Розробка конструкції та технології виготовлення частотного перетворювача

Виходячи з перерахованих шкідливих виробничих факторів, можна сформулювати загальні вимоги до організації роботи, спрямовані на зниження шкідливого впливу на здоров'я інженера-конструктора і виробничого робітника. При цьому велику увагу слід приділяти первинного інструктажу кожного працівника на робочому місці з практичним показом безпечних прийомів і методів праці.
Створення сприятливих умов праці, що виключають стомлення зорових аналізаторів, можливо тільки при правильно спроектованої освітлювальної системі. Необхідна освітленість робочого місця інженера конструктора-технолога - 250-300 лк, що дозволяє уникнути швидкого стомлення зору й сприяє підвищенню продуктивності праці. Найбільш доцільною слід вважати комбіновану систему освітлення робочого місця: до загального освітлення додається місцеве освітлення, концентрує світловий потік на робоче місце (поверхню столу для інженера-конструктора, збирача або лицьову панель вироби для оператора). Розташування, вид і кількість освітлювальних приладів слід вибирати з умови досягнення заданого світлового потоку при конкретної конфігурації приміщення за рекомендаціями [18].
Метеорологічні умови або мікроклімат у виробничих умовах визначається наступними параметрами: температурою повітря, вологістю, швидкістю руху повітря на робочому місці. Система опалення та кондиціонування робочого приміщення інженера-конструктора повинна бути спроектована для підтримки оптимальних умов для категорії робіт «1а» (вироблені сидячи і супроводжуються незначним фізичним напруженням) значень параметрів мікроклімату: для холодного періоду року - температура повітря від 22 до 24 єС; вологість від 40 до 60%; швидкість руху повітря 0,1 м / с; для теплого періоду року - температура повітря від 23 до 25 єС; вологість від 40 до 60%; швидкість руху повітря 0,1 м / с.
При виробництві частотного перетворювача виконуються фізичні роботи середньої тяжкості категорії «2а» (пов'язані з постійною ходьбою, переміщенням дрібних (до одного кілограма) виробів або предметів в положенні стоячи або сидячи і потребують певного фізичного напруження). Значення параметрів мікроклімату: для холодного періоду року - допустима температура повітря від 18 до 23 єС; оптимальна температура повітря від 18 від 20 єС; допустима вологість від 40 до 60%; допустима швидкість руху повітря 0,3 м / с; оптимальна швидкість руху повітря 0,2 м / с; для теплого періоду року - допустима температура повітря від 18 до 27 єС; оптимальна температура повітря від 21 до 23 єС; вологість від 40 до 60%; швидкість руху повітря 0,3 м / с. [19].
Для підтримки метеорологічних параметрів мікроклімату використовуються системи кондиціонування, опалення.

В умовах виробництва, при складанні частотного перетворювача, будуть використовуватися такі потенційно небезпечні для здоров'я робітників операції як пайка, фарбування, лакування, склеювання і відмивання виробів в спирто-нефрасовой суміші. Тому на організм можливі дії пари шкідливих речовин (свинець, етиловий спирт, органічні розчинники і т.д.).

Норми ГДК шкідливих речовин в повітрі наведено в таблиці 6.1.

Таблиця 6.1 - ГДК шкідливих речовин у повітрі

Речовина	Значення ГДК, мг/м3	Клас небезпеки
Каніфоль	6	3
Свинець	0.01	1
Спирт етиловий	1000	4
Нефрас	100	4

На таких робочих місцях необхідно наявність місцевої витяжної вентиляції, додатково до загальної припливно-витяжної вентиляції в будівлі цеху. Місцева вентиляція повинна бути виконана у вигляді воронок, які повинні бути віддалені від місця роботи на відстань не більше 250-300 мм, внутрішня швидкість повітря в перетині воронки розміром 200'400 мм повинна складати приблизно від 2,5 до 3,0 м / с [20]. У пропонованому технологічному процесі крім загальної припливно-витяжної вентиляції в будівлі цеху використовується автономна вентиляційна система Arm'Evac фірми OSTEC.

6.2 Промислова безпека

До основного джерела небезпеки при проведенні конструкторських розробок слід віднести небезпека ураження електричним струмом від несправного електрообладнання.

Електробезпека повинна забезпечуватися: конструкцією електроустановок, технічними засобами і засобами захисту, організаційними та технічними заходами.
Електроустановки та їх частини повинні бути виконані таким чином, щоб працюючі не піддавалися небезпечним і шкідливим впливам електричного струму і електромагнітних полів, і відповідати вимогам електробезпеки.
Для забезпечення захисту від ураження електричним струмом при дотику до металевих неструмоведучих частин, які можуть опинитися під напругою в результаті пошкодження ізоляції, застосовують такі способи: захисне заземлення, занулення, вирівнювання потенціалу, система захисних проводів, захисне відключення, ізоляція неструмоведучих частин, електричне розділення мережі , мала напруга, контроль ізоляції, компенсація струмів замикання на землю, засоби індивідуального захисту [21].

При розробці пристрою інженер-конструктор зобов'язаний виконувати такі вимоги безпеки при роботі з ПК. Перед початком роботи з ПК працівник зобов'язаний: провітріть приміщення; перевірити стійкість положення устаткування на робочому столі, відсутність видимих ​​пошкоджень обладнання, дискет у дисководі системного блоку, справність і цілісність живлять і сполучних кабелів, роз'ємів і штепсельних з'єднань, захисного заземлення (занулення), справність меблів; відрегулювати положення столу, стільця (крісла), підставки для ніг, клавіатури, екрана монітора, освітленість на робочому місці. При необхідності включити місцеве освітлення; протерти поверхню екрану монітора, захисного фільтра (при його наявності) сухою м'якою тканинною серветкою; переконатися у відсутності відображень на екрані монітора, зустрічного світлового потоку; включити устаткування ПК в електричну мережу, дотримуючись наступну послідовність: стабілізатор напруги (якщо він використовується), блок безперебійного живлення, периферійні пристрої (принтер, монітор, сканер та інші пристрої), системний блок.

Під час роботи з ПК працівник зобов'язаний: дотримуватися вимог охорони праці, встановлені цією інструкцією; тримати в порядку і чистоті своє робоче місце; тримати відкритими вентиляційні отвори обладнання; дотримуватися оптимальну відстань від екрану монітора до очей.

Роботу за екраном монітора слід періодично переривати на регламентовані перерви, які встановлюються для забезпечення працездатності та збереження здоров'я, або замінювати іншою роботою з метою скорочення робочого навантаження біля екрану.
З метою зменшення негативного впливу монотонності необхідно застосовувати чергування операцій.
При роботі з текстовою інформацією слід віддавати перевагу фізіологічно найбільш оптимальному режиму подання чорних символів на білому тлі.
Не слід залишати обладнання включеним без нагляду. При необхідності припинення на деякий час роботи коректно закриваються всі активні завдання та обладнання вимикається.
При роботі з ПК не дозволяється: при включеному живленні торкатися до панелей з роз'ємами обладнання, роз'ємів живлять і сполучних кабелів, екрану монітора, захаращувати верхні панелі обладнання, робоче місце паперами, сторонніми предметами, проводити перемикання, відключення живлення під час виконання активної задачі, допускати попадання вологи на поверхню обладнання, включати сильно охолоджене (принесене з вулиці в зимовий час) обладнання, проводити самостійно розкриття та ремонт обладнання; витирати пил на включеному обладнанні; допускати перебування поблизу обладнання сторонніх осіб.
Після закінчення роботи працівник зобов'язаний: коректно закрити всі активні завдання, при наявності дискети в дисководі витягти її, вимкнути живлення системного блоку, вимкнути живлення всіх периферійних пристроїв, відключити блок безперебійного живлення, вимкнути стабілізатор напруги (якщо він використовується), відключити кабель живлення від мережі , оглянути і привести в порядок робоче місце, про несправності устаткування та інших зауваженнях по роботі з ПК повідомити безпосереднього керівника або особам, що здійснюють технічне обслуговування обладнання, при необхідності вимити з милом руки [22].
На ділянці складання і монтажу частотного перетворювача проводиться пайка ІК-нагріванням, хвилею припою і пайка електропаяльником. Розглянемо техніку безпеки при виконанні паяльних робіт цими пристроями.
При проведенні паяльних робіт паяльником необхідно:
- Контролювати температуру стрижня електропаяльника не менше двох разів за зміну перед початком роботи і після перерви, а також після його заміни або заточення з відміткою в журналі або графіку;
- Робочу частину жала паяльника необхідно періодично очищати від нагару, вона повинна бути облужена і мати рівну поверхню без задирок і раковин;
- Очищати паяльне жало необхідно за допомогою каніфолі і бязі. знімати задирки і раковини з жала за допомогою напилка на спеціальному робочому місці.
При пайку електричним паяльником забороняється:
- У виробничих умовах використовувати для харчування електропаяльника мережу напругою вище 30В.
- Витягувати з штепсельної розетки електропаяльника за шнур, щоб уникнути обриву шнура, виникнення короткого замикання і потрапляння під небезпечна напруга.
- Струшувати паяльник для очищення його від припою.
Ручка електричного паяльника повинна бути сухою і виготовлена ​​з ізоляційного матеріалу. Стаціонарні місця пайки повинні бути обладнані місцевими витяжними пристроями, що забезпечують швидкість повітря безпосередньо на місці пайки не менше 0,6 м / с
При індукційної пайки (струмами високої частоти):
- Високочастотні установки, призначені для пайки, повинні бути розміщені в окремому приміщенні і забезпечені огорожами, механічної або електричної блокуванням для попередження дотику до частин установки, що знаходяться під напругою;
- Всі металеві частини в установках з машинними або ламповими генераторами і вторинний виток нагрівального контуру повинні бути заземлені;
- Приміщення з високочастотними установками повинно мати вентиляцію, що забезпечує нормальні умови роботи обслуговуючого персоналу та охолодження агрегатів;
- При індукційному пайку для захисту від дії струмом високої частоти необхідно встановлювати спеціальні екрани.
При роботі на електричних печах:
- Паяльщик повинен добре знати правила їх експлуатації і стежити за справністю струмоведучих частин;
- При завантаженні, очищенні, ремонті та огляді електричних печей струм повинен бути вимкнений;
- Електричні печі повинні мати електроблокування завантажувальної дверцята печі, автоматично вимикати струм при відкриванні дверцят;
- Категорично забороняється включати рубильник і натискати пускову кнопку за допомогою металевих предметів, а також не можна користуватися несправним рубильником, пусковою кнопкою і штепселем;
- Про помічені несправності в електрообладнанні та освітлювальної мережі паяльщик зобов'язаний негайно повідомити майстра або старшому по зміні [23].

6.3 Пожежна безпека
Пожежна безпека може бути забезпечена заходами пожежної профілактики і активного пожежного захистом. Пожежна профілактика - комплекс заходів, необхідних для попередження виникнення пожежі або зменшення його наслідків. Активна пожежна безпека - заходи, що забезпечують успішну боротьбу з виникненням пожежі або вибухонебезпечної ситуації.
Приміщення, в якому буде здійснюватися проведення конструкторських робіт над розробляються виробом, відноситься до категорії "Д" за пожежною небезпекою (приміщення, в яких звертаються негорючі речовини і матеріали в холодному стані). Приміщення, в якому буде здійснюватися проведення виробничих робіт над розробляються виробом, відноситься до категорії "В1" з пожежної небезпеки (приміщення, у яких звертаються горючі і важко горючі рідини, тверді горючі і важко горючі речовини і матеріали).
До найбільш потенційно небезпечних джерел і причин займання у приміщенні для конструкторських робіт можна віднести:
- Несправність електрообладнання;
- Необережне поводження з вогнем, тобто невиконання правил пожежної безпеки.
А для складально-монтажних робіт, крім перерахованих вище:
- Загоряння застосовуваних ЛЗР;
- Загоряння при недотриманні правил роботи з установками, що виділяють велику кількість тепла.
Потенційно небезпечні з точки зору виникнення осередків пожеж різні електроустановки (в умовах приміщень для конструкторських робіт - комп'ютерна та оргтехніка). Для попередження перевантажень і коротких замикань в електричних проводках слід застосовувати плавкі запобіжники і автоматичні вимикачі, здійснювати правильний монтаж електричних ланцюгів. Для попередження перегріву проводів необхідно використовувати з'єднувальні дроти з перерізами струмоведучих жил, розрахованими на робочий струм обладнання. Для зниження контактних опорів в електричних ланцюгах (що може призвести до нагрівання і займання ізоляції) необхідно збільшувати площу зіткнення контактів і провести їх ретельну обробку [24].
При виборі приміщень для проведення конструкторських робіт або виробничих приміщень необхідно передбачити безпечну евакуацію людей. Кількість евакуаційних виходів повинно бути, як правило, не менше двох. Максимальна відстань від найбільш віддаленого робочого місця до евакуаційного виходу, розташування самих евакуаційних виходів, їх кількість регламентується. Технологічне обладнання не повинно перешкоджати евакуації, не допускається перекриття або загороджування евакуаційних виходів.
Оповіщення людей про пожежу повинно здійснюватися у всі приміщення будинку з постійним або тимчасовим перебуванням людей шляхом подачі звукових або світлових сигналів, трансляцією мовної інформації про необхідність евакуації, шляхи евакуації та інших діях, спрямованих на забезпечення безпеки. Управління евакуацією повинно здійснюватися включенням евакуаційного освітлення та світлових покажчиків напрямку евакуації; забезпеченням відкривання всіх дверей евакуаційних виходів; передачею по системі оповіщення спеціально розроблених текстів, спрямованих на запобігання паніки; трансляцією текстів, що містять інформацію про необхідний напрямок руху.
Кількість оповіщувачів, їх розстановка та потужність повинні забезпечувати необхідну чутність в усіх місцях постійного або тимчасового перебування людей. Оповіщувачі не повинні мати регулятори гучності. Підключення до мережі слід здійснювати без рознімних пристроїв. Сигнали оповіщення повинні відрізнятися від сигналів іншого призначення.
Для правильної і злагодженої евакуації людей на випадок пожежі заздалегідь повинен бути затверджений керівником організації план евакуації. План евакуації повинен містити графічну і текстову частини. У графічній частині повинні бути відображені: найбільш значимі елементи будівлі; основний і запасний шляхи евакуації; місця розміщення кнопок ручних пожежних сповіщувачів, телефону, пожежних кранів, вогнегасників; номери телефонів пожежних та аварійно-рятувальних підрозділів. Текстова частина плану евакуації повинна містити інструкцію, яка містить порядок і перелік дій при пожежі, їх послідовність, посади і прізвища виконавців. План евакуації повинен бути розміщений на видному місці [25].
Для забезпечення швидкого і своєчасного гасіння вогнища пожежі, всередині будівлі повинні бути вогнегасники. Вибір типу вогнегасників, їх розміщення, порядок технічного обслуговування та ведення обліку, а також вимоги безпеки при експлуатації вогнегасників регламентуються. У даному випадку зважаючи на присутність в зоні можливого виникнення пожежі електроустановок (наприклад, персональних комп'ютерів, оргтехніки, вимірювальної апаратури), найбільш виправдано використання вуглекислотних вогнегасників марок ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8, ОУ-25 та ін Дані вогнегасники можуть застосовуватися для гасіння загорянь і невеликих осередків пожеж, у тому числі і електроустановок, що знаходяться під напругою до 1000 В [26].

7 Захист населення і господарських об'єктів у надзвичайних ситуаціях
Розташування на території Республіки Білорусь об'єктів і виробництв підвищеної небезпеки обумовлює можливість виникнення надзвичайних ситуацій техногенного характеру, а наявність великих площ лісів, боліт, що спостерігаються природних аномалій - надзвичайних ситуацій природного характеру.
Рельєф місцевості, переважне ізотермічне вертикальне стану повітря, незначні середні швидкості вітру дуже сприятливі для поширення зараження (хімічного, радіоактивного, бактеріологічної) на великі відстані. Високий рівень розвитку промисловості, механізації сільського господарства, дорожнього будівництва, наявність різноманітної техніки спеціального призначення, розвинена дорожня мережа дозволяє припускати, що виникли НС можуть бути локалізовані і ліквідовані в короткі терміни.
Найбільшу небезпеку представляють аварії на хімічно небезпечних об'єктах з викидом у навколишнє середовище сильнодіючих ядерних речовин. Аварії в науково - дослідних установах (на виробничих підприємствах), що здійснюють розробку, виготовлення, переробку, зберігання і транспортування бактеріальних засобів і препаратів чи інших біологічних речовин, з викидом у навколишнє середовище. Авіаційні катастрофи, які потягли за собою значну кількість людських жертв і потребують проведення пошуково-рятувальних робіт. Аварії на трубопроводах, що викликають масовий викид речовин, що транспортуються і забруднення навколишнього середовища в безпосередній близькості від населених пунктів. Аварії на очисних спорудах, гідродинамічні аварії (прорив гребель, дамб тощо), пожежі, що виникли в результаті вибухів на пожежонебезпечних об'єктах [27].
Основними завданнями ГО є:
- Захист населення від наслідків стихійних і екологічних лих, великих аварій і катастроф, застосування противником у воєнний час сучасних засобів ураження;
- Координація діяльності органів управління республіки з прогнозування, попередження та ліквідації наслідків екологічних та стихійних лих, аварій і катастроф;
- Проведення аварійно - рятувальних та інших невідкладних робіт (АСіДНР) в ходи ліквідації наслідків надзвичайних ситуацій у вогнищах ураження;
- Створення і підтримання в готовності систем управління, оповіщення, зв'язку, організація спостереження контролю за радіаційною, хімічної та біологічної обстановкою;
- Спеціальна підготовка керівних кадрів і сил ЦО, загальне навчання населення способам захисту і діям у надзвичайних ситуаціях мирного і воєнного часу;
- Участь у здійсненні заходів, спрямованих на підвищення стійкості функціонування об'єктів і галузей економіки в екстремальних умовах мирного і воєнного часу.
До основ принципам захисту населення відносяться:
- Захист населення на всій території країни;
- Диференційована захист населення з урахуванням розміщення продуктивних сил та об'єктів державного значення;
- Завчасне планування та проведення захисних заходів;
- Ув'язування плану захисних заходів з планом економічного і соціального розвитку Республіки Білорусь.
Застосовуються три основні способи захисту:
1. евакуація населення;
2. укриття населення в захисних спорудах;
3. використання населенням індивідуальних засобів захисту.
Організація і проведення евакуації покладається на начальників ЦО відповідних об'єктів. Евакуація проводиться після одержання розпорядження.
Для проведення евакуації використовується залізничний, автомобільний, водний транспорт, а також транспорт незайнятих громадян. Частина населення може виводиться пішим порядком [28].
7.1 Надзвичайні ситуації, характерні для проектованого об'єкта
У даному дипломному проекті розробляється виріб "Частотний перетворювач". За своїм призначенням даний прилад може використовуватися на виробництвах самого різного характеру, в тому числі, і на потенційно небезпечних для людини, що представляють загрозу навколишньому середовищі. Розглянемо для прикладу питання захисту населення при використанні цього пристрою в хімічному виробництві в місті Новополоцьку. Виріб призначається для регулювання частоти обертання вала електродвигуна і стосовно до хімічного виробництва може служити для управління швидкості подачі різних хімічних середовищ. Виникнення різних надзвичайних ситуацій на керованому об'єкті може представляти реальну загрозу здоров'ю працівників підприємства і міських жителів.

7.2 Заходи з ліквідації НС
Експлуатація розроблюваного частотного перетворювача буде здійснюватися на підприємстві, де можуть використовуватися або зберігатися різні горючі і вибухові речовини. Несправності в керуючому електрообладнанні можуть призвести до виникнення пожежі. У разі виявлення пожежі або джерела загоряння у виробничих приміщеннях, що виявив зобов'язаний:
- Негайно, якщо це можливо, повідомити про це в пожежну охорону (МНС);
- Приступити до гасіння вогнища пожежі наявними засобами пожежогасіння (вогнегасник);
- При необхідності викликати медичну та інші служби;
При порятунок постраждалих із палаючих будівель (гаражів, ангарів) і гасінні пожежі необхідно:
- Перш, ніж увійти в палаюче приміщення, накритися з головою мокрим покривалом, пальто, плащем;
- Двері в задимлене приміщення відкривати обережно, щоб уникнути спалаху полум'я від швидкого притоку свіжого повітря;
- Для захисту від чадного газу дихати через зволожену тканину;
- Якщо загорівся одяг, лягти на землю і, перекочуючись, збити полум'я; не бігти;
- Якщо горить електропроводка, спочатку вивернути пробки або вимкнути рубильник, а потім приступити до гасіння [29].
У гасінні пожеж, які виникають на підприємстві, де ведеться експлуатація розроблюваного виробу, повинні брати участь сили МНС. При гасінні пожеж необхідно діяти вогнегасних засобів, але не на полум'я, а на поверхню, що горить, намагаючись зупинити його поширення. Через сильно задимлене приміщення, у разі виникнення пожежі, краще рухатися поповзом або пригнувшись.
7.3 Захист населення
Імовірність виникнення аварійних ситуацій у місті Новополоцьку виходить від таких підприємств як "Полімір", "Нафтан", завод "БВК". Потенційну загрозу здоров'ю людей можуть представляти і аварії на виробництві, де буде використовуватися розробляється виріб.
У разі аварії, що супроводжується викидом отруйних речовин, штабом цивільної оборони міста Новополоцька проводиться оповіщення населення про небезпеку зараження.
У разі викиду в атмосферу аміаку при аварії на перерахованих вище підприємствах в якості засобів індивідуального захисту необхідно застосовувати ізолюючий протигаз або респіратор РПГ-67 КД, а також захисний костюм, гумові чоботи і рукавички. Використання промислового фільтруючого протигаза марки В або М, громадянського фільтруючого протигаза необхідно в разі викиду хлору, що застосовується в хімічній промисловості на підприємстві "Нафтан", а також на водозаборі міста Новополоцька. При викиді кислоти (синильної, акрілонітріловой) потрібне застосування захисних костюмів, гумових чобіт, рукавичок, а також ізолюючих протигазів ІП-4, ІП-5 або респіратора РП-67В [27].
7.4 Надання першої медичної допомоги постраждалим у НС
При отруєнні сильнодіючими отруйними речовинами, що може виникнути при витоку обмеженої кількості отруйних речовин, наприклад, у виробничому приміщенні, необхідно вивести постраждалих на свіже повітря, забезпечити їм тепло і спокій, зняти забруднений одяг і взуття. Після проведення першої допомоги ураженого необхідно госпіталізувати.
Для надання допомоги при пораненнях і опіках, а також для попередження і ослаблення впливу сильнодіючих отруйних речовин призначена медична аптечка. Кількість медичних аптечок, що знаходяться на підприємстві, має бути достатнім для забезпечення всіх робочих місць, де існує загроза отруєння хімічними речовинами. При виявленні ознак витоку отруйних речовин (або за сигналом "Хімічна тривога") необхідно якомога швидше надіти протигаз, а в разі потреби і засоби захисту шкіри; якщо поблизу є притулок - сховатися в ньому. Перед тим як увійти в притулок слід зняти використані засоби захисту шкіри і верхній одяг і залишити їх в тамбурі притулку; цей захід обережності виключає занесення отруйних речовин у притулок. Протигаз знімається після входу в притулок. При користуванні укриттям (підвалом, перекритою щілиною) не слід забувати, що воно може служити захистом від попадання на шкірні покрови і одяг капельножидкой отруйних речовин, але не захищає від парів або аерозолів отруйних речовин, що знаходяться в повітрі. При знаходженні в таких укриттях в умовах зовнішнього зараження обов'язково використання протигаза. Перебувати в сховищі (укритті) необхідно до отримання від сил цивільної оборони розпорядження на вихід з нього. Виходити з вогнища хімічного поразки потрібно за напрямами, зазначеними спеціальними покажчиками або вказаним постами цивільної оборони (міліції) [30].

7.5 Підвищення стійкості радіоелектронної й оптичної апаратури
Оцінка стійкості апаратури до впливу ударної хвилі.
Для оцінки стійкості приладу до ударного навантаження доцільно вважати, що на нього в перші частки секунди будуть одночасно діяти сила від надлишкового тиску ударної хвилі і сила тиску швидкісного напору.
Сумарна сила буде дорівнює:
(7.1)
де Р _ф - надлишковий тиск у фронті ударної хвилі; Р _ск - тиск швидкісного типу; S - площа стінки приладу, на яку діє сила F _Σ. Відомо, що сила інерції (F _і) дорівнює сумі діючих сил і реакцій зв'язку (для незакріпленого приладу - це сила тертя):
(7.2)
де m - маса приладу, а - ударне прискорення; F _тр - сила тертя. Враховуючи, що F _тр <<F _Σ, можна записати:
(7.3)
Зазвичай для всіх приладів допустима величина прискорення задається (розраховується) і відзначається в технічному паспорті на прилад. У деяких випадках може задаватися допустима величина перевантаження, рівна , Де g - прискорення вільного падіння тіла; а _доп - допустима прискорення. Знаючи допустиме значення перевантаження, масу приладу і його розміри, можна визначити допустиму сумарну силу.
(7.4)
Маса приладу складає m = 1,5 кг. Допустима величина прискорення приладу дорівнює a _доп = 98 м / c ^2. Отже, допустима сумарна сила буде дорівнює:
Н.
Далі знаходимо допустимий тиск, при якому прилад не знищиться та не отримає істотних пошкоджень:
(7.5)
Площа найширшої стінки приладу рівна S = 0,04 м ^2.
Тоді
.
За величиною ΔP _дод, використовуючи графік (рисунок 7.1), знаходимо ΔP _ф, яке відповідає допустимому тиску. Прилад буде працювати стійко, якщо ΔP _доп ≥ ΔP _ф, де ΔP _ф - надлишковий тиск, що діє на прилад.

57є

ΔP ф, кПа

ΔP ф.доп, кПа

ΔP дод, кПа

Рис. 7.1 - Перебування допустимого тиску
По теоремі синусів ΔP _{ф доп} = (ΔP _доп / sin 57 °) · sin33 ° = 2695 Па. Звідси випливає, що прилад буде працювати стійко.
Оцінка стійкості апаратури до впливу теплового (світлового) випромінювання.
Основним параметром, що характеризує вражає дії теплового випромінювання, є тепловий імпульс U _т (Дж / м ^2). Величину теплового імпульсу можна розрахувати.
Критерієм стійкості радіоелектронних та оптичних приладів і систем до впливу теплового випромінювання є максимальна величина теплового імпульсу, при якій не відбувається порушення функціонування приладу або системи.
Радіоелектронні і оптичні прилади розміщені в корпусах (кожухах) експлуатуються переважно в приміщеннях. Тому обладнання від безпосереднього впливу теплового випромінювання захищена.
Проте приміщення, в яких вона розташована, можуть бути виконані з горючих матеріалів і під дією теплового випромінювання можуть спалахнути. У результаті відбудеться нагрів апаратури, можлива засвічення оптичних приладів. Оцінка ймовірності загоряння приміщень та елементів апаратури проводиться за допомогою таблиць, наведених в [28].
Прилад буде експлуатуватися в цегляній будівлі, що має дах, покриту руберойдом. Максимальна енергія світлового імпульсу необхідна для його запалення буде дорівнює U _з = 840 кДж / м ^2.
До найближчого будинку, в якому буде знаходиться розроблювальний пристрій близько 30 м. По таблиці з [28] визначимо ймовірність поширення пожежі між будинками. Вона буде дорівнює 23%.
Оцінимо значення теплового імпульсу, необхідного для запалення приладу.
, КДж / м ^2, (7.6)
де U _c - світловий імпульс; K _п - коефіцієнт поглинання; α - кут між перпендикуляром і напрямком світла.
Дах будівлі виготовлена ​​з руберойду чорного кольору, отже коефіцієнт поглинання K _п = 0,99. Кут між перпендикуляром і розповсюдженням світло приймемо рівним α = 30є.
кДж / м ^2.
Визначимо приріст температури за рахунок теплового випромінювання:
, К, (7.7)
де ρ - щільність матеріалу кожуха, кг / м ^3; с - теплоємність матеріалу приладу, Дж / ​​кг, К; δ - товщина листа корпусу приладу.
Корпус приладу - сталь, товщиною 1 мм, ρ = 7700 кг / м ^3, з = 0,5 Дж / ​​кг, δ = 0,001 м. Отже, приріст температури буде дорівнює:

Знаючи ΔT, можна визначити температуру нагрівання:
, (7.8)
де T _р - робоча температура приладу. Вона дорівнює T _р = 20єС = 293 K. Таким чином температура нагріву буде дорівнює:
.
Прилад буде працювати стійко, якщо допустима температура менше температури нагріву. Допустима температура роботи приладу Т _доп = 45єС = 320K. Отже, при такій величині світлового імпульсу прилад вийде з ладу.
Оцінка стійкості апаратури до впливу іонізуючих випромінювань.
Відомо, що в перші секунди після ядерного вибуху на апаратуру діє проникаюча радіація (в основному γ-випромінювання і потік нейтронів), а в подальшому - радіоактивне випромінювання зараженої місцевості (головним чином β-і γ-випромінювання). Всі ці випромінювання є іонізуючими. Впливаючи на неорганічні і органічні матеріали, вони можуть викликати зворотні і незворотні зміни в різних елементах радіоелектронної й оптичної апаратури, що буде вести до збоїв або відмов в роботі. Тому там, де є така апаратура, необхідно проводити оцінку стійкості роботи її в умовах впливу радіоактивного випромінювання. Особливо схильні до впливу іонізуючих випромінювань напівпровідникові, газорозрядні вакуумні прилади, деякі типи конденсаторів і резисторів, оптичне скло (ці випромінювання можуть істотно збільшити оптичну щільність).

Критерієм оцінки стійкості роботи електронних систем при впливі іонізуючих випромінювань є максимальні значення інтегрального потоку нейтронів Ф _п, дози D _γ та потужності дози Р _γ, при яких робота цих систем порушується.
При радіоактивному зараженні місцевості потужність дози γ-випромінювання невелика і її вплив на апаратуру і матеріали можна не враховувати.
Оцінка стійкості апаратури проводиться по кожному параметру окремо. Порівнюючи розраховані величини параметрів Ф _п, D _γ і Р _γ до П _кр (табличними), визначаємо найбільш схильні до дії радіоактивного випромінювання (слабкі) елементи.
Оцінку стійкості апаратури до іонізуючих випромінювань можна провести і таким чином: складаємо перелік елементів приладу, чутливих до радіоактивного випромінювання, і вносимо їх у зведену таблицю 7.1; визначаємо по таблицях П _кр для кожного елемента за всіма параметрами проникаючої радіації (Ф _п, D _γ і Р _γ). Отримані результати з допомогою умовних позначень вносимо в зведену таблицю; визначаємо найбільш вразливі елементи приладу; визначаємо доцільні межі підвищення стійкості слабких елементів. На стадії проектування можна рекомендувати заміну одних елементів іншими.

Таблиця 7.1 - Елементи, чутливі до радіовипромінюванню

Параметри радіації Наіменова- ня елементів	Ф п, нейтрон / м 2	Жовтень 1916	17 жовтня	Жовтня 1918	19 жовтня	Жовтень 1920	21 жовтня	Жовтень 1922
	Р γ, Гр	10 лютого	10 березня	10 Квітня	10 травня	10 Червень	10 липня	10 серпня
	D γ, Гр / c	10 лютого	10 березня	10 Квітня	10 травня	10 Червень	10 липня	10 серпня
Малопотужні транзистори	Ф п, нейтрон / м 2
	Р γ, Гр
	D γ, Гр / c
Випрямні діоди	Ф п, нейтрон / м 2
	Р γ, Гр
	D γ, Гр / c
Резистори	Ф п, нейтрон / м 2
	Р γ, Гр
	D γ, Гр / c
Конденсатори	Ф п, нейтрон / м 2
	Р γ, Гр
	D γ, Гр / c
Інтегральна схема	Ф п, нейтрон / м 2
	Р γ, Гр
	D γ, Гр / c

Після того, як оцінка дана, виробляються заходи по підвищенню стійкості роботи приладів в умовах впливу іонізуючих випромінювань.
Як видно, найбільш чутливими елементами до випромінювання є транзистори, діоди і мікросхеми.
Оцінка стійкості апаратури до впливу електромагнітного імпульсу.
Критерієм стійкості роботи електронних систем при дії електромагнітного імпульсу (ЕМІ) є максимальна величина енергії, поглинена функціональними елементами системи, при якій не відбувається порушення функціонування системи. У загальному випадку для оцінки стійкості роботи апаратури необхідно оцінити енергію ЕМВ поглинену системою, і порівняти її з тією величиною енергії, при якій апаратура перестає нормально функціонувати. У нашому випадку можна рекомендувати наступний порядок оцінки:
- Проводять аналіз електронної системи з метою виявлення в ній чутливих до ЕМІ елементів і визначають довжини лінійних провідників, пов'язаних з цими елементами. Дані аналізу представляють у вигляді таблиці 7.2;
- Визначають поправочні коефіцієнти К _п за формулою:
, (7.9)
де l _е - найбільший розмір елемента; l _л - розмір неекранованого лінійного провідника, пов'язаного з елементом.
- Визначають пороги стійкості виявлених елементів П _кр.сх:
, (7.10)
де П _кр - табличне, значення порога стійкості для цього елемента.
Всі ці дані заносяться в таблицю 7.2, потім здійснюється її аналіз, і виявляються найменш стійкі елементи в системі (апаратура).
Потім розробляють, пропозиції щодо підвищення стійкості при впливі ЕМВ.

Таблиця 7.2 - Елементи, чутливі до електромагнітного імпульсу

Позначення на схемі	Елемент	Поріг стійкості, П кр, Дж	l е, мм	l л, мм	До п	Поріг стійкості в системі, П кр.сх, Дж	Прим-ечаніе
VT	Транзистор	6.10 -5	15	100	59	1.10 -6	Випро-неї Стойчев
VD	Діод	5.10 -4	5	20	25	2.10 -5
C	Конденсатор	10 -3	40	40	4	2,5 · 10 -4
R	Резистор	10 -2	48	110	11	9.10 -4
DD	Інтегральна схема	10 -4	18	20	5	2.10 -5
K	Реле	10 -1	29	90	17	6.10 -3

Підвищення стійкості (захист) апаратури.
Розглянемо способи підвищення стійкості радіоелектронних та оптичних приладів і систем до впливу ударної хвилі, теплового випромінювання, іонізуючих випромінювань і ЕМІ. Захист від повітряної ударної хвилі може бути забезпечена розміщенням апаратури в заглиблених приміщеннях, надійним кріпленням до основи, створенням спеціальних захисних пружних навісів, кожухів, парасольок, металевих сіток і т. д. Ці заходи сприяють захисту, як від безпосереднього впливу ударної хвилі, так і від руйнуючої дії уламків і осколків.
Основними способами захисту радіоелектронних та оптичних систем від теплового (світлового) випромінювання є: розміщення апаратури в спорудах, побудованих з негорючих матеріалів, або обробка спалимих матеріалів захисними складами; заміна горючих елементів на вогнетривкі; захист горючих елементів легкими неспалимими екранами; постачання світлоприймач апаратури закритими светопроводамі або захист їх бленда для зменшення ймовірності прямого впливу світлового випромінювання; постачання апаратури системою автоматичної вентиляції для підтримки температури всередині блоків на допустимому рівні.
Для захисту апаратури від іонізуючих випромінювань застосовуються різної конструкції екрани і кожухи. Найважливіші вимоги до матеріалів, з яких виготовляються захисні пристрої, такі: до складу матеріалів повинні входити елементи з великою атомною масою; захисні матеріали повинні включати легкі елементи, добре уповільнюють проміжні нейтрони, а також елементи, поглинають уповільнені нейтрони без утворення γ - випромінювання.
Основними способами підвищення стійкості радіоелектронних та оптичних систем до впливу ЕМІ є: вибір найбільш стійких до впливу ЕМІ функціональних елементів систем; раціональне просторове розміщення вузлів і схем системи; створення стійких до дії ЕМВ радіоелектронних та оптичних схемних рішень; застосування заходів спеціального захисту; зміна порядку функціонування системи при подачі сигналу повітряної тривоги.

ВИСНОВОК
Наведемо короткий опис отриманих результатів.
Конструктивні розрахунки: розмір друкованої плати вузла А1 - 40Ч50 мм; розмір друкованої плати вузла А2 - 160Ч80 мм; габарити пристрою 250Ч160Ч120 мм, коефіцієнт заповнення пристрою за обсягом - 0,02; ймовірність безвідмовної роботи - 0,846 протягом 5000 годин.
Технологічні розрахунки: коефіцієнт технологічності - 0,9 (0,7 - заданий); тип виробництва - крупносерійним; штучно-калькуляционное час складання - 12,9 хв.
Відпускна ціна одиниці продукції з урахуванням ПДВ - 159600 р.
Виходячи з наведеного вище можна сказати, що розроблене пристрій здатний на сьогоднішній день конкурувати з аналогами на ринку частотних перетворювачів.

ЛІТЕРАТУРА
1. http://www.radio-konst.narod.ru
2. Проектування і виробництво РЕЗ. Дипломне проектування: Учеб. посібник / А.П. Достанко, В.М. Бондарик, С.В. Бордусов [и др.]; За заг. ред. А.П. Достанко. - Мн.: БДУІР, 2006. - 220 с.: Іл.
3. Парфьонов А.А. Конструювання РЕА: Підручник для радіотехнічних спеціальностей ВНЗ. - М.: Вища школа, 1989. - 422 с.: Іл.
4. ГОСТ 25467-82 Вироби електронної техніки. Класифікація за умовами застосування та вимоги щодо стійкості до зовнішніх чинників, що впливають.
5. Каталог «ПЛАТАН». - М.: Платан Компонентс, 2005. - 320 с.: Іл.
6. http://www.elcod.spb.ru
7. http://www.chipinfo.ru
8. http://www.planar.ru
9. http://www.izovolt.ru
10. Лахтін Ю.М., Леонтьєва В.П. Матеріалознавство: Підручник для вищих технічних навчальних закладів. - 3-е изд., Перераб. і доп. - М.: Машинобудування, 1990.-528 с.: Іл.
11. Боровиков С.М. Теоретичні основи конструювання, технології та надійності. - Мн. : Дизайн ПРО, 1998. 335 с.
12. Технологія радіоелектронних пристроїв і автоматизація виробництва. Курсове проектування: Навчальний посібник / Ануфрієв Л.П., Бондарик В.М. Ланін В.Л., Хмиль А.А. - Мн.: Бестпринт, 2001. - 144 с.: Іл.
13. Технологія радіоелектронних пристроїв і автоматизація виробництва: Підручник / Достанко А.П., Ланін В.Л., Хмиль А.А., Ануфрієв Л.П.; Під загальною редакцією Достанко А.П. - Мн.: Вишейшая школа, 2002. - 415 с.: Іл.
14. http:// www.clever.ru
15. Трудовий кодекс Республіки Білорусь.: - Текст Кодексу за станом на 3 листопада 2006 р. - Мн.: Амалфея, 2006.-272с.
16. ГОСТ 12.0.002-80 «ССБТ. Терміни та визначення ».
17. ГОСТ 12.0.003-74 «ССБТ Небезпечні і шкідливі виробничі фактори. Класифікація ".
18. СНБ 2.04.05-98 "Природне і штучне освітлення".
19. СНиП 2.04.05-91 "Опалення, вентиляція і кондиціонування".
20. ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ "Загальні санітарно-гігієнічні вимоги до повітря робочої зони".
21. ГОСТ 12.1.019-79 «ССБТ. Електробезпека. Загальні вимоги ».
22. Міжгалузева типова інструкція з охорони праці при роботі з персональними комп'ютерами.: Затв. Постановою М-ва праці та соц. захисту Республіки Білорусь від 30 листопада 2004р. № 138: текст наведено станом на 14 вересня 2005р.-Мн.: Диктую, 2005.-20с.
23. СанПіН РБ 11-15-94 «Санітарні правила для процесів пайки виробів сплавами, що містять свинець».
24. СТБ 11.0.02-95 лення, надалi. Пожежна безпека. Загальні терміни та визначення.
25. СНБ.2.02.02-01 "Евакуація людей із будівель і споруд при пожежі".
26. НПБ 28-2001 «Норми пожежної безпеки Республіки Білорусь. Пожежна техніка. Вогнегасники. Вимоги до експлуатації ».
27. Захист населення і об'єктів від надзвичайних ситуацій. Навчально методичний комплекс. Калван Е.П.
28. Захист населення і об'єктів народного господарства в надзвичайних ситуаціях. Під. ред. М. І. Постника.
29. Атаманюк В.Г., Ширшев Л.Г., Акімов Н.І. Громадянська оборона. - М.: Вища школа, 1986.
30. Єгоров А.А. Громадянська оборона. Навчальний посібник для вузів. - М.: Вища школа, 1977.

ДОДАТОК А
(Обов'язковий)
Перелік елементів ПАЛ.437293.001 ПЕ3

ДОДАТОК Б
(Обов'язковий)
Специфікація ПАЛ.302821.001

ДОДАТОК В
(Обов'язковий)
Специфікація ПАЛ.302822.001

ДОДАТОК Г
(Обов'язковий)
Специфікація ПАЛ.437293.001

ДОДАТОК Д
(Обов'язковий)
Деталювання корпусу, оригінальних виробів

ДОДАТОК Е
(Обов'язковий)
Комплект документів на технологічний процес складання та монтажу

1.5 Аналіз елементної бази
У сучасних пристроях необхідно намагатися застосовувати елементну базу, що характеризується високими функціональними можливостями, гнучкістю використання, високою надійністю і масогабаритними показниками. По можливості слід використовувати технологію поверхневого монтажу, так як вона сприяє зменшенню габаритів друкованих плат, а також спрощує технологію производства.Для того щоб у розроблюваного виробу була більш висока технологічність число різних типорозмірів електрорадіоелементів повинно бути мінімальним. На підставі описаної в п.1.1 схеми електричної принципової, обрана елементна база частотного перетворювача. Вибір всіх елементів здійснювався за такими критеріями: відповідність заданому робочому діапазону температур; стійкість до заданих зовнішніх механічних впливів; вибрані елементи не погіршують електричні характеристики схеми. Також при виборі елементів здійснювався аналіз економічної доцільності використання даного елемента в пристрої.
Конденсатори С1 і С2 - GRM1885C1H330J мають типорозмір 0603; тип ТКЕ - NPO - використовуються в прецизійних ланцюгах, у робочому діапазоні ємність практично не залежить від температури, часу, напруги і частоти; робоча напруга - 50 В, ємність - 33 пФ; точність - 5%; діапазон робочих температур - від мінус 55 до плюс 125 ° С.
Конденсатори C3, C7, С8, C10 і С12 - GRM188R71H104K мають типорозмір 0603; тип ТКЕ - X7R - стабільний діелектрик з передбачуваною температурної, частотної та тимчасової залежністю; номінальна робоча напруга - 50 В, ємність - 0,1 мкФ; точність 10%; діапазон робочих температур - від мінус 55 до плюс 125 ° С.
Конденсатор C5 - GRM186R71H102C мають типорозмір 0603; тип ТКЕ - X7R - стабільний діелектрик з передбачуваною температурної, частотної та тимчасової залежністю; номінальна робоча напруга - 50 В, ємність - 1 нФ; точність 0,25%; діапазон робочих температур - від мінус 55 до плюс 125 ° С.
SHAPE \ * MERGEFORMAT

1,6

0,8

0,8

0,5

0,6

Малюнок 1.1 - Конденсатори типорозміру 0603
Конденсатори С4 і С6 - електролітичні конденсатори 038RSM6, 3Ч11, конденсатори С9, С11 і С13 - електролітичні конденсатори 038RSM5Ч7 фірми «BC components». Даний тип конденсаторів відрізняється меншими габаритними розмірами. Основні технічні характеристики даних конденсаторів: точність - 20%; діапазон робочих температур - від мінус 40 до плюс 85 ° С; тангенс кута діелектричних втрат - 0,14.
Конденсатор С14 - електролітичний конденсатор Jamicon 22Ч40, конденсатор С15 - електролітичний конденсатор Jamicon 10Ч14 фірми «Jamicon». Даний тип конденсаторів є аналогом вітчизняних конденсаторів К-50. Основні технічні характеристики даних конденсаторів: діапазон робочих температур - від мінус 25 до плюс 85 ° С; тангенс кута діелектричних втрат - 0,15 [5].
На малюнку 1.2 показаний зовнішній вигляд конденсаторів С4, С6, С9, С13-С15 а в таблиці 1.2 наведено їх розміри.

Малюнок 1.2 - Зовнішній вигляд конденсаторів С4, С6, С9, С13 - С15
Таблиця 1.2 - Розміри конденсаторів С4, С6, С9, C11, С13 - С15

Конденсатор	D, мм	L, мм	d, мм	p, мм
C4, С6	6,3	11	0,5	2,5
С9, С11, С13	5	7	0,5	2
С14	22	40	0,8	10
С15	10	14	0,6	5

Конденсатор С16 - конденсатор типу К78-2 варіант виконання 2 (рисунок 1.3) призначений для роботи в колах постійного, пульсуючого струмів і в імпульсних режимах. Основні характеристики даного конденсатора: діапазон робочих температур - від мінус 60 до плюс 85 ° С; тангенс кута діелектричних втрат - 0,001; максимальна відносна вологість навколишнього повітря 93% протягом 21 діб [6].

Малюнок 1.3 - Зовнішній вигляд конденсатора С16
Мікросхеми DA1 і DA2 - стабілізатори напруги на 5В (7805) і на 15В (7815) відповідно (малюнок 1.4). Основні технічні характеристики DA1: вихідна напруга - 5 В, вихідний струм - 1,5 А; вхідна напруга - до 15В; максимальна розсіює потужність -1 Вт; діапазон робочих температур - від мінус 65 до плюс 120 ° С. Основні технічні характеристики DA2: вихідна напруга - 15 В, вихідний струм - 1,5 А; вхідна напруга - до 30 В; максимальна розсіює потужність - 1 Вт; діапазон робочих температур - від мінус 65 до плюс 120 ° С.

Малюнок 1.4 - Розміри стабілізаторів напруги 7805 і 7815
Мікросхема DD1 - КР514ИД1 - двійково-семісігментний дешифратор (рисунок 1.5). Вона виконана в корпусі DIP14. Робоча температура навколишнього середовища - від мінус 20 до плюс 85 ° С [5].

Малюнок 1.5 - Корпус мікросхеми КР514ИД1
DD2 - мікроконтролер PIC16F628 фірми «Microchip» (малюнок 1.6). Виконаний у корпусі SO18, тактова частота - 20 МГц, робоча температура навколишнього середовища - від мінус 40 до плюс 85 ° С [7].

Малюнок 1.6 - Корпус мікросхеми PIC16F628
DD3 - драйвер трифазного мосту IR2130S фірми «International Rectifier» (малюнок 1.7). Володіє наступними властивостями: вихідні канали розроблені для навантаженого функціонування; працює в додатках з вихідним напругою до +600 В; керуючу напругу на затворах від 10 до 20 В; блокування всіх каналів при зниженні напруги; вимкнення всіх 6 драйверів при струмового перевантаження; виходи працюють в протифазі з входами; захист від наскрізних струмів; максимальне; напруга зсуву V _OFFSET 600В, вихідний струм К.З IO ± 200 мА/420 мА; напруга живлення V _OUT 10 - 20В; робоча температура навколишнього середовища - від мінус 55 до плюс 120 ° С . Тип корпусу - SO28.

Малюнок 1.7 - Корпус мікросхеми IR2130S
FU1 - запобіжник плавкий швидкодіючий ВП2Б-1В (10/250) (рисунок 1.8 а). Робоча напруга - до 250В; робочий струм - до 10А; матеріал корпусу - кераміка; діапазон робочих температур - від мінус 60 до плюс 100 ° С. Запобіжник встановлюється в кліпси для запобіжників К234211 (малюнок 1.8 б).

а) б)
Малюнок 1.8 - а) Запобіжник плавкий швидкодіючий ВП2Б-1В (10/250), б) Кліпси для запобіжників для встановлення на плату
HG1 і HG2 - семисегментні світловипромінюючі індикатори АЛС324А (рисунок 1.9). Основні технічні характеристики: колір світіння - червоний, висота знака - 7 мм; довжина хвилі - від 655 до 670 нм; сила світла - 0,15 МКД; діапазон робочих температур - від мінус 40 до плюс 85 ° С.

Малюнок 1.9 - Індикатор АЛС324А
HL1 - світлодіод L-132XIT фірми «Kingbright» (малюнок 1.10). Колір світіння - червоний; довжина хвилі - 625 нм; максимальна сила світла - 70мКд; діапазон робочих температур - від мінус 40 до плюс 85 ° С.

Малюнок 1.10 - Світлодіод L-132XIT
К1 - реле RT3 фірми «Tyco Electronocs» (малюнок 1.11). Номінальна напруга обмотки - 5 В; максимальний струм, що комутується 16 А; максимальне напруга, що комутується - 400 В; номінальний струм споживання 80 мА; діапазон робочих температур - від мінус 20 до плюс 100 ° С.

Малюнок 1.11 - Реле RT3
В якості резисторів R1-R11, R13, R15-R23 обрані товстоплівкові чіп резистори типу РН1 - 12, (виробництво фірми «muRata») які призначені для роботи в колах постійного, змінного та імпульсного струму в якості елементів для поверхневого монтажу. Наведемо їх основні технічні характеристики: номінальна потужність - 0,125 Вт; типорозмір - 0805; точність - 5%; робоча напруга - до 200 В; діапазон робочих температур - від мінус 55 до плюс 125 ° С. На малюнку 1.12 зображений резистор типу РН1 - 12.

Малюнок 1.12 - Зовнішній вигляд резистора РН1 - 12
Резистори R14, R24 і R25 - резистори серії SQR фірми «muRata» (малюнок 1.13). Мають підвищену жаростійкістю, розраховані на діапазон потужностей від 2 до 20 Вт, точність - 5%. Геометричні розміри: для резисторів потужністю 5 Вт - L = 22 мм, W = 10 мм, T = 9 мм, d = 0,8 мм; для резисторів потужністю 10 Вт - L = 48 мм, W = 10 мм, T = 9 мм, d = 0,8 мм.

Малюнок 1.13 - Зовнішній вигляд резисторів SOR-5 і SQR-10
Резистор R12 - подстроєчний резистор PVZ3A фірми «muRata» (малюнок 1.14). Основні характеристики: тип провідника - вуглець; номінальна потужність - 0,1 Вт; робоча напруга - 50 В; кут повороту движка - 230 °; діапазон робочих температур - від мінус 25 до плюс 85 ° С.

Малюнок 1.14 - Зовнішній вигляд резистора PVZ3A
SA1-SA4 - тактові перемикачі TS-A1PS-130 фірми «Deca SwithLab» (малюнок 1.15). Матеріал корпусу - термопластик. Електричні характеристики: робочий струм - 50 мА; робоча напруга - 12 В. Діапазон робочих температур - від мінус 25 до плюс 70 ° С.

Малюнок 1.15 - Зовнішній вигляд кнопки TS-A1PS-130
T1 - мережевий трансформатор HTR 318-1 фірми «HAHN» потужністю 1,9 Вт (рисунок 1.16). Напруга вторинної обмотки - 18 В, струм вторинної обмотки - 800 мА. Діапазон робочих температур - від мінус 30 до плюс 100 ° С [8].

Малюнок 1.16 - Зовнішній вигляд мережного трансформатора HTR 318-1
Діоди VD1-VD5 - випрямні діоди SM4001 для поверхневого монтажу фірми «MIC» (малюнок 1.17). Характеристики: Максимальна постійне зворотне напруга - 50 В; максимальне імпульсне зворотне напруга - 60 В; максимальний прямий струм - 1 А; максимальний зворотний струм - 5 мкА; максимальне пряме напруга - 1,1 В; діапазон робочих температур - від мінус 65 до плюс 120 ° С.
Діоди VD6-VD11 - випрямні діоди SM4005 для поверхневого монтажу фірми «MIC» (малюнок 1.17). Характеристики: Максимальна постійне зворотне напруга - 600 В; максимальне імпульсне зворотне напруга - 720 В; максимальний прямий струм - 1 А; максимальний зворотний струм - 5 мкА; максимальне пряме напруга - 1,1 В; діапазон робочих температур - від мінус 65 до плюс 120 ° С.

Малюнок 1.17 - Зовнішній вигляд випрямних діодів SM4001 і SM4005
VD16-VD19 - діодний міст для поверхневого монтажу B05S фірми «MIC» (малюнок 1.18). Характеристики: Максимальна постійне зворотне напруга - 50 В; максимальне імпульсне зворотне напруга - 60 В; максимальний прямий струм - 0,5 А; максимальний зворотний струм - 5 мкА; максимальне пряму напругу 1,1 В; діапазон робочих температур - від мінус 65 до плюс 120 ° С.

Малюнок 1.18 - Зовнішній вигляд діодного моста B05S
VD12-VD15 - діодний міст KBPC1004 фірми «MIC» (малюнок 1.19). Характеристики: Максимальна постійне зворотне напруга - 400 В; максимальне імпульсне зворотне напруга - 480 В; максимальний прямий струм - 10 А; максимальний зворотний струм - 10 мкА; максимальне пряму напругу 1,1 В; діапазон робочих температур - від мінус 55 до плюс 120 ° С.

Малюнок 1.19 - Зовнішній вигляд діодного моста KBPC1004
VT1-VT4 - транзистори для поверхневого монтажу PC847B фірми «Infineon Technologies AG» (малюнок 1.20). Характеристики: максимальна напруга колектор-база при заданому зворотному струмі колектора і розімкненій ланцюга емітера (Uкбо макс) - 50 В; максимальна напруга колектор-емітер при заданому струмі колектора і розімкненій ланцюзі бази (Uкео макс) - 45 В; максимально допустимий струм колектора ( Ік макс.) - 0,1 А; статичний коефіцієнт передачі струму h21е - 200; гранична частота коефіцієнта передачі струму fгр - 250 МГц; максимальна розсіює потужність - 0,33 Вт; діапазон робочих температур - від мінус 30 до плюс 120 ° С.

Малюнок 1.20 - Зовнішній вигляд транзистора PC847B
VT5-VT10 - IGBT транзистори IRG4BC20KD фірми «International Rectifier» (малюнок 1.21). Характеристики: напруга колектор-емітер - 600 В; струм колектора - 16 А (при Т = 25 ° С), 9 А (при Т = 100 ° С); максимальний імпульсний струм колектора - 32 А; напруга затвор-емітер - 20 В ; розсіює потужність - 15 Вт; діапазон робочих температур - від мінус 55 до плюс 150 ° С.

Малюнок 1.21 - Зовнішній вигляд транзистора IRG4BC20KD
XP - штирьовий роз'єм типу IDC-14 фірми «Tyco Electronics» (малюнок 1.22). Основні характеристики: крок між контактами - 2,54 мм; кількість висновків - 14; номінальний струм - 1 А; опір ізоляції - не менше 500 МОм (при 500 В постійного струму); діапазон робочих температур - від мінус 55 до плюс 140 ° С .

Малюнок 1.22 - Зовнішній вигляд штирьового роз'єму типу IDC-14
XT1 - клемная колодка X977 на 6 контактів фірми «Tyco Electronics» (малюнок 1.23). Крок висновків - 10 мм; опір ізоляції - 1000 МОм; максимальний перетин затискаємо дроти - 2,5 мм ^2; робочий струм - 10 А; робоча напруга - 400 В; діапазон робочих температур - від мінус 40 до плюс 105 ° С.

Малюнок 1.23 - Зовнішній вигляд клемної колодки X977
ZQ1 - кварцовий резонатор HC-49S фірми «MIC» (малюнок 1.24) розрахований на робочу частоту 20 МГц; діапазон робочих температур - від мінус 40 до плюс 85 ° С. [5].

Малюнок 1.24 - Кварцовий резонатор HC-49S

Таблиця 1.3 - Зведена тбліца елементів

Найменування елемента		Позиційне позначення	Кількість	Конструктивні параметри					Допустимі умови експлуатації
				маса, г		S, м 2 Ч10 -6 (V, м 3 Ч10 -9)	λ 0, 1/чЧ10 -6		Т, ° С		вібрації						лінійні ускор., g		ударні перегр., g
											f, Гц			перег-вантаження, g
Конденсатор		С1, С2, С3, С5, С7, С8, С10, С12	8	0,3		1,28 (1)	0,05		-55 ... 125		600		10				25		20
Конденсатор		С4, С6	2	3		31,2 (343)	0,55		-40 ... 85		600		10				25		20
Конденсатор		С9, С11, С13	3	2		19,6 (137)	0,55		-40 ... 85		600		10				25		20
Конденсатор		С14	1	25		380 (15200)	0,55		-25 ... 85		600		10				25		20
Конденсатор		С15	1	7		78,5 (1100)	0,55		-25 ... 85		600		10				25		20
Конденсатор		С16	1	20		480 (12000)	0,01		-60 ... 85		600		10				25		20
Стабілізатор напруги		DA1, DA2	2	5		47 (893)	0,45		-65 ... 120		600		7,5				25		75
Мікросхема		DD1	1	8		152 (760)	0,6		-20 ... 85		600		7,5				25		75
Мікросхема		DD2	1	3		87 (218)	0,6		-40 ... 85		600		7,5				25		75
Мікросхема		DD3	1	4		138 (345)	0,6		-55 ... 120		600		7,5				25		75
Запобіжник (власник)		FU1	1	5		120 (1224)	5,4		-60 ... 100		600		7,5				25		75
Індикатор сегментний		HG1, HG2	2	10		200 (840)	3		-40 ... 85		600		7,5				25		75
Світлодіод		HL1	1	1		7 (36)	0,7		-40 ... 85		600		7,5				25		75
Реле		K1	1	15		368 (5777)	0,6		-20 ... 100		600		7,5				25		75
Резистор		R1-R11, R13, R15-R23	21	0,3		2,5 (1,25)	0,05		-55 ... 125		600		15				25		75
Резистор		R14, R25	2	15		480 (4320)	0,8		-55 ... 150		600		15				25		75
Резистор		R24	1	7		220 (1980)	0,4		-55 ... 150		600		15				25		75
Резистор		R12	1	3		11 (20)	0,5		-25 ... 85		600		15				25		75
Найменування елемента	Позиційне позначення		Кількість	Конструктивні параметри						Допустимі умови експлуатації
				маса, г	S, м 2 Ч10 -6 (V, м 3 Ч10 -9)			λ 0, 1/чЧ10 -6		Т, ° С		вібрації						лінійні прискорення., g		ударні перевантаження., g
												f, Гц				перег-вантаження, g
Кнопка	SA1-SA4		4	3	36 (220)			0,3		-25 ... 70		600			7,5			25		75
Трансформатор	T1		1	40	894 (21456)			0,9		-30 ... 100		600			7,5			25		75
Діод	VD1-VD11		11	1,5	14 (38)			0,2		-65 ... 120		600			7,5			25		75
Діод	VD12-VD15		1	3	21 (62)			0,4		-30 ... 120		600			7,5			25		75
Діод	VD16-VD19		1	9	384 (2880)			0,4		-55 ... 120		600			7,5			25		75
Транзистор	VT1-VT4		4	0,8	4,2 (4,2)			0,4		-30 ... 120		600			7,5			25		75
Транзистор	VT5-VT10		6	5	47 (893)			0,6		-55 ... 150		600			7,5			25		75
Резонатор	ZQ1		1	3	51,7 (200)			0,37		-40 ... 85		600			10			25		20
Роз'єм	XP1		2	10	231 (2100)			0,2		-55 ... 140		600			15			25		20
Колодка клемная	XТ1		1	20	1096 (10960)			0,2		-40 ... 105		600			15			25		20
Разом			83	335	7085 (98332)

2 РОЗРОБКА КОНСТРУКЦІЇ ПРИСТРОЇ
2.1 Обгрунтування і вибір матеріалів
В якості підстав для друкованих плат використовується діелектрик або покритий діелектриком метал, а для гнучких друкованих кабелів - діелектрик. Для виконання друкованих провідників діелектрик часто покритий мідною фольгою товщиною від 20 до 50 мкм або мідної або нікелевої фольгою товщиною від 5 до 10 мкм. В якості підстави друкованих плат використовують кераміку, металеві матеріали (сталь, алюміній, титан, мідь). Основні марки діелектриків наведені в таблиці 2.1 [9].
Таблиця 2.1 - Марки деяких вітчизняних діелектриків

Марка	Матеріал	Товщина матеріалу, мм	Товщина фольги, мкм
НФД-180-1	Діелектрик низькочастотний фольгований	0,8-3,0	50
СФ-1, СФ-2	Склотекстоліт фольгований	0,25-2,0	35 і 50
ФДТ-1, ФДТ-2	Діелектрик фольгований тонкий	0,5	50
ФДМ-1, ФДМ-2	Діелектрик фольгований для багатошарового друкованого монтажу	0,2 і 0,25	35
ФДМЕ-1	Діелектрик фольгований для мікроелектроніки	0,1
ОТСФ-1, ОТСФ-2	Склотекстоліт фольгований особотонкій	0,15 і 0,20	50
ФДМТ-1, ФДМТ-2	Фольгований травяна діелектрик для багатошарового друкованого монтажу	0,1	35
ФМС-1, ФМС-2	Склотекстоліт фольгований травяна	0,08 і 0,15	20-35
СТФ-1, СТФ-2	Склотекстоліт теплостійкий фольгований	0,13; 0,15; 0,20; 0,25	35
СПТ-3	Склотканина Прокладочний травяна	0,025	-
СПТ-3Е	Склотканина, просякнута лаком ЕІФ	0,06-0,12

Матеріалом для друкованої плати вузла А1 обраний фольгований склотекстоліт СФ-2-35-1, 5 ГОСТ 10316-78. Цей матеріал вибраний не випадково, тому що в порівнянні з більшістю інших володіє більш високими електричними і діелектричними властивостями, високою температурою відшаровування фольги, широким діапазоном робочих температур, низьким водопоглинанням, високими значеннями об'ємного і поверхневого опору, стійкістю до викривлення. Для виготовлення друкованої плати вузла А2 обраний склотекстоліт СФ-2-50-1, 5 ГОСТ 10316-78. Товщина фольги для даної плати повинна бути якомога більше, тому що струми протікають в друкованих провідниках будуть досить великі.
Таблиця 2.2 - Основні властивості стеклотекстолита [9]

Властивість матеріалу	Значеніеіе
Діапазон робочих температур	від мінус 60 ° С до плюс 150 ° С
Питомий об'ємний опір	1Ч10 10 ОмЧм
Водопоглинання	від 0,2% до 0,8%
Тангенс кута діелектричних втрат	не більше 0,03
Міцність зчеплення фольги з підставою	10 Н / м

Для забезпечення стабільності електричних, механічних та інших параметрів друкованих плат необхідно застосовувати конструктивні покриття, як металеві, так і неметалеві.
Металеві покриття використовуються для захисту мідних доріжок від корозії в процесі виготовлення друкованих плат.
Неметалічні конструктивні покриття використовуються для захисту:
а) друкованих провідників і поверхні підстави друкованої плати від впливу припою при групових методах пайки;
б) елементів проводить малюнка від замикання навісними елементами. Для захисту друкованих провідників і поверхні підстави друкованої плати від впливу припою використовують діелектричні захисні покриття на основі епоксидних смол, сухого плівкового резиста, холодних емалей, окисних плівок.
Як неметалевих покриттів використовують лаки і фарби. У даному випадку використовується фарба ФСК3-5 зелена ТУ107-91 БІТС.066629.003ТУ.
В якості металевих конструктивних покриттів рекомендується використовувати метали і сплави, наведені в таблиці 2.3.

Таблиця 2.3 - Основні види конструктивних покриттів

Вид покриття	Товщина, мкм	Призначення покриття
Сплав Розі	від 1,5 до 3	Захист від корозії, забезпечення паяемости
Сплав олово-свинець	від 9 до 15	Захист від корозії, забезпечення паяемости
Срібне	від 6 до 12	Поліпшення електричної провідності
Срібло-сурма	від 6 до 12	Поліпшення електричної провідності та підвищення зносостійкості перемикачів і кінцевих контактів
Золото та його сплави	від 0,5 до 3	Поліпшення електричної провідності, зниження перехідного опору і підвищення зносостійкості
Паладієві	від 1 до 5	Зниження перехідного опору, підвищення зносостійкості контактів і кінцевих контактів
Нікелеве	від 3 до 6	Захист від корозії, підвищення зносостійкості контактів і кінцевих контактів
Мідна	від 25 до 30	Забезпечення електричних параметрів, з'єднання провідних шарів

Проаналізувавши таблицю, виходячи з найменших економічних витрат вибираємо як конструктивного металевого покриття сплав олово-свинець товщиною 10 мкм.
Для паяння електрорадіоелементів використовуються припої. Основним компонентів припоїв є олово, змішане в певних пропорціях з іншими компонентами: сріблом, свинцем, вісмутом і т.п. Оскільки на друкованій платі будуть присутні елементи, чутливі до перегріву, то необхідно використовувати низькотемпературний припій ПОС-61 ГОСТ 21931-76. Основні властивості припою ПОС-61 представлені в таблиці 2.4 [9].

Таблиця 2.4 - Основні властивості припою ПОС-61

Властивість матеріалу	Значення
Температура плавлення	190 ° С
Теплоємність	50,24 Вт / мк
Щільність	8500 кг / м 3
Питомий електричний опір	0,139 Ч10 -6 ОмЧм
Відносне подовження	39%
Межа міцності	46 МПа

Для пайки поверхнево-монтованих компонентів все частіше використовуються спеціальні припойними пасти. Вони мають кілька складових: порошок припою, сполучна речовина, органічний розчинник та інші добавки. До основних переваг припойними паст відносяться:
а) можливість точного дозування припою на кожне паяні з'єднання;
б) центрування компонентів поверхневого монтажу в процесі оплавлення за рахунок сил поверхневого натягу.
Для пайки поверхнево монтує, використовуємо паяльну пасту ПЛ-111 АУЕЛ.033.012 ТУ, вона відрізняється відносною дешевизною і стабільністю характеристик [5].
Для виготовлення корпусів використовують якісні вуглецеві сталі. Вони діляться на низьковуглецеві, середньовуглецеві і сталі з середнім вмістом вуглецю. У таблиці 2.5 приведені характеристики деяких вуглецевих сталей [10].

Таблиця 2.5 - Характеристики якісних вуглецевих сталей

Сталь	σ в, МПа	σ 0,2, МПа	δ,%
Сталь 10	від 330 до 340	від 200 до 210	від 31 до 33
Сталь 40	від 500 до 610	від 300 до 360	від 16 до 21
Сталь 70	від 700 до 820	від 390 до 470	від 12 до 15

Як матеріал корпусу обрана сталь 10, тому що вона є найбільш дешевою в порівнянні з перерахованими марками сталі, добре піддається холодної штампування і зварювання.
Для виготовлення радіаторів використовують в основному мідь, дюралуміни і алюміній. У нашому випадку використовується алюміній, тому що цей матеріал дешевше міді і володіє більш високими характеристиками міцності по відношенню до дюралюмінами. Основні характеристики алюмінію: температура плавлення 600 єС; щільність 2,7 г / см ^2; алюміній має високу теплопровідність.
В якості матеріалу кнопок і опор використовується гума загального призначення типу СКС-10. Це найбільш поширена гума з високою морозостійкістю, хорошим опором до старіння і добре працює при багаторазових деформаціях [10].

2.2 Обгрунтування конструкції виробу
До корпусу перетворювача пред'являються високі вимоги. Він повинен забезпечувати: жорстке закріплення плат; захист плат і ЕРЕ від зовнішніх кліматичних, механічних та інших впливів; екранування схеми від зовнішніх електромагнітних випромінювань і наведень; тепловідвід. Крім того, корпус має бути технологічним, економічно вигідним, забезпечувати можливість складання схеми, контроль, надбудову, ремонт. При виборі матеріалу корпусу необхідно враховувати вимоги зменшення маси, зниження вартості виготовлення, відповідності температурних коефіцієнтів лінійного розширення матеріалів корпусу і плат, можливість пайки і гарну теплопровідність.
Корпус виконаний з сталевого листа марки Ст10 ГОСТ 1577-74 товщиною 1мм. Всі деталі корпусу виготовляються методом штампування і надалі з'єднуються зварюванням, тому що ці технологічні процеси широко поширені і не вимагають значних капіталовкладень. У ньому є перфораційні отвори. Після проведення всіх зварювальних робіт необхідно напливи і нерівності зварних швів обробити з плавним переходом до основного матеріалу. Потім слід покрити корпус грунтовкою ВЛ-023 ГОСТ 12707-77 і емаллю ПФ-115 білої ГОСТ 6465-76. Корпус білого кольору буде менше поглинати інфрачервоне сонячне випромінювання в умовах роботи під впливом сонячних променів. Кришка кріпитися до корпусу гвинтами М3Ч6 ГОСТ 17475-80. На кришці є отвори для світлодіода, сегментних індикаторів і кріплення гумової прокладки, яка має функцію клавіатури. Написи на кришці «ПУСК», «СТОП» «+», «-», «Частота» виконуються емаллю ПФ115 чорної ГОСТ 6465-76 шрифтом 10-Пр3 СТБ 992-95. Це посприяє кращої читаності символів. Для комутації приладу з мережею живлення і двигуном використовується клемная колодка, тому у нижній частині корпусу передбачений виріз для введення кабелів.
До основи корпусу гвинтами М3Ч35 ГОСТ 17475-80 прикручуються гумові опори. Їх використання збільшує стійкість корпусу і сприяє вентиляції. Для кріплення плат використовуються стійки висотою 25 мм і 110,5 мм діаметром 8 мм, вони виготовляються зі сталевих прутків. Вузол А2 кріпиться трьома гвинтами, причому 2 гвинта М3Ч16 ГОСТ 17475-80 вкручуються в стійки і фіксують клемник.
Розташування корпусу - горизонтальне.
Так як в пристрої використовується 6 потужних IGBT транзисторів, для їх охолодження необхідний радіатор. Він монтується усередині корпусу і має в своїй конструкції паз по всій довжині для кріплення друкованої плати. Транзистори з нанесеною теплопровідної пастою КТП8 прикручуються до радіатора і притискаються скобами для поліпшення тепловіддачі. Спосіб охолодження в корпусі - природний повітряний.
Розміри корпуса - 250х160х120 мм. Такі габарити обумовлені великим виділенням тепла в корпусі і безпосередньо розмірами радіатора.
У застосуванні пристроїв амортизації немає необхідності, тому що не передбачається, що розроблювальний пристрій буде зазнавати значних механічних навантажень під час експлуатації.
Для комутації вузла А1 з вузлом А2 використовується шлейф 888-03-0014 фірми «Molex», кількість жил в шлейфі - 14. Він підключається в роз'єм на платах перед складанням корпусу і кришки.
Розташування плат - горизонтальне.
Матюкав, з якого виготовляється друкована плата вузла А1-склотекстоліт, марка СФ-2-35-1, 5 ГОСТ 10316 - 78, вузла А2 - склотекстоліт, марка СФ-2-50-1, 5 ГОСТ 10316 - 78. Для вузла А2 обраний склотекстоліт з товщиною металевого покриття 50 мкм, тому що в цьому вузлі будуть протікати великі струми, а отже при більш тонкому шарі міді розрахункова ширина доріжок буде більшою. Метод виготовлення друкованих плат - комбінований позитивний, так як необхідні металізовані отвори. Використання цього методу дає можливість виконати друкований монтаж з високою роздільною здатністю. Малюнок формується шляхом фотолітографії.
Використання SMD елементів для поверхневого монтажу знижує площа друкованих плат. Пайка встановлених на платі SMD елементів ведеться методом оплавлення в печі, інших (компоненти, що вмонтовуються в отвори) - хвилею припою та індивідуальної пайкою паяльником. Всі елементи вузла А2 встановлюються з одного боку, а у вузла А1 роз'єм змонтований з протилежного боку від інших елементів. Це сприяє безперешкодному доступу до роз'ємів при підключенні шлейфа. Травлення плат здійснюється згідно з кресленнями ПП. Після травлення плат необхідно провести їх лудіння припоєм ПОС - 61 ГОСТ 21931 - 76. Потім проводиться покриття плат маскує фарбою зеленого кольору ФСК3-5 ТУ107-91 БІТС.066629.003ТУ для поліпшення корозійної стійкості елементів монтажу.

3 КОНСТРУКТОРСЬКІ РОЗРАХУНКИ
3.1 Розрахунок об'ємно-компонувальних характеристик пристрою
Вихідні дані для розрахунку:
К - коефіцієнт заповнення, К = 2 ... 3, приймаємо К = 2;
Сумарна площа займана радіоелементів на вузлі А1 (таблиця 1.4), S _Σ = 990 мм ^2;
Сумарна площа займана радіоелементів на вузлі А2 (таблиця 1.4), S _Σ = 6095 мм ^2;
- Сумарний обсяг усіх Ері (таблиця 1.4), ΣV _Ері = 98332 мм ^3;
- Сумарна маса всіх Ері (таблиця 1.4), ΣМ _Ері = 335 г;
Знаходимо загальну площу вузла А1:
мм ^2,                                                               (3.1)
мм ^2.
Відповідно до ГОСТ 10317-79 приймаємо розміри плати 50Ч40 мм.
Знаходимо загальну площу вузла А2 за формулою (3.1):
мм ^2.
Відповідно до ГОСТ 10317-79 приймаємо розміри плати 160Ч80 мм.
Коефіцієнт заповнення пристрої за об'ємом:
, (3.2)
де - Обсяг проектованого пристрою, мм ³ (габаритні розміри корпусу 250'160'120 мм ³ визначено в п. 2 Розробка конструкції вироби);
.
Густина пристрої:
, (3.3)
(Г / мм ^3).
3.2 Розрахунок параметрів електричних з'єднань
Вузол управління приладом (А1) виконаний на двосторонній друкованій платі з металізацією наскрізних отворів з СФ-2-35-1, 5 ГОСТ 10316-78 товщиною 1,5 мм (товщина фольги - 0,035 мм). ДПП з металізацією перехідних отворів відрізняється високою трасування здатністю, забезпечує високу щільність монтажу елементів і хорошу механічну міцність їх кріплення, вона допускає монтаж елементів на поверхні і є найбільш поширеною у виробництві радіоелектронних пристроїв.
Точність виготовлення друкованих плат залежить від комплексу технологічних характеристик і з практичної точки зору визначає основні параметри елементів друкованої плати. У першу чергу це відноситься до мінімальної ширини провідників, мінімального зазору між елементами проводить малюнка і до низки інших параметрів.
За ГОСТ 23.751-86 передбачається п'ять класів точності друкованих плат, які обумовлені рівнем технологічного оснащення виробництва. Обрано 4-ий клас точності ОСТ 4.010.022-85. Метод виготовлення друкованої плати - комбінований [3].
Розрахунок друкованого монтажу складається з трьох етапів: розрахунок по постійному і змінному струмі і конструктивно-технологічний.
Вихідні дані для розрахунку друкованого монтажу вузла А1:
Діаметри висновків для елементів HG1, HG2, DD1, HL1 і XP1 рівні 0,7 мм - 1-а група; для елементів SA1-SA4 рівні 0,8 мм - 2-а група; для перехідних отворів рівні 0,2 - 3 - я група;
1. I _max - максимальний постійний струм, що протікає в провідниках (визначається з аналізу електричної схеми), I _max = 0,1 A;
2. Товщина фольги, t = 35 мкм;
3. Напруга джерела живлення, U _ип = 5 В;
4. Довжина провідника, l = 0,02 м;
5. Допустима щільність струму, j _доп = 48 А / мм ^2;
6. Питомий об'ємний опір ρ = 0,0175 Ом · мм ² / м;
7. Спосіб виготовлення друкованого малюнка: комбінований позитивний.
Визначаємо мінімальну ширину, мм, друкованого провідника по постійному струмі для ланцюгів живлення і заземлення:
, (3.4)
де b _{min 1} - мінімальна ширина друкованого провідника, мм;
j _доп - допустима щільність струму, А / мм ^2;
t - товщина провідника, мм;
мм.
Визначаємо мінімальну ширину провідника, мм, виходячи з допустимого падіння напруги на ньому:
, (3.5)
де ρ - питомий об'ємний опір [3], Ом · мм ² / м;
l - довжина провідника, м;
U _доп - допустима падіння напруги, визначається з аналізу електричної схеми. Допустиме падіння напруги на провідниках повинно перевищувати 5% від напруги живлення для мікросхем і не більше запасу завадостійкості мікросхем.
мм.
Визначаємо ширину b _{min 3,} провідників при виготовленні комбінованим позитивним методом, мм:
, (3.6)
де b _{1 min} - мінімальна ефективна ширина провідника b _{1 min} = 0,15 мм для плат 4-го класу точності.
мм.
Приймаються b _min = max {b _{min 1,} b _{min 2,} b _{min 3}} = 0,23 мм
Максимальна ширина провідників, мм:
(3.7)
мм.
Визначаємо номінальне значення діаметрів монтажних отворів d:
, (3.8)
де d _е - максимальний діаметр виведення встановлюваного ЕРЕ, мм;
Δd _н.о - нижнє граничне відхилення від номінального діаметра монтажного отвору, Δd _н.о = 0,1 мм;
r - різниця між мінімальним діаметром отвору і максимальним діаметром виводу ЕРЕ, її вибирають в межах від 0,1 до 0,4 мм. Приймемо r = 0,1 мм.
d1 = 0,7 +0,1 +0,1 = 0,9 мм;
d2 = 0,8 +0,1 +0,1 = 1 мм;
d3 = 0,2 +0,1 +0,1 = 0,4 мм;
Розраховані значення d зводять до кращого ряду отворів: 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1; 1,1; 1,3; 1,5 мм. Приймаються для висновків 1-ї групи d1 = 0,9 мм; для другої - d2 = 1 мм; для третин - d3 = 0,6 мм.
Розраховуємо мінімальний діаметр контактних площадок для ДПП, мм:
, (3.9)
де t - товщина фольги, мм;
   D _{1 min} - мінімальний ефективний діаметр площадки, мм:
, (3.10)
де b _м - відстань від краю просвердленого отвору до краю контактної площадки, мм, [3], b _м = 0,025 мм;
δ d і δр - допуски на розташування отворів і контактних площадок, мм, [3], δ d = 0,05 мм і δр = 0,15 мм;
d _max - максимальний діаметр просвердленого отвори, мм:
, (3.11)
де Δ d - допуск на отвір, мм, [3], (d ≤ 1, Δ d = 0,05 мм; d ≥ 1, d = 0,1 мм).
Для 1-ї групи:
мм;
мм;
мм.
Для 2-ї групи:
мм;
мм;
мм.
Для 3-ї групи:
мм;
мм;
мм.
Максимальний діаметр контактної площадки D _max, мм:
, (3.12)
Для 1-ї групи:
мм.
Для 2-ї групи:
мм.
Для 3-ї групи:
мм.
Визначаємо мінімальну відстань між елементами проводить малюнка.
Мінімальна відстань між провідником і контактної майданчиком, мм:
, (3.13)
де L ₀ - відстань між центрами аналізованих елементів, мм, L ₀ = 1,3 мм;
- Допуск на розташування провідників, мм, = 0,03.
мм,
Мінімальна відстань між двома контактними майданчиками, мм:
, (3.14)
мм.
Мінімальна відстань між двома провідниками, мм:
, (3.15)
мм.
Силовий вузол (А2) виконаний на двосторонній друкованій платі з металізацією наскрізних отворів з СФ-2-50-1, 5 ГОСТ 10316-78 товщиною 1,5 мм (товщина фольги - 0,050 мм).
Обрано 3-ий клас точності ОСТ 4.010.022-85. Метод виготовлення друкованої плати - комбінований [3].
Вихідні дані для розрахунку друкованого монтажу вузла А2:
Діаметри висновків для елементів С4, С6, С9, С11, С13, С15, С16, XP2 і ZQ1 рівні 0,6 мм - 1-а група; для елементів С14, R14, R24, R25, T1 рівні 0,8 мм - 2 -я група; для елементів DA1, DA2, власників запобіжника, K1, VD16-VD19, VT5-VT10 і XT1 рівні 1,3 мм - 3-я група; перехідних отворів рівні 0,3 мм - 4-а група.
1. I _max - максимальний постійний струм, що протікає в провідниках (визначається з аналізу електричної схеми), I _max = 0,7 A - для кіл керування; I _max = 10 А - для силових ланцюгів живлення; I _max = 3,3 А - для ланцюгів силових транзисторів;
2. Товщина фольги, t = 50 мкм;
3. Напруга джерела живлення, U _ип = 20 В - для кіл керування; U _ип = 380 В - для силових ланцюгів;
4. Довжина провідника, l = 0,1 м;
5. Допустима щільність струму, j _доп = 38 А / мм ^2;
6. Питомий об'ємний опір ρ = 0,0175 Ом · мм ² / м;
7. Спосіб виготовлення друкованого малюнка: комбінований позитивний;
Визначаємо мінімальну ширину, мм, друкованого провідника по постійному струмі для ланцюгів живлення та заземлення за формулою (3.4):
для ланцюгів управління:
мм,
для силових ланцюгів:
мм.
для ланцюгів силових транзисторів:
мм.
Визначаємо мінімальну ширину провідника, мм, виходячи з допустимого падіння напруги на ньому за формулою (3.5):
для ланцюгів управління:
мм,
для силових ланцюгів:
мм.
для ланцюгів силових транзисторів:
мм.
Визначаємо ширину b _{min 3,} провідників при виготовленні комбінованим позитивним методом за формулою (3,6), мм:
b _{1 min} = 0,25 мм для плат 3-го класу точності.
мм.
Приймаємо для ланцюгів управління b _{1 min} = max {b _{1 min 1,} b _{1 min 2,} b _{min 3}} = 0,37 мм; для силових ланцюгів b _{2 min} = max {b _{2 min 1,} b _{2 min 2,} b _{min 3}} = 5,2 мм. Для зменшення ширини друкованого провідника силових ланцюгів комутація елементів проводиться з 2-х сторін друкованої плати, отже ширину провідника можна зменшити до 2,6 мм; для ланцюгів силових транзисторів b _{3 min} = max {b _{3 min 1,} b _{3 min 2,} b _{min 3}} = 1,7 мм ..
Максимальна ширина провідників розрахована за формулою (3.7), мм:
для ланцюгів управління:
мм,
для силових ланцюгів:
мм,
для ланцюгів силових транзисторів:
мм.
Визначаємо номінальне значення діаметрів монтажних отворів за формулою (3.8) мм:
Δd _н.о = 0,1 мм;
r = 0,1 мм.
d1 = 0,6 +0,1 +0,1 = 0,8 мм;
d2 = 0,8 +0,1 +0,1 = 1 мм;
d3 = 1,3 +0,1 +0,1 = 1,5 мм;
d4 = 0,3 +0,1 +0,1 = 0,5 мм;
Розраховані значення d зводять до кращого ряду отворів: 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1; 1,1; 1,3; 1,5 мм. Приймаються для висновків 1-ї групи d1 = 0,8 мм; для другої - d2 = 1 мм; для 3-ї групи d3 = 1,5 мм; для 4-ї групи d4 = 0,5 мм.
Розраховуємо мінімальний діаметр контактних площадок для ДПП за формулами (3,9; 3,10; 3,11), мм:
b _м - відстань від краю просвердленого отвору до краю контактної площадки, мм, [3], b _м = 0,035 мм;
δ d і δр - допуски на розташування отворів і контактних площадок, мм, [3], δ d = 0,08 мм і δр = 0,2 мм;
Δ d - допуск на отвір, мм, [3], (d ≤ 1, Δ d = 0,05 мм; d ≥ 1Для 1-ї групи:
мм;
мм;
мм.
Для 2-ї групи:
мм;
мм;
Для 3-ї групи:
мм;
мм;
мм.
Для 4-ї групи:
мм;
мм;
мм.
Максимальний діаметр контактної площадки D _max визначений за формулою (3.12), мм:
Для 1-ї групи:
мм.
Для 2-ї групи:
мм.
Для 3-ї групи:
мм.
Для 4-ї групи:
мм.
Визначаємо мінімальну відстань між елементами проводить малюнка.
Мінімальна відстань між провідником і контактної майданчиком розраховане за формулою (3.13), мм:
L ₀ - відстань між центрами аналізованих елементів, мм, L ₀ = 1 мм;
- Допуск на розташування провідників, мм, = 0,05 [3].
мм,
Мінімальна відстань між двома контактними майданчиками розраховане за формулою (3.14), мм:
L ₀ - відстань між центрами аналізованих елементів, мм, L ₀ = 2,5 мм;
мм.
Мінімальна відстань між двома провідниками розраховане за формулою (3.15), мм:
L ₀ - відстань між центрами аналізованих елементів, мм, L ₀ = 0,9 мм;
мм.
Контактні майданчики для поверхнево монтує, вибираються виходячи з їх настановних розмірів. Для конденсаторів розміри контактних площадок 1,2 ч0, 8 мм; для елементів R1-R11, R13, R15-R23 - 2Ч0, 8 мм; для елементів R12, VD12-VD15 - 1,2 Ч1 мм; для діодів VD1-VD11 - 1, 2Ч3 мм; для транзисторів VT1-VT4 - 0,8 ч0, 8 мм.
Таким чином, параметри друкованого монтажу вузла А1 відповідають вимогам, що пред'являються до плат 4-го класу точності. Маємо діаметр отвору / діаметр контактної площадки (мм) для елементів 1-ї групи 0,9 / 1,6; для елементів 2-ї групи - 1 / 1, 8; для перехідних отворів - 0,4 / 1. Приймаються ширину друкованого провідника рівної 0,3 мм, мінімальні відстані між: провідником і контактної майданчиком - 0,17 мм; двома контактними майданчиками - 0,6 мм; двома провідниками - 0,24 мм.
Параметри друкованого монтажу вузла А2 відповідають вимогам, що пред'являються до плат 3-го класу точності. Маємо діаметр отвору / діаметр контактної площадки (мм) для елементів 1-ї групи 0,8 / 1,7; для елементів 2-ї групи - 1 / 1, 9; для елементів 3-ї групи - 1,5 / 2, 4; для перехідних отворів - 0,7 / 1,2. Приймаються ширину друкованого провідника рівної 0,4 мм для ланцюгів управління; 2,6 мм (двосторонній провідник) для силових ланцюгів і 1,7 мм для ланцюгів силових транзисторів, мінімальні відстані між: провідником і контактної майданчиком - 0,4 мм; двома контактними майданчиками - 0,4 мм; двома провідниками - 0,4 мм.
3.3 Розрахунок радіатора
У пристрої використовуються теплонавантаженому елементи - силові ключі (IGBT-транзистори). Потужність, що розсіюється на даному транзисторі дорівнює 15 Вт. Максимальна робоча температура дорівнює 150 ° С [3]. Для забезпечення нормального функціонування даного транзистора, необхідно використовувати радіатор. Далі визначені розміри ребристого радіатора для транзистора IRG4BC20KD.
Вихідні дані:
гранична температура транзистора t _p = 423 К;
розсіюється елементом потужність Р = 15 Вт;
температура навколишнього середовища t _o = 318 K;
тепловий опір між робочою областю транзистора і його корпусом R _вн = 0,5 ° С / Вт;
Перегрів місця кріплення приладу з радіатором, К:
; (3.16)
де , 1 / м ^2;
S _k - площа контактної поверхні (S _k = 1,5 · 10 ^-4 м ^2).
1 / м ^2;
К.
Середній перегрів основи радіатора в першому наближенні, К:
; (3.17)
К.
Питома потужність розсіювання, K / м ^2:
q = P / S _p; (3.18)
де S _p - площа основи радіатора (в даному випадку задається орієнтовно S _р = 0,0016 м ^2),
q = 15 / 0,0016 = 9375 K / м ^2.
За графіком малюнка 4.21 [3] визначено тип радіатора з урахуванням того, що площа його підстави дорівнює 0,0016 м ^2.
Обрано ребристий радіатор з наступними геометричними розмірами: розміри підстави L ₁ = L ₂ = 40 мм, висота ребра h = 32 мм; відстань між ребрами S _ш = 10 мм; товщина ребра δ ₁ = ₁ мм; товщина підстави δ _о = 5 мм .
З малюнку 4.24 [3] визначено коефіцієнт ефективної тепловіддачі вибраного радіатора при Δt _s = 63 K:
α _еф = 72 Вт / (м · К).
Середній перегрів основи радіатора у другому наближенні, К:
; (3.19)
де
; (3.20)
; (3.21)
λ _р - коефіцієнт теплопровідності матеріалу радіатора (для алюмінію λ _р = 208 Вт / м · К).
;
;
К.
Уточнена площа основи радіатора [3], м ^2:
; (3.22)
м ^2.
Маємо розміри основи радіатора: S _po = L ₁ · L _2, т. к. висота радіатора обмежена габаритом корпусу зазначеним у технічному завданні (120 мм), то її значення не може бути більше зазначеної величини. Приймаються L ₁ = 0,12 м. Отже, L ₂ = S _po / L ₁ = 0,0045 / 0,12 = 0,037 м. Маємо загальну довжину радіатора для шести транзисторів 0,037 Ч6 = 0,22 м.
3.4 Розрахунок теплового режиму
Вихідні дані.
Довжина блоку L1, м - 0,25;
Ширина блоку L2, м - 0,16,;
Висота блоку L3, м - 0,12;
Коефіцієнт заповнення Kз - 0,02;
Потужність расеіваемая в блоці Pз, Вт - 45;
Тиск середовища H1i = H2i, мм.рт.ст - 800;
Потужність рассееванія тепловиділяючого елемента (силовий транзистор) Pел., Вт - 15;
Максимально допустима температура тепловиділяючого елемента (силовий транзистор) Те.ел1., К - 423;
Максимально допустима температура елемента (DD1) Те.ел2., К - 358;
Максимально допустима температура для матеріалу корпусу Т _к1, К - 723;
Температура середовища Тв., К - 318.
Розраховується поверхню корпусу блоку:
м ^2, (3.23) де і - Горизонтальні розміри корпусу апарату, м.
- Вертикальний розмір, м.
м ^2.
                Визначається умовна поверхню нагрітої зони:
м ^2, (3.24)
де - Коефіцієнт заповнення корпусу апарату за обсягом,

Визначається питома потужність корпусу блоку:
Вт / м ^2, (3.25)
де Р - потужність, що розсіюється в блоці, Вт.
Вт / м ²
Визначається питома потужність нагрітої зони:
Вт / м ^2, (3.26)
Вт / м ^2.
Знаходиться коефіцієнт в залежності від питомої потужності корпусу блоку:
, (3.27)

Знаходиться коефіцієнт в залежності від питомої потужності нагрітої зони:
, (3.28)

         Знаходиться коефіцієнт в залежності від тиску середовища поза корпусу блоку :
, (3.29)
де - Тиск навколишнього середовища в Па.
.
Знаходиться коефіцієнт в залежності від тиску середовища всередині корпусу блоку :
, (3.30)
де - Тиск усередині корпусу апарату в Па.
.
Визначається перегрів корпусу блоку:
K, (3.31)
К.
Розраховується перегрів нагрітої зони:
К, (3.32)
К.
Визначається середній перегрів повітря в блоці:
К, (3.33)
К.
Визначається питома потужність теплонавантаженому елементи:
Вт / , (3.34)
де - Потужність, що розсіюється теплонавантаженому елементом (вузлом), температуру якого потрібно визначити, Вт;
- Площа поверхні елемента (разом з радіатором), що омивається повітрям, . = 0,04 м ^2.
Вт / м ^2.
Розраховується перегрів поверхні елемента:
К, (3.35)
К.
Розраховується перегрів середовища, що оточує елемент:
К, (3.36)
К.
Визначається температура корпусу блоку:
K, (3.37)
де - Температура середовища, що оточує блок, К.
К.
Визначається температура нагрітої зони:
, K, (3.38)
.
Знаходиться температура поверхні елемента:
К, (3.39)
К.
Знаходиться середня температура повітря в блоці:
K, (3.40)
К.
Знаходиться температура середовища, що оточує тепловиділяючий елемент:
К, (3.41)
К.
При порівнянні розрахункових даних з необхідними умовами: Т _е.ел 1> Т _е.ел 2> Т _в (423> 358> 354,5 K),
Т _е.ел 1> Т _ес (423> 351,5 K),
Т _е.ел 1> Т _з (423> 368 K),
Т _к1> T _до (723> 341 К).
Підтверджено, що тепловий режим блоку собюдается.
3.5 Розрахунок надійності
Вихідними даними для даного розрахунку є схема електрична принципова пристрою «Перетворювач частоти» ПАЛ.437293.001.Е3, а також перелік елементів.
Час напрацювання на відмову t _з = 5000 ч.
Коефіцієнти електричного навантаження елементів РЕУ:
Активні: 0,6
Резистори: 0,7
Конденсатори: 0,8
Інші: 0,8
Середня температура експлуатації - 25 ° С.
Умови експлуатації - стаціонарні.
Відносна вологість - до 75%.
Атмосферний тиск - від 84 до 107 кПа
У даному розрахунку враховуються електричний режим та умови експлуатації елементів, крім того, беруться до уваги конструктивні елементи пристрою.
1. Використовуючи довідкові дані [11], визначені поправочні коефіцієнти (враховують вплив температури і коефіцієнта навантаження-α _1,2; вплив механічних впливів-α _3; вплив відносної вологості-α _4; вплив атмосферного тиску-α _5; вносимо їх у таблицю. Сумарний поправочний коефіцієнт:
α _Σ = α _1,2 ∙ α ₃ ∙ α ₄ ∙ α _5, (3.42)
Результати розрахунку занесені в таблицю 3.1.

Таблиця 3.1 - Сумарний поправочний коефіцієнт

Елемент	Коефіцієнти				αΣ
	α1, 2	α3	α4	α5
Конденсатор	0,45	1,07	1	1	0,4815
Конденсатор електролітичний полярний	1	1,07	1	1	1,07
Стабілізатор напруги	0,6	1,07	1	1	0,642
Мікросхема	0,8	1,07	1	1	0,856
Запобіжник	0,8	1,07	1	1	0,856
Індикатор сегментний	0,8	1,07	1	1	0,856
Реле	0,7	1,07	1	1	0,749
Резистор постійний	0,5	1,07	1	1	0,535
Резистор змінний	0,45	1,07	1	1	0,4815
Тактовий перемикач	0,7	1,07	1	1	0,749
Трансформатор	0,8	1,07	1	1	0,856
Діод, діодний міст, світлодіод	0,8	1,07	1	1	0,856
Транзистор	0,8	1,07	1	1	0,856
Роз'єм, клемная колодка	0,7	1,07	1	1	0,749
Резонатор	0,8	1,07	1	1	0,856
Провід монтажний	0,6	1,07	1	1	0,642
З'єднання пайкою	0,4	1,07	1	1	0,428
Плата друкована	0,5	1,07	1	1	0,535

2. Сумарна інтенсивність відмов елементів з урахуванням коефіцієнтів електричного навантаження та умов їх роботи у складі пристрою [11]:
, (3.43)
де λ _{0 j} - довідкове значення інтенсивності відмов елементів j-ї групи, j = 1, ..., k.
,                (3.44)
де λ _j (ν) - інтенсивність відмов елементів j-ї групи з врахуванням електричного режиму та умов експлуатації;
n _j - кількість елементів у j-й групі; j = 1, ..., k;
k - число сформованих груп однотипних елементів;
Результати розрахунку занесені в таблицю 3.2.
Таблиця 3.2 - Визначення сумарної інтенсивності відмов елементів з урахуванням коефіцієнтів електричного навантаження та умов їх роботи

Найменування	Позиційне позначення	αΣ	λ0jЧ10 -6, 1 / год	λj (v) Ч10 -6 1 / год	nj	λj (v) • nj Ч10 -6 1 / год
Конденсатор	C1, C2, C3, С5, C7C8, С10, С12, С16	0,48	0,05	0,024	9	0,216
Конденсатор електролітичної- чний полярний	C4, C6, С9, С11, С13-С15	1,07	0,55	0,5885	7	4,1195
Стабілізатор напруги	DA1, DA2	0,64	0,55	0,352	2	0,704
Найменування	Позиційне позначення	αΣ	λ0jЧ10 -6, 1 / год	λj (v) Ч10 -6, 1 / год	nj	λj (v) • nj Ч10 - 6 1 / год
Мікросхема	DD1-DD3	0,85	0,5	0,425	3	1,275
Запобіжник	FU	0,85	5,4	4,59	1	4,59
Індикатор сегментний	HG1, HG2	0,85	1	0,85	2	1,7
Реле	K1	0,75	0,6	0,45	1	0,45
Резистор постояннийP <0,5 Вт	R1-R11, R13, R15-R23	0,53	0,05	0,0265	21	0,5565
Резистор постійний P <10Вт	R14, R24, R25	0,53	0,4	0,212	3	0,636
Резистор змінний	R12	0,48	0,5	0,24	1	0,24
Тактовий перемикач	SA1-SA4	0,74	0,3	0,222	4	0,888
Трансформатор	T1	0,85	0,9	0,765	1	0,765
Діод	VD1-VD11	0,85	0,2	0,17	11	1,87
Діодний міст	VD12-VD19	0,85	1,1	0,935	2	1,87
Світлодіод	HL1	0,85	0,7	0,595	1	0,595
Транзистор	VT1-VT4	0,85	0,4	0,34	4	1,36
Транзистор	VT5-VT10	0,85	0,6	0,51	6	3,06
Роз'єм, клемная колодка	XP1, XP2, XT1	0,74	0,2	0,148	3	0,444
Резонатор	ZQ1	0,85	0,37	0,3145	1	0,3145
Провід монтажний (шлейф)		0,64	0,3	0,192	12	2,304
З'єднання пайкою		0,42	0,04	0,0168	304	5,1072
Плата друкована		0,53	0,2	0,106	2	0,212
Разом						33,5

λ _Σ (v) = 3,35 · 10 ^-5 1 / ч.
3. Розраховуємо значення часу напрацювання на відмову:
, (3.45)
ч.
4. Обчислюємо ймовірність безвідмовної роботи пристрою P (tз) протягом заданого часу tз = 5000 год:
, (3.46)

Тобто з імовірністю 0,846 даний блок РЕЗ буде функціонувати безвідмовно протягом 5000 годин.
5. Середній час безвідмовної роботи пристрою (середнє напрацювання на відмову):
_Т сер = Т ₀ = 29850 ч.
6. Обчислюємо гамма-процентну наробіток до відмови при :
, (3.47)
ч.

Малюнок 3.1 - Залежність ймовірності безвідмовної роботи від часу
3.6 Розрахунок на механічні дії
У даному розрахунку були використані наступні величини:
- Збурювальна частота f, 10 ... 30 Гц;
- Товщина плати h, 0,0015 м;
- Модуль пружності Е, 3,2 · 10 ¹⁰ Па;
- Коефіцієнт Пуассона ν, 0,28;
- Декремент загасання Λ, 500;
- Віброприскорення а ₀ (f), 9,8 м / с ²
1. Знайдемо частоту власних коливань рівномірно навантаженої пластини (друкованої плати), закріпленої у чотирьох точках. [3]
Циліндрична жорсткість пластини, Н · м:
, (3.48)
^Н. М;
Загальний коефіцієнт, що залежить від способу закріплення сторін пластини:
(3.49)
де k, a, b, g - коефіцієнти, що враховують спосіб закріплення сторін пластини (для пластини, жорстко закріпленої з більшої сторони і закріпленої в трьох точках k = 15,42, a = 0, b = 0,34, g = 1 [ 3]);
a, b - довжина і ширина пластини відповідно (0,16 ч0, 08), м;
;
Частота власних коливань пластини, Гц:
, (3.50)
де Μ - маса пластини з елементами, кг (близько 0,32 кг.);
, Гц;
2. Коефіцієнт расстройки:
(3.51)
де f - Частота збудження, Гц;
;
3. Показник затухання:
(3.52)
де Λ - декремент загасання;
;
4. Коефіцієнт передачі по прискоренню є функцією координат і може бути визначений за формулою:
(3.53)
де Κ ₁ (x), Κ ₁ (y) - коефіцієнти для різних умов закріплення країв пластини (для пластини з одним опертих краєм і одним затисненим Κ ₁ (x), = Κ ₁ (y) = 1,3 у точці максимального прогину - по центру пластини);
;
5. Амплітуда вібропереміщення підстави, м:
, (3.54)
м;
6. Амплітуда вібропереміщення, м:
, (3.55)
, М;
7. Амплітуда віброприскорення, м / с ^2:
, (3.56)
м / с ^2;
8. Максимальний прогин пластини щодо її країв. Для кінематичного збудження, м:
, (3.57)
, М;
9. Перевіряємо виконання умови віброміцності. Оцінка віброміцності проводиться за наступними критеріями: для ІС, транзисторів, резисторів і інших ЕРЕ амплітуда віброприскорення повинна бути менше допустимих прискорень для даної елементної бази [3] тобто:
, М / с ² (3.58)
73,5 м / с ^2;
Для ПП із радіоелементу повинна виконуватися умова:
, М (3.59)
де b - Розмір сторони ПП, паралельно якій встановлені елементи, м;
м;
Таким чином, умови віброміцності дотримані. У даній конструкції не потрібне застосування додаткових засобів захисту від вібрації, які ускладнюють і здорожують пристрій.
Розрахунок на вплив удару.
Ударні впливу характеризуються формою і параметрами ударного імпульсу. Слід зазначити, що максимальний вплив на механічну систему надає імпульс прямокутної форми [3]. Виходячи з цих міркувань розрахунок проведено для імпульсу прямокутної форми.
Вихідні дані:
- Тривалість ударного імпульсу, τ = 10 мс;
- Частота власних коливань механічної системи, f ₀ = 190 Гц;
- Амплітуда прискорення ударного імпульсу, H _у = 150 м / с ^2;
- Допустиме прискорення ударного імпульсу, м / с ^2;
- Максимальна довжина ЕРЕ, l = 18 мм.
Умовна частота ударного імпульсу, Гц:
, (3.60)
Гц;
Коефіцієнт передачі при ударі прямокутного імпульсу:
, (3.61)
де ν - коефіцієнт расстройки:
, (3.62)
,
.
Ударне прискорення, м / с ^2:
, (3.63)
м / с ^2.
Максимальне відносне переміщення:
, (3.64)
.
Перевіряється умова удароміцності за наступними критеріями:
для ІС, транзисторів, резисторів і інших ЕРЕ ударне прискорення має бути менше допустимих прискорень для даної елементної бази:
, М / с ² (3.65)
196 м / с ^2;
для елементів РЕА типу пластин повинно виконуватись умова:
, (3.66)
де δ _доп = 11 мм [3],
;
для друкованої плати з ЕРЕ:
, (3.67)
де b = 0,16 м - розмір сторони друкованої плати паралельно якій встановлені ЕРЕ
.
Таким чином, при дії на прилад ударів виникають у заданих умовах експлуатації ніяких руйнувань не відбудеться. А отже, додаткові заходи по захисту пристрою від ударів виробляти немає необхідності.

4 ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА
4.1 Аналіз технологічності конструкції виробу
Під технологічністю конструкції (ГОСТ 18831-73) розуміють сукупність її властивостей, які проявляються у можливості оптимальних витрат праці, коштів, матеріалів і часу при технічній підготовці виробництва, виготовленні, експлуатації та ремонті в порівнянні з відповідними показниками конструкцій виробів аналогічного призначення при забезпеченні заданих показників якості .
Кількісні показники технологічності конструкцій згідно з ГОСТ 14.201-73 ЕСТПП класифікуються на:
- Базові (вихідні) показники, що регламентуються галузевими стандартами;
- Показники, досягнуті при розробці виробів;
- Показники рівня технологічності конструкції, що визначаються як відношення показників технологічності розроблюваного виробу до відповідних значень базових показників [12].
Далі зроблено розрахунок технологічності блоку частотного перетворювача. Цей блок є електронним пристроєм, тому що це блок автоматизованої системи управління:
1. Коефіцієнт застосування мікросхем і микросборок:
(4.1)
де Н _{Е МС} - загальне число дискретних елементів, замінених мікросхемами і мікроскладаннях, Н _{Е МС} = 1000;
Н _ВЕТ - загальне число ВЕТ, що не увійшли в мікросхеми, Н _ВЕТ = 70.

2. Коефіцієнт автоматизації і механізації монтажу:
(4.2)
де Н _ММ - кількість монтажних з'єднань ВЕТ, які передбачається здійснити автоматизованим або механізованим способом, Н _ММ = 253;
Н _М - загальна кількість монтажних з'єднань, Н _М = 290.

3. Коефіцієнт автоматизації і механізації підготовки ВЕТ до монтажу:
(4.3)
де Н _{МП ВЕТ} - кількість ВЕТ у штуках, підготовка висновків яких здійснюється за допомогою напівавтоматів і автоматів, Н _{МП ВЕТ} = 83;
Н _ВЕТ - загальне число ВЕТ, які повинні готуватися до монтажу відповідно до вимог конструкторської документації, Н _ВЕТ = 83.

4. Коефіцієнт автоматизації і механізації регулювання і контролю:
(4.4)
де Н _АРК - число операцій контролю і настройки, що виконуються на напівавтоматичних і автоматичних стендах, Н _АРК = 8;
Н _РК - загальна кількість операцій контролю і настройки (візуальний контроль ПП, вхідний контроль ВЕТ, візуальний контроль установки ВЕТ, візуальний контроль пайки, вихідний контроль друкованого вузла, настройка схеми перевантаження), Н _РК = 8.

5. Коефіцієнт повторюваності ВЕТ:
(4.5)
де Н _{Т.ОР.ІЕТ} - кількість типорозмірів оригінальних ВЕТ в РЕМ, Н _{Т.ОР.ІЕТ} = 0;
Н _{Т. ВЕТ} - загальна кількість типорозмірів, Н _{Т. ВЕТ} = 28.

6. Коефіцієнт застосування типових технологічних процесів:
(4.6)
де Д _ТП і Е _ТП - число деталей і складальних одиниць (ДСЕ), що виготовляються із застосуванням типових і групових ТП, Д _ТП = Е _ТП = 1;
Д і Е - загальне число деталей і складальних одиниць, крім кріплення, Д = 1.

7. Коефіцієнт прогресивності формоутворення деталей:
(4.7)
де Д _ПР - деталі, виготовлені за прогресивними ТП, Д _ПР = 1.

Комплексний показник технологічності:
(4.8)
де φ _i - вагова характеристика i-го коефіцієнта технологічності, визначається з таблиці 3.2 [12]:
φ ₁ = _1; φ ₂ = 1; φ ₃ = 0,8; φ ₄ = 0,5; φ ₅ = 0,3; φ ₆ = 0,2; φ ₇ = 0,1.

Т. до показник технологічності більше нормативного (До _Н = 0,7), то конструкція вироби технологічна і можна розробляти ТП.
4.2 Розробка технологічної схеми складання для вузла А2
Технологічним процесом складання називають сукупність операцій, в результаті яких деталі з'єднуються в складальні одиниці, блоки, стійки, системи та вироби. Найпростішим складально-монтажних елементом є деталь, яка згідно з ГОСТ 2101-68 характеризується відсутністю роз'ємних та нероз'ємних з'єднань.
Технологічна схема складання виробу є одним з основних документів, що складаються при розробці технологічного процесу складання. Розчленування вироби на складальні елементи проводять відповідно до схеми складального складу, при розробці якої керуються такими принципами:
- Схема складається незалежно від програми випуску вироби на основі складальних креслень, електричної та кінематичної схем вироби;
- Складальні одиниці утворюються за умови незалежності їх складання, транспортування та контролю;
- Мінімальне число деталей, необхідне для утворення складальної одиниці першого ступеня зборки, має дорівнювати двом;
- Мінімальне число деталей, що приєднуються до складальної одиниці даної групи для утворення складального елемента наступного ступеня, має дорівнювати одиниці;
- Схема складального складу будується за умови освіти найбільшого числа складальних одиниць;
- Схема повинна мати властивість безперервності, тобто кожна наступна ступінь збірки не може бути здійснена без попередньої.
Включення в схему складального складу характеристик збірки перетворює її в технологічну схему зборки. Застосовуються схеми складання «віялового» типу і схема зборки з базовою деталлю.
У схемі «віялового» типу стрілками показують напрямок складання деталей і складальних одиниць. Перевагою схеми є її простота і наочність, але вона не відображає послідовності складання в часі.
Схема збірки з базовою деталлю вказує тимчасову послідовність складального процесу. При такій збірці необхідно виділити базовий елемент, тобто базову деталь або складальну одиницю. В якості базової вибирають ту деталь, поверхні якої будуть згодом використані при встановленні в готовий виріб. У більшості випадків базовою деталлю служить плата, панель, шасі та інші елементи несучих конструкцій вироби. Напрямок руху деталей і складальних одиниць на схемі показується стрілками, а пряма лінія, що з'єднує базову деталь і виріб, називається головною віссю збірки. Точки перетину осей збірки, в які подаються деталі або складальні одиниці, позначаються як елементи складальних операцій.
Правильно вибрана схема складального складу дозволяє встановити раціональний порядок комплектування складальних одиниць і виробу в процесі складання. При переході від схеми складального складу до технологічною схемою побудови та розташуванні операцій у часі необхідно враховувати наступне:
- Спочатку виконуються ті операції ТП, які вимагають великих механічних зусиль і нероз'ємних з'єднань;
- Активні ЕРЕ встановлюють після пасивних;
- За наявності малогабаритних і великогабаритних ЕРЕ в першу чергу збираються малогабаритні ЕРЕ;
- Закінчується складальний процес установкою деталей рухомих з'єднань і ЕРЕ, які використовуються в подальшому для регулювання;
- Контрольні операції вводять в ТП після найбільш складних складальних операцій і при наявності закінченого складального елемента;
- В маршрутний технологічний процес вводять також ті операції, які безпосередньо не випливають зі схеми складального складу, але їх необхідність визначається технічними вимогами до складальним одиницям, наприклад вологозахист, і т.д [12].
Для визначення кількості встановлюваних на одній операції ЕРЕ та ІМС на плати в ході виконання складальних операцій необхідний попередній розрахунок ритму:
, (4.9)
де Ф _д - дійсний фонд часу за плановий період, хв.;
N = програма випуску, шт / м.
Дійсний фонд часу розраховується:
, (4.10)
де Д - кількість робочих днів у році, Д = 250 днів;
S - число змін, S = 1;
t - тривалість робочої зміни, t = 8 год;
До _{рег.пер.} - Коефіцієнт, що враховує час регламентованих перерв у роботі, До _{рег.пер.} = 0,94 ... 0,95.
Ф _Д = 250 × 1 × 8 × 0,95 × 60 = 114 000 хв.
Програма випуску:
, (4.11)
де a - коефіцієнт технологічних втрат, приймаємо рівним 1,5%;
       N _в = 200000 - задана по ТЗ програма випуску, шт.
шт.
хв / шт.
Кількість елементів, що встановлюються на i-й операції, повинно враховувати співвідношення:
, (4.12)
де T _i - трудомісткість i-ої операції зборки.
Далі розроблена технологічна схема складання вузла А2, т.к. він є найбільш складним у цій конструкції.
При розробці даного пристрою обрана технологічна схема збірки з базовою деталлю. Базовою деталлю є плата друкована, на неї, в подальшому будуть монтуватися ЕРЕ.
Послідовність складання буде наступною. Розконсервація друкованої плати, візуальний огляд якості друкованого монтажу (при наявності дефектів на поверхні плати необхідно провести її відбраковування). Нанесення паяльної пасти ПЛ-111 АУЕЛ.033.012 ТУ. Далі проводиться установка елементів поз. 2-4, 8-10, 17, 18, 21-25, 29, 33 згідно складального креслення ПАЛ 302822.001 СБ, після чого необхідно провести візуальний контроль правильності встановлення елементів та пайку оплавленням в печі. Наступним етапом є візуальний контроль якості пайки. Далі проводиться установка навісних елементів поз. 6, 7, 12, 13, 15, 16, 26-28, 30, 32 відповідно до вимог по ПАЛ 302822.001 СБ, візуальний контроль правильності встановлення елементів, пайка хвилею припою ПОС - 61 ГОСТ 21931-73. Візуальний контроль якості пайки, при наявності непропаи, перемичок між елементами друкованого монтажу та інших дефектів їх необхідно усунути при наявності такої можливості, в іншому випадку відбракувати виріб. Далі необхідно зробити установку та пайку паяльником елементів поз. 5, 11, 14, 19, 20, 31 і 34 припоєм ПОС - 61 ГОСТ 21931-73; візуальний контроль якості пайки. Покрити лаком УР-231 ТУ 6-10-863-76 по ОСТ 92-1709-81. Налаштувати подстроєчний резистор R12 таким чином, щоб схема захисту по перевантаженню спрацював при струмі на виході не більше 3,3 А. Контролювати правильність функціонування пристрою на автоматичному стенді.
4.3 Вибір типового технологічного процесу складання і монтажу вузла А2
Метою розробки технологічного маршруту є встановлення тимчасової послідовності технологічних операцій, що визначають варіант організаційної структури ТП. Розробка маршрутної технології здійснюється в такій послідовності:
Визначається (орієнтовно) тип виробництва.
Проводиться вибір технологічного методу виготовлення або збірки з урахуванням типу виробництва.
3.Определяется складу технологічних операцій і виявляється послідовність їх здійснення в часі.
Проектування технологічного процесу починається зі складання маршрутної технології зборки на основі аналізу технологічної схеми складання. Розробка маршрутної технології включає в себе визначення груп устаткування за операціями, а також техніко-економічних даних по кожній операції.
Розробка маршрутної технології проводиться для виробів, конструкція яких відпрацьована на технологічність.
При розробці маршрутної технології необхідно керуватися наступним:
1. При потокової збірці розбивка процесу на операції визначається ритмом збірки, причому час, що витрачається на виконання кожної операції, повинно бути рівне або кратно ритму;
2. Попередні операції не повинні ускладнювати виконання наступних;
3. На кожному робочому місці повинна виконуватися однорідна за характером і технологічно закінчена робота;
4. Після найбільш відповідальних операцій складання, а також після регулювання та ремонту передбачають контрольні операції;
5. Застосовують більш досконалі форми організації виробництва - безперервні та групові потокові лінії, лінії та ділянки гнучкого автоматизованого виробництва (ГАП) [12].
Вибір конкретного варіанту ТП проводиться на основі аналізу типового технологічного процесу з урахуванням специфіки виробництва виробу. Типовий процес складання і монтажу вузла РЕА на ПП включає в себе наступні операції:
Вхідний контроль - це перевірка надходять на завод-споживач комплектуючих за параметрами, що визначає їх працездатність і надійність перед включенням цих елементів у виробництво. Необхідність вхідного контролю викликано ненадійністю вихідного контролю на заводі-виробнику, а також впливами різних факторів при транспортуванні і зберіганні, які призводять до погіршення якісних показників готових виробів.
Розпакування з первинної тари постачальника. Із заводу-виготовлювача комплектуючі надходять в різноманітній тарі-упаковці. Велика частина її розрахована на завантажувальні вузли складальних автоматів, в яких здійснюється вилучення елементів з тари і збірка на ПП. Однак значне число Ері надходить у тарі, з якої їх необхідно перекласти в проміжну тару-касету.
Формування висновків - це операція згинання висновків електрорадіоізделій для додання їм конфігурації, що визначає положення корпусу елемента щодо друкованої плати.
Обрізка висновків. Із заводу-виготовлювача Ері приходять з видовженими висновками. Обрізати їх відповідно до креслення можна на різних етапах технологічного процесу: відразу ж після формування, перед формуванням або, наприклад, після складання компонентів на ПП (цей варіант забезпечує групову обробку).
Лудіння висновків. Основне призначення цієї операції - забезпечення гарної паяемости висновків, так як гаряче покриття олов'яно-свинцевим сплавом покращує паяемости в порівнянні з іншими способами та покриттями і зберігає її протягом року і більше. Елементи, які використовуються при складанні даного пристрою надходять з заводів виробників з уже лудженими висновками.
Комплектування груп - полягає в доставці на робочі місця необхідної кількості Ері перед монтажем.
Підготовка поверхні ПП. Зазвичай ПП надходять на складання підготовленими до монтажу, з нанесеним консервирующим покриттям. Тому, перед складанням виробляють розконсервацію плати та перевірку паяемости. Однак при тривалому зберіганні плат їх якісні показники погіршуються. У цьому випадку проводять гаряче лудіння або розплавлення ПП
Нанесення паяльної пасти. Паяльну пасту можна наносити через трафарет і через спеціальні дозатори. У нашому випадку паста наноситься за допомогою автоматичного дозатора.
Установка SMD елементів.
Контроль якості установки елементів. Проводиться візуально, якщо будь-які елементи встановлені не у відповідності зі складальним кресленням, то проводиться переустановка елемента.
Пайка. Способи пайки бувають контактні (паяльником) і безконтактні (лазером, концентрованими потоками енергії та ін), групові та послідовні, імпульсні (за частки секунди) і звичайні (2-3 сек.). Пайка поверхнево-монтованих елементів здійснюється ІЧ-випромінюванням у модулі ІЧ-обробки.
Контроль пайки. Виявлення дефектів паяних з'єднань може проводитися візуальним оглядом або за допомогою таких способів, як теплової контроль, контроль за струмом, рентгенотелевізійних контроль та ін
Збірка навісних компонентів на ПП. Складається з подачі їх до місця установки, орієнтації висновків щодо монтажних отворів або контактних майданчиків, сполученням з складальними елементами і фіксації в необхідному положенні. Фіксація може проводитися подгибкой висновків після їх введення в монтажні отвори, а також легкоплавкими рідинами - припоєм або органічним складом. Розвиток елементної бази зажадало в окремих випадках введення приклейки компонентів, так як в умовах механічних впливів міцність паяних з'єднань, висновків елементів може виявитися недостатньою для утримання компонентів на ПП.
Контроль правильності встановлення компонентів на ПП. Проводиться візуально або за допомогою автоматичних оптичних тестерів.
Пайка. Способи пайки бувають контактні вручну і групові. У нашому випадку для пайки навісних елементів використовується пайка хвилею припою, а для пайки конденсатора поз. 11, випрямного мосту, реле, клемної колодки, власників запобіжника і роз'єми - ручна пайка паяльником.
Контроль пайки. Виявлення дефектів паяних з'єднань може проводитися візуальним оглядом або за допомогою таких способів, як теплової контроль, контроль за струмом та ін
Промивання. Для очищення друкованих вузлів від залишків флюсу застосовують такі методи: ручна і механізована очищення щітками, хімічне та електрохімічне знежирення, струменевий промивка, залежно від походження, вібраційний метод. Для очищення застосовують такі рідини як трихлоретилен, хладон-113, спирто-бензинова суміш і т.д.
Лакування друкованого вузла з метою вологозахисту.
Налаштування підстроювальних елементів. У даному випадку необхідно провести настройку резистора R12.
Вихідний контроль друкованого вузла. На даній операції виявляють різні зовнішні дефекти і контролюють параметри виробів за допомогою КВП або на спеціальних стендах.

4.4 Вибір технологічного обладнання та оснастки і
аналіз варіанту маршрутної технології складання і монтажу виробу
Визначимо тип виробництва виходячи з програми випуску виробів. При обсязі випуску 100 - 1000 тис. шт. тип виробництва є крупносерійним [13]. У нашому випадку (при програмі випуску 203 тис. шт.) Виробництво великосерійне.
Вибір технологічного обладнання згідно ГОСТ 14.304-73 ЕСТПП проводиться шляхом аналізу витрат на реалізацію технологічного процесу у встановлений проміжок часу при заданому як вироби [12].
При складанні розроблюваного вузла буде використане таке устаткування:
1. Нанесення паяльної пасти настільним автоматом дозування серії DispenseMate 550. Максимальна продуктивність 12000 доз на годину; Максимальна робоча область: 553 - 325 х 325 мм; Можливість оснащення широким спектром дозуючих головок; Програмне забезпечення Fluidmove для WindowsNT; Можливість встановлення автоматичної системи шаблонного розпізнавання.
2. Установка поверхнево монтуються на автоматі установки компонентів, моделі BS390N-L20. Продуктивність до 5500 комп. / год з 2 установочними головками (BS390N2-L20); можливість доопрацювання автомата з 1 настановної голівкою до 2 головок; ПЗ під Windows-2000.
3. Пайка в печі конвекційного оплавлення AUTOTRONIK, BS3020. Повністю конвекційна система оплавлення, 4 керовані температурні зони; ширина ПП до 365 мм; виконання з прозорим верхом; вбудований термопрофіль; управління від комп'ютера.
4. Установка навісних ЕРЕ на радіальному монтажному автоматі-секвенсере моделі 6380B RADIAL 8XT. Паспортна продуктивність в 2800 компонентів на годину. При монтажі вивідних компонентів можливий контроль електричних параметрів радіоелементу безпосередньо перед переклеюванням, що виключає установку невірного тіпономінала (опція верифікатори компонентів (component verifier)). Діаметри висновків встановлюваних елементів від 0,2 до 1,5 мм. Максимальні габаритні розміри встановлюються елементів до 50 мм. Максимальні габаритні розміри друкованої плати: ширина до 250 мм; довжина до 450 мм.
5. Пайка елементів хвилею припою на установці HS02-3000. Максимальна ширина друкованої плати 250 мм. Пінний флюсователь і паяльна ванна виконані з нержавіючої сталі. Мікропроцесорна система управління.
6. Відмивання плат після пайки в системі ультразвукової відмивання S-PoweR. Система S-PoweR являє собою ванну з вбудованим нагрівачем, які забезпечують підігрів промивної рідини в діапазоні температур від 20 до 80 ° С і ультразвуковим генератором, потужність якого регулюється в межах від 50 до 100%. Вироби поміщають у ванну в спеціальному кошику, яка входить у комплект постачання системи.
7. Нанесення захисного покриття на установці Century ® C-740. Вона призначена для селективного нанесення різних вологозахисних матеріалів в умовах серійного виробництва. Установка оснащена конвеєром і може бути вбудована в лінію [14].
Проведемо аналіз варіанту маршрутної технології складання і монтажу виробу.

Таблиця 4.1-Варіант маршрутної технології

Послідовність операцій	Обладнання, оснащення	n	T оп, хв	(T оп) n, хв	Т пзсм хв
Розконсервація ПП	Светомонтажний стіл СП-02	1	0,3	0,3
Розпакування і перевірка ЕРЕ (На 100 шт.) на стрічці розсипом	Светомонтажний стіл СП-02	41	0,6	0,246
		29	0,27	0,078
Обрізка і формування висновків навісних елементів	Пневматична машина для обрізки і формування компонентів з розсипу TP/SC4	20	0,026	0,52	10
Продовження таблиці 4.1
Послідовність операцій	Обладнання, оснащення	n	T оп, хв	(T оп) n, хв	Т пзсм хв
Комплектування елементів (на 100 шт.)	Светомонтажний стіл СП-02	63	1,33	0,84
Нанесення паяльної пасти дозатором	Настільний автомат дозування серії DispenseMate 550	135	0,005	0,68	25
Установка чіп компонентів	Автомат установки компонентів, моделі BS390N-L20	44	0,01	0,44	25
Контроль установки	Візуальний контроль	1	0,5	0,5
ІК пайка	Конвеєрна піч конвекційного оплавлення AUTOTRONIK, BS3020	1	1	1	20
Контроль пайки	Візуальний контроль	1	0,5	0,5
Установка навісних ЕРЕ	Радіальний монтажний автомат-секвенсер моделі 6380B RADIAL 8XT	19	0,021	0,40	25
Контроль установки навісних ЕРЕ	Візуальний контроль	1	0,5	0,5
Пайка елементів	Установка пайки хвилею припою HS02-3000	1	0,5	0,5	60
Контроль пайки	Візуальний контроль	1	0,5	0,5
Установка навісних ЕРЕ	Вручну	7	0,2	1,4
Пайка паяльником	Паяльник	37	0,054	2	10
Відмивання плати після пайки	Компактні системи ультразвукової відмивання S-PoweR	1	0,5	0,5	10
Лакування ПП	Автоматична система Century C-740	1	0,4	0,4	2,5
Сушіння	Сушильна шафа	1	1	1	2,5
Налаштування	Її конфігураційний стенд	1	0,5	0,5	25
Вихідний контроль друкованого вузла	Автоматизований стенд	1	0,5	0,5	25
РАЗОМ				12,94	240

Визначимо продуктивність варіанту маршрутної технології. Сумарне штучно-калькуляционное час:
; (4.13)
де m - число операцій по варіанту маршрутної технології.
Для складально-монтажного виробництва:
; (4.14)
де К ₁ - коефіцієнт, що залежить від групи складності апаратури і типу виробництва, К ₁ = 0,9;
К ₂ - коефіцієнт, що враховує підготовчо-заключний час і час обслуговування, К ₂ = 5,4;
До ₃ - коефіцієнт, що враховує частку часу на перерви в роботі, К ₃ = 5 [12].
Підготовчо-заключний час визначається за формулою:
; (4.15)
де S - кількість змін, S = 1;
Д - кількість робочих днів на плановий період, Д = 250.
Програма випуску N визначається за формулою (4.11), N = 203000 шт.
Зробимо розрахунок ΣТ _шт і ΣТ _пз для варіанту маршрутної технології.
хв.;
хв.;
Далі розрахуємо сумарне штучно-калькуляционное час для варіанту маршрутної технології:
хв.;
Таким чином, сумарне штучно-калькуляционное час становить 13,2 хв.
4.5 Розробка варіанта маршрутно-операційної технології
Маршрутно-операційна технологія складання і монтажу друкованого вузла А2 частотного перетворювача складається з наступних операцій:
1) Розконсервація ПП. Витягти друковану плату з тари постачальника. Так як плата надходить на збірку в консервацію покритті, то необхідно промити плату у ванні з спирто-нефрасовой сумішшю пензлем КХЖП N10 ТУ 17-15-07-89. Для видалення токсичних парів на даній операції необхідна вентиляція.
Засоби технологічного оснащення: стіл монтажний СП-02, ванна цехова 92.АЮР.53.003, кисть КХЖП N10 ТУ 17-15-07-89, пінцет 92.7872-1374 ОСТ 92-3890-85, рукавички гумові ГОСТ 20010-74, тара АЮР 7877-4047, автономна вентиляційна система Arm'Evac фірми OSTEC.
Площа промивання S = 25600 мм ^2.
Витрата спирто-нефрасовой суміші на одну плату 0,02 л.
Витрата кисті - одна кисть на зміну.
Оперативне час Т _оп = 0,3 хв.
2) Розпакування і контроль ЕРЕ. Витягти ЕРЕ з тари постачальника, зробити візуальний контроль на цілісність корпусу та висновків, відсутність зовнішніх дефектів - тріщин і сколів. Відбракувати несправні ЕРЕ в тару з написом «Шлюб».
Засоби технологічного оснащення: стіл монтажний СП-02, пінцет ППМ 120 РД 107.290.600.034-89; лінза 4-х ГОСТ 25076-83.
Оперативне час Т _оп = 0,32 хв.
3) Обрізка і формування висновків. Обрізати і формувати висновки навісних елементів поз. 6, 7, 11-13, 15, 16, 26-28, 30, 32 на пневматичної машині для обрізки і формування компонентів з розсипу TP/SC4.
Засоби технологічного оснащення: стіл монтажний СП-02, пневматична машина для обрізки і формування компонентів з розсипу TP/SC4, пінцет ППМ 120 РД 107.290.600.034-89.
Оперативне час Т _оп = 0,52 хв.
4) Комплектування. Елементи поз. 6, 7, 12, 13, 15, 16, 26-28, 30, 32, встановити в касети радіального автомата-секвенсора моделі 6380B RADIAL 8XT. Елементи поз. 2-4, 8-10, 17, 18, 21-25, 29, 33 встановити в стрічку автомата BS390N-L20.
Засоби технологічного оснащення: стіл монтажний СП-02, пінцет ППМ 120 РД 107.290.600.034-89.
Оперативне час Т _оп = 0,84 хв.
5) Нанесення паяльної пасти. Установити плату в утримувач установки DispenseMate 550. Нанести паяльну пасту в автоматичному режимі. Після нанесення пасти вийняти друковану плату.
Засоби технологічного оснащення: стіл монтажний СП-02, тара АЮР 7877-4047, установка DispenseMate 550.
Витрата паяльної пасти на одну плату 2,5 г.
Оперативне час Т _оп = 0,68 хв.
6) Установка SMD елементів. Установити плату з нанесеною паяльною пастою в автомат BS390N-L20, встановити елементи поз. 2-4, 8-10, 17, 18, 21-25, 29, 33 Фіксація елементів здійснюється за рахунок властивостей паяльної пасти.
Засоби технологічного оснащення: стіл монтажний СП-02, автомат BS390N-L20.
Оперативне час Т _оп = 0,44 хв.
7) Контроль. Візуально перевірити, чи правильно розташовані SMD ЕРЕ. Якщо помічено дефект, за допомогою пінцета спробувати його усунути. Якщо усунути дефект не вдається, покласти плату в тару з написом «Шлюб».
Засоби технологічного оснащення: стіл монтажний СП-02, пінцет ППМ 120 РД 107.290.600.034-89, лінза 4-х ГОСТ 25076-83, тара АЮР 7877-4047.
Оперативне час Т _оп = 0,5 хв.
8) Пайка ІЧ-випромінюванням. Плату подати на приймальний конвеєр печі ІЧ-обробки AUTOTRONIK, BS3020. Пайка здійснити оплавленням паяльної пасти, нанесеною на контактні майданчики, в автоматичному режимі за заданим термопрофіль: зростання температури з 30 ^о С до 150 ^о С - 25 с., Зростання температури з 150 ^о С до 240 ^о С - 15 с., Зниження температури зі 240 ^о С до 100 ^о С - 20 с.
Засоби технологічного оснащення: піч AUTOTRONIK, BS3020, автономна вентиляційна система Arm'Evac фірми OSTEC.
Оперативне час Т _оп = 1 хв.
9) Контроль пайки. Провести візуальний огляд друкованого вузла з метою виявлення дефектів пайки. У разі їх виявлення зробити відбраковування в тару з написом «Шлюб». Операція здійснюється на монтажному столі СП-02.
Засоби технологічного оснащення: стіл монтажний СП-02, лінза 4-х ГОСТ 25076-83, тара АЮР 7877-4047.
Оперативне час Т _оп = 0,5 хв.
10) Встановлення навісних елементів. Встановити елементи позицій 6, 7, 12, 13, 15-16, 26-28, 30, 32. Елементи встановлюються на плату за допомогою маніпулятора і фіксуються подгибкой висновків. Операція здійснюється на установці 6380B RADIAL 8XT.
Засоби технологічного оснащення: установка 6380B RADIAL 8XT.
Оперативне час Т _оп = 0,4 хв.
11) Контроль установки. Взяти плату друковану та візуально перевірити, чи правильно встановлені елементи. Якщо помічена несправність, за допомогою пінцета спробувати її усунути. Якщо усунути несправність не вдається, покласти плату в тару з написом «Шлюб».
Засоби технологічного оснащення: стіл монтажний СП-02, пінцет ППМ 120 РД 107.290.600.034-89, тара АЮР 7877-4047.
Оперативне час Т _оп = 0,5 хв.
12) Пайка хвилею припою. Подати плату на приймальний конвеєр установки HS02-3000. Провести пайку при температурі припою 260 ° С.
Засоби технологічного оснащення: установка HS02-3000, автономна вентиляційна система Arm'Evac фірми OSTEC.
Витрата припою на одну плату 2,5 г.
Витрата флюсу на одну плату 0,5 р.
Оперативне час Т _оп = 0,5 хв.
13) Контроль пайки. Провести візуальний огляд друкованого вузла з метою виявлення дефектів пайки - непропаи, містків, бурульок. У разі виявлення дефектів спробувати їх усунути, у противному випадку зробити відбраковування в тару з написом «Шлюб». Операція здійснюється на монтажному столі СП-02.
Засоби технологічного оснащення: стіл монтажний СП-02, паяльник ПВНРС 65-36, тара АЮР 7877-4047, лінза 4-х ГОСТ 25076-83.
Витрата припою на одну плату 0,5 р.
Витрата флюсу на одну плату 0,1 р.
Оперативне час Т _оп = 0,5 хв.
14) Встановлення елементів. Встановити елементи позиції 5, 11, 14, 19, 20, 31 і 34 на плату.
Засоби технологічного оснащення: пінцет ППМ 120 РД 107.290.600.034-89, стіл монтажний СП-02.
Оперативне час Т _оп = 1,4 хв.
15) Пайка. Провести пайку ЕРЕ позицій 5, 11, 14, 19, 20, 31 і 34 за допомогою паяльника.
Засоби технологічного оснащення: паяльник ПВНРС 65-36, стіл монтажний СП-02, автономна вентиляційна системи Arm'Evac фірми OSTEC.
Витрата припою на одну плату 1,5 г.
Витрата флюсу на одну плату 0,2 р.
Оперативне час Т _оп = 2 хв.
16) Промивання друкованого вузла. Промити друкований вузол на установці S-PoweR і висушити. Витягти плату з установки.
Засоби технологічного оснащення: стіл монтажний СП-02, пінцет ПГТМ-120 ОСТ 4ГО.0100.13.
Витрата дісцілірованной води на одну плату 0,015 л.
Оперативне час Т _оп = 0,5 хв.
17) Вологозахист. Покрити вузол лаком на установці Century C-740. Робоча програма установки повинна передбачати захист елементів позицій 14, 19 і 20 від нанесення лаку.
Засоби технологічного оснащення: установка Century C-740, тара АЮР 7877-4047, автономна вентиляційна системи Arm'Evac фірми OSTEC.
Витрата лаку - на одну плату 5 м.
Оперативне час Т _оп = 0,4 хв.
18) Сушіння. Для сушіння помістити плату у сушильну шафу. Сушити при температурі 40 ^о С протягом 30 хв.
Засоби технологічного оснащення: тара АЮР 7877-4047, сушильний шафа УТС-9042 Ш-ІЖ.
Оперативне час Т _оп = 1,0 хв.
19) Настройка. Провести настроювання резистора R12 на автоматичному стенді таким чином, щоб спрацьовування захисту відбувалося при вихідному струмі не менше 3,3 А.
Засоби технологічного оснащення: настроювальний стенд, стіл монтажний СП-02, тара АЮР 7877-4047.
Оперативне час Т _оп = 0,5 хв
20) Контроль друкованого вузла. Провести візуальний контроль на відсутність зовнішніх дефектів. Протестувати на випробувальному стенді пристрій. Несправні вузли відкласти в тару з написом «Шлюб». Придатні плати таврувати штампом ВТК, укласти в тару і доставити на склад готової продукції.
Засоби технологічного оснащення: випробувальний стенд, стіл монтажний СП-02, клеймо ВТК, тара АЮР 7877-4047.
Оперативне час Т _оп = 0,5 хв.
4.6 Організація системи управління якістю вироби
До числа заходів, покликаних забезпечити якість виробів, в тому числі і їх надійність, відноситься контроль. Операції контролю здійснюються практично під час усього життєвого циклу виробництва і експлуатації РЕА. Метою контролю є визначення якісних і кількісних характеристик виробів, оцінка відповідності параметрів об'єкта контролю вимогам конструкторської та технологічної документації. При відхиленні параметрів від норми на величини, що перевищують допуски, виріб визнається некондиційним [13].
Організація та здійснення всієї системи контролю в процесі виробництва покладено на ВТК і службу державного приймання. Відділ технічного контролю на етапі освоєння нового виробу забезпечує глибоке вивчення всієї документації, вникає в питання організації та технічного забезпечення контролю. Підготовка виробництва повинна проводитися з використанням накопиченого досвіду і зібраних статистичних даних на інших підприємствах при виробництві подібних виробів.
На етапі виробництва даного пристрою здійснюють:
- Вхідний контроль комплектуючих і матеріалів;
- Міжопераційний контроль;
- Вихідний контроль виробу.
При вхідному контролі комплектуючих шляхом зовнішнього перегляду і порівняння із зразками перевіряють тип, номінальне значення, маркування, довжину висновків, відсутність подряпин, відколів, тріщин корпусу і пошкодження написів. Перевіряють документацію на матеріали, комплектуючі вироби.
Міжопераційний контроль проводиться після найбільш складних і відповідальних операцій, що дають високий рівень шлюбу. У нашому випадку міжопераційному контролю піддаються операції установки та пайки. Контролюються 2-е операції установки ЕРЕ і 2-е операції пайки. Візуальний контроль здійснюється шляхом зовнішнього огляду виробу з метою виявлення поверхневих дефектів і невідповідності вироби кресленням. При візуальному контролі перевіряється якість монтажу, в тому числі якість паяних з'єднань, якість ізоляції проводів і плат, а також відповідність виробу кресленням. Контроль проводиться на основі технологічних карт контролю, за описом операцій контролю в технологічних картах або ж за спеціально розробленими інструкціями. Дефектом пайки часто є так звана фальшива пайка, коли сполучаються поверхні погано залужено і припій не заповнює простору між деталями і провідниками. Таке з'єднання має великим електричним опором, викликає поява шумів і тим самим порушує нормальну роботу схеми. Фальшиву пайку можна виявити, якщо трохи розхитати провідники, тому що механічна міцність її мала. Одночасно перевіряють цілісність проводів у місцях пайки (візуальні операції контролю здійснюються за допомогою збільшувальною лінзи ГОСТ 25076-83). Крім того пайка має бути наскрізною і двосторонньої, а місце спаю - без пір, тріщин, здуття, напливів та залишків флюсу з блискучою поверхнею.
Заключною операцією технологічного процесу виготовлення плати програматора є вихідний контроль вироби здійснюваний працівником ВТК.

5 РОЗРАХУНОК ЕКОНОМІЧНИХ ПОКАЗНИКІВ
При розробці будь-якого пристрою необхідно оцінювати доцільність з економічної точки зору. Створюване обладнання, повинна мати малу собівартість виробництва поряд з підвищеними технічними характеристиками по відношенню до аналогів. Пристрій «Частотний перетворювач» затребуване на ринку промислового обладнання, оскільки це відносно новий вид устаткування. Воно дозволяє плавно змінювати параметри різних техпроцесів (швидкість подачі, вентиляції і т. д.) і при цьому економити електроенергію. Саме в цих якостях даного виду обладнання зацікавлені підприємства-споживачі. Попит на перетворювачі частоти зростає, а значить і зростає пропозиція. У даній ситуації конкуренція між основними виробниками швидко наростає. Обладнання стає дешевше, але в той же час воно не позбавляється своїх технічних характеристик.
Пропонована модель перетворювача частоти відрізняється своєю функціональною простотою, а отже і простотою в управлінні. Однак це не робить її не конкурентно-здатної по відношенню до аналогів, враховуючи те, що її вартість орієнтовно не буде перевищувати 80 $. Огляд аналогів проведений в п. 1.4.
Зробимо розрахунки щодо визначення вартості одиниці продукції, що виробляється.

5.1 Планування робіт на етапі розробки вироби
При проведенні дослідно-конструкторських розробок важливим питанням є правильний розподіл серед співробітників робіт, що в кінцевому результаті позитивно позначається на якості робіт, швидкості виконання поставленого завдання і зниженні витрат на розробку виробу. При проведенні НДР над розробляються виробом пропонується розбити весь цикл робіт на етапи, представлені в таблиці 5.1.
Таблиця 5.1 - Основні роботи, що виконуються на етапі НДР

Етапи та види робіт	Трудомісткість, чол / дн.	Виконавці	Чисельність, чол.	Підс. робіт, днів
1	2	3	4	5
1. Технічне завдання
1.1 Складання та затвердження ТЗ на НДР	2	СНС	1	2
1.2 Огляд аналогів, перевірка на патентну чистоту	1	МНС	1	1
1.3 Складання розширеного технічного завдання	1	СНС	1	1
2.Технічні пропозицію
2.1 Аналіз структурної функціональної та електричної схем приладу	1	МНС	1	1
2.2 Вибір і обгрунтування елементної бази	2	МНС	1	2
3. Ескізне проектування
3.1 Аналіз експлуатаційних вимог до виробу	0,5	МНС	1	0,5
3.2 Вибір елементної бази та перевірка їх стійкості до зовнішніх впливів	2	МНС	1	2
3.3 Перевірка можливості виконання вимог за масою і габаритами	0,5	МНС	1	0,5
3.4 Перевірка можливості забезпечення вимог до надійності вироби	0,5	МНС	1	0,5
3.5 Попередня розробка конструкції виробу	1	МНС	1	1
3.6 Зовнішнє конструювання	2	МНС	1	2
3.7 Вибір попереднього варіанту компоновки вироби	2	МНС	1	2
3.8 Вибір типу електричного монтажу	0,5	МНС	1	0,5
3.9 Вибір способів захисту виробу від дестабілізуючих факторів	0,5	МНС	1	0,5
3.10 Вибір способів забезпечення нормального теплового режиму	0,5	МНС	1	0,5
3.11 Рішення, що забезпечують зручність ремонту та експлуатації виробу	2	МНС	1	2
Продовження таблиці 5.1
1	2	3	4	5
3.12 Забезпечення вимог стандартизації і уніфікації і технологічності конструкції	1	МНС	1	1
3.13 Опис обраного варіанта компонування вироби	0,5	МНС	1	0,5
4. Технічний проект
4.1 Вибір базових несучих конструкцій і їх елементів	1	МНС	1	1
4.2 Вибір елементів кріплення і фіксації	1	МНС	1	1
4.3 Вибір конструктивних елементів електромонтажу	0,5	МНС	1	0,5
4.4 Аналіз типів електричних з'єднань	0,5	МНС	1	0,5
4.5 Вибір конструктивного виконання захисту виробу від механічних впливів	0,5	МНС	1	0,5
4.6 Вибір захисних і захисно-декоративних покриттів	0,5	МНС	1	0,5
4.7 Вибір способів маркування та нанесення написів на лицьовій панелі	0,5	МНС	1	0,5
4.8 Розрахунок елементів конструкції	3	МНС	1	3
4.9 Виготовлення та випробування макета в лабораторних умовах	20	МНС	1	10
		техн.-лаб.	1	10
4.10 Уточнення результатів випробування макета	3	МНС	1	3
4.11 Затвердження результатів технічного проекту	3	СНС	1	1,5
		МНС	1	1,5

5.2 Розрахунок витрат на розробку вироби
Основним завданням техніко-економічного обгрунтування виробництва виробу є визначення величини економічного ефекту і використання у виробництві основних і супутніх результатів, приходило при вирішенні поставленої технічної задачі.
Для оцінки ефективності розробки складемо кошторис витрат на НДР, яка включає в себе:
а) основна заробітна плата, ;
б) додаткова заробітна плата, (13,7% від основної заробітної плати у відповідність до чинного законодавства);
в) відрахування до фонду соціального страхування, (35% від суми основної та додаткової заробітної плати);
г) накладні витрати, , (250% від суми основної, додаткової заробітної плати та відрахувань у республіканський фонд);
д) амортизаційні відрахування, .
1. Розраховуємо як погодинну основну заробітну плату кожного учасника НДДКР , Руб.:
, (5.1)
де Q - оклад старшого наукового співробітника - 500000 крб., молодшого наукового співробітника - 430000 крб.
Н - кількість фактично відпрацьованих днів: старший науковий співробітник - 4,5 дня, молодший науковий співробітник - 39,5 днів (таблиця 5.1.)
Пр - премія до заробітної плати (30% від основної заробітної плати).
Основна заробітна плата СНС , Руб.:
руб.
Основна заробітна плата МНС , Руб.:
руб.
2. Обчислюємо сумарну основну заробітну плату всіх учасників НДР , Руб.:
, (5.2)
руб.
3. Обчислюємо додаткову заробітну плату учасників НДР , Руб.:
, (5.3)
руб.
4. Визначаємо загальну заробітну плату учасників НДР , Руб.:
, (5.4)
руб.
5. Визначаємо відрахування із загальної суми заробітної плати до фонду соціального страхування , Руб.:
, (5.5)
руб.
6. Обчислюємо суму всіх витрат , Руб.:
, (5.6)
руб.
7. Обчислюємо суму накладних витрат , Руб.:
, (5.7)
руб.
8. Для розрахунку амортизаційних відрахувань , Руб. виберемо лінійний спосіб нарахування, який полягає в рівномірному (по роках) нарахування амортизації. При цьому способі амортизація нараховується виходячи з річної норми амортизації, що вибирається для різних груп основних виробничих фондів. Розрахунок амортизаційних відрахувань представлений в таблиці 5.2.
Таблиця 5.2 - Розрахунок амортизаційних відрахувань на стадії розробки вироби

Об'єкт амортизації	ЕОМ	Програмне забезпечення
Кількість	2 од.	2 од.
Первісна (відновна) вартість, грн.	2000000	100000
Річна норма амортизації,%	25	25
Річні амортизаційні відрахування на одиницю, крб.	500000	25000
Сумарні амортизаційні відрахування на період проведення робіт (таблиці 5.1), руб.	44000	2230
Разом, руб.	46230

9. Для оцінки витрат на використання приміщення розраховуємо вартість оренди на період проведення НДР , Руб.:
, (5.8)
де - Орендна плата за 1 м ² приміщення на рік (орієнтовно 25000 руб.);
S - площа робочого приміщення, м ² (25 м ^2);
n - термін проведення НДР (таблиця 5.1).
руб.
Кошторис витрат на розробку виробу наведена в таблиці 5.3.

Таблиця 5.3 - Кошторис витрат на розробку вироби

Найменування статті калькуляції	Сума, руб.
Основна заробітна плата	1014720
Додаткова заробітна плата	139010
Відрахування до фонду соціального страхування	403800
Накладні витрати	3893830
Амортизаційні відрахування	46230
Інше (орендна плата за робоче приміщення)	100000
Разом	5597590

5.3 Розрахунок витрат на стадії виготовлення макетного зразка

Кошторис витрат на стадії виготовлення макетного зразка містить наступні статті калькуляції:
а) матеріали та комплектуючі вироби;
б) основна заробітна плата;
в) додаткова заробітна плата;
г) відрахування до фонду соціального страхування;
д) накладні витрати;
е) амортизаційні відрахування.
Вартість комплектуючих виробів і матеріалів, що входять в одиницю виробу, що розроблюється, наведена в таблицях 5.4 та 5.5 відповідно станом на 7.06.2007 р.

Таблиця 5.4 - Розрахунок витрат на комплектуючі вироби

Найменування	Кількість	Ціна, руб.	Сума, руб.
1	2	3	4
Конденсатор GRM1885C1H330J (ф. muRata)	2	14,4	28,8
Конденсатор GRM188R71H104K (ф. muRata)	5	22,4	112
Конденсатор GRM186R71H102K (ф. muRata)	1	12,4	12,4
Конденсатор 038RSM 6,3 Ч11 100/25 (ф. BC components)	2	272	544
Конденсатор 038RSM 5Ч7 4,7 / 50 (ф. BC components)	3	164	492
Конденсатор Jamicon 22Ч40 100/400 (ф. Jamicon)	1	2590	2590
Конденсатор Jamicon 10Ч14 500/25 (ф. Jamicon)	1	157	157
Конденсатор К78-2 0,1 / 600 (ОЖО.464.298ТУ)	1	415	415
Мікросхема 7805	1	377	377
Продовження таблиці 5.4
1	2	3	4
Мікросхема КР514ИД1 (ОЖО.590.342.ТУ)	1	415	415
Мікросхема PIC16F628 (ф. Microchip)	1	5080	5080
Мікросхема IR2130 (ф. International Rectifier)	1	11786	11786
Запобіжник ВП2Б-1В-10А-250В (ОЖО.584.658ТУ)	1	498	498
Тримач запобіжника К234211	2	112,5	225
Індикатор АЛС324А (ОЖО.780.326ТУ)	2	1910	3820
Світлодіод L-132XIT (ф. Kingbright)	1	162	162
Реле RT3 (ф. Tyco Electronics)	1	4945	4945
Резистор PH-12-0, 125 (ф. muRata)	21	4,15	87,15
Резистор PVZ3A-0, 1 / 100 (ф. muRata)	1	172	172
Резистор SQR-10 (ф. muRata)	2	153	306
Резистор SQR-5 (ф. muRata)	1	122	122
Тактовий перемикач TS-A1PS-130 (ф. Deca SwithLab)	4	178	712
Трансформатор HTR 318-1 (ф. HAHN)	1	598	598
Діод SM4001 (ф. MIC)	5	41,5	207,5
Діод SM4005 (ф. MIC)	6	100	600
Діодний міст KBPC1004 (ф. MIC)	1	963	963
Діодний міст B05S (ф. MIC)	1	295	295
Транзистор BC847B (ф. Infineon Technologies AG)	4	85	340
Транзистор IRG4BC20KD (ф. International Rectifier)	6	2855	17130
Роз'єм IDC-14 вилка (ф. Tyco Electronics)	2	245	490
Роз'єм IDC-14 розетка (ф. Tyco Electronics)	2	402	804
Клемная колодка X977 (ф. Tyco Electronics)	1	1751	1751
Резонатор НС-48 (ф. MIC)	1	506	506
Болт М3'6 ГОСТ 17598-86	6	20	120
Гвинт М3'6 ГОСТ 1491-80	6	23	138
Гвинт М3'16 ГОСТ 1491-80	2	50	100
Гвинт М3'20 ГОСТ 1491-80	6	75	840
Гвинт М3'35 ГОСТ 1491-80	4	90	360
Гайка М3-6Н.58	4	20	80
Шайба 3 ГОСТ 11371-78	6	10	60
Радіатор	1	8690	8690
Корпус	1	12000	12000
РАЗОМ			79135

Таблиця 5.5 - Розрахунок витрат на матеріали

Матеріал	Одиниця виміру	Кількість	Ціна	Сума, руб.
1	2	3	4	5
Припої 61 ГОСТ 21931-76	кг	0,006	100г/5237р	314
Флюс ФКСп ОСТ 4ГО.033.200	кг	0,001	1кг/24400р	24
Фарба ФСК3-5 ТУ107-91	кг	0,005	0,5 / 41520р	415
Фарба МКЕЧ ТУ 029-02-859-78	кг	0,002	1кг/25680р	51
СФ-2-50-1, 5 ГОСТ 10316-78	м 2	0,0128	1м 2 / 78000р	1000
Продовження таблиці 5.5
1	2	3	4	5
СФ-2-35-1, 5 ГОСТ 10316-78	м 2	0,002	1м 2 / 62000р	125
Паста паяльна ПЛ-111 АУЕЛ.033.112ТУ	кг	0,003	250г/24070р	289
Термопаста КПТ-8	кг	0,006	125г/15200р	730
Спирто-нефрасовая суміш	л	0,025	1л/22630р	565
Вода дісцілірованной	л	0,02	1л/6500р	130
Лак УР-231 ТУ 6-10-863-76	л	0,007	0,625 л/35600р	400
Плоский стрічковий кабель FRC-14-31 (14 провідників)	м	0,2	186м/856р	1
Грунтовка ВЛ-023 ГОСТ 12707-77	кг	0,05	1кг/15620р	781
Емаль ПФ-115 ГОСТ 6465-76	кг	0,05	1кг/20780р	1039
РАЗОМ				5865

1. Розраховуємо заробітну плату учасників макетного проектування. Розрахунок проводиться відповідно до формул (5.1) - (5.7). На даному етапі враховується місячний оклад техніка-лаборанта 370000 крб. Число фактично відпрацьованих днів техніком-лаборантом - 10.
Основна заробітна плата техніка-лаборанта , Руб.:
руб.
Обчислюємо додаткову заробітну плату , Руб.:
руб.
Визначаємо загальну заробітну плату , Руб.:
руб.
Визначаємо відрахування із загальної суми заробітної плати до фонду соціального страхування , Руб.:
руб.
Обчислюємо суму всіх витрат , Руб.:
руб.
Обчислюємо суму накладних витрат , Руб.:
руб.
2. Розраховуємо величину амортизаційних відрахувань на етапі виготовлення макетного зразка. Розрахунок проводиться аналогічно п.8, глава 5.2. Результати розрахунку амортизаційних відрахувань на стадії виготовлення макетного зразка представлені в таблиці 5.6.

Таблиця 5.6 - Розрахунок амортизаційних відрахувань на стадії виготовлення макетного зразка

Об'єкт амортизації	Монтажне устаткування *	Контрольно-вимірювальне обладнання *
Кількість	1 од.	1 од.
Первісна (відновна) вартість, грн.	14000	2000000
Річна норма амортизації,%	25	25
Річні амортизаційні відрахування на одиницю, крб.	3500	500000
Сумарні амортизаційні відрахування на період проведення робіт (табл. 5.1), руб.	140	20000
Разом, руб.	20140

* Примітка: в якості основного монтажного обладнання на етапі макетного проектування передбачається використовувати паяльник ЕПСН 36/40, як контрольно-вимірювального обладнання передбачається використовувати персональний комп'ютер з вимірювальними модулями (платами розширення).
3. Розраховуємо по (5.8) вартість оренди приміщення на період проведення макетного проектування , Руб. (Термін проведення макетного проектування - 10 днів (таблиця 5.1)):
руб.
Кошторис витрат на виготовлення макетного зразка виробу наведена в таблиці 5.7.

Таблиця 5.7 - Кошторис витрат на виготовлення макетного зразка вироби

Найменування статті калькуляції	Сума, руб.
Вартість комплектуючих	79135
Вартість матеріалів	5865
Основна заробітна плата	200410
Додаткова заробітна плата	27450
Відрахування до фонду соціального страхування	79750
Накладні витрати	769030
Амортизаційні відрахування	20140
Інше (орендна плата за робоче приміщення)	25000
Разом (собівартість дослідного зразка)	1206780

5.4 Розрахунок виробничої собівартості
Визначимо собівартість проектованого виробу. Собівартість виготовлення нового виробу визначається точним методом на основі нормативів матеріальних і трудових Ð