Розробка вимог до автоматизації процесу випробувань резисторів дротяних

Курсова робота

на тему: «Розробка вимог до автоматизації процесу випробувань резисторів дротяних»

1. Опис об'єкта випробувань вироби

1.1 Дротові резистори: призначення і область застосування

Об'єктом випробування даного курсового проекту є резистор дротовий, основні характеристики якого встановлені ГОСТ 24239-84 «Резистори змінні дротяні. Загальні технічні умови ». Даний стандарт поширюється на змінні дротяні і фольгові резистори, виготовлені для народного господарства і експорту.

Резистор (англ. resistor, від лат. Resisto - опираюся) - пасивний елемент електричного кола, в ідеалі характеризується тільки опором електричному струму, тобто для ідеального резистора в будь-який момент часу повинен виконуватися закон Ома: миттєве значення напруги на резисторі пропорційно струму що проходить через нього. На практиці ж резистори в тій чи іншій мірі мають також паразитної ємністю, паразитної індуктивністю і нелінійністю вольт - амперної характеристики.

Принцип дії резисторів заснований на використанні властивості матеріалів чинити опір протікає через них до електричного струму. Особливістю резисторів є те, що електрична енергія в них перетворюється в тепло, яке розсіюється в навколишнє середовище.

Постійний дротяний резистор є ізоляційний каркас, на який намотана дріт з високим питомим електричним опором. Зовні резистор покривають термостійкою емаллю, спресовують пластмасою або герметизують металевим корпусом, закриваються з торців керамічними шайбами.

Конструктивно резистори виконані в двох варіантах СП5-2ВА, СП5-2ВБ для друкованого монтажу та СП5-3ВА для навісного монтажу.

Позначення при замовленні: Резистор СП5-2ВА - 0,5-22 Ом ± 5% рис. 3б ОЖО.468.5 61 ТУ. Резистори СП5-2ВА і СП5-2ВБ представлені на малюнку 1.

Малюнок 1

Позначення резисторів на схемі наведено в таблиці 1.

Таблиця 1-Позначення резисторів на схемах

Відповідно до діючої, в даний час системою скорочених і повних умовних позначень (ОСТ 11.074.009-78) резисторів, скорочене умовне позначення виду компонента складається з наступних елементів:

Перший елемент - буква або поєднання літер, що позначають підклас резисторів (Р - резистори постійні; РП - резистори змінні; HP - набори резисторів; ВР - варистор постійний; ВРП - варистор змінний; ТР - терморезистор з негативним температурним коефіцієнтом опору / ТКС /; ТРП - терморезистор з позитивним ТКС);

Другий елемент - цифра, що визначає групу резисторів за матеріалом резистивного елемента (1 - недротяні; 2 - дротяні або металофольгові).

Третій елемент - цифра, що позначає реєстраційний номер розробки конкретного типу резистора. Між другим і третім елементом ставиться дефіс: Р1-4, РП1-46.

Для повного умовного позначення резистора до скороченого позначення додається варіант конструктивного виконання (при необхідності), значення основних параметрів і характеристик, кліматичного виконання і позначення документа на постачання. Кліматичне виконання (В-усекліматичного і Т - тропічне) для всіх типів резисторів вказується перед позначенням документа на постачання. Буквено-цифрова маркування на резисторах містить: вид, номінальну потужність, номінальний опір, що допускається відхилення опору і дату виготовлення.

За призначенням дротяні резистори поділяються на постійні, змінні і напівзмінні.

Постійні дротяні резистори в свою чергу поділяються на резистори загального призначення, що служать для розподілу потужності в звичайних електричних схемах, високоточні резистори, які застосовуються як дільників напруги та калібрувальних опорів у вимірювальній техніці, і високовольтні резистори на напругу понад 1000 В.

Змінні дротяні резистори поділяються на подстроєчниє резистори, призначені для регулювання параметрів електричних схем при їх виготовленні, регламентних роботах і ремонті; регулювальні резистори, призначені дня регулювання параметрів апаратури в процесі її роботи.

Напівзмінні дротяні резистори призначені для регулювання опорів в електричних схемах.

2. Технічні вимоги

Основні параметри резисторів повинні відповідати нормам, встановленим в стандартах або технічних умовах на резистори конкретних типів за ГОСТ 10318-80 «Резистори змінні дротяні. Основні параметри ».

Параметри і норми, яким повинні відповідати дротяні резистори, наведені в таблиці 2

Таблиця 2 - Норми і параметри, яким повинні відповідати дротяні резистори

Резистори повинні бути виготовлені відповідно до вимог ГОСТ 24239-84 «Резистори змінні дротяні. Загальні технічні умови », а також стандартів і ТУ на резистори конкретних типів за робочої конструкторської та технологічної документації, затвердженої у встановленому порядку.

Конструкція резисторів, призначених для використання при автоматизованій збірці (монтажі) апаратури, повинна забезпечувати механізацію та автоматизацію процесів складання апаратури.

1. Вимоги до конструкції

Загальний вигляд, габаритні, установочні і приєднувальні розміри резисторів повинні відповідати зазначеним у стандартах або ТУ на резистори конкретних типів.

Зовнішній вигляд резисторів повинен відповідати зразкам зовнішнього вигляду, відібраним і затвердженим у встановленому порядку.

Зразки зовнішнього вигляду зберігають на підприємстві-виробнику і споживачам не висилають.

Маса резисторів не повинна перевищувати значень, встановлених у стандартах або ТУ на резистори конкретних типів.

Висновки резисторів, включаючи місця їх приєднання, повинні витримувати без механічних пошкоджень вплив сили, що розтягує, спрямованої уздовж осі виведення, і крутного моменту (для різьбових висновків) відповідно до ГОСТ 25467-82 «Вироби електронної техніки. Класифікація за умовами застосування та вимоги щодо стійкості до зовнішніх чинників, що впливають ».

Резистори повинні витримувати без механічних пошкоджень вплив крутного моменту, прикладеного до гайки різьбового з'єднання (при кріпленні на панель0 і при затягуванні стопорною гайки.

Висновки резисторів повинні мати здатність до пайки без додаткового обслуговування протягом часу, вибраного з ряду: 12, 18 місяців з дати їх виготовлення при дотриманні режимів і правил виконання пайки.

Покриття висновків, призначених для пайки, не повинні мати просвітів основного металу, корозійних уражень, відшаровування і лущення.

Резистори повинні бути теплостійких при пайку за умови дотримання режимів і правил виконання пайки.

Резистори повинні володіти корозійною стійкістю або бути надійно захищені від корозії.

Момент обертання рухомої системи резисторів, крім резисторів з черв'ячним або гвинтовим переміщенням рухомої системи або стопоріння осі, повинен бути від 0,5 до 500 мН * м (від 5 до 5000 гс * см).

Момент обертання рухомої системи резисторів з черв'ячним або гвинтовим переміщенням рухомої системи або стопоріння осі повинен бути не більше 500 мН * м (5000 гс * см).

Упори, що обмежують рухливу систему резисторів, повинні витримувати без механічних пошкоджень вплив скручує моменту.

Резистори повинні бути зносостійкими.

Число циклів переміщення рухомої системи резисторів вибирають з ряду: 50, 100, 200, 100, 200, 500, 1000; 5000, 10000, 15000, 20000, 25000, 50000, 100000, 1000000.

Резистори в пожежобезпечному виконанні не повинні самозайматися й запалювати навколишні його елементи і матеріали апаратури в діапазоні від 1,1 Р _ном до значення з ряду: 5, 10, 15, 20, 25 Р _ном.

Резистори повинні бути важкогорючими.

2. Вимоги до електричних параметрів і режимів експлуатації

Повний опір резисторів має відповідати номінальному значенню з урахуванням допустимого відхилення.

Номінальні опору резисторів повинні відповідати значенням ряду, отриманого множенням або розподілом чисел 1,0; 1,5; 2,2; 3,3; 4,7; 6,8 на 10 ^n, де n - ціле позитивне число або нуль.

Допустиме відхилення опору резисторів повинні відповідати значенням, вибираним з ряду: ± 2; ± 5; ± 10; ± 20; ± 30%.

Граничні робочі постійні та змінні напруги повинні відповідати значенням, вибираним з ряду: 5, 10, 25, 50, 100, 125, 150, 160, 200, 250, 315, 350, 400, 500, 630, 750, 800, 1000, 1500, 1600, 3000, 8000 В.

Температурний коефіцієнт опору резисторів повинен відповідати значенням ряду: ± 5; ± 10; ± 25; ± 50; ± 100; ± 150; ± 200; ± 250; ± 350; ± 500; ± 750; ± 1000; ± 1500; ± 2000 10 ^{- 6} 1 / К ⁽⁰ С).

Максимальна температура навколишнього середовища для номінальної потужності розсіювання резисторів повинна відповідати значенням ряду: 313; 328; 343; 358; 373; 398; 428; 473 К (40, 55, 70, 85, 100, 125, 155, 200 ⁰ С).

Залежність коефіцієнти електричного навантаження резисторів

До _н. = , Що визначає допустиму потужність розсіювання резисторів Р _t від температури навколишнього середовища, визначають за графіком наведеним на малюнку 2.

Малюнок 2

Опір ізоляції резисторів в нормальних кліматичних умовах повинне відповідати значенням ряду: 100, 500, 1000, 5000, 10 000 МОм.

Еквівалентний опір шумів дротяних резисторів перебуває у межах ряду: 50, 100, 200, 500, 1000.

Резистори повинні володіти електричною міцністю. Випробувальна напруга має дорівнювати подвійному номінальній напрузі.

Електричні параметри резисторів протягом напрацювання в межах часу, рівного строку зберігання, при експлуатації в режимах і умовах, допускаються стандартами, повинні відповідати нормам, встановленим в стандартах або ТУ.

1.2.3 Вимоги до надійності

Інтенсивність відмов _о, віднесена до нормальних кліматичних умов, в електричних режимах протягом напрацювання t _н не повинна перевищувати значень з ряду: 5 * 10 ^-8; 3 * 10 ^-8; 2 * 10 ^-8 1 / год.

Значення напрацювання t _н повинно відповідати значенням з ряду: 15000, 20000, 25000, 30000, 40000 ч.

95-процентний термін зберігання резисторів при зберіганні має бути не менше значень з ряду: 12, 15, 20, 25 років.

1.3 Вказівки з експлуатації та гарантії виробника

При застосуванні, монтажі та експлуатації резисторів слід керуватися вказівками, наведеними в ГОСТ 24239-84 «Резистори змінні дротяні. Загальні технічні умови »:

- При монтажі резисторів в апаратуру пайкою слід застосовувати припій марки ПОС-61 за ГОСТ 21931-76 «Припої олов'яно-свинцеві у виробах. Технічні умови »;

- При зберіганні резисторів в упаковці допускається потемніння покриття висновків за умови збереження здатності до пайки;

- Висновки резисторів повинні витримувати багаторазове з'єднання пайкою;

- Паяемости резисторів відновлюється механічною зачисткою висновків з подальшим обслуговуванням.

При оцінці споживачами відповідності якості резисторів вимогам ГОСТ 24239-84 «Резистори змінні дротяні. Загальні технічні умови »слід керуватися:

При вхідному контролі (протягом 12 місяців з дати виготовлення) - нормами при прийманні і постачанні;

У процесі виготовлення (налаштування, регулювання, випробувань) та експлуатації апаратури і при зберіганні резисторів в складі апаратури - нормами протягом напрацювання;

При зберіганні резисторів в упаковці виробника та склад ЗІП - нормами протягом терміну зберігання.

Гарантійний термін зберігання повинен відповідати ряду: 10, 12, 15, 20, 25 років.

Гарантійне напрацювання повинна відповідати ряду: 15000, 20000, 25000, 40000 ч.

Гарантійний термін обчислюють з дати виготовлення (приймання) резисторів, а для резисторів піддають повторної перевірки - з дати їх повторної перевірки.

Гарантійну напрацювання обчислюють у межах гарантійного терміну.

Гарантійний термін експлуатації резисторів, що поставляються у торговельну мережу - 12 місяців з дати роздрібного продажу.

4. Вимоги щодо стійкості до зовнішніх чинників, що впливають

Резистори повинні бути стійкими до дії механічних факторів, встановлених згідно з таблицею 3 по ГОСТ 25467-82

Таблиця 3

Вимоги до стійкості при впливі ударів багаторазового і одиночної дії пред'являють по міцності.

Резистори повинні бути стійкими до впливу кліматичних факторів, встановлених за ГОСТ 25467-82.

Таблиця 4

1.4 Характеристики умов випробувань

Нормальні умови випробувань, при яких будуть проведені вимірювання, які супроводжують процес випробувань наведені в таблиці 5.

Таблиця 5 - Нормальні умови випробувань

1.5 Фактори, що впливають на контрольовані параметри

Контрольовані параметри наведені в таблиці 6.

Таблиця 6 - Контрольовані параметри

2. Аналіз нормативної документації з контролю заданих параметрів об'єкта

Загальні вимоги до дротяних резисторам встановлює наступна нормативна документація:

1 ГОСТ 24239-84 «Резистори змінні дротяні. Загальні технічні умови ».

Даний стандарт поширюється на змінні дротяні резистори і фольгові резистори, що виготовляються для народного господарства і експорту.

2 ГОСТ 10318-80 «резистори змінні. Основні параметри ».

Даний стандарт поширюється на змінні дротяні металофольгові і недротяні і резистори і встановлює ряди та допустимі поєднання значень основних параметрів резисторів.

3 ГОСТ 25467-82 «Вироби електронної техніки. Класифікація за умовами застосування та вимоги щодо стійкості до зовнішніх чинників, що впливають ».

Даний стандарт поширюється на вироби електронної техніки виробничо - технічного призначення і народного споживання, що виготовляються для потреб народного господарства та для поставки на експорт.

Стандарт встановлює класифікацію виробів за умовами застосування та вимоги щодо стійкості до зовнішніх впливає фактором: механічним і кліматичним для кожної класифікаційної групи виробів.

Вимоги до методів випробувань дротяних резисторів встановлює ГОСТ 20.57.406-81 «Вироби електронної техніки, квантової електроніки та електротехнічні. Методи випробувань ».

Стандарт поширюється на вироби електронної техніки, квантової електроніки та електротехнічні і встановлює методи випробувань на вплив механічних, кліматичних, біологічних зовнішніх факторів, які і спеціальних середовищ і методи оцінки відповідності конструктивним вимогам.

3. Рекомендовані нормативно-технічною документацією вимоги до точності засобів випробувань і вимірювань

3.1 Рекомендовані нормативно-технічною документацією вимоги до точності засобів вимірювань параметрів одиночного удару при випробуванні на вплив ударів одиночної дії

Випробування на вплив ударів одиночної дії проводять з метою перевірки здатності виробів протистояти руйнівній дії механічних ударів одиночної дії і виконувати свої функції після впливу ударів.

Вимоги до вимірювальної апаратури

Для вимірювань слід використовувати апаратуру, структурна схема, якої представлена ​​на малюнку

Малюнок

1-вимірювальний перетворювач ІП, призначений для перетворення прискорення в електричний сигнал

При проведенні випробувань на вплив ударів одиночної дії

3.3 Рекомендовані нормативно-технічною документацією вимоги до точності засобів випробувань на вплив підвищеної вологості повітря

Випробування проводять у камері вологості при температурі (40 2) ⁰ С і тривалості впливу вологи - 2 і 4 доби.

Конструкція камери не повинна допускати, щоб конденсована вода потрапила зі стін і стелі камери на випробувані виріб.

Вода, яка використовується для підтримки вологості всередині камери, повинна мати питомий опір не менше 500 Ом * м. Конденсаційна вода повинна постійно віддалятися з камери і не повинна знову використовуватися без повторного очищення.

Відносну вологість повітря підвищують до (90 3) ⁰ С, після чого температуру і вологість у камері підтримують постійними протягом всього часу випробування.

Допускається попередньо нагрівати вироби до температури, що перевищує випробувальну на 2-3 ⁰ С.

Камера вологи зображена на малюнку.

Рис. Камера вологи

Технічні характеристики

Діапазон робочих температур 25 ... 155 ° С.

Діапазон відносної вологості при температурах: 25 ... 90 ° С 95%, 35 ... 90 ° С 75 ... 95%; 40 ... 90 ° С 55 ... 95%; 45 ... 90 ° С 45 ... 95%.

Відхилення температури від нормованого значення в сталому режимі незавантаженою виробами камери не більше 2 ° С.

Відхилення відносної вологості від нормованого значення в сталому режимі незавантаженою виробами камери не більше ± 3%.

Середня швидкість зміни температури в незавантаженому обсязі: у режимі непрямого термостатування від навколишньої температури до 90 ° С менш 1 «С / хв; в режимі безпосереднього термостатування від навколишньої температури до 155 ° С не менше 2 ° С / хв.

Час досягнення нижньої (верхньої) межі діапазону відтворюваних температур, хв ​​75

Час досягнення відносної вологості 95% після досягнення температури в камері 90 ° С не більше 45 хв,

Швидкість циркуляції повітря в незавантаженому корисному об'ємі не більше 1 м / с.

Електроживлення напругою 380 В, частотою 50 Гц.

Споживана потужність не більше 10 кВт.

Тимчасова нестабільність підтримки заданої температури в усталеному режимі за 30 хвилин, ⁰ С ± 0,5

Нерівномірність розподілу температури по робочому об'єму камери, ⁰ С ± 1,0

Похибка вимірювання температури вбудованим вимірювальним пристроєм камери, ⁰ С ± 0,5

Похибка вимірювання відносної вологості вбудованим вимірювальним пристроєм камери,% ± 2,0

Корисний об'єм 0,4 м ³ (8б0х660х700) мм.

Габаритні розміри 1440х1080х1600 мм.

Маса 650 кг.

Для розміщення камери на місці експлуатації необхідна площа 15 м ² при висоті приміщення не менше 3 м.

4. Вибір та обгрунтування автоматизованих засобів випробувань, вимірювань

Камера вологи «ЮНІК DHV 1201». Особливостями таких камер вологи є те, що вони автоматично вимикаються при перегріві компресора, при відсутності води в баку; захищені від короткого замикання, витоку струму.

Загальні технічні характеристики камери вологи «ЮНІК DHV 1201» наведені в таблиці

Таблиця

Висновок

У цій роботі об'єктом дослідження був дротовий резистор, основні технічні характеристики якого встановлені ГОСТом

Для даного об'єкту була відібрана нормативно-технічна документація, згідно з якою визначено контрольовані параметри та їх значення, методи проведення випробувань і вимірювань, а також вимоги до технічних характеристик засобів випробувань, вимірювань і контролю. А потім були обрані автоматизовані засоби випробувань, вимірювань і контролю.

Список використаних джерел

1 Колесов, І.М. Основи технології машинобудування [Текст] / І.М. Колесов;: М.: «Вища школа», 2001. - 591 с.

2 Капустін, Н.М. Автоматизація виробничих процесів у машинобудуванні [Текст] / Н.М. Капустін, П.М. Кузнєцов, А.Г. Схиртладзе, Н.П. Дьяконова, М.С. Уколов; М.: «Вища школа», 2004. - 414 с.

3 Державний реєстр засобів вимірювань. Покажчик.

4 ГОСТ 24239-84 «Резистори змінні дротяні. Загальні технічні умови »

5 ГОСТ 10318-80 «резистори змінні. Основні параметри »

6 ГОСТ 25467-82 «Вироби електронної техніки. Класифікація за умовами застосування та вимоги щодо стійкості до зовнішніх чинників, що впливають »

7 ГОСТ 20.57.406-81 «Вироби електронної техніки, квантової електроніки та електротехнічні. Методи випробувань »