол			12,78
6.1 Установка с совмещ. отверстий		0,14	8	1,12
6.2 Установка корпусом в отверстие		0,1	5	0,5
6.4 Установка на защелку		0,12	1	0,12
6.5 Крепление винтом		1,38	8	11,04
7. Маркировочная				1,61
до 2 мм	Рейсфедер	0,19+0,03(44-5)		1,36
до 6 мм		0,19+0,03(7-5)		0,25
Итого				89,48

6.1 Расчет себестоимости изделия

6.1.1 Расчет стоимости материалов и комплектующих

Проектируемый участок должен обеспечивать минимальные затраты на сборку и монтаж изделия. Чтобы определить, во сколько обойдётся производство изделия на проектируемом участке необходимо составить калькуляцию себестоимости изделия.

Стоимость материалов рассчитывается по формуле:

М = Q Ц, (29)

где Q - норма расходов на изделие, Ц - цена за единицу измерения, руб

Припой ПОС-61 Q = (0.012*140)/100 = 0.024 кг,

М = 0,024450 =10.8 руб;

Флюс ФСКП Q = (0.001*140)/100 = 0.002 кг,

М = 0,002360= 0,72 руб;

Провод МГШВ-0.25 Q = 0.7*1 = 0.7 м,

М =0,7*8 = 5,6 руб;

Краска ЭП-274 Q = (0.0063*51)/100 = 0.0032 кг,

М = 0,0032*600 = 1,92 руб;

Кисть Q = 0.0025*0,0012 = 0.0025 шт,

М = 0,0025*35 = 0,08 руб;

Растворитель Q = (0.005*207)/100 = 0.01 л,

М = 0,01*68 = 0,68 руб;

Бязь х/б Q = 0,1*0,075*207 = 0,015 м,

М = 0,015*50 = 0,75 руб;

Стеклотекстолит Q = 0,12*0,01 = 0,0012 м

М = 0,0012*870 = 1,044 руб.

Таблица 5

Расчет стоимости материалов

Наименование материала	ГОСТ, ОСТ, ТУ	Единица измерения	Норма расхода	Цена за ед. изм., руб.	Стоимость, руб. М = Q * Ц
Стелотекстолит	ГОСТ 10316-78	кг	0,0012	870	1,044
Припой ПОС-61	ГОСТ 21931-76	кг	0,024	450	10,8
Растворитель	ГОСТ 299-71	л	0,01	68	0,68
Бязь (х/б)	ГОСТ 29298-92	м	0,015	50	0,75
Провод МГШВ	ТУ 16-505-437-82	м	0,7	8	5,6
ФЛЮС	ГОСТ 19113-84	кг	0,002	360	0,72
Краска ЭП-274	ОСТ 107.94003-56	кг	0,002	600	1,92
Кисть	РТУ РСФСР 17-2848-69	шт	0,0025	35	0,08
ИТОГО:	-	-	-	-	21,59
ТЗР	-	-	-	-	3,24
ВСЕГО:	-	-	-	-	24,83

Транспортно-заготовительные расходы (ТЗР):

, (30)

Стоимость комплектующих рассчитывается по формуле:

К=QЦ (31)



где Q - количество ЭРЭ на изделие, шт;

Ц - цена за единицу, руб.

К стоимости материалов необходимо прибавить затраты на транспортировку. Транспортно-заготовительные расходы планируются в размере 15% к оптовой цене.

Транспортно-заготовительные расходы (ТЗР)

ТЗР = 15% * 156,9 / 100% = 23,4 руб

Таблица 6

Расчет стоимости комплектующих изделий

Наименование комплектующих	ГОСТ, ОСТ, ТУ	Единица измерения	Единица измерения, руб	Количество ЭРЭ на изделие.	Стоимость, руб.
Конденсатор К10-17	ОЖО.460.107 ТУ	шт	0,3	10	3
Конденсатор К50-35	ОЖО.462.214 ТУ	шт	0,7	5	3,5
Микросхема DS1804		шт	5,3	1	5,3
Микросхема 78L05		шт	3,6	1	3,6
Микросхема КА22134		шт	8	1	8
Микросхема CD4093A		шт	20	2	40
Резистор С2-33	ОЖО.467.173 ТУ	шт	0,2	13	2,6
Резистор СП3-38а	ОЖО.468.351 ТУ	шт	0,2	1	0,2
Тумблер SMTS-102-A2		шт	15	2	30
Кнопка МП7	УСО.360.074 ТУ	шт	12	2	24
Диод КД521Г	ДР3.362.035 ТУ	шт	1,8	1	1,8
Диод КС407Г	ДР3.362.035 ТУ	шт	1,9	1	1,9
Разъем РУ-601С		шт	12	2	24
Разъем DC-044		шт	9	1	9
Корпус с крепежом		шт	35	1	35
Итого		-	-	-	156,9
ТЗР		-	-	-	23,4
Всего		-	-	-	180,3

6.1.2 Расчет фонда оплаты труда

Фонд оплаты труда на участке определяется как сумма заработной платы всех категорий, работающих на участке. Планирование заработной платы должно обеспечить заинтересованность каждого работающего в улучшении результатов своего труда. Для стимулирования труда необходимо запланировать выплату премий из фонда оплаты труда.

