177

Проектирование и создание технологических конструкций

Шпаргалка

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Современный процесс разработки технического устройства. При выполнении каждого этапа ставится определенная задача, поэтому каждый этап связан с созданием определенного набора проектных документов. Ликвидация многообразия типов элементов путем сведения их к небольшому числу.

Русский

2012-11-14

393.64 KB

29 чел.

1. Задачи и место конструкторского проектирования в разработке технического устройства

Современный процесс разработки технического устройства можно разбить на следующие составные части:

  1.  научно-исследовательская работа (НИР);
  2.  опытно-конструкторская работа (ОКР);
  3.  рабочая стадия.

Каждая стадия имеет свои задачи, выполнение которых требует определенной последовательности выполнения проектных работ. На рис.3 показана эта последовательность.

                  

Исследовательская

стадия

разработка

Стадия

НИР

Проектная

стадия

Стадия

- опытный образец

- установочная серия

- серийное производство

Рабочая

стадия

Эксплуатация

Рис.1 Процесс разработки технического устройства.

Каждая стадия разработки сводится к выполнению определенных видов работ, называемых этапами разработки. При выполнении каждого этапа ставится определенная задача, поэтому каждый этап связан с созданием определенного набора проектных документов. На рис. 2 приводится последовательность этапов разработки.

Содержание основных этапных документов.

Заявка на разработку.

1. Заявка на разработку (ЗР)

Состав заявки:

— назначение изделия;

— предполагаемый изготовитель;

— ориентировочная потребность в изделии;

— стоимость разработки;

— сроки разработки;

— технико-экономическое обоснование разработки;

— основные требования и условия эксплуатации.

2. Техническое задание (ТЗ)

ТЗ — разрабатывается  на основе заявки на разработку и устанавливает:

1. Основное назначение изделия, его состав, число и назначение составных частей;

2. Технико-экономические и специальные требования, предъявляемые к разрабатываемому изделию, к объему и стадиям разработки;

3. Требования к основным и наиболее существенным для разрабатываемого изделия показателям качества. При этом главное внимание уделяется:

Системные исследования ( в том числе выявление

принципиальной возможности или невозможности

разработки заказанной технической системы)

НИР

СИ

Заявка на разработку ( формулирование

Основных требований к разработке)

ЗР

ОКР

Формулирование и согласование с заказчиком

требований к характеристикам разрабатываемого

устройства на основе ТТТ.

ТЗ

Техническое

задание

ПТ

Подготовка документов и материалов по обоснованию

технико-экономической целесообразности разработки.

Техническое

предложение

ЭП

Разработка схемной документации ( схемы

функциональные и частично принципиальные)

проект

Рис.2

Скорректированные схемы, габаритные размеры,

пояснительная записка, чертеж общего вида.

проект

ТП

Сборочный чертеж и чертежи отдельных частей.

Документация для изготовления технической

документации.

проект

РП

Рис.3

Разработка документации для изготовления

опытного образца и  проведение заводских

(предварительных) испытаний и корректировка документации.

образец

Рабочая

стадия

Разработка документации для изготовления на серийном заводе и корректировка документации.

Установочная

Авторское сопровождение или  надзор для  принятия мер

по освоению и производству изделия с целью

выполнения изготовителем решений разработчика,

заложенных в технической документации.

Серийное

производство

Рис.4

— требования к показателям технического совершенства изделия (показателям функциональной и технической эффективности, показателям качества ). Например, для электроизмерительной аппаратуры такими показателями являются:

а) метрологические (погрешности, пределы измерения);

б) динамические (время измерения, быстродействие, частотный диапазон);

в) параметры входной и выходной цепи (входной и выходной токи, напряжение, сопротивление, емкость);

— конструкторским требованиям:

а) габаритные размеры;

б) установочные размеры;

в) присоединительные размеры;

г) масса;

— требования по надежности;

— требования по экологии и безопасности жизнедеятельности;

— эргономические требования;

— требования по упаковке, транспортировке и хранению изделия;

4. Состав конструкторской документации (КД).

3. Техническое предложение (ПТ)

Этап работы, на котором исполнителем обосновывается принципиальная возможность создания технического устройства с заданными по ТЗ характеристиками и помечаются основные технические и организационные решения по выполнению ТЗ. На этом этапе составляют частные ТЗ для различных подразделений разработчиков (надежника, конструкторам и т.п.).

4. Эскизный проект

Совокупность документов, содержащих принципиальные решения, дающие общие представления об устройстве и принципе действия изделия, а также данные определяющие назначение и основные параметры разрабатываемого устройства.

5. Технический проект

Совокупность документов, содержащих окончательное техническое решение, дающее полное представление об устройстве разрабатываемого изделия и исходные данные для разработки рабочей документации (для изготовления опытного образца).

6. Рабочий проект

Совокупность окончательной схемной, конструкторской и технологической документации, которая обеспечивает изготовление технического устройства, его сборку, наладку, сдачу заказчику, эксплуатацию и включает в себя:

1. Схемы:

а) структурные;

б) функциональные;

в) принципиальные;

г) электромонтажные;

д) соединительные;

2. Чертежи:

а) деталировочные;

б) сборочные;

в) габаритные.

3. ТУ:

а) на блоки;

б) на платы;

в) на модули;

4. Техническое описание;

5. Инструкция по настройке;

6. Производственно - техническую документацию;

  1.  Программу и методику испытаний.

7.Пояснительная записка (ПЗ)

По окончании работ на стадиях технического предложения, эскизного проектирования и технического проектирования составляется пояснительная записка, которая составляется по следующей единой схеме:

4.Оценка осуществляется по следующим видам показателей:

  1.  показатели назначения, характеризующие основные параметры функционирования (метрологические, мощностные, быстродействие и т.п.);
  2.  показатели надежности, характеризующие безотказность, долговечность, сохраняемость, ремонтопригодность;
  3.  показатели технологичности, характеризующие уровень унификации, стандартизации, тип производства, вид технологических процессов, время запуска в производство и т.п.;
  4.  конструкторские показатели, характеризующие рациональность компоновки, конструкции системы, габариты, массу, количество деталей и т.п.;
  5.  эстетические показатели, характеризующие художественность выразительность конструкторского решения, рациональность форм, цветового оформления и т.п.;
  6.  экономические показатели, характеризующие трудоемкость изготовления, себестоимость и т.п.;
  7.  патентно-правовые показатели, характеризующие патентную чистоту, патентные защиты;
  8.  эргономические показатели, характеризующие рациональность технической системы с точки зрения требований научной организации труда, требований эргономики инженерной психологии, физиологии гигиены труда;
  9.  экологические показатели, характеризующие воздействие на окружающую среду;
  10.   показатели безопасности, характеризующие безопасность жизнедеятельности при работе системы.

5.Численная квалиметрическая оценка качества осуществляется по трем разным уровням:

  1.  абсолютный уровень – когда за базисный (эталонный) образец технической системы принимается лучший внутри одной фирм;
  2.  относительный уровень – когда за базисный образец технической системы принимается лучший среди родственных фирм;
  3.  перспективный уровень – когда за базисный образец технической системы принимается гипотетический (несуществующий).

Численная оценка осуществляется по формуле вида:

где mj – вес (важность) j–го параметра ;

 n1 – число показателей качества;

 n2 – число параметров;

 Эi – численное значение i-го параметра эталона;

 pj – численное значение i-го параметра разрабатываемого технического устройства;

 ni – типы показателей.

6. Основная цель — создать малогабаритную высокоэффективную и надежную аппаратуру, производство и эксплуатация которой не требует большого расхода трудовых энергетических и материальных ресурсов.

Для достижения этой цели требуется решить следующие три основные задачи:

  1.  миниатюризация, микроминиатюризация, сверхминиатюризация;
  2.  защита от внутренних и внешних паразитных факторов;
  3.  обеспечение высокой технологичности.

Первая задача. Миниатюризация осуществляется в трех следующих направлениях:

а) минимизация конструкционных компонент;

б) минимизация элементной базы;

в) применение облегченных и высокопрочных материалов.

Все это позволяет добиться:

  1.  уменьшения габаритов и веса аппаратуры;
  2.  значительного повышения надежности;
  3.  уменьшения потребляемой мощности;
  4.  сокращения объема и трудоемкости монтажно-сборочных работ;
  5.  упрощения конструкции элементной базы.

Микроминиатюризация осуществляется применением:

  1.  микромодульных конструкций (обычные компоненты в микроминиатюрном исполнении) — этажерочные конструкции;
  2.  микросхемы — компоненты образуются методом осаждения тонкой пленки на изоляционной подложке;
  3.  твердая схема — микрокристаллические пластины (в одном кристалле), в пластине, где с помощью полупроводниковой технологии формируются отдельные компоненты схемы.

Микроминиатюризация базируется на применении:

а) интегральных схем (ИС);

б) микропроцессорных комплектов;

в) аналоговых функциональных комплектов;

г) молектронных схем.

Молектронные схемы (функциональные монолитные твердые схемы, имеющих однородную структуру, в которой нет привычных компонентов схем).

Сверхминитюаризация (переход к пятому поколению) базируется на широком применении:

  1.  гибридно-интегральных узлов;
  2.  сверхбольших ИС с программируемой логикой;
  3.  волоконно-оптических кабелей (для передачи оптических сигналов).

Вторая задача (главнейшая) — охлаждение и защита.

Чем выше степень миниатюризации аппаратуры, тем выше рассеиваемая мощность переходит в тепло. Охлаждение осуществляется в двух направлениях:

а) теплоотвод внутренний — отвод тепла от тепловыделяющих элементов;

б) теплоотвод внешний — отвод тепла от корпуса.

Третья задача — обеспечение высокой технологичности конструкции.

7. Технологичность конструкции

Технологичность конструкции — приспособленность конструкции к изготовлению и эксплуатации.

Технологичность конструкции складывается из двух составных частей:

а) производственная технологичность, под которой понимается приспособленность к изготовлению и осуществляется на базе типизации, стандартизации, унификации;

Типизация — ликвидация многообразия типов элементов путем сведения их к небольшому числу избранных типов, чем меньше типов, тем выше технологичность.

Унификация — типизация при которой размеры и параметры избранных типов получаются путем деления или умножения на целые числа размеров и параметров некоторого базового типа.

Стандартизация — установление обязательных норм на параметры и характеристики с целью приближения качества изделий к уровню образцов.

Производственная технологичность оценивает в привязке к следующим параметрам:

  1.  вид деталей (сборочная единица, комплект, комплекс);
  2.  тип производства (единичное, серийное, массовое);
  3.  объем выпуска.

б) эксплуатационная технологичность, под которой понимается эффективность применения по назначению и эффективность технического обслуживания (контроль, восстановление).

Эксплуатационная технологичность оценивается по следующим параметрам:

1. уровень квалификации обслуживающего персонала:

а) время и стоимость подготовки к рабочему циклу;

б) время и стоимость обслуживания в процессе работы.

2. время и стоимость восстановления:

а) контроль;

б) диагностирование;

в) собственно ремонт.

8. Все многообразие технической документации можно разделить на три группы (см. рис. 8):

  1.  Нормативно-техническая документация, которая устанавливает единые правила оформления, учета, хранения и использования технической документации.
  2.  Конструкторская документация,которая дает полное представление о составе изделия в целом и его составных частей, а также содержит документацию по эксплуатации и ремонту, необходимые данные для разработки технологической документации и

В свою очередь конструкторская документация подразделяется на:

проектную документацию;

эксплуатационную и ремонтную документацию.

Проектная КД – содержит окончательные технические решения, дающие полное представления об устройстве разрабатываемого изделия и технические данные для разработки технологической рабочей документации.

Эксплуатационная и ремонтная документация – предназначена для стадии эксплуатации и содержит сведения необходимые для использования обслуживания технического устройства, а также его ремонта.

  1.  Технологическая (рабочая) документация, предназначенная для изготовления и испытаний опытного или серийного образца изделия.


Техническая документация

.

КД – конструкторская документация

НТД- нормативно-техническая

Эксплуатационная

и ремонтная

документация

Проектная документация      (на базе ЕСКД)

Технологическая

(рабочая)документация

(на базе ЕСТД)

Рис. 8.

Классификация всего многообразия конструкторской документации приведена на рис. 9.


                                           

КД

Пояснительная записка

Спецификации

Схемы

Чертежи

Таблицы

Расчеты

Э     П     О     Г     К     КО

ВС   ВД    ВП     ВИ    ДП   ПТ

Ведомости

Технические условия

Графическая КД

Текстовая КД


Чертежи включают в себя:

  1.  Чертеж детали.
  2.  Сборочный чертеж СБ.
  3.  Чертеж общего вида ВО.
  4.  Теоретический чертеж ТЧ.
  5.  Габаритный чертеж ГЧ.
  6.  Монтажный чертеж МЧ.

Чертеж детали: изображение детали и данные, необходимые для ее изготовления.

Сборочный чертеж: изображение сборочной единицы и данные, необходимые для ее сборки, изготовления и контроля.

Чертеж общего вида: изображение общего вида конструкции изделия, поясняющее взаимодействие его основных составных частей и принцип работы.

Теоретический чертеж: изображение, определяющее геометрическую форму изделия и координаты расположения составных частей.

Габаритный чертеж: (упрощенная) изображение изделия с габаритами, установочными и присоединительными размерами.

Монтажный чертеж: (упрощенная) изображение изделия, содержащее данные для его установки (монтажа).

Схема показывает условные изображения или обозначения составных частей изделия и связи между ними.

Многообразие видов, на которые подразделяются схемы, представлено на рис. 1

Схемы

Оптические

Электрические

Комбинированные

Гидравлические

            

Кинематические

Пневматические

Схемы подразделяются на следующие типы схем (на примере электрической):

  1.  Структурная (вид схемы – Э, тип схемы – 1).
  2.  Функциональная (вид схемы – Э, тип схемы – 2).
  3.  Принципиальная (вид схемы – Э, тип схемы – 3).
  4.  Схема соединений (монтажная) (вид схемы – Э, тип схемы – 4).
  5.  Подключения (вид схемы – Э, тип схемы – 5).
  6.  Общая (вид схемы – Э, тип схемы – 6).
  7.  Расположения (вид схемы – Э, тип схемы – 7).

Вид схемы зависит от элементов и связей, входящих в состав изделия. Тип схемы зависит от ее назначения.

Структурная схема – определяет основные части изделия, их назначение, их взаимосвязи (для общего ознакомления).

Функциональная схема – поясняет процессы, происходящие в изделии, раскрывает функции, выполняемые отдельными частями и устройством в целом (для изучения, для разработки принципиальной схемы, для наладки, эксплуатации и ремонта изделия).

Принципиальная схема – дает детальное представление о принципах работы изделия, об элементах и связях между ними (для разработки чертежей, схем соединений, контроля и ремонта).

Схема соединений – определяет связи составных частей изделия, а также марки, сечения, длины монтажных проводов, кабелей и места их присоединения (для наладки, эксплуатации и ремонта).

Схема подключения – показывает внешние подключения изделия (при монтаже изделия на месте эксплуатации, ремонте и эксплуатации).

Схема общая – определяет соединение составных частей между собой на стадии эксплуатации.

Схема расположения – определяет относительные расположения составных частей, а при необходимости расположение проводов, жгутов, кабелей на месте эксплуатации (для эксплуатации).

11.Текстовая КД (текстовые документы)

Спецификация – документ, содержащий перечисление состава сборочных единиц, комплекса или комплекта.

Ведомости

  1.  ВС – ведомость спецификаций – перечень всех спецификаций.
  2.  ВД – ведомость ссылочных документов – перечень документов, на которые имеются ссылки в КД.
  3.  ВП – ведомость покупных изделий – перечень покупаемых изделий, применяемых в составе с соответствующими организациями.
  4.  ВИ – ведомость согласования примененных изделий – подтверждение согласования с соответствующими организациями.
  5.  ДП – ведомость держателей подлинников – перечень предприятий, на которых хранятся подлинники документов разработанного изделия.
  6.  ПТ – ведомость технического предложения – перечень документов, вошедших в техническое предложение, эскизный и технический проект.

Технические условия (ТУ)

Эксплуатационные показатели изделия и методы контроля его качества.

Программа и методика испытания (ПМ)

Технические данные, подлежащие проверке при испытании изделия, а также порядок и методы их контроля.

Требования к изделию, которым оно должно удовлетворять.

Технические требования – тактико-технические характеристики, электрические, конструкторские параметры, допустимые условия эксплуатации, характеристики надежности.

Правила приемки – объем приемо-сдаточных, периодических и проверочных испытаний.

Методы контроля (испытаний, анализа измерений) подробное описание операций контроля для подтверждения технических требований.

Транспортирование и хранение – условия транспортирования и хранения (вибрация, удары, влажность, температура).

Указания по эксплуатации – оговаривают специфические дляч изделия правила эксплуатации.

Гарантия поставщика – указывают срок годности при хранении в упакованном виде.

Эксплуатационная и ремонтная КД

Все документы, которые относятся к эксплуатационной и ремонтной конструкторской документации (ЭиР КД) представлены на рис. 11.

Паспорт ПС

Этикетка

Инструкция по эксплуатации ИЭ

Техническое описание ТО

Инструкция по

техническому

обслуживанию ПО

ЭиР КД

Формуляр ФО

Инструкция по монтажу (пуску, регулированию и обкатке) ИМ

Техническое описание (ТО) – описание устройства изделия, принципы действия, техническая характеристика.

Инструкция по эксплуатации (ИЭ) – сведения о правилах эксплуатации, поддержанию в постоянной готовности к работе.

Инструкция по техническому обслуживанию (ПО) – порядок и правила технического обслуживания (ухода) при различных условиях эксплуатации.

Инструкция по монтажу ИМ – сведения по монтажу, пуску, регулированию и обкатке.

Формуляр (ФО) – документ, удостоверяющий основные параметры и технические характеристики изделия в процессе эксплуатации (длительность, условия работы, виды ремонта, тех. обслуживания).

Паспорт (ПС) – документ, удостоверяющий гарантированные предприятием-изготовителем технические характеристики изделия.

Этикетка – краткое изложение основных технических показателей изделия и сведения, требующихся для его эксплуатации.

13. Все многообразие конструкций современной электронной аппаратуры может быть разбито на две группы (см. рис. 16).

Конструкция

По принципу деления на части

По доступности

Моноблочная

(компактная)

моносхемная

конструкция

Блочно-модульная

конструкция

Унифициро-

ванная

конструкция

Выдвижная

конструкция

Поворотная

конструкция

Раскрываю-щаяся

конструкция

5

6

7

8

1

2

3

4

Типизирован-ная конструкция

14. Mоноблочная конструкция (глобальная)

Аппаратура не разбивается на части, отдельные функциональные узлы.

Данная конструкция применяется при конструировании аппаратуры:

  1.  у которой мало реализуемых функций, вследствие чего  не целесообразно
  2.  разбивать на части;
  3.  с минимальными внутренними и внешними размерами;
  4.  для аппаратуры изготовленной в малых количествах или имеющих малый срок службы.

Плюсы

Низкие затраты на конструирование. Габаритные минимальные размеры

Минусы

Относительно высокие затраты на сборку, настройку и контроль.

Блочно-модульная конструкция

Аппаратура разбивается на части, каждая из которых является узлом-модулем, являющимся составной частью блока.

Плюсы

  1.  Возможность изменения общей функции аппаратуры путем замены отдельных модулей;
  2.  возможность создания и усовершенствования различных типов аппаратуры при использовании различных модулей;
  3.  облегчение ремонта и технического обслуживания (ТЭЗ);
  4.  упрощение технологии изготовления.

При создании блочно – модульной конструкции разбиение аппаратуры на части осуществляется либо по функциональному признаку, либо с позиции технологии изготавления.

При разбиении по функциональному признаку аппаратура делиться на части с учетом функций выполненных каждой частью. При этом каждая отдельная часть является узлом самостоятельно выполняющим определенные функции, что резко сокращает число внешних связей.

При разбиении с позиции технологии изготовления аппаратура делится на части, каждая из которых удобна с позиции изготовления. Этот подход менее прогрессивный.

Разбиение на части (на модули ) осуществляется исходя из соображений:

  1.  функциональной завершенности;
  2.  конструктивной завершенности;
  3.  метрологической завершенности;
  4.  электрической  завершенности;
  5.  дополнительными требованиями.

1. функциональная завершенность – характеризует способность реализовать без помощи дополнительных средств конечное число функций.

2. конструктивная завершенность – предполагает возможность выполнения в виде конструктивного элемента одного из уровней иерархии (а так же средств механической фиксации и электрической коммутации при установке в качестве элемента в конструктивном блоке) модуля более высшего уровня. Завершенность, как правило, безотносительна к функциональному назначению.

3. электрическая завершенность – наличие в модуле средств электрического сопряжения с модулями определенного класса.

4. дополнительные требования – при проектировании модуля предъявляется требование к автономности электрических конструкций, информационной электрической, экономической совместимости, способность непосредственного сопряжения модулей без использования дополнительных средств.

При проектировании конструкции аппаратуры по доступности различают следующие разновидности конструктивного исполнения:

  1.  с гибким основанием;
  2.  с поворотом в плоскости узла;
  3.  с поворотом относительно перпендикулярной плоскости узла;
  4.  с использованием последовательного шарнирного соединения блоков (ширма);
  5.  с роликами по направляющим;
  6.  с ребром  по направляющим;
  7.  на системе рычагов;
  8.  на телескопических направляющих;
  9.  раскрывающиеся.

15. Унифицированная конструкция

Конструкция аппаратуры рассматривается как множество конструктивных частей, элементов и узлов различной сложности, массогабаритных размеров и функционального своеобразного назначения.

Все многообразие конструктивных частей различной сложности, массогабаритных размеров и своеобразного назначения разбивается на функционально отличающиеся друг от друга группы (ряды).

Унификация конструкций входящих в один ряд, предполагает, что конструктивно можно собрать типовой базовый элемент (кирпичик). Другими словами, все многообразие конструкций входящих в один ряд модно по сложности можно условно разделить на уровни от простого к сложному (уровни входимости). Это означает конструкция более высокого уровня (более сложная конструкция) составляется из элементов входящих в состав более низких уровней (менее сложных конструкций). Таким образом, можно считать, что элементы одного уровня находятся друг по отношению к другу в иерархическом порядке. В каждом есть простейший элемент – типовой базовый кирпичик, находящийся в низу иерархической структуры ряда и есть самый сложный собранный из более простых элементов ряда и находящийся на верху иерархической структуры.

При этом разбиение на ряды базируется на следующих принципах:

  1.  каждый из рядов должен быть типовым, т.е. состоять только из типовых элементов, число которых должно быть ограниченно
  2.  более сложная конструкция может быть получена из множества менее сложных типовых базовых элементов (кирпичиков) взятых в определенном количестве (наподобие детского конструкторского набора)

Таким образом, все многообразие конструкторских узлов и элементов представляет собой типизированную и унифицированную систему. Для аппаратуры одного и того же класса (т.е. предназначенной для работы в одной и той же области) эти система кирпичиков должны быть одной и той же, т.е. единой.

Таким образом, можно говорить о единой унифицированной системе типовых конструкций ее можно представить (ЕСТК) в виде некоторого множества рядов:

ЕУСТК

1 Ряд

2 Ряд

N Ряд

Для конструкций аппаратуры

в одной и той же области

Содержание рядов:

  1.  несущие конструкции внутренней установки. Эти узлы и элементы используются для установки размещения на них (они несут на себе) деталей входящих в данную сборочную единицу. Например, печатная плата является несущей конструкцией т.к. на ней размещены радиоэлементы.
  2.  несущие конструкции внешней установки, к этим элементам относят различные ножки, ручки, приспособления для переноски, элементы крепления, на лицевой, задней панели  и корпусе прибора;
  3.  элементы и узлы внешней и внутренней коммутации, обеспечивающие необходимые электрические соединения;
  4.  элементы крепления конструктивных узлов друг к другу и исключающие взаимное перемещение сопряженных частей;
  5.  защитные конструкции – разнообразные крышки, дверцы, кожухи, замки и и т.п.

В зависимости от функционального назначения, сложности аппаратуры количество рядов может быть разным.

16. Иерархия ряда типовых конструкций

Особенностью единой унифицированной системы типовых конструкций является конструкторская иерархия.

Иерархия – греч. hierarchie, «hieros»–священный, «arche»–власть.

Конструкторская иерархия – своеобразная сопоставимость различных по сложности конструкторских частей и узлов аппаратуры.

Конструкторская иерархия реализуется в нескольких уровнях разукрупнения аппаратуры, габаритные размеры которых стандартизированы и предполагает последовательное объединение более простых конструктивных узлов в более сложные.

Плюсы иерархии:

  1.  при разделении всей конструкции на отдельные конструктивно законченные части появляется возможность организовать одновременное изготовление отдельных частей и тем самым сократить длительность общего цикла изготовления;
  2.  возникает возможность разбраковки на уровни отдельных узлов;
  3.  облегчается доступ к отдельным частям конструкции и повышается ремонтопригодность.

Минусы иерархии:

  1.  потеря плотности упаковки;
  2.  увеличение масса - габаритных размеров;
  3.  увеличение стоимости из-за необходимости дополнительных работ по сборке и монтажу.

17. Конструкторская иерархия элементов, узлов и устройств

электронной аппаратуры

Различают пять следующих уровней:

(КТУ – 0)

Исходные неделимые унифицированные элементы, в создании которых не вкладывается труд конструктора разработки аппаратуры:

  1.  покупные электрорадиоэлементы (ЭРЭ)
  2.  интегральные микросхемы

Уровень 1 (КТУ – 1)

К этому уровню относятся ячейки, типовые элементы замены (ТЭЗ)

Эти конструктивные единицы объединяют элемент 0-го уровня в схемные сочетания, имеющие более сложные функции.

Эти конструктивные единицы не имеют лицевой панели и содержат единицы, десятки, а иногда и сотни элементов 0-го уровня.

Типичным представителем КТУ – 1 является плата с печатным или проводным монтажом и с установленными на ней функциональными элементами, элементами коммутации, крепление и т.п.

К этому уровню относятся гибридные большие интегральные схемы (БГИС) полученные путем механического и электрического объединения обычных безкорпусных микросхем ( и кристаллов полупроводниковых приборов) на общей плате.

Уровень (КТУ – 2)

Конструктивные единицы представляющие собой механическое и электрическое объединение элементов уровня – 1 (КТУ – 1).

Блоки, субблоки, панели: части единицы этого уровня содержат лицевую панель не имеющую самостоятельного применения.

Уровень 3 (КТУ – 3)

Конструктивные единицы в виде стойки или шкафа, заполняемых единицами КТУ – 2, элементами их крепления и монтажа (рис. 19).

Уровень 4 (КТУ – 4) Комплекс

Совокупность шкафов (стоек) соединенных в единое целое кабелями связи (система).

В настоящее время существует большое число единых унифицированных систем типовых конструкций предназначенных для различных видов аппаратуры, в том числе базовые несущие конструкции радиоэлектронной аппаратуры. Система унифицированных типовых конструкций государственной системы приборов и устройств автоматизации, конструкционная система телевизионной студийной аппаратуры, и т.д.

Многие солидные фирмы, например зарубежные типа IBM, для больших серий однотипной аппаратуры применяют собственную типовую конструкционную систему.

18. Задачи монтажно-коммуникационного и топологического конструкторского проектирования

Главной особенностью современного конструирования электронной аппаратуры является использование функционально-узлового метода, при котором сложные функциональные узлы составляются из простейших функциональных узлов, каждый из которых располагается на одной ПП.

Данный метод имеет много преимуществ и, в частности, открывает большие возможности для автоматизации конструирования. Ниже приводится алгоритм разработки конструкций функционального узла выполняемого на печатной плате.

Наиболее трудоёмкими, рутинными задачами, которые приходится решать при современном конструировании электронной аппаратуры, являются задачи монтажно-коммуникационного и топологического проектирования.

Основными задачами монтажно-коммуникационного и топологического проектирования являются следующие задачи:

  1.  покрытие;
  2.  разрезание на части;
  3.  компоновка;
  4.   размещение;
  5.  трассировка.

Качество решения этих задач определяет практическая реализация функции вида:

K=f (Kп, Kк, Kр, Kтр),

где Кп – показатель качества покрытия,

Кк – показатель качества компоновки,

Кр – показатель качества размещения,

Ктр – показатель качества трассировки,

Задача покрытия

Задача данного класса решается в двух аспектах:

  1.  формирование (определение) оптимального типового набора модулей, собственно для выполнения покрытия (типизация, унификация);
  2.  покрытие функциональных схем модулями (элементами) полученного в предыдущем пункте набора.

Данная задача состоит в осуществлении преобразования функциональной схемы в электрическую, т. е. покрытие функциональной схемы модулями из заданного набора. При этом  функциональная схема превращается в схему соединения выводов конструктивных элементов (резисторы, конденсаторы, транзисторы, интегральные схемы и т. п.).

В связи с большим многообразием элементов, наряду с задачей покрытия часто возникает необходимость определения оптимального набора этих элементов для каждого конкретного типа схем, минимизация числа типов элементов набора в проектируемом устройстве.

Качество покрытия

Исходными данными для решения задачи покрытия являются:

– функциональная схема устройства;

– перечень типовых элементов используемого набора модулей;

– результат – принципиальная схема;

Необходимо найти такое распределение функций покрываемой электрической схемы по функциям отдельных конструктивных элементов, при котором достигается экстремум целевой функции. При этом в качестве целевой функции используются критерии оптимизации. Чаще всего используются следующие.

Виды критериев:

  1.  общее число модулей, необходимое для реализации схемы проектируемого устройства;
  2.  суммарная стоимость модулей, покрывающих схему проектируемого устройства;
  3.  число типов используемых модулей;
  4.  число межмодульных соединений и т. п.

Разрезание на части

Работа начинается с анализа электрических схем. На основании этого анализа выбирается типовой элемент замены (ТЭЗ) и рассчитываются его размеры.

Задача компоновки и размещения

Слово «компоновка», в переводе с греческого языка, означает – «складывать», «составлять».

Задача компоновки – распределение элементов схем по конструктивным и функциональным узлам различного уровня сложности.

Задача может решаться в одном из двух вариантов:

а) снизу-вверх – последовательное объединение  по возрастанию сложности (плата – панель – стойка – устройство – система);

б) сверху-вниз – последовательное разбиение узлов высокой сложности на узлы меньшей сложности.

Задача компоновки обычно включает в себя как собственно компоновку, так и размещение элементов друг относительно друга. При этом главная задача – обеспечить нормальное функционирование независимо от паразитных связей.

Задача компоновки здесь состоит в том, что определяется число элементов, которое может быть включено в модуль.

Причины влияния элементов друг на друга:

  1.  энергетическое несовершенство элементов по преобразованию энергии источников питания в энергию выходного сигнала, т.е. паразитное тепловыделение элементов в процессе функционирования, для устранения которого требуется снизить связи (разнести элементы друг от друга, создать теплоотводы и т. д.);
  2.  емкостные и индуктивные элементы требуют для нормальной работы определённого объёма пространства, в котором возникают электрические и магнитные поля. Это требует, в свою очередь, создания экрана и т. п.
  3.  Таким образом, при установке элементов, приходится учитывать не фактические геометрические их размеры, а размеры несколько большие, учитывающие все вышеуказанные особенности функциональных элементов; учитывать обобщающую геометрическую модель (ОГМ);
  4.  необходимость обеспечения хороших условий по монтажу, настройке, ремонту отдельных устройств, необходимость обеспечения доступности, легкосъёмности и т. п.

Задача размещения элементов

После того, как решена задача компоновки, требуется расположить элементы, скомпонованные в одном подразделении. Действительно, от того, как будут размещены элементы (например, микросхемы) в определенной печатной плате, зависит длина соединительных проводов, от которых, в свою очередь, зависит уровень помех и время распространения сигналов. Таким образом, быстродействие и помехоустойчивость всего устройства при заданной принципиальной схеме в большей степени определяется расположением микросхемы на печатной плате.

В процессе размещения уплотняются электромагнитные и температурные поля, паразитные связи.

Задача размещения состоит в том, что внутри каждого, полученного после компоновки узла, осуществляется отыскание такого взаимного расположения элементов, которые исключает влияние паразитных связей между ними.

Наибольшее распространение получили критерии размещения, позволяющие:

  1.  минимизировать измеряемую длину всех соединений схемы;
  2.  минимизировать число полученных проводников.

19. СЧМ.

Основной и наиболее существенной особенностью технических систем является то, что все они создаются для удовлетворения тех или иных потребностей человека , т.е. основные их  характеристики сориентированы, направлены на человека. И чем полнее, качественнее удовлетворяется эти потребности, тем более совершенной считается техническая система.

Итак, любая техническая система работает на человека, на удовлетворение его потребностей. При этом естественно возникает необходимость тщательного изучения самого человека, его особенностей , его возможностей , его " рабочих " характеристик. Необходимо осуществлять подгонку аппаратуры под способности, возможности человека , а не наоборот.

Таким образом, проектирование технических систем представляет собой сложную задачу требующего хорошего знания и понимания двух полюсов: техника с одной стороны и человека с другой стороны. Усложнение технических систем привело к тому, что сам процесс функционирования многих из них очень тесно связан с человеком и порой человек является как бы составной неотъемлемой частью системы, одним из ее блоков, таким блоком , без использования которого применение системы по назначению становится либо малоэффективным , либо бессмысленным, либо даже невозможным (например автомобиль, измерительный прибор и т.п.) Весьма характерной в этом смысле является медицинская диагностическая и особенно терапевтическая аппаратура, использование которой без пациента (без человека) не имеет смысла. Таким образом, перед инженером-проектировщиком стоит достаточно сложная проблема -создание технической системы типа СЧМ (система человек-машина). Взаимодействие человека-оператора с системой при ее эксплуатации осуществляется через конструкцию аппаратуры и происходит по определенным закономерностям, связанным с психофизиологическими возможностями человека, конструктивными особенностями аппаратуры и факторами окружающей среды.

Структурная схема системы типа СЧМ имеет следующий вид (см.рис.31):

Средство общения с человеком-оператором

(выдача информации)

1

Органы чувств

(рецепторы)

(прием информации)

Собственно тех. система

Центральная нервная система

 

Органы системы обеспечивающие общение с человеком-оператором (выдача информации)

Средства общения человека-оператора с системой (выдача команд или информации)

2

Факторы окружающей среды, в том числе и производственной

Характерной особенностью СЧМ является наличие в ней двух участков взаимодействия: 1 и 2. Участок 1 обеспечивает восприятие человеком информации, которая отображается индикаторными элементами аппаратуры; участок 2 - связь между органами движения человека и органами управления аппаратуры. Очевидно, что нормальное функционирование СЧМ возможно только в том случае, если создано оптимальное согласование составных частей системы на этих участках в условиях воздействующих факторов. Такое согласование осуществляется не только системным, схемотехническим решением, но и выбором соответствующей конструктивной реализации аппаратуры.

Отличие СЧМ от обычных технических систем.

Технические системы, в состав которых входит человек-оператор принято относить в отличии от обычных технических систем к классу систем человек-машина (СЧМ). Системы этого класса в отличии от чисто технических систем характеризуются рядом особенностей, обусловленных деятельностью человека-оператора. Основным из них являются следующее-

1. Универсализм.

Каждая конкретная система предназначена для выполнения ограниченного числа заранее известных задач. Человек в принципе может выполнять множество разных задач и различными способами. Поэтому и СЧМ также обладает более широкой универсальностью, которая проявляется в том, что человек может, используя по-новому те или иные свойства системы применять ее для решения других задач, которые не планировались при проектировании системы и не предусматривались инструкцией.

2. Повышенная адаптивность.

Адаптивность СЧМ заключается в значительно большем диапазоне приспосабливаемости системы к изменяющимся условиям функционирования. Эта приспосабливаемость осуществляете двумя путями - изменениями алгоритмов работы системы и изменениями характеристик системы по отношению к входным сигналам. Наличие первого пути позволяет человеку с помощью машины решать одну и ту же задачу посредством разных алгоритмов. Второй путь характеризуется значительным диапазоном приспособления человека к изменяющимся входным сигналам.     

3. Высокая помехоустойчивость.

Благодаря наличию у человека информационных каналов с разными уровнями помехоустойчивости (зрение, слух и т.д.) возможно использование дублирующего восприятия для повышения помехоустойчивости системы.

4. Повышенное резервирование.

   Возможность контроля и даже выполнения функции отдельных элементов системы человеком-оператором.

5. Изменчивость.

Способность работать по разному при изменении условий работы и состояния человека (болезни , утомление).

Плюсы и минусы включения человека в состав технической системы. 

Основные плюсы - высокое совершенство и универсальность человека.

Основные минусы - большое количество (по сравнению с техникой) промахов, ошибок, неточностей (например, по причине утомления).

20. Комплексный, системный подход к изучению систем типа СЧМ явился методологической основой рождения новой отрасли знания - эргономики. Термин эргономика (греческое слово: ergon - работа + nomos - закон ) был принят в Англии в 1945году, когда группа английских ученых положила начало организации эргономического исследовательского центра.

Изучение и проектирование систем "человек-машина-среда" создали предпосылки для объединения технических дисциплин и наук о человеке и его трудовой деятельности, что обусловило появление новой психофизиологической проблематики. Эргономика сложилась на стыке психологии, физиологии, гигиены труда и технических наук. Все они, за исключением технических наук, изучают один и тот же объект, но при этом рассматривают человека в труде с разных точек зрения и пользуются для этого разными методами.

Таким образом, эргономика – научная дисциплина, комплексно изучающая человека (группу людей) в конкретных условиях его (их) деятельности, связанной с использованием технических средств (машин).

Основные задачи решаемые эргономикой:

1. Распределение функции между человеком-оператором и машиной-техникой.

2. Проектирование информационных моделей (связь человека и машины).

3. Проектирование условий обитаемости.

4. Проектирование рабочего места оператора.

5. Организация трудовой деятельности оператора.

6. Отбор операторов.

7. Обучение, тренировка операторов.

21.   Основными эргономическими показателями являются:

1) Гигиенические показатели, характеризующие гигиенические условия жизнедеятельности и работоспособности человека при его взаимодействии с техникой и средой. Они определяются соблюдением норм метереологической среды и микроклимата и ограничивают отрицательное воздействие вредных факторов внешней среды, то есть содействуют удовлетворению важнейших биологических потребностей человека, без чего деятельность оператора будет протекать крайне неэффективно. Эти показатели охватывают целый ряд аспектов: освещенности, температуры, влажности, давления, радиации, токсичности, шума, вибрации, гравитационной перегрузки, ускорения и т.п.

2) Антропометрические показатели определяют соответствие машины антропометрическим свойствам человека, то есть типичным характеристикам: размеры, вес и форма человека и его отдельных частей тела. Они должны также определять  физиологически рациональную  позу,  способствующую эффективному   выполнению   человеком   оперативной   задачи    и предохранения мозга его от быстрого утомления.

3) Физиологические показатели – определяют соответствие машины физиологическим свойствам человека, например, биохимическим (силовым, скоростным).

4) Психофизиологические показатели - определяют соответствие машины особенностям функционирования органов чувств человека (порогу слуха и зрения, порогу осязания, обоняния и т.п.).

5) Психологические  показатели - определяют соответствие  машины психологическим особенностям человека (психология труда, общая психология - особенности восприятия,   памяти,   психомоторики   мышления,   образование   и закрепления навыков и т.п.)

6) Социально-психологические показатели - определяют соответствие конструктивного решения технической системы и организации рабочих мест, характеру и степени группового взаимодействия, межличностных отношений.

Эргономичность техники.

Основные составные части Эргономичности техники.

Раскроем содержание понятия "эргономичность техники". Ниже изображена схема эргономических свойств технических систем (техники), см.рис. Эргономичность складывается из ряда эргономических составных частей (свойств), к которым относятся управляемость, обслуживаемость, освояемость и обитаемость. Первые три описывают свойства техники, при которых она органично включается в оптимальную психофизиологическую структуру деятельности человека (группы людей) по управлению, обслуживанию и освоению техники. Под обитаемостью понимается эргономическое свойство   техники, при котором условия ее функционирования приближаются к оптимальным   с точки зрения жизнедеятельности работающего человека (группы  людей), а   также   обеспечиваются уменьшение или ликвидация вредных последствий функционирования техники для окружающей среды. Эргономические свойства техники представляют собой определенные предпосылки, возможности деятельности человека, относящиеся к ее объективным условиям.

22. Классификация СЧМ

Пока не   существует общепринятой единой системы классификации СЧМ. Существует несколько способов классификации:

- по функциям выполняемым оператором

- по числу действующих операторов

-  по назначению СЧМ

-  по способу обработки информации

-  по особенностям обмена информацией между СЧМ и оператором

-  по особенностям оборудования пункта оператора.

Наиболее распространённые из них являются следующие классификации:

  1.  Классификация систем по функциям, выполняемым оператором:

а) системы первого рода, в которых функционирование СЧМ осуществляется в основном автоматически, а оператор подключается к работе эпизодически.

б) системы второго рода, деятельность оператора заключается в разрешении непрерывной цепи, возникающих у него задач.

2. Классификация по числу, действующих операторов:

   - один оператор

   -  несколько операторов

При этом в зависимости от уровня решаемых в процессе работы операторами задач, различают следующие разновидности СЧМ:

а)  уровень выполняемых задач одинаковы для любого оператора

б) иерархический уровень деятельности операторов

3. Классификация СЧМ по их назначению содержит очень большое разнообразие систем:

            - по способу обработки информации

            - по особенностям обмена информацией между СЧМ и оператором

            - по особенностям оборудования пункта оператора.

23. Помехавоздействие, приводящее  к искажению информации, к искажению правильности работы технического устройства.

Помехи можно классифицировать следующим образом ( cм. рис. 20):

Помехи

Помехи, обусловленные паразитными связями

(наводками)

Флуктуационные помехи (шум, фон)

Виды помех:

Флуктуационные помехи

  1.  Флуктуация – случайное беспорядочное отклонение какой – либо величины от её среднего значения (пример – эмиссия электронов накальной нити вакуумной лампы, флуктуация тока – дробовой эффект и т.п.).
  2.  Флуктуации подвержены величины самой разнообразной природы. Физические, такие, например, как плотность, давление, температура, ток, напряжение. Биологические – вес, размеры особи данного вида.
  3.  Флуктуации неизбежны, их необходимо учитывать в особо точных и чувствительных приборах.

Помехи, обусловленные паразитными наводками

Паразитная наводка – это не предусмотренная электрической схемой и конструкцией передача напряжения, тока или мощности от одной аппаратуры к другой или из одной части прибора к другой.

24. Источники и приемники помех

Наиболее вероятные источники помех:

  1.  Сеть переменного тока.
  2.  Мощные генераторы ВЧ, особенно работающие в нелинейном режиме.
  3.  Блокинг-генераторы.
  4.  Импульсные модуляторы.
  5.  Импульсные генераторы.
  6.  Выходные и предоконечные каскады УВЧ, УПЧ, УНЧ.
  7.  Реле и всевозможные включающие и выключающие устройства.
  8.  Выходные и силовые трансформаторы.
  9.  Коллекторные электродвигатели.

     Наиболее вероятные приемники помех:

  1.  Все радиоприемники, особенно высокочувствительные и работающие в длинноволновом диапазоне.
  2.  Входные каскады усилителей всех типов.
  3.  Входные трансформаторы УНЧ.
  4.  Спусковые устройства с высокой чувствительностью срабатывания (триггеры, ждущие мультивибраторы).

25. Методы борьбы с помехами

Методы борьбы решаются следующими способами:

  1.  Путем встраивания помехоподавляющих устройств (экранов, фильтров) во все источники помех.
  2.  Введением помехоподавляющих устройств в приемники помех.

   Следовательно, методы борьбы выглядят следующим образом:

  1.  В источниках питания обязательно ставятся электролитические конденсаторы - сглаживающие конденсаторы.
  2.  Сокращается длина шин питания за счет так называемого распараллеливания (избегают длинных электрических линий).
  3.  Каждый элемент, подверженный опасности помех, должен иметь сглаживающий конденсатор в цепи питания.
  4.  Группа элементов (целый блок, печатный узел) должен иметь свой сглаживающий конденсатор.
  5.  Устраняется гальваническая связь ( связь через активное сопротивление).

26. Физическая сущность экранирования

Экран, с физической точки зрения, - замкнутая металлическая оболочка, препятствующая попаданию поля в пространство. Занятое электронным устройством. Механизм экранирования двоякий:

  1.  отражение;
  2.  поглощение (вихревые токи) при этом энергия паразитного поля идёт на джоулевое тепло, перемагничивание

Эффективность экранирования зависит от материала экрана, толщины экрана. Количественно  эффективность  экрана определяется численным значением коэффициентом экранирования. Под коэффициентом экранирования понимается отношения величины напряженности паразитного поля до экрана к напряженности паразитного поля после экрана т.е. коэффициент экранирования прошедшего через экран вычисляется как в децибельной  форме, так и не в децибельной

27. Электростатический экран - тонкие металлические листы и даже пленки, электропроводящие краски, проволочные сетки, обладающие хорошей проводимостью, обеспечивающие замыкание помехи на землю. Электростатическое экранирование основано на замыкании электрического экрана на шину с нулевым потенциалом (корпусом, землей). Эффективность экранирования электростатического поля не зависит от  толщины и материала экрана, так как токи, протекающие по нему малы. Часто электростатические экраны выполняют в виде тонкого слоя металлизации нижней стороны корпуса ИС. В качестве экрана может использоваться сетка. Окна в сетке должны быть меньше длины волны электрического поля.

Магнитостатический экран – экран изготовляется из  ферромагнитных материалов (пермалой, сталь) с большой магнитной проницаемостью. Линии индукции проходят, в основном, по стенкам экрана, которые обладают малым магнитным сопротивлением по сравнению с воздушным пространством (чем толще экран  и меньше стыков, тем меньше сопротивление). В магнитостатическом экранирование толщина экрана берется очень большой – от 0,5 до 1,5 мм. Материал – ферромагнетики с большой магнитной проницаемостью (пермалой, ферриты). При наличии такого экрана силовые магнитные линии проходят, в основном, по его стенкам, которые обладают малым магнитным сопротивлением по сравнению с сопротивлением воздушного пространства (эффект шунтирования).  

Электромагнитный экран – механизм подавления помех состоит  в  отражении поля от поверхности экрана (вытеснению внешнего поле из пространства, занятого экраном) и затуханию его в теле экрана (с повышением частоты) и  основан на действии возникающих в теле экрана  вихревых токов.

Для экрана используются материалы, содержащие алюминий, медь, серебро, золото, марганец, бериллий с низким удельным сопротивлением.

28. Основы выбора материала

Выбор материала для детали является сложной задачей, так как в большинстве случаев любую деталь можно создать из различных материалов.

Правильный выбор материала может быть сделан на основании анализа функционального назначения детали, условий эксплуатации, технологических и экономических показателей, а также с учетом ниже следующих факторов.

1. Материал является основой конструкции; он определяет способность детали выполнять рабочие функции в изделии, противостоять действию климатических и механических факторов. Например, в качестве диэлектрика конденсатора, работающего в контуре высокой частоты, должен быть выбран такой материал, который имеет малую величину тангенса угла потерь. В противном случае конденсатор будет вносить большое затухание в контур, что приведет к снижению его добротности.

2. Материал определяет технологические характеристики детали, так как допускает обработку только определенными технологическими методами. Например, объемные детали из текстолита могут обрабатываться только резанием; те же детали из пластмасс могут изготовляться методом прессования, что дает большую производительность труда при серийном и массовом производстве.

При прочих равных условиях следует выбирать тот материал, который допускает обработку наиболее прогрессивными технологическими методами: литьем, штамповкой, прессовкой, обработкой на станках-автоматах и т. д.

Указанное соображение особенно применимо к деталям сложной формы, так как обработка таких деталей резанием увеличивает трудоемкость и материальные затраты.

3. От материала детали. Например, для штампованные гнутых деталей точность зависит от пружинящих свойств материала: после изъятия детали из штампа она распружинивает. Поэтому деталь из мягкой стали при прочих равных условиях будет изготовлена с большей точностью, чем деталь, изготовленная из пружинящей стали. Так как точность детали задается, исходя из требований к точности узла или прибора, куда она входит, то выбор материала влияет на стоимость детали. Например, детали из керамики при высоких требованиях к точности должны обрабатываться шлифовкой, что значительно увеличивает их стоимость.

4. Материал влияет на габариты и вес детали, а также — узла или прибора, в который она входит.

Например, использование алюминия или дуралюминия для шасси может дать сокращение веса в 1,5— 3 раза при полном удовлетворении требований к прочности и жесткости; использование высококачественных трансформаторных сталей позволяет сократить количество стали или меди в трансформаторе и тем самым уменьшить его вес и габариты.

5. Материал оказывает влияние на эксплуатационные характеристики детали, на ее надежность и долговечность. Например, контакты переключателя из латуни в сложных климатических условиях могут выдержать очень малое число переключении; календарный срок службы этих контактов независимо от числа переключении также крайне ограничен, так как окисление материала приводит к нарушению электрического контакта в переключателе. Те же детали, выполненные из стойких к окислению материалов (например, серебра, золота), выдерживают десятки тысяч переключении, в определенных условиях могут эксплуатироваться годами без подчистки и подрегулировки.

Иногда конструктору бывает трудно подобрать материал потому, что к детали предъявляются противоречивые требования; например, деталь из электроизоляционного материала должна допускать припайку к ней другой, металлической детали. В данном случае можно допустить комбинированное использование материалов:

деталь изготовить из керамики, на нее нанести одним из методов слой серебра, к которому можно производить припайку.

На каждый материал, выпускаемый промышленностью, имеются технические условия (ТУ) или ГОСТ. В этих документах приводятся технические характеристики материала с допустимыми отклонениями, а также изменения характеристик под действием различных факторов (температуры, повышенной влажности и т. д.).

Выбор марки материала для детали должен производиться так, чтобы технические параметры материала (электрические, механические и др.) были согласованы с требованиями, предъявляемыми к разрабатываемой конструкции. Например, требуется разработать

конденсатор с тангенсом угла потерь ^6:5:0,0015 при температуре + 80°С. Из двух керамических материалов, которые имеют в этих условиях тангенс угла потерь соответственно 0,0008 и 0,0018, необходимо выбрать первый, так как при использовании второго материала требуемая характеристика конденсатора будет заведомо хуже установленной нормы.

На материалы, выпускаемые в виде листов, лент, прутков, проволоки и т. д., в ГОСТах и ТУ приводится сортамент, т. е. сведения о форме, размерах и допусках.

В ряде ведомств существуют ограничительные нормали, которые ограничивают марки и сортамент материалов, разрешенных к применению на предприятиях данного ведомства. Эти ограничения конструктор должен учитывать при выборе материала.

Ниже будут рассмотрены некоторые материалы, которые находят применение в радиоаппаратостроении.

29. Пластмассы. Отечественная промышленность выпускает' большое количество различных пластмасс, отличающихся физическими и технологическими характеристиками.

К группе термореактивных материалов относятся порошки К-21-22 и К-211-2, которые обладают хорошими электроизоляционными свойствами; они применяются для изготовления ламповых панелей, каркасов катушек и других деталей, работающих в поле высокой частоты.

Порошки К-211-3 и К-211-4 отличаются от предыдущих тем, что в них наполнитель из древесной муки заменен на минеральный, в результате чего они обладают повышенной теплостойкостью. Материал марки Кб (асбобакелит) имеет в качестве наполнителя асбестовое волокно и обладает повышенной механической прочностью и теплостойкостью; его изоляционные свойства хуже, чем у предыдущих порошков.

У порошков марок К-18-2, К-17-2, К-18-13, К-20-2 электроизоляционные свойства хуже, чем у порошков К-21-22, К-211-2. Марки К-18-2, К-17-3 и др. применяются для бытовой электроаппаратуры, неответственных изоляционных деталей в радиовещательной аппаратуре, ручек управления, клемм и других деталей.

Материал АГ-4 изготавливается на основе модифицированной фенол-формальдегидной смолы и стекловолокна в качестве наполнителя. Высокая теплостойкость, хорошая механическая прочность, хорошие электроизоляционные свойства обеспечили ему широкое распространение для самых разнообразных целей.

Аминопласты хорошо воспринимают красители, благодаря чему из них можно прессовать декоративные детали любого цвета; они обладают хорошей дугостойкостью, поэтому их целесообразно использовать для изготовления коммутационной аппаратуры.

Термопластичные материалы обладают наименьшей влагопогло-щаемостью и лучшими электроизоляционными свойствами, особенно в диапазоне сверхвысоких частот. К этой группе относятся полиэтилен и полистирол (теплостойкость 800С). Полиэтилен, имеющий хорошую гибкость, используется в качестве изоляции в высокочастотных кабелях.

Полистирол можно использовать для изготовления каркасов катушек и других деталей, работающих в поле высокой частоты. К числу его недостатков следует отнести склонность к образованию поверхностных трещин при изменении температуры окружающего воздуха, а также — в результате старения.

Наиболее теплостойким материалом является фторопласт-4, который одновременно обладает хорошими диэлектрическими свойствами до диапазона сверхвысоких частот (СВЧ). Детали из фторопласта изготавливают методом механической обработки из прутков или брусков.

Для изготовления деталей радиоаппаратуры, работающей в условиях влажного тропического климата, применяют материалы, стойкие к грибообразованию. К их числу относятся К-18-22, К-211 -3, К-211-34, АГ-4, фторопласт-4, полиэтилен и другие.

Керамические материалы. В соответствии с ГОСТ 5458—57 все керамические материалы, независимо от химического состава, по физическим характеристикам делятся на семь классов.

Материалы I, II, III классов отличаются различными значениями диэлектрической проницаемости и температурного коэффициента диэлектрической проницаемости и предназначены для изготовления керамических конденсаторов.

Свойства и область применения керамических материалов IV, V, VI и VII классов приведены в табл. 2.1

Материалы для литых деталей. В производстве радиоаппаратуры наибольшее распространение получили алюминиевые и магниевые сплавы, обладающие хорошими литейными свойствами, малым удельным весом, хорошей сопротивляемостью нагрузке. К числу указанных сплавов относятся:

1) АЛ2 (применяется для изготовления установочных деталей);

2) АЛ4 (используется для крупных нагруженных деталей);

3) АЛ8 (применяется для ответственных деталей несложной формы, работающих При ударных нагрузках),

4) АЛ9 (употребляется для тонкостенных деталей сложной формы);

5) МЛ4 (используется для деталей, испытывающих статические и динамические нагрузки);

ё) МЛ5 (применяется для высоко нагруженных деталей).

31. Классификация покрытий. По назначению все покрытия делятся на следующие группы:

а) защитные, предназначенные для защиты от коррозии деталей, эксплуатируемых в легких, средних, жестких и морских условиях;

б) защитно-декоративные — для декоративной отделки поверхности с одновременной защитой от коррозии;

в) специальные — для придания поверхности специальных свойств (повышенной электропроводности, твердости и т. д.).

32.По виду покрытия делятся на металлические и неметаллические. По способу нанесения — на гальванические и химические. К металлическим относится покрытие детали слоем другого металла (например, цинка). Пример неметаллического покрытия — оксидная пленка на поверхности металла.

К группе неметаллических относятся также лакокрасочные покрытия, которые применятся для поверхностей» не требующих точных допусков и посадок, электропроводности при механических соединениях, не предназначенных для сварки и пайки и не подвергающихся значительным механическим воздействиям.

Коррозия металлов и физика защитных свойств металлических покрытий. Коррозией называется разрушение металла вследствие его химического или электрохимического взаимодействия с окружающей средой. При эксплуатации материал детали взаимодействует с кислородом воздуха и окисляется им. Процесс разрушения металла идет более интенсивно во влажной атмосфере: различные газы, загрязняющие воздух, реагируя с водой, образуют вещества, которые воздействуют на поверхность металла и разрушают его.

Одной из причин быстрого разрушения металлов является контактная коррозия, которая возникает при воздействии влаги на место соединения двух разнородных металлов. Влага с содержащимися в ней газами н солями различных веществ образует электролит. Разнородные металлы при взаимодействии с электролитом по-различному отдают ему свои электроны. Таким образом, в результате взаимодействия двух разнородных металлов и электролита образуется элементарный короткозамкнутый гальванический элемент и по детали текут токи, величина которых зависят от разности электродных потенциалов двух металлов. При этом металл, имеющий более отрицательный потенциал, ведет себя как анод в ванне и разрушается. При воздействии влаги в первую очередь будет разрушаться металл покрытия, а основной металл детали разрушаться не будет. Такое покрытие, называемое анодным, хорошо защищает материал детали от коррозии.

Выбор покрытия. При выборе покрытия для детали необходимо учитывать следующие факторы:

а) условия эксплуатации (Л, С, Ж, М);

б) коррозийную устойчивость материала детали при данных условиях эксплуатации;

в) допустимые и недопустимые гальванические пары,

г) механические, электрические и другие свойства материала покрытия.

33. Цинкование - это процесс диффузионного насыщения поверхности детали (для стальных деталей с целью повышения коррозионной стойкости). К методам цинкования металла относятся: горячее цинкование (цинкование погружением), цинкование в порошке цинка, цинкование в парах цинка. Кроме этих методов используется электролитическое цинкование, металлизация напылением и нанесение цинкосодержащих красок.

Цинкование металла - это процесс нанесения цинка на поверхность металла или сплава при помощи специального гальванического оборудования. Целью цинкования металла является повышение его коррозионной стойкости. Коррозионная стойкость – это способность металла или сплава сопротивляться коррозионному воздействию среды, которое влечёт за собой изменение внешнего вида поверхности металла, изменение его микроструктуры и др. Повышение коррозионной стойкости при цинковании металлических деталей достигается за счет двух химических процессов: 1) цинк, по отношению к железу является электроположительным металлом и предотвращает коррозию поверхности детали, 2)под воздействием атмосферной влаги на оцинкованной поверхности стальной детали образуется слой карбонатов и оксидов цинка, которые оказывают защитное действие.

Кадмирование применяют для защиты от коррозии деталей машин и приборов, эксплуатируемых в закрытых помещениях; для покрытия электрических контактов, так как кадмий поддаётся пайке и обладает низким контактным сопротивлением; для покрытия различных деталей(пружин, крепежа и др), работающих в условиях морского климата.

Кадмированное покрытие может быть использовано в качестве подслоя при цинковании, для декоративного покрытия деталей.

Наиболее известными являются гальванические покрытия сплавами кадмий-никель, кадмий-олово и кадмий-цинк. Первое гальваническое покрытие применяют для декоративных целей, второе для улучшения пайки и свинчиваемости деталей, а третье для повышения коррозионной стойкости изделий, эксплуатируемых в производственной атмосфере.

Кадмиевые покрытия наносят на сталь, медь, алюминий и их сплавы. В качестве подслоя используют медь, латунь или никель. В зависимости от условий эксплуатации минимальная толщина кадмиевых покрытий колеблется в пределах 6-24 мкм.

Никелирование

Покрытие никелем применяют в различных отраслях промышленности, как в качестве подслоя, так и самостоятельно для защитно-декоративных и специальных целей. Покрытие никеля характеризуется твердостью, значительной коррозионной стойкостью и хорошей отражательной способностью, удельным электросопротивлением.

Никелевые покрытия наносятся на медь, железо, и их сплавы, а также на титан, вольфрам и другие металлы. При никелировании стальных деталей наносят подслой меди. Покрытия никелем могут быть блестящими, износостойкими, черными.

Для защитно-декоративной и декоративной отделки изделий и деталей машин часто применяется матовое или блестящее никелирование. Такое покрытие обеспечивает защиту изделий в условиях повышенных температур и в агрессивных средах (щелочи, некоторые кислоты).

Никелирование используется, например, для покрытия деталей химической аппаратуры, автомобилей, велосипедов, медицинского инструмента, приборов, предметов домашнего обихода, измерительного инструмента, клише, стереотипов, а также деталей, эксплуатируемых с небольшими нагрузками в условиях сухого трения, и т.д. Никелевые покрытия с течением времени несколько теряют свой первоначальный блеск. Поэтому часто слой никеля покрывают более стойким слоем хрома.

Наиболее распространены электролитическое и химическое никелирование:

Химическое никелирование несколько дороже электролитического, но обеспечивает возможность нанесения равномерного по толщине и качеству покрытия на любых участках рельефной поверхности при условии доступа к ним раствора.

34. Меднение

Покрытие медью обычно применяют как подслой при многослойных по¬крытиях декоративного характера — никелирование, хромирование, серебрение, золочение. Применение медного под¬слоя позволяет получать лучшее сцепление между конечным покрытием и изделием.

Покрытие медью для антикоррозийных и декоратив¬ных целей применяют редко, так как на воздухе медь легко окисля¬ется и теряет цвет и блеск.

Меднение производят цианистыми или нецианистыми электролитами.

Медные покрытия из цианистого электролита применяют при глубокой вытяжке как подслой на стальных, латунных и бронзовых деталях, работающих при повышенной температуре или подвергающихся горячей пайке.

Цианистый электролит применяют также для получения блестящих медных покрытий под никель (при трёхслойном покрытии медь-никель-хром).

Гальванические покрытия сплавами на основе меди:

Покрытие сплавом медь-цинк (латунь) - характеризуются хорошим сцеплением с металлами и резиной и применяются в качестве основного покрытия в декоративных целях и при обрезинивании стальных изделий, а также в качестве подслоя при никелировании деталей из алюминия и его сплавов, цвет латунных покрытий от розоватого до серо-зелёного и зелёного;

Покрытие сплавом медь-молибден – применяют для термостойких покрытий.

Хромирование

Электрически осажденный хром обладает рядом ценных свойств: высокой твердостью, износоустойчивостью, термостойкостью и химической устойчивостью.

Хром обладает большой стойкостью против воздействия многих кислот и щелочей: он нерастворим в растворах азотной и серной кислот, в соляной и горячей серной кислотах легко растворяется, на воздухе и под действием окислителей пассивируется – на его поверхности образуется тонкая окисная пленка. Хром положительный потенциал и не обеспечивает при наличии в покрытии пор электрохимической защиты от коррозии стальных деталей.

Хромирование деталей применяют в следующих случаях:

1. Для защитно-декоративных целей. Хромовое покрытие с подслоем меди и никеля хорошо защищает сталь от коррозии, придавая изделиям красивый внешний вид. Защитно-декоративному хромированию подвергают детали автомобилей, велосипедов, приборов и т.п.

2. Для увеличения отражательной способности. Отражательная способность хромового покрытия уступает лишь отражательной способности серебра и алюминия, однако вследствие более высокой стойкости против окисления отражательная способность хрома

более стабильна. Хромовое покрытие поэтому широко используется в производстве зеркал, отражателей, прожекторов.

3. Для увеличения износоустойчивости. Хромирование с этой целью используется в инструментальном производстве при отделке мерильных инструментов, фильер для волочения металлов и т.п. Большой эффект дает хромирование штампов и матриц при изготовлении различных изделий из резины, пластмасс, кожи, стекла. В этом случае хромовое покрытие не только обеспечивает износостойкость, но также исключает налипание прессуемых материалов к поверхности матриц. Хромовое покрытие значительно снижает смачиваемость стенок форм расплавленным стеклом или металлом.

Лужение.

Лужение - процесс покрытия металлических изделий оловом.

Особенностью олова и оловянных покрытий является его сравнительно высокая стойкость в большинстве органических кислот и органических соединений, а также безвредность соединений олова для человеческого организма.

Чтобы предотвратить окисление поверхности детали из меди и её сплавов, которое значительно затрудняет пайку, применяют химическое лужение. После лужения детали промывают холодной а затем горячей водой по 0,5 минуты, а затем сушат при температуре 80-100 градусов Цельсия и контролируют внешний вид и сплошность осадка(качество покрытия). Основная задача такой проверки - нахождение возможных дефектов покрытия, таких как: матовые пятна из-за неравномерного травления деталей перед покрытием, слишком тонкое покрытие либо его отсутствие при истощении раствора и плохой подготовке детали или слишком интенсивном перемешивании раствора.

Для лужения (покрытия оловом) используют кислые и щелочные электролиты.

35. ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ ИЗОЛЯЦИИ ПРИБОРОВ

ОТ ВИБРАЦИИ И УДАРОВ

Амортизация приборов, блоков и узлов является основным способом их защиты от воздействия внешних сил, вызывающих динамические перегрузки (при вибрации мест крепления приборов (фундаментов), при ударной тряске и резком изменении скорости во время транспортировки или при прямых ударах, непосредственно воспринимаемых фундаментом).

В приборах, не защищенных от вибрации и ударов, возникающие перегрузки обычно вызывают поломку деталей несущей конструкции или выход из строя электрических элементов.

Для защиты приборов от воздействия больших ускорений целесообразно использовать средства амортизации, поглощающие энергию колебательной системы или энергию удара. Таким средством может быть упругое тело (амортизатор), размещенный между источником колебаний (фундаментом) и прибором.

Прибор, амортизатор и источник колебаний, механически связанные между собой, образуют колебательную систему.

Амортизаторами могут быть снабжены отдельные узлы, блоки и приборы, в приборах, содержащих относительно небольшое количество конструктивных элементов, нуждающихся в защите, целесообразно амортизировать только эти элементы и узлы, скомпонованные из них. При большом количестве конструктивных элементов, требующих защиты от вибрации и ударов, амортизируют отдельные блоки и приборы.

Выбор того или иного способа амортизации определяется характером и направлением действующих на прибор возмущающих сил (частота и амплитуда колебания, сила и продолжительность удара и т.д.) и степенью необходимой изоляции прибора от них. Важно также выбрать конструкцию, которая наилучшим способом отвечает требованиям данного прибора.

36. Выбор амортизаторов

Из всех существующих в технике амортизаторов, предназначенных для изоляции от вибрации шумов и ударов, преимущественное распространение в радиотехническом приборостроении получили приборные амортизаторы (таблица 1).

В колебательной системе могут возникнуть вредные явления резонанса. При этом значительно увеличивается амплитуда колебания, а величина перегрузки возрастает до критической. Это явление неизбежно вызывает всевозможные поломки амортизационной аппаратуры и может привести к разрушению амортизаторов и к срыву прибора с фундамента. Чтобы избежать этого, при подборе амортизаторов особое внимание обращают на значение их собственной частоты, которая должна лежать за пределами диапазона частот действующей вибрации фундамента.

Соединять амортизаторы друг с другом в колебательной системе одного прибора можно параллельно и последовательно.

При параллельном соединении, когда прибор установлен на нескольких параллельно установленных амортизаторах, жесткость системы амортизации увеличивается. При этом общий коэффициент упругости системы К будет определяться суммой коэффициентов упругости отдельных амортизаторов:

38. Герметизация (ГР) — обеспечение практической непроницаемости корпуса РЭА для жидкостей и газов с целью защиты ее элементов и компонентов от влаги, плесневых грибков, пыли, песка, грязи и механических повреждений.

Различают индивидуальную, общую, частичную и  полную  ГР.

Индивидуальная ГР   допускает замену  компонентов РЭА при выходе их из строя и ремонт И. При общей ГР (она проще и дешевле индивидуальной) замена компонентов и ремонт возможны только при демонтаже герыокорпуса, что может вызвать затруднения. Выбор вида ГР зависит от срока службы РЭА, Если он мал и отсутствует необходимость в уходе, то целесообразно герметизировать все изделие (И). В противном случае герметизируют компоненты или РЭА в целом.

Для частичной ГР РЭА применяют пропитку, обволакивание и заливку как компонентов, так и РЭА лаками, пластмассами или компаундами на органической основе. Они, как правило, не обеспечивают герметичность в течение длительного времени.

Практически   полная   защита РЭА от проникновения воды, водяных паров и газов  достигается при использовании металлов, стекла и керамики с достаточной степенью непроницаемости  Наиболее распространенные способы такой ГР — применение    металлических корпусов с   воздушным, газовым (редко жидкостным) заполнением. Часто РЭА располагают в разъемном герметичном корпусе, который затем заполняют сухим воздухом либо инертным газом при атмосферном или   повышенном   давлении, после чего корпус запаивается. Газовое заполнение не ограничивает рабочую температуру,  предотвращает окисление смазки движущихся частей, понижает вероятность образования дуги между контактами реле,   переключателей,  улучшает тепловой режим компонентов (по сравнению с заполнением компаундами) благодаря охлаждению конвекцией газа. Недостатки разъемного герметичного корпуса: повышенные требования к механической прочности, трудность выполнения и  контроля  надежного разъемного гермосоединения. Преимущество — относительно   легкий доступ к  компонентам  РЭА.

При размещении РЭА в неразъемном (паяном или сварном)  корпусе существенно затрудняется доступ к компонентам при облегчении конструкции гермокорпуса.

Важным фактором повышения эффективности ГР являются лакокрасочные, гальванические и химические покрытия пропитывающих, обволакивающих и заливочных материалов, металлических гермокорпусов,

Пропитка — процесс заполнения изоляционным   пленкообразующим материалом пор и малых  зазоров в компонентах РЭА с целью увеличения их электрической и механической (зашита от   повреждений) прочности, влаго-, нагрево-  и химо- стойкости.

Пропитке подвергаются моточные изделия   (трансформаторы,  дроссели, катушки), детали из волокнистых и пористых материалов (каркасы катушек монтажные колодки и т. д.). Пропитка и сушка выполняются при нормальном (или повышенном) атмосферном давлении или под  вакуумом. Наилучшие результаты лает чередование вакуума и повышенного давления

Особенности конструкций пропитываемых изделии

Конструкция моточных   изделии должна обеспечивать хороший доступ пропиточного состава внутрь И.  Электрические выводы следует выполнять шинами из меди или латуни с антикоррозионным покрытием (лужение или серебрение), одножильным проводом типа ПЭВ, гибкие - теплостойкими     проводами.

Пайка элементов  моточных И производится припоями, температура плавления которых превышает температуру полимеризации нропитичного  материала не менее, чем на 35...45 град. Нельзя применять пропитанные лаком электро-изоляционные   материалы:   лакоткань, хлопчатобумажные   (липоксиновые) и хлорвиниловые трубки и фибру. В многослойных обмотках (с числом слоев более 4) применяется микалентная бумага, стеклоткань и другие легкопропитывяемые материалы. Сердечники из феррита и пермаллоя, а также катушки с обмоткой из провода d < 0,08 мм необходимо защищать от воздействия напряжений (возникающих при полимеризации пропиточных  материалов), которые значительно уменьшают  сердечника и ухудшают параметры трансформатора. Для этого рекомендуется использовать   прокладки из термостойких резин и специальные контейнеры , компаунды на основе кремний-органического каучука типа «Виксинт У-1-18» и геоколовые герметики типа УТ-34.

Основные свойства пропиточных материалов и рекомендации по их применению

При выборе материалов для пропитки необходимо учитывать нейтральность к элементам пропитываемого И, нетоксичность, влаго- и нагревострйкость.

При   использовании   пропитки и заливки для И, работающих в среде с Т = 313 К и Вл 90...98% для многослойных обмоток открытого типа, индекс 1 (в кружке), после трехкратной пропитки наносят дополнительное защитное эмалевое покрытие   При двухкратной пропитке и защитном эмалевом покрытии 11 работоспособно при 293 К и Вл до 98%. При однократной пропитке и защитном   эмалевом   покрытия  Т = 293 ± 5 К и Вл 65%.

После пропитки для  повышения влагостойкости используют заливку и обволакивание. Особенностью заливки  ферритовых   и полупроводниковых деталей (индекс 3) является применение компаунда ