В нашем же случае не нужно предусматривать применение влагозащитных конструкций так как все элементы нашей схемы и конструкции выдерживают воздействия относительной влажности до 98 %

5.3 Выбор методов виброзащиты

В процессе производства эксплуатации и хранения РЭА могут испытывать те или иные механические динамические воздействия которые качественно делятся на удары вибрации и линейные ускорения

Под вибрацией РЭС обычно понимают длительные знакопеременные процессы в ее конструкции которые влияют на работу РЭА

Удар кратковременное воздействие сопровождающееся колебанием системы на частоте в момент удара а после негона собственной частоте конструкции

Линейные ускорения характерны для всех объектов движущихся с переменной скоростью

Защита РЭА от механических воздействий осуществляется следующими группами методов

уменьшается интенсивность источников механических воздействий (путем балансировки виброизоляции самого источника механических воздействий);

уменьшение величены передаваемых РЭА воздействий (путем его виброизоляции демпфирования устранения резонанса);

использование более прочных и жестких компонентов и узлов

Методы первой группы применяют специалисты по транспортным средствам

Методы второй и третьей группы используют конструкторы РЭА но методы активной виброзащиты имеют ограниченное применение при высокой сложности технических решений

Виброизоляция осуществляется путем установки между РЭА и основанием упругих опор образующих вместе с конструкцией РЭА сложную колебательную систему которая обладает свойствами демпфирования которое заключается в погашении механических колебаний за счет трения в материале конструкции упругой опоры (резине поролоне вибропоглащающем покрытии) сочленение амортизатора (сухом демпфере) Частотная селекция механических колебаний заключается в том что система виброизоляции в за резонансной области является фильтром нижних частот а при совпадении собственной частоты системы и частоты внешних воздействий приходит в резонансный режим

Наиболее перспективным и распространенным способом демпфирования конструкций РЭА является одно или двухсторонняя заливка или введение высокоэффективных вибропоглащающих материалов в структуру несущих оснований Эти способы основаны на способности материалов этого вида рассеивать большое количество энергии при растяжении изгибе или сдвиге за счет упругих свойств К недостаткам данных способов относятся следующие факторы худшая ремонтопригодность при заливке худший теплоотвод от залитых элементов сильная зависимость демпфирующих свойств от температуры возможность возникновения больших внутренних напряжений в компаунде при изменении температуры изменение свойств полимеров при воздействии радиации

С учетом выше изложенного и того что данное устройство относится к стационарной аппаратуре делаем вывод о том что для данного устройства применять защиту от вибраций нет необходимости

5.4 Выбор методов экранирования

Между двумя электрическими цепями находящимися на некотором расстоянии друг от друга могут возникнуть электромагнитные связи через

электрическое поле;

магнитное поле;

электромагнитное поле излучения;

провода соединяющие эти цепи

Поэтому при конструировании РЭА возникают следующие задачи

разрабатываемая аппаратура не должна мешать нормальному действию окружающей ее аппаратуры за исключением случаев принципиальной невозможности осуществления этого;

в разрабатываемой аппаратуре должны быть приняты меры к тому чтобы окружающая аппаратура ей не мешала

Для решения первых двух задач необходимо встраивать помехоподавляющие элементы (экраны фильтры развязывающие цепи) во все вероятные источники наводки Это гарантирует отсутствие наводок не только на данное устройство но и на все остальные

Подавление паразитных наводок сводится к полному устранению или устранению до допустимых величин паразитных связей между источниками и приемниками наводок

Способы такого ослабления элементарны

размещение вероятных источников и приемников наводок на максимально возможном расстоянии друг от друга;

правильная взаимная ориентация их деталей и контуров;

сведение к минимуму их сопротивлений которые могут оказаться в цепях;

изъятие посторонних проводов которые могут связать источник и приемник и тд

При недостаточности всех этих средств и мер приходится прибегать к экранированию

Экранированием называется локализация электромагнитной энергии в пределах определенного пространства достигаемая путем преграждения распространения ее всеми возможными способами и средствами

Различают магнитостатическое и электромагнитное экранирование и экранирование от электрических полей Магнитостатическое экранирование предназначено для защиты от постоянного тока и медленно изменяющегося переменного магнитного поля с помощью экранов изготовленных из ферромагнитных материалов (пермоллоя или стали) с большой относительной магнитной проницаемостью При наличии такого экрана линии магнитной индукции проходят в основном по его стенкам которые обладают малым магнитным сопротивлением по сравнению с воздушным пространством внутри экрана Качество экранирования зависит от магнитной проницаемости экрана Этот вид экранирования используется редко

Электромагнитное экранирование применяется для защиты от переменного высокочастотного магнитного поля и производится с помощью экранов изготовленных из немагнитных и ферромагнитных металлов Оно основано на использовании того же явления магнитной индукции которое приводит к возбуждению наведенных ЭДС и токов

Экранирование полей выполняется с помощью листового металлического экрана соединенного с корпусом прибора Физический смысл этого вида экранирования заключается в создании короткого замыкания на корпус для большей части паразитной ёмкости имеющейся между экранируемыми друг от друга точками Качество экранирования сильно зависит от качества соединения экрана с корпусом прибора и частей экрана друг с другом

Особенно важно не иметь соединительных проводов между частями экрана и корпусом Эффективность экранирования электрического поля не зависит от толщены и материала экрана Причиной этого является незначительная величина токов текущих по экрану

6. РАСЧЕТ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ИЗДЕЛИЯ

6.1 Компоновочный расчет изделия

Исходными данными для расчета являются перечень элементов схемы электрической принципиальной, необходимые типоразмеры и установочные размеры ЭРЭ: установочный объем V_уст , установочная площадь S_уст .

Необходимые данные сведены в таблице 6.1.1

Таблица 6.1.1 Установочные значения V_уст и массы ЭРЭ проектируемой конструкции восьмиполосного стереофонического корректора.

Вид элемента и основные характеристики	Тип, типономи-нал	Кол. ni	Установочный объем, Vуст, см3	n Vуст, см3	Масса m, гр.	mn, гр.
1	2	3	4	5	6	7
Диоды	КС 156А	2	0,44	0,88	0,3	0,6
	АЛ 307Б	1	0,75	0,75	0,8	0,8
	КЦ 405Б	1	4,0	4,0	6,0	6,0
Конденсаторы
100пФ	КМ-5-Н30	4	0,22	0,88	0,5	2,0
1,5…18пФ	К10-7В	2	0,22	0,44	0,5	1,0
330…5600пФ	К10-7В	14	0,44	6,16	0,6	8,4
0,01…0,47мкф	К10-7В	42	0,45	18,9	0,67	28,1
2200мкФ	К50-35	4	2,5	1	6,0	24,0
Микросхемы
Корпус 201.14-1	К157УД2	12	0,8	9,6	1,5	18,0
Резисторы	С2-33Н-0,125	126	0,1	12,6	0,17	21,42
	С2-33Н-0,25	4	0,17	0,68	0,25	1
	СП3-23И	16	4,14	66,24	12,5	200,0
	СП3-38б	2	0,8	1,6	1,5	3,0
Транзисторы	КТ815Б	1	5	5	5	5
	КТ814Б	1	5	5	5	5
	КТ315Б	1	0,55	0,55	1,0	1,0
	КТ361Б	1	0,55	0,55	1,0	1,0
1	2	3	4	5	6	7
Трансформатор	ТС-6-1-220-50	1	180,5	180,5	490,0	490,0
Переключатели	П2К	2	10	10	10	10
	ПКн41	1	15	15	15	15
Держатель вставки плавкой	ДВП-2-0,3А	1	5,3	5,3	10,0	10,0
Разъемы	Онц-КГ-4-5/16-P	2	5	10	13,0	26,0
V=385,88 см3 m=973,29 гр.

Суммарный объем, занимаемый ЭРЭ равен 385,88 см³. Из конструктивных соображений выбираем коэффициент заполнения объема корпуса корректора равным 0,5. Ориентировочно определяем реальный объем V_реал разрабатываемой конструкции по формуле:

V_реал= (6.1.1)

V_реал=1929,4 см³

6.2 Расчет теплового режима восьмиполосного стереофонического корректора

Расчет теплового режима РЭА заключается в определении по исходным данным температур нагретой зоны и температур поверхностей и теплонагруженных радиоэлементов и сравнения полученных значений с допустимыми для каждого радиоэлемента в заданных условиях эксплуатации.

Наиболее теплонагруженными элементами являются сетевой трансформатор, транзисторы VT1 и VT4 типа КТ815Б и КТ814Б соответственно. Рассеиваемая мощность трансформатора в рабочем режиме равна 3,9 Вт, номинальная мощность рассеяния транзисторов в рабочем режиме равна 2,8 ВТ , а допустимая для транзисторов мощность рассеяния 10 Вт при температуре не более 50С.

Так как нагрузка транзистора VT1 равна нагрузке транзистора VT4 и параметры этих транзисторов равны, то расчет будем производить лишь для одного транзистора VT1, я расчет второго транзистора будет аналогичен.

6.2.1 Расчет пластинчатого радиятора при естественном воздушном охлаждении для транзистора КТ815Б

Таблица 6.2.1 Исходные данные для расчета теплового режима пластинчатого радиатора

Мощность рассеиваемая транзистором в рабочем режиме Р,Вт	2,8
Температура окружающей среды То.с.,С	+30
Тепловое сопротивление переход-корпус Rп-k, .,С/Вт	2,3
Контактное сопротивление корпус-теплоотвод Rк-т, .,С/Вт	0.5
Толщина пластины , м	210-3
Максимальная температура перехода Тп, С	+125
Высота пластины h, м	3010-3

Рассчитываем среднюю поверхностную температуру теплоотвода

Тср=0.96[Тп-Р(Rп-k+ Rк-т)]=0.96[125-2,8/2,3+0,5)]=112,47єC (6.2.1)

Определяем перепад между средней поверхностной температурой теплоотвода и окружающей средой:

?Т=Тср-Тос=112,47-30=82,47 єC (6.2.2)

Рассчитываем вспомогательные коэффициенты:

tm=0,5·?Т=0,5?·82,47=41,23 єC (6.2.3)

A1=1,423-2,51·10^-3·tm-1,3·10^-8·tm³=1,423-2,51·10^-3·41,23-1,3·

·10^-8·41,23³=1,319 (6.2.4)

Определяем коэффициент теплоотдачи конвенцией для вертикально-ориентированной пластины:

бк=A1(?Т/n)^0.25=9,55 Вт/мІ·град (6.2.5)

Рассчитываем коэффициент теплоотдачи излучением:

бл=Е·ц·f(Тср,Тос) (6.2.6)

где Е=0.05- степень черноты для алюминиевой пластины;

ц=1- значение коэффициента облученности для гладкой пластины;

f(Тср,Тос)= численное значение функции, зависящей от среднеповерхностной температуры теплоотвода и температуры окружающей среды, определяемое по формуле:

f(Тср,Тос)=5,67·10^-8·(Тср+273) ⁴/?Т=9,384 (6.2.7)

Тогда коэффициент теплоотдачи излучения равен

бл=Е·ц·f(Тср,Тос)=0.469 Вт/мІ·град

Определяем суммарный коэффициент теплоотдачи:

бсумм. = бл+ бк=9,55+0,469=10,019 Вт/мІ·град (6.2.8)

Рассчитываем площадь F теплообменной поверхности:

F=P/ бсумм. ·?Т=2,8/ 10,019·82,47= 3,38·10^-3 мІ (6.2.9)

Определим длину l пластины по формуле:

L=F-2h·/2(h+) (6.2.10)

L=0,0526=5,2·10^-2

Расчет окончен.

В результате имеем следующие габаритные размеры пластинчатого радиатора:

Таблица 6.2.2 Результаты расчета пластинчатого радиатора

Длина, м	0,053
Высота, м	0,030
Толщина, м	0,002

6.2.2 Расчет теплового режима блока в перфорированном корпусе и режима работы наиболее теплонагруженных элементов

Расчет поверхности корпуса

Sk=2[L1 L2+( L1+ L2)L3], (6.2.2.1)

где L1и L2- горизонтальные размеры корпуса, м

L3- вертикальный размер корпуса

Sk=2[210·10^-3·0,25+(0,21+0,25) ·0,07]= 0,137 мІ

Расчет условной поверхности нагретой зоны

S3=2[L1 L2+( L1+ L2)L3Kз], (6.2.2.2)

где Kз-коэффициент заполнения корпуса аппарата по объему, принимаем Kз=0,5

S3=2[0,21·0,25+(0,21+0,25)·0,07·0,5]= 0,111 мі

Определение удельной мощности корпуса

qk=P/ Sk (6.2.2.3)

qk=3,9/0,137=28,46 Вт/мІ

Определение удельной мощности нагретой зоны

qз=P/ S3 (6.2.2.4)

qз=3,9/0,111=35,13 Вт/мІ

Определение коэффициента Q1 в зависимости от удельной мощности нагретой зоны

Q1=0,1472qk+ 0,2962 ·10^-3 qkІ+0,3127·10^-6 qkі (6.2.2.5)

Q1=0,1472·28,46+0,2962·10^-3·28,46І+0,3127·10^-6·28,46і=4,4єC

Определение коэффициента Q2 в зависимости от удельной мощности нагретой зоны

Q2=0,139qз-0,1233·10^-3 qзІ+0,0698·10^-6 qзі (6.2.2.6)