Фонд оплаты труда состоит из основной и дополнительной заработной платы:

(32)

где - основная заработная плата, руб.;

- дополнительная заработная плата, руб.

Дополнительная заработная плата:

(33)

Основная заработная плата включает в себя тариф и ряд доплат:

(34)

где - доплаты в составе основной заработной платы, руб.;

- тариф, прямая зарплата, руб.

(35)

6.1.2.1 Расчет фонда оплаты труда основных рабочих

Прямая зарплата (тариф) основных рабочих рассчитывается по формуле:



(36)

где - сдельная расценка за изделие, руб.

(37)

где - часовая тарифная ставка сдельщика соответствующего разряда, руб;

- норма времени на операцию, мин.

Рсд1 = 46,42*(11,8/60) = 9,005 руб.,

Рсд2 = 46,42*(26,04/60) = 20,33 руб.,

Рсд3 = 46,42*(8,22/60) = 6,36 руб.,

Рсд4 = 52,16*(25,76/60) = 22,43 руб.,

Рсд5 = 46,42*(3,27/60) = 2,79 руб.,

Рсд6 = 52,16*(12,78/60) = 11,11 руб.,

Рсд7 = 46,42*(1,61/60) = 1,39 руб..

Прямая зарплата (тариф) основных рабочих:

ЗП_тариф.1 = 9,005*14000 = 126070 руб.,

ЗП_тариф.2 = 20,33*14000 = 284620 руб.,

ЗП_тариф.3 = 6,36*14000 = 89040 руб,

ЗП_тариф.4 = 22,43*14000 = 314020 руб,

ЗП_тариф.5 = 2,79*14000 = 39060 руб,

ЗПтариф 6 = 11,11*14000 = 155540 руб.,

ЗПтариф 7 = 1,39*14000 = 19460 руб.

Доплаты в составе основной заработной платы:

Досн1 = 126070*0,44 = 55471 руб.,

Досн2 = 284620*0,35 = 99617 руб.,

Досн3 = 89040*0,42 = 37397 руб.,

Досн4 = 314020*0,45 = 141309 руб.,

Досн5 = 39060*0,37 = 14452 руб.,

Досн6 = 155540*0,4 = 62216 руб.,

Досн7 = 19460*0,43 = 8368 руб.

Основная заработная плата:

ЗПосн1 = 126070+55471 = 181541 руб.,

ЗПосн2 =284620+99617 = 384237 руб.,

ЗПосн3 = 89040+37397 = 126437 руб.,

ЗПосн4 = 314020+141309 = 455329 руб.,

ЗПосн5 = 39060+14452 = 53512 руб.,

ЗПосн6 = 155540+62216 = 217756 руб.,

ЗПосн7 = 19460+8368 = 27828 руб.

?ЗПосн = 181541+384237+126437+

+455329+53512+217756+27828 = 1446640 руб.

Дополнительная заработная плата:

?ЗП_доп. = 1446640*0,1 = 144664 руб.

Расчёт фонда оплаты труда основных рабочих:

ФОТ = 1446640+144664 = 1591304 руб.

Таблица 7

Расчет основной заработной платы основных рабочих

Операции		, руб./час	, руб.	, руб.		руб.
					%	руб.
Подготовительная 1	194	46,42	9,005	126070	44	55471	181541
Подготовительная 2	0,438	46,42	20,33	284620	35	99517	384237
Установочная	0,137	46,42	6,36	89040	42	37397	126437
Монтажная	0,43	52,16	22,43	314020	45	141359	455329
Промывочая	0,06	46,42	2,79	39060	37	14452	53512
Сборочная монтаж.	0,213	52,16	11,11	155540	40	62216	217756
Маркировочная	0,03	46,42	1,39	19460	43	8368	27828
ИТОГО:	1,498			1027810			1446640



6.1.2 Расчёт затрат на содержание и эксплуатацию оборудования

Таблица 8

Расчёт затрат на содержание и эксплуатацию оборудования

Элементы затрат	Формула расчёта
Расход энергии на пайку (руб.)	(25) где: - мощность паяльника, кВт; - стоимость кВт. ч энергии, руб. (5,4 руб.); N - годовая производственная мощность, шт.; - коэффициент, учитывающий потери энергии в сетях (0,93); - время пайки, час; = 0,51 ч. руб.
ИТОГО:	1326,66 руб.
Прочие (руб.)	53,07 руб.
ВСЕГО:	1379,73 руб.

6.1.3 Калькуляция себестоимости изделия

В зависимости от последовательности формирования затрат различают:

- цеховую себестоимость - затраты всех цехов, через которые прошла продукция в процессе изготовления;

- производственную (заводскую) - к цеховой себестоимости пропорционально прибавляется доля затрат на реализацию продукции;

- полную сумма всех затрат при производстве

6.1.3.1 Прямые затраты в калькуляции

К прямым относят затраты непосредственно прямо связанные с изготовлением проектируемого изделия. Это расходы на материалы и комплектующие, затраты на оплату труда с отчислениями по единому социальному налогу, расходы на эксплуатацию оборудования.

Страховые взносы определяются по формуле:

, (38)

где - фонд оплаты труда основных рабочих, руб.

Осв_. = 0,3*1591304= 477391,2 руб.

Таблица 9

Калькуляция себестоимости изделия

№ статьи	Статьи затрат	Затраты, руб.
		на годовую программу	На единицу	% к итогу
1	2	3	4	5
1	Материалы с учетом транспортно-заготовительных расходов	347620	24,83	3,83
2	Комплектующие с учетом транспортно-заготовительных расходов	2524200	180,3	27,82
3	Фонд оплаты труда основных производственных рабочих	1591304	113,7	17,54
4	Страховые взносы	477391,2	34,1	5,26
5	Расход на содержание и эксплуатацию оборудования	1379,73	0,099	0,015
6	Общепроизводственные расходы	1747277	124,8	19,25
	Итого цеховая себестоимость	6689171,93	477,8
7	Общехозяйственные расходы	1952839	139,5	21,22
	Итого производственная себестоимость	8642010,93	617,3
8	Коммерческие расходы	432101	30,86	4,76
	ВСЕГО ПОЛНАЯ СЕБЕСТОИМОСТЬ	9074111,93	648,15	100

6.1.4 Расчет накладных расходов

Процент общепроизводственных расходов составляет 170%, зная его можно определить сумму цеховых расходов, подлежащую включению в калькуляцию себестоимости проектируемого изделия по формуле:



, (39)

где - прямая зарплата основных рабочих, руб.

Общехозяйственные расходы распределяются аналогично общепроизводственным расходам. Процент общехозяйственных расходов составляет 190%.

, (40)

6.1.5 Расчет коммерческих расходов

, (41)

.

Необходимым условием хозяйственной деятельности производственного участка результативности его работы является определение себестоимости на изготовление изделия. В практике предприятий себестоимость товарной продукции содержит, как правило, прямые затраты: материалы, покупные изделия, основная заработная плата производственных рабочих и косвенные расходы, определяемые пропорционально выпускаемым изделиям: общепроизводственные, общехозяйственные (цеховые) и внепроизводственные. Наибольшую точность обеспечивает метод калькулирования себестоимости по статьям затрат, что является целью курсовой работы.

Метод калькуляции - это совокупность расчётов, приёмов и способов исчисления себестоимости. Этот метод заключатся в том, что себестоимость единицы определяется путём деления себестоимости товарной продукции на количество изготовленных изделии.

В результате расчёта полная себестоимость устройства получилась 648,15 руб.

6.2 Планирование оптовой цены проектируемого изделия

6.2.1 Определяем себестоимость за вычетом прямых материальных затрат:

С = Спол - МЗ, (42)

где МЗ - материальные затраты и затраты на покупку комплектующих, руб

С = 648,15 - 24,83 - 180,3 = 443,02 руб.

6.2.2 Определяем плановую прибыль:

Ппл = С - Rн/100%, (43)

где Rн - норматив рентабельности 30%

Ппл = 443.02*30% / 100% = 132,9 руб.

6.2.3 Определяем оптовую цену изделия:

Цопт = Спол + Ппл, (44)

Цопт = 648,15 + 132,9 = 781,05

Вывод: в данном разделе был произведен расчет себестоимости устройства регулировки громкости. В итоге мы получили оптовую цену изделия 781,05 руб. Это очень низкая цена, если учесть, что в продаже нет аналогов данному устройству, данное устройство будет очень быстро раскупаться.



7. Охрана труда и ППБ при монтажно-сборочных работах

Безопасность работ с радиоэлектронным оборудованием и содержание его в исправном состоянии регламентируются правилами техники безопасности и производственной санитарии в электронной промышленности.

При монтаже радиоэлектронного оборудования следует соблюдать требования электробезопасности и работать только исправным инструментом.

Электропаяльник и лампы местного освещения необходимо применять напряжением не более 42В.

При монтаже радиосхем запрещается: проверять на ощуп напряжение и нагрев токоведущих частей схемы, применять провода с плохой изоляцией, производить пайку и установку деталей в прибор находящийся под напряжением, измерять напряжение приборами с неизолированными проводами, менять предохранители, во включенном приборе и д.р.

Проведение наладочных работ производится на специально подготовленных участках, при этом исключается пребывание посторонних лиц.

На рабочем месте допускается налаживать одновременно одну единицу оборудования.

Рабочий стол должен быть изготовлен из диэлектрического материала, иметь полки для размещения контрольно измерительной аппаратуры, а также источников питания с отдельным электрощитом с общим выключателем и шиной заземления

Выявлять и устранять дефекты в схеме, заменять детали разрешается, только после снятия напряжения и проверки отсутствия остаточных зарядов с помощью заземленного разрядника.

До подачи напряжения блоки с металлическим корпусом необходимо заземлять. Регулировку построечных элементов, расположенных внутри оборудования до 1000В следует производить инструментом с изолированными ручками.

Несовершенство конструкции и неправильная эксплуатация приборов отопления, систем вентиляции и кондиционирования воздуха, а также электрооборудования приводят к пожару и взрыву.

Из приборов отопления наибольшую опасность представляет местное огневое, газовое отопление, при котором печи для сжигания топлива устанавливаются непосредственно в самих помещениях.

Центральные системы отопления менее опасны в пожарном отношении.

Воздушное калориферное центральное отопление представляет незначительную пожароопасность, из-за отсутствия трубопроводов и батарей. При неправильной конструкции и эксплуатации систем вентиляции может возникнуть и распространиться пожар.

В предотвращения указанных причин возникновения пожара проводятся мероприятия противопожарной защиты в двух направлениях:

Исключение возможности образования взрывоопасных концентраций исключение возможности взрывов в самой системе вентиляции и кондиционирования воздуха.

К причинам электрического характера можно отнести: короткое замыкание, перегрузка, большое переходное сопротивление, искрение, электрическая дуга, статическое электричество.

При промывке и обезжиривании деталей и узлов применяются многие растворители содержащие легко воспламеняющиеся, горючие и летучие вещества, образующие с воздухом взрывчатые смеси. В местах использования таких веществ должны быть вывешены плакаты и технологические инструкции, составленные с учетом противопожарной безопасности. Пуск в эксплуатацию новых, переоборудованных взрыво- и пожароопасных участков производится по согласованию и с разрешению органов Госпожнадзора.

Заключение

В ходе работы над дипломным проектом была разработана конструкция, отвечающая современным требованиям конструирования радиоаппаратуры.

В схеме используются импортные и отечественные радиоэлементы, отличающиеся надежностью, дешевизной и просты в монтаже и эксплуатации. Изделие относится к классу стационарной аппаратуры.

Из расчетов следует, что устройство регулировки громкости имеет высокую надежность и технологичность и при правильной сборке и точной настройке устройства, изделие работает без перебоев.

Себестоимость изделия невысокая и составляет 648,15 рублей, к тому же изделие не имеет аналогов, следовательно, оно будет пользоваться спросом.

В целом разработанная конструкция «Устройство регулировки громкости автоматическое» удовлетворяет требованиям технического задания.



Литература

1. Овсянников В.В. Отечественные и зарубежные микросхемы: Справочник / В.В. Овсянников, Д.С. Петров, М.А. Павлов. - М: Радио и связь, 2013

2. Забаров А. Устройства автоматики и телемеханики - М: Радио и связь, 2012

3. Конденсаторы: Справочник / И.И. Четвертков, М.Н. Дьяконов, В.И. Пресняков и др.: Под ред. И.И. Четверткова, М.Н. Дьяконова. - М.: Радио и связь, 2010

4. Резисторы: Справочник/ В.В. Дубровский, Д.М. Иванов, И.Я. Пратусевич и др.; Под ред. И.И. Четверткова и В.М. Терехова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 2010

5. Вавилов С.Б. Элементы схем импортной радиоаппаратуры. Диоды. Транзисторы. Трансформаторы: Справочник / С.Б. Вавилов, Г.Д. Сидоров - М: Радио и связь, 2013

6. Семенов С.В. Отечественные и зарубежные элементы коммутации: Справочник / С.В. Семенов, Д.С. Степанов, Д.В. Петров. - М: Радио и связь. 2012

7. Фрумкин Г.Д. Расчет и конструирование радиоаппаратуры: Учебник для радиотехнич. спец. техникумов. - 5-е изд., перераб. и доп. т М.: Высшая школа, 2011

8. Павловский В.В. Проектирование технологических процессов изготовления РЭА. - М.: Радио и связь, 2010

9. Классификация и обозначение электрорадиоэлементов в конструкторской документации: Справочное пособие для курсового и дипломного проектирования. Часть 1. / Сост. В. Деухин - Йошкар-Ола: МарГТУ. 2011

10. ГОСТ 2.105-95. Общие требования к выполнению текстовых документов

Размещено на Allbest.ru