Q2=0,139·35,13-0,1233·10^-3·35,13² +0.0698·10^-6·35,13³ =4,73єC

Определение коэффициента Кн1 в зависимости от давления среды вне корпуса

Кн1=0,82+1/0,925+4,6·10^-5·H1 (6.2.2.7)

где H1-давление окружающей среды 1,01·10⁵ Па

Кн1=082+1/0,925+4,6·10^-5 ·1,01·10⁵=0,99

Определение коэффициента Кн2 в зависимости от давления среды вне корпуса

Кн2=0,8+1/1,25+3,8·10^-5·H2 (6.2.2.8)

Кн2=0,8+1/1,25+3,8·10^-5·1,01·10⁵ =0,993

Рассчитывается суммарная площадь перфорационных отверстий

Sп= ?S (6.2.2.9)

Sп= 32·0,00015+18·0,00012=6,96·10^-3 мІ

Расчет коэффициента перфорации

П= Sп/2L1 L2 (6.2.2.10)

П=6,96·10^-3 / 2·0,21·0,25=0,066

Расчет коэффициента, являющегося функцией коэффициента перфорации

Кп=0,29+1/1,41+ 4,95· П (6.2.2.11)

Кп=0,29+1/1,41+ 4,95 · 0,066=0,865

Расчет перегрева корпуса

Qk= 0,93 Q1 Кн1 Кн2 (6.2.2.12)

Qk= 0,93·4,4·0,99·0,983=3,98єC

Расчет перегрева нагретой зоны

Q3= 0,93 Кп[Q1 Кн1+( Q2/0,93- Q1) Кн2 (6.2.2.13)

Q3= 0,93·0,865[4,4·0,99+(4,73/0.93-4,4) ·0.983]= 4,04єC

Определение среднего перегрева воздуха

Qв= 0,6·Q3 (6.2.2.14)

Qв= 0,6·4,04=2,424єC

6.2.3 Расчет температурных режимов наиболее теплонагруженных элементов схемы

Таковыми являются трансформатор ТС-6-1, транзисторы КТ814Б и КТ815Б. Кроме того, определим температурный режим микросхем К174УД2, как наиболее ответственных элементов схемы.

Определяем тепловой режим трансформатора

Определяем удельную мощность элемента

qэл=Pэл/Sэл (6.2.3.1)

где Pэл- мощность трансформатора

Sэл- площадь поверхности трансформатора

qэл= 3,9/ 0,018= 216,6 Вт/мІ

Рассчитываем перегрев поверхности

Qэл= Q3( 0,75+ 0,25 qэл/qз) (6.2.3.2)

Qэл=4,04( 0,75+ 0,25·216,6/35,13)=9,25єC

Рассчитываем перегрев среды, окружающей трансформатор

Qэс= Qв(0,75+ 0,25 qэл/qз) (6.2.3.3)

Qэс=2,424(0,75+ 0,25·216,6/35,13)=5,55єC

Находим температуру поверхности элемента

Тэл = Qэл+Тс (6.2.3.4)

Тэл=9,25+ 30= 39,25єC

Находим температуру среды, окружающей элемент

Тэс= Qэс+Тс (6.2.3.5)

Тэс=5,55+30=35,55єC

Расчет теплового режима микросхем типа К157УД2

Расчет производиться по той же методике, что и расчет теплового режима трансформатора

Мощность рассеиваемая микросхемой Pэл=0,024 Вт

Площадь поверхности микросхемы Sэл=5,62·10^-4 мІ

qэл= Pэл/Sэл=0,024/5.6·10^-4= 42,7 Вт/мІ

Рассчитываем перегрев поверхности

Qэл= Q3( 0,75+ 0,25 qэл/qз)=4,04(0,75+0,25·42,7/35,13)=4,25єC

Рассчитываем перегрев среды, окружающей микросхему

Qэл= Q3( 0,75+ 0,25 qэл/qз)=2,424(0,75+0,25·42,7/35,13)=2,55єC

Находим температуру поверхности элемента

Тэл = Qэл+Тс=4,25+ 30=34,25єC

Находим температуру среды, окружающую элемент

Тэс= Qэс+Тс=2,55+30=32,55єC

Расчет теплового режима транзисторов типа КТ815Б и КТ814Б

Так как электрические и эксплуатационные параметры этих транзисторов одинаковы, то расчет будем производить лишь для одного транзистора КТ815Б, а для КТ814Б результаты расчета будут аналогичны.

Мощность рассеиваемая на транзисторе Pэл=2,8 Вт

Площадь поверхности транзистора с радиатором Sэл=3,34 ·10^-3 мІ

Определяем удельную мощность транзистора

qэл= Pэл/Sэл=2,8/3,34 ·10^-3= 838,32 Вт/мІ

Рассчитываем перегрев поверхности

Qэл= Q3( 0,75+ 0,25 qэл/qз)=4,04(0,75+0,25·838,32/35,13)= 27,13єC

Рассчитываем перегрев среды, окружающей микросхему

Qэл= Q3( 0,75+ 0,25 qэл/qз)=2,424(0,75+0,25·838,32/35,13)=16,28єC

Находим температуру поверхности элемента

Тэл = Qэл+Тс=23,13+30=57,13 єC

Находим температуру среды, окружающую элемент

Тэс= Qэс+Тс=16,28+30= 46,28 єC

Температура трансформатора равна 39,25єC. Полученное значение не превышает значения температуры перегрева обмоток выбранного трансформатора, равного 55єC.

Температура микросхем К157УД2 равна 34,25єC и не превышает допустимую +70єC.

Максимальная температура транзисторов типа КТ815Б и КТ814Б равна 53,13єC, что не превышает эксплуатационных пределов транзисторов, у которых максимальная температура равна +100єC.

Температура воздуха в приборе равна 32,4єC.

Средняя температура всего корпуса равна 32,4єC.

Из анализа полученных результатов заключаем. Что при заданных условиях эксплуатации разрабатываемого прибора обеспечивается нормальный тепловой режим применяемых в нем радиоэлементов в процессе эксплуатации.

Таким образом, выбранная конструкция перфорированного корпуса и естественного способа охлаждения путем конвенции воздуха не нуждается в изменении и применении в ней других способов охлаждения. Учитывая вышеуказанное, окончательно выбираем перфорированный корпус для разрабатываемого изделия.

6.3 Расчет конструктивно-технологических параметров печатной платы. Выбор и обоснование метода изготовления печатной платы

Схема электрическая принципиальная разделена на три функциональных узла: блок питания, блок управления и плата фильтров и усилителей. Блок питания (стабилизатор и выпрямитель) и фильтры размещены на одной плате, а блок управления--на другой. Выбор печатного монтажа радиоэлементов в эквалайзере обусловлен заданной программой выпуска изделия--600шт в год. Печатный монтаж в этом случае является наиболее экономически целесообразным.

Наиболее трудоемкой при разработке топологии печатных плат является разработка печатной платы блока питания и фильтров, т.к. в ней содержится наибольшее количество радиоэлементов по сравнению с другими узлами прибора. При разработке печатных плат необходимо руководствоваться следующими документами:

ГОСТ23751-86, ГОСТ10317-79, ОСТ4ГО.010.009, ОСТ4ГО.010.011, ОСТ4ГО.064.089 и рядом других документов. Исходными при разработке топологий печатной платы являются:

1) схема электрическая принципиальная;

2) установочные размеры радиоэлементов узла;

3) рекомендации по разработке монтажа для выбранной схемы микросхем.

Проводим расчет печатной платы стабилизатора и фильтров. В данный узел входят микросхемы серии К157 УД2, резисторы типа С2-33Н-0.125, С2-33Н-0.25, СП3-38б, диоды типа КС156А, КЦ412б, конденсаторы типа К50-35, КМ-5, К10-7В, переключатели типа П2К, транзисторы типа КТ815Б, КТ814Б, КТ315Б, КТ361Б, разъемы ОНц-КГ-4-5/16-Р. Класс точности данной платы выбираем второй, а платы блока управления -- первый.

6.3.1 Расчет проводящего рисунка печатной платы эквалайзера

Исходные данные:

размеры платы, мм 190х150;

проводники на плате имеют покрытие сплавом «Розе».

Определим минимальный диаметр контактной площади для отверстия под микросхемы серии К157УД2.

D=(d+_Дd_b0)+2b+_Дt_b0+(Td²+T₀²+_Дt_n0)^1/2, (10.1)

где d--номинальный диаметр металлизированного отверстия, равный 0.8мм;

_Дd_b0--верхнее отклонение диаметра отверстия, равное 0.05мм;

b--величина гарантийного поиска, равная 0.15мм

_Дt_b0-- верхнее отклонение ширины проводника, равное 0.15мм;

Td--диаметральное значение позиционного допуска расположения центра отверстия относительно номинального положения узла координатной сетки, равное 0.1мм;

Т₀--диаметральное значение позиционного допускарасположения контактной площадки относительно его номинального положения, равное 0.25мм;

_Дt_n0--нижнее предельное отклонение ширины проводника, равное 0.1мм

Подставляя численные значения в формулу (10.1), имеем:

D=(d+_Дd_b0)+2b+_Дt_b0+(Td²+T₀²+_Дt_n0)^1/2=(0.8+0.05)+0.3*0.2+0.15+(0.15²+

0.25²+0.1²)^1/2=1.61

Таким образом, минимальный диаметр контактных площадок для отверстий диаметром 0.8мм под выводы радиоэлементов равен 1.61мм.

Определим минимальный диаметр контактной площадки для отверстий диаметром 1.5мм под переключатели типа П2К.Расчетная формула аналогична формуле (10.1):

D=(1.5+0.1)+2+0.2+0.15+(0.15²+0.25²+0.12²)^1/2=2.46мм.

6.3.2 Расчет печатной платы эквалайзера по постоянному току

В результате расчета необходимо оценить наиболее важные электрические свойства печатной платы: нагрузочную спосоюность проводников, сопротивление изоляции, диэлектрическую прочность основания платы.

исходные данные для расчета:

номинальное напряжение питания U_пит, В ±16В±5%;

топустимое падение напряжения в цепях питания U_п.д., В 5х10¹²В;

ток, потребляемый всеми радиоэлементами, установленными на плате I, A 0.274;

максимальная длина печатного проводника для данной серии микросхем,ln, м 0.13;

толщина фольги печатной платы h_ф, м 3.5х10^-5;

удельное сопротивление проводника на печатной плате с, Ом·м 1.7х10^-8;

Определим минимальную ширину проводника для выбранных выше значений по формуле:

, (6.3.2.1)

где t_n--минимальная ширина проводника.

Таким образом, для нормальной работы устройства ширина проводника в цепях питания и «земли» должна быть не менее 3.15х10^-4м, т.е. 0.3мм. Указанные цепи целесообразно выбрать шириной порядка одного миллиметра.

Сечение печатного проводника цепей питания и остальных цепей определяется по формуле:

, (6.3.2.2)

где S_nn-сечение печатного проводника на плате.

Подставим в формулу (10.3) численные значения, будем иметь:

или 3.45х10^-3 мм²

Одновременно сечение печатного проводника определяется формулой:

S_nn=h_фt_n, откуда определим толщину фольги:

Результаты расчета свидетельствуют о правильности выбора толщины фольги 35мкм. Толщина фольги выбиралась также с учетом максимальной адгезионной прочности печатной платы. При расстояниях между проводниками порядка 0.3…0.5мм максимально допускается напряжение для стеклотекстолита, из которого изготовлена плата, составляет не менее 50В. В разрабатываемой конструкции печатной платы, таким образом, обеспечивается с трехкратным запасом диэлектрическая прочность основания платы.

6.4 Расчет механической прочности и системы виброударной защиты

Так как создаваемый эквалайзер может быть отнесен к наземной РЭС, то при транспортировке, случайных падениях и т.д., он может подвергаться динамическим воздействиям. Изменение обобщенных параметров механических воздействий на наземную РЭА находятся в пределах:

вибрация, Гц 10…70

виброперегрузка n=(1…4)g

ударные сотрясения n_y=(10…15)g

длительность ф=(5…10)мс

линейные перегрузки n=(2…4)g

Используя эти данные, проведем проверочный расчет платы эквалайзера на виброустойчивость. Печатная плата должна обладать значительной усталостной долговечностью при воздействии вибрации. Для этого необходимо, чтобы минимальная частота собственных колебаний платы удовлетворяла условию:

(6.4.1)

где n_B--вибрационные перегрузки в единицах g;

в--размер короткой стороны платы, мм;

г_f0--безразмерная постоянная, числовое значение которой зависит от значения частоты собственных колебаний и воздействующих ускорений.

Собственную частоту платы (первую гармонику) f₀ вычислим по формуле Рэлея-Ритца:

(6.4.2)

где --поправочный коэффициент на материал

(Е_с=2.1*10¹¹Па--модуль Юнга для стали,

с_с=7.85кг/м³--плотность стали;

Е--модуль упругости материала ,

с--плотность материала платы);

-поправочный коэффициент на массу

(m_э--масса элементов, равномерно размещенных на плате; m_n--масса платы);

В--частотный коэффициент;

h--толщина платы, см;

а--длина платы, см.

Конструктивные параметры платы:

а=190мм; в=150мм; h=1.2кг/м³;

материал: стеклотекстолит СФ-1;

Е=0.325*10¹¹Па; с=2.18кг/м³;

масса платы:

m_n=а*в*h*с=19*15*0.12*2.18=74.556?74.6г;

масса ЭРЭ, размещенных на плате m_э=246.85г.

Вычисляем поправочный коэффициент:

Согласно соотношению , находим коэффициент В=98.02.

Подставив найденные значения величин в (), получим:

f=10⁴*0.746*0.481*98.02*0.12*1/19²=116.91Гц

Для проверки условия (6.4.1) выбираем значение г_f0=25 при n_B=(3…10)g, f₀=(100…400)Гц. Тогда:

Следовательно, условие (9.1) не выполняется:

Необходимо изменить собственную частоту платы. С этой целью увеличим высоту платы до h=2мм. С учетом:

m_n= а*в*h*с=19*15*0.2*2.18=124.26г,

получим

f₀=10⁴*0.746*0.578*98.02*1/19²*0.2=234.15Гц

т.е. 234.15>138.78. Таким образом, условие (9.1) выполнено. Это значит, что плата эквалайзера будет обладать достаточной усталостной долговечностью при воздействии вибраций.

6.5 Расчет надежности устройства

Исходными данными для расчета являются значения интенсивностей отказов и элементов конструкции (см. табл. 11.1)

Расчет надежности устройства состоит из следующих этапов:

1) Определяем значение суммарной интенсивности отказов по формуле:

, час^-1 (6.4.1)

где n- число наименований радиоэлементов и элементов конструкции устройства;

- величина интенсивности отказа i-го радиоэлемента,

элемента конструкции с учетом заданных для него условий эксплуатации: коэффициента электрической нагрузки, температуры, влажности, технических нагрузок и т.п.;

N_i- количество радиоэлементов, элементов конструкции i-го наименования.

2) Определяем значение величины наработки на отказ Т по формуле:

Т= I/ , час (6.4.2)

3) Определяем значение вероятности безотказной работы P(t) по формуле:

P(t)=е^-t , (6.4.3)

где t- заданное значение вероятности безотказной работы устройства в часах.

4) Полученные результаты сравниваются с заданными.

Таблица 11.1 Справочные и расчетные данные об элементах конструкции

Наименование, тип элемента	, час-1	Кнi	1,2 i	3,4 i	час	Ni
Конденсаторы
КМ-5	0,05	0,006	0,05	2,0	0,05	2
К10-7В	0,05	0,05	0,05	2,0	0,15	70
К50-35	0,045	0,625	0,55	2,0	0,49	2
Микросхемы
К157УД2	0,08	0,687	1,25	2,0	2,0	12
Резисторы
С2-33H	0,01	0,03	0,4	2,0	0,08	122
CП3-38б	0,05	0.026	0,4	2,0	0,4	2
СП-23И	0,05	0,02	0,4	2,0	0,45	16
Переключатели
П2К-41	0,03	0,03	0.01	2,0	0.01	3
Трансформатор
ТС-6-1	0,03	0,6	-	2,0	0.6	1
Диоды
КС156А	0,09	0,5	1,0	2,0	0,48	2
КЦ412Б	0,04	0,5	1,0	2,0	0,8	1
АЛ307Б	0,07	0,35	0,8	2,0	1,12	1
Транзисторы
КТ815Б	0,1	0,04	0,2	2,0	0,6	1
КТ814Б	0,1	0,04	0,2	2,0	0,6	1
КТ315Б	0,12	0,04	0,2	2,0	0,48	1
КТ361Б	0,12	0,04	0,2	2,0	0,48	1
Прочие изделия
Провод монтажный	0,03	0,001	-	-	0,3	1
Соединения пайкой	0,04	0,001	3,0	2,0	0,24	54
Плата печатная	0,02	-	-	-	0,2	2
Шнур питания
Несущая конструкция	0,3	-	-	-	3,0	1
Держатель предохранителя	0,02	0,001	-	-	0,2	1
Разъемы	0.07	0,001	-	-	0,5	2
=8,12910-6 час-1

Примечания:_oi- априорная номинальная интенсивность отказов при температуре окружающей среды 20^оС и коэффициенте нагрузке К_нi= 1;

_{1,2 i}- коэффициент, зависящий от температуры и коэффициента нагрузки К_нi= 1;

_{3,4 i}- коэффициент, учитывающий климатические и механические нагрузки;

_I- расчетная величина интенсивности отказов i- му радиоэлементу, элементу конструкции, час -¹;

N_i- число элементов i-ой группы.

Расчетная величина интенсивности отказов i-го элемента, приведенная в табл. 11.1, определяется по формуле:

, час^-1

Расчет выполняется для периода нормальной эксплуатации при следующих основных допущениях:

1) Отказы элементов случайны и независимы.

2) Учитываются только внезапные отказы.

3) Имеет место экспоненциальный на отказ согласно (11.2) составляет

Т=

Вероятность безотказной работы на отказ 123016 час. Превышает заданное 5000 часов, что гарантирует надежную работу разрабатываемого прибора.

7 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА

7.1 Цели и задачи технико-экономического обоснования дипломного проекта

Разрабатываемое устройство - стереофонический корректор. Технико-экономическое обоснование дипломного проекта осуществляет переход от многочисленных отдельных технических параметров к оценке конструкции в целом. Дается обобщенная оценка в денежном выражении разнообразных достоинств и недостатков каждого из вариантов новой техники.

Новая техника должна быть современной не только в техническом отношении, но и экономически выгодна. На основе экономической оценки новой техники принимается решение об инвестициях на данный проект. Для начала производства проектируемого прибора огромное значение имеет ожидаемая прибыль или экономический эффект. Его значение определяется на этапе разработки в качестве приблизительного.

Экономический эффект () за расчётный период времени рассчитывается по следующей формуле:

, (7.1)

где - стоимостная оценка результата от мероприятий НТП;

- стоимостная оценка затрат на реализацию мероприятий НТП;

- расчётный период времени.

Под расчётным периодом понимается время, в течение которого капиталовложение оказывает воздействие на производственный процесс. В качестве расчётного периода предприятие-производитель новой техники может принять прогнозируемый срок производства новой техники, а предприятие-потребитель - срок службы нового оборудования с учётом морального старения.

7.2 Определение себестоимости товара и рыночной цены

Себестоимость продукции -- это выраженная в денежной форме сумма затрат на производство и реализацию продукции. В самом общем виде в состав затрат включают материалы, комплектующие изделия и полуфабрикаты, заработная плата (основная и дополнительная) персонала, износ инструментов и приспособлений, расходы по содержанию и эксплуатации оборудования, цеховые, общезаводские расходы, прочие производственные и внепроизводственные расходы. В состав себестоимости включаются также некоторые налоги и отчисления, определяемые согласно действующему законодательству. Все эти затраты разнообразны по своему составу. Это вызывает необходимость их классифицировать по статьям расходов. Каждая статья расходов указывает целевое назначение затрат, их связь с процессом производства изделия.

Себестоимость спроектированного изделия можно определить различными методами (прямым счетом по статьям калькуляции, укрупненным методом по ограниченному числу статей, методом удельных весов, агрегатным методом и др.). Выбор метода расчета зависит от степени новизны конструкции изделия, его сложности и от наличия исходных данных для расчета.

Выполним расчёт себестоимости и рыночной цены нашей установки по методике, изложенной в [ ]. Расчёт будем выполнять по статьям затрат, предложенным в таблице 7.4. Для этого необходимо определить затраты на материалы, которые используются при изготовлении изделия. Они рассчитываются по следующей формуле:

_М, (7.2)

где количество видов материалов;

норма расхода материала на одно изделие;

цена за один килограмм i -го материала;

коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы.

Расчёт затрат на материалы, используемые при изготовлении устройства приведён в таблице 7.1.

Таблица 7.1 - Затраты на основные и вспомогательные материалы

Наименование материала, марка	Ед. изм.	Норма расхода	Оптовая цена, руб.	Сумма, руб.
1. Стеклотекстолит СФ-50-2,0	м2	0,06524	40000	2610
2. Припой ПОС-61	кг	0,09	30000	2700
3. Лак УР-231.02.3	кг	0,06	16000	900
4. Краска БМКЧ	кг	0,01	20000	2000
Итого:	8210
Всего с транспортно заготовительными расходами(5%):	8620

В статье "Покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты" учитываются затраты (_К), связанные с приобретением со стороны готовых комплектующих изделий, подвергающихся на данном предприятии монтажу и обработке, транспортно заготовительные расходы на их приобретение и доставку сторонним транспортом, а также стоимость услуг сторонних предприятий.

Нормы расхода комплектующих изделий и полуфабрикатов на стадии проектирования нового изделия принимаются по спецификациям и электрическим схемам, на стадии изготовления - по ведомостям комплектующих покупных изделий и полуфабрикатов; цены за единицу комплектующего покупного изделия и полуфабриката - по действующим прейскурантам оптовых цен.

Затраты на покупные полуфабрикаты и комплектующие изделия определяются по формуле:

, (7.3)

где - количество - ых полуфабрикатов и комплектующих изделий, необходимых для сборки единицы изготавливаемой продукции;

- оптовая цена -го полуфабриката, комплектующего изделия;

- коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы.

Расчет затрат на покупные полуфабрикаты и комплектующие изделия приведен в таблице 7.2.

Таблица 7.2 - Расчет затрат на покупные полуфабрикаты и комплектующие изделия

Наименование изделия	Ед. изм.	Норма расхода	Оптовая цена, руб.	Сумма, руб.
1	2	3	4	5
1. Стабилитрон КС156А	шт	2	150	300
2. Резистор СПЗ-23И	шт	16	500	9000
3. Резистор 38Б	шт	2	300	600
4. Конденсатор КМ5-НО3	шт	2	100	200
5. Конденсатор К50-24	шт	2	500	1000
6. Конденсатор К10-78	шт	44	100	4400
7. Конденсатор К50-16	шт	2	100	200
8. Конденсатор КТ-1	шт	16	100	1600
9. Резистор МЛТ	шт	150	100	15000
10. Транзистор КТ315Б	шт	1	300	300
11. Транзистор КТ361Б	шт	1	300	300
12. Транзистор КТ814Г	шт	1	500	500
13. Транзистор КТ815Б	шт	1	500	500
14. Диодный мост КЦ412Б	шт	1	300	300
15. Светодиод АЛ307Б	шт	1	200	200
16. Трансформатор ТС6-1	шт	1	2000	2000
17. Переключатель ПК41	шт	1	300	300
18. Переключатель П2К	шт	2	300	600
19. Разъём ОНц-КГ-5/К-Р	шт	2	250	500
20. Держатель предохранителя	шт	1	250	250
21. Предохранитель	шт	1	100	100
22. Корпус	шт	1	2000	2000
Итого:	40150
Итого с учетом т.-з.р.:	42158

В статье "Основная заработная плата основных производственных рабочих" учитывается основная заработная плата основных производственных рабочих, непосредственно связанных с технологическим процессом по изготовлению проектируемого изделия.

В эту калькуляционную статью включаются расходы на оплату труда производственных рабочих, непосредственно связанных с изготовлением продукции, выполнением работ и услуг. Для рабочих-сдельщиков она рассчитывается следующим образом

, (7.4)

где К_ПР - коэффициент премий, установленный за выполнение определённых показателей;

Т_ЧI - часовая тарифная, соответствующая разряду работ по i-й операции, ден. ед./ч;

t_I - норма времени на изготовление единицы продукции по i-й операции, н.-ч/шт.;

к - количество операций при производстве изделия.

Месячная тарифная ставка каждого специалиста (Т_м) определяется по формуле

Т_м=Т_м1*Т_к,

где:Т_м1 - месячная тарифная ставка 1-го разряда (рублей), в нашем случае тарифная ставка равна 19500.

Т_к - тарифный коэффициент, соответствующий установленному тарифному разряду.

Часовая тарифная ставка (Т_ч) рассчитывается по формуле

Т_ч=Т_м/173,1,

где: Т_м - месячная тарифная ставка (руб.) 173,1 - часовой фонд рабочего времени. Результаты приведены в таблице 7.3

Таблица 7.3

Расчет основной заработной платы основных производственных рабочих по видам работ

Наименование операции	Разряд работ	Норма времени tшт, ч/опер	Часовая тарифная ставка	Сумма, руб.
1. Подготовительная	3	1,75	112	196
2. Установочная	3	1,02	112	114
3. Монтажная	4	1,38	150	207
4. Контрольная	4	0,59	150	89
5. Сборочная	4	3,54	150	531
Итого:	1137
С учетом премии(40%):	455
Всего:	1592

Результаты расчёта себестоимости и отпускной цены единицы изделия приведены в таблице 7.4.

Таблица 7.4 - Результаты расчёта себестоимости и отпускной цены

Наименование статей затрат	Условное обозначение	Расчетная формула или источник информации	Сумма, руб.
1	2	3	4
1.Сырье и материалы за вычетом отходов		См. табл. 7.1	8620
2.Покупные комплектующие изделия и услуги кооперированных поставок		См. табл. 7.2	42158
3.Основная заработная плата производственных рабочих		См. табл. 7.3	1592
4.Дополнитель-ная заработная плата производственных рабочих		, где = 20% - процент дополнительной заработной платы;	318
5.Отчисления органам социальной защиты и в фонд занятости		где процент отчислений в фонд социальной защиты населения	668
6.Чрезвычайный чернобыльский налог и отчис-ления в фонд занятости		,	96
7.Износ инструментов и приспособлений целевого назначения			191
8.Общепроизводственные расходы			1990
9.Общехозяйственные расходы			2388
10. Прочие производственные расходы			24
11. Производственная себестоимость			58045
12. Коммерческие расходы			1161
13. Полная себестоимость			59206
14.Плановая прибыль на единицу продукции			17762
15. Налог в местный бюджет единым платежом (2,5 %)	Рмб	Рмб=(Сп+Пр)*2,5 / (100-2,5)	1974
16.Налог в республиканский бюджет единым платежом (2 %)	Ррб	Ррб=(Рмб.+Сп+Пр)*2 / (100-2)	1611
17. Цена без НДС	С(без ндс)	С(безНДС)=Сп+Пр+ Рмб+Ррб	80553
18.Налог на добавленную стоимость			16111
19. Отпускная (свободная) цена			96664

Итак, имеем:

- отпускная цена модуля: = 96664 руб.;

- себестоимость его: = 59206 руб.

7.3 Расчёт сметной стоимости НИОКР

Смета затрат на проведение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ рассчитывается по следующим статьям:

- материалы и комплектующие;

- расходы на оплату труда;

- отчисления в фонд социальной защиты;

- расходы на служебные командировки;

- услуги сторонних организаций;

- прочие прямые расходы;

- налоги включаемые в себестоимость;

- плановая (нормативная) прибыль;

- добавленная стоимость;

- налог на добавленную стоимость;

- отчисления на содержание ведомственного жилого фонда и аграрный налог.

Расчёт сметной стоимости материалов приведён в таблице 7.5.

Таблица 7.5 - Расчёт стоимости материалов и комплектующих

Наименование	единица измерения	количество, ед.	Цена, руб/шт	Сумма, руб.
Бумага писчая	шт.	250	12	3000
Ватман (ф.А1)	шт.	7	260	1820
Вывод чертежей	шт.	7	1000	7000
Бумага масштабная	шт.	7	50	350
Итого Транспортно-заготовительные расходы (5%) Всего	12170 608 12778

Расчёт основной заработной платы участников НИОКР приведён в таблице 7.6.

Таблица 7.6 - Расчёт основной заработной платы научно-технического персонала

Должность	Количество месяцев работы	Месячный оклад, руб.	Сумма ОЗП, руб.
Руководитель проекта Научный технический сотрудник	4 4	300000 200000	1200000 800000
Итого основная заработная плата всех работников 2000000
С учетом премий (40 %) 2800000

Полная смета затрат на НИОКР приведена в таблице 7.7

Таблица 7.7 - Полная смета затрат на НИОКР

№	Статьи затрат	Условное обозначение	Сумма, Руб.
1	2	3	4
1	Материалы и комплектующие (таблица 7.5)		10785
2	Основная заработная плата (таблица 7.6)		2800000
3	Дополнительная заработная плата научно-технического персонала (20% от )		560000
4	Отчисления в фонд социальной защиты:		1176000
5	Чрезвычайный чернобыльский налог и отчисления в фонд занятости ,		226800
6	Износ инструментов и приспособлений целевого назначения		336000
7	Общепроизводственные расходы		3500000
8	Общехозяйственные расходы		4200000
9	Прочие прямые расходы:		28000
10	Итого, себестоимость:(п.1-п.9)		12837585
11	Коммерческие расходы		256752
12	Полная себестоимость		347770
13	Плановая прибыль единицы продукции (30% от себестоимости)		104331
14	Оптовая цена:		452101
15	Отчисления в местный бюджет:		11592
16	Налог в республиканский бюджет единым платежом (2 %)	Орб	231
16	Налог на добавленную стоимость		92785
17	Отпускная цена: +Орб		556709

Таким образом, сметная стоимость НИОКР составила: 556709 руб.

7.4 Расчет единовременных затрат

К единовременным затратам в сфере производства относятся: предпроизводственные затраты (), в нашем случае =16689342 и капитальные вложения в производственные фонды завода изготовителя ():

(7.5)

Расчет стоимости оборудования приведён в таблице 7.8.

Таблица 7.8 Расчет стоимости оборудования

Тип и мо-дель обору-дования.	Кол-во единиц.	Цена, тыс.Руб/ед	Площадь, занимаемая единицей оборудова-ния, м2	Сумма затрат тыс.руб.
1	2	3	4	5
ЭВМ	1	500	4	500
ГТС	1	100	4	100
Осциллограф	1	150	4	150
Стол	2	50	6	100
Итого для всех видов оборудования		850

Капитальные вложения в здания определяются на основании расчёта производственных площадей.

Площадь, занимаемая технологическим оборудованием, равна

S_ОБ = 4*1 + 4*1 +4*1 +6*2 = 24 кв. м.

Площадь, занимаемая служащими, специалистами и руководителями, равна

S_A = 24 * 0,5 = 12 кв. м.

Площадь под складские помещения равна

S_СК = 24 * 0,4 = 9,6 кв.м.

Площадь под санитарно-бытовыми помещениями равна

S_БЫТ = 24 * 0,3 = 7,2 кв. м.

Общая площадь зданий проектируемого предприятия включает следующие составляющие

S_ЗД = 24+12+9,6+7,2 = 42,8 кв. м.

Величина капитальных вложений в здания равна

К_ЗД= 42,8 * 330000 = 14124000 р.

Инвестиции в основной капитал

Наименование Инвестиций	Капитальные вложения, р.
1. Здания и сооружения	14124000
2. Технологическое оборудование	850000
3. Прочие основные фонды	4492200
Итого	19466200

Расчет капитальных вложений в оборотный капитал

В состав оборотных средств (оборотного капитала) включаются денежные средства, необходимые для создания оборотных производ-ственных фондов и фондов обращения.

Капитальные вложения в оборотный капитал определяются в процентах от основного капитала и будут равны

К_ОС = 0,3 * 19466200 = 5839860 р.

Результаты расчета инвестиций в производственные фонды (единовременные затраты) приведены свести в таблице.

Инвестиции в основной и оборотный капитал (единовременные затраты)

Единовременные капитальные вложения	Сумма, р.
1. Инвестиции в основной капитал	19466200
2. Инвестиции в оборотный капитал	5839860
Всего	25306060

Расчет стоимостной оценки результата

Результатом в сфере производства нового изделия является абсолютная величина чистой прибыли, полученная от реализации продукции, и амортизационные отчисления, которые являются источником компенсации инвестиций.

Расчёт амортизационных отчислений основного капитала

Годовая сумма амортизационных отчислений определяется на основе типовых единых норм амортизационных отчислений на полное восстановление основных фондов.

Расчёт амортизационных отчислений по годам представлен в таблице.

Расчёт амортизации основных фондов

Наименование видов основных фондов	Первоначальная стоимость, ден. ед.	Средняя норма амортизации, %	Годовая сумма амортизационных отчислений, р.
1. Здания и сооружения	14124000	2,3	324852
2. Технологическое оборудование	850000	14,4	122400
7. Прочие основные фонды	4492200	24,4	1096097
Итого			1543349

Расчет чистой прибыли от реализации продукции

Расчет чистой прибыли (прибыль, остающаяся в распоряжении предприятия) представлен в таблице.

Расчет чистой прибыли от реализации продукции

Вид доходов	Годы, р.
	1-й	2-й	3-й	4-й
1.Чистая прибыль (Пч)	17610264	17610264	17610264	17610264
2. Амортизация	1543349	1543349	1543349	1543349
Чистый доход (п.1 + п.2)	19153613	19153613	19153613	19153613

7.5 Расчет годового экономического эффекта

На основе расчётов, приведенных ранее определим целесообразность внедрения инженерного проекта. Чистую прибыль будем определять по формуле:

, (7.7)

где - чистая прибыль в году;

- прогнозируемая цена изделия в году ;

-полная себестоимость изделия;

- объём выпуска в году ;

- процент налога на прибыль (24%).

Для определения величины чистой прибыли в последующие годы необходимо учитывать коэффициент приведения. Приведение осуществляется путём умножения разновременных затрат и результатов за каждый год на коэффициент приведения , вычисляемый по формуле:

, (7.8)

где - год, на который осуществляется расчёт прибыли;

- текущий год.

Расчёт чистой прибыли и определение экономического эффекта приведены в таблице 7.10.

Таблица 7.10 - Расчёт прибыли и экономического эффекта

	Показатель	Ед.изм.	2002	2003	2004	2005
результат	1. Прогнозируемый объем	шт.	1000	1000	1000	1000
	2. Прогнозируемая цена	руб.	96664	96664	96664	96664
	3. Себестоимость	руб.	59206	59206	59206	59206
	4. Чистая прибыль	руб.	17762000	17762000	17762000	17762000
	6. Производственные затраты	руб.	5839860	-	-	-
затраты	7. Единовременные затраты	руб.	19466200	-	-	-
	8. Всего затрат	руб.	25306060	-	-	-
	9. ЧДД	руб.	17762000	11101250	6927180	4333928
	10. ЧДД с нарастающим этогом	руб.	-7544060	3557190	10484370	14818298
	11. Коэффициенты дисконтирования		1	0.625	0.39	0.244

В результате экономических расчётов получили:

- себестоимость 59206 руб.;

- рыночную цену изделия 96664 руб.;

- сметную стоимость НИОКР 556709;

Анализируя таблицу 7.10 можно сказать, что затраты на производство окупятся уже на втором году его производства, а точнее

Т_ок=1,68 года что является хорошим экономическим результатом.

Произведём расчёт рентабельности предприятия :

У_р=(ЧП+Ам)*100%/З_об;

У_р=(17762000+1543349)100/ 25306060=76(%);

Разрабатываемый инженерный проект имеет высокую экономическую эффективность, а значит, экономически целесообразен.

Обоснование выбора средств автоматизированного проектирования

САПР - наилучшая форма организации процесса проектирования‚ основными частями которой являются технические средства, общее и специальное программное и математическое обеспечения, информационное обеспечение - банк данных, справочные каталоги, значения параметров, сведения о типовых решениях. Проектирование РЭА и создание оптимального технического решения в сжатые сроки связано с большими трудностями. Один из путей преодоления этих трудностей без существенного увеличения численности работающих использование возможностей современных ЭВМ.

Под проектированием в широком смысле понимают использование имеющихся средств для достижения требуемой цели, координацию составных частей или отдельных действий для получения нужного результата. Процесс проектирования сложного РЭУ включает следующие основные этапы: эскизное проектирование, техническое проектирование, разработка КД на опытные образцы и их изготовление, испытания, освоение в производстве.

В связи с совершенствованием элементной базы РЭА, а также конструктивно-технологических характеристик проектируемых модулей всех типов, в несколько раз увеличивается трудоемкость составления технической документации. Все это приводит к необходимости совершенствования методов конструкторского проектирования РЭА, основой которых является автоматизация процесса конструирования.

Количественный и качественный выигрыш от применения ЭВМ состоит в следующем:

- полностью или частично отпадает необходимость: в затратах на комплектующие изделия, материалы и конструктивные элементы, необходимые для изготовления макета; в измерительных приборах для определения характеристик конструкции; в оборудовании для испытаний конструкций;

- значительно сокращается время определения характеристик, а следовательно, и доводки конструкции;

- появляется возможность: разрабатывать конструкции, содержащие элементы, характеристики которых известны, а самих элементов нет у разработчика; имитировать воздействия, воспроизведение которых при натурных испытаниях затруднено, требует сложного оборудования, сопряжено с опасностью для экспериментатора, а иногда и вообще невозможно; проводить анализ конструкции на разных частотах или в области высоких или низких температур, где применение измерительных приборов становится затруднительным.

Типовые задачи, решаемые с помощью САПР при разработке радиоэлектронной аппаратуры, связаны с вводом-выводом графической информации и выполнением расчетных задач незначительного объема.

В данной работе с помощью пакета PCAD были решены следующие задачи:

- выполнение электрической принципиальной схемы;

- размещение элементов произвольной конфигурации на поле печатной платы;

- разводка и редактирование топологии печатной платы;

- выпуск конструкторской документации касающейся печатной платы.

- выполнение чертежей

С помощью текстового редактора Microsoft Word осуществлялся выпуск, корректировка и редактирование всех текстовых документов в данном дипломном проекте.

8 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

8.1 Анализ технологичности конструкции изделия

Блок обработки информации является радиотехническим блоком и его коэффициенты технологичности находятся по следующим выражениям.

Коэффициент использования микросхем и микросборок определяется по формуле:

, (8.1.1)

где Н_МС - общее количество микросхем и микросборок в изделии в штуках;

Н_ЭРЭ - общее количество ЭРЭ в штуках.

Коэффициент автоматизации и механизации монтажа определяется по формуле:

, (8.1.2)

где Н_А.М. - количество монтажных соединений, которые осуществляются механизированным или автоматизированным способом;

Н_М - общее количество монтажных соединений.



3. Коэффициент механизации и автоматизации подготовки ЭРЭ к монтажу определяется по формуле:

, (8.1.3)

где Н_М.П.ЭРЭ - количество ЭРЭ в штуках, подготовка которых осуществляется механизированным или автоматизированным способом;

Коэффициент механизации контроля и настройки определяется по формуле:

, (8.1.4)

где Н_М.К.Н. - количество операций контроля и настройки, которые осуществляются механизированным или автоматизированным способом;

Н_К.Н. - общее количество операций контроля и настройки.

Коэффициент повторяемости ЭРЭ определяется по формуле:

, (8.1.5)

где Н_Т.ЭРЭ - количество типоразмеров ЭРЭ в изделии, определяемое габаритными размером ЭРЭ.

Коэффициент применяемости ЭРЭ определяется по формуле:

(8.1.6)

где Н_{Т.ОР.ЭРЭ} - количество типоразмеров оригинальных ЭРЭ в изделии.

Коэффициент прогрессивности формообразования деталей определяется по формуле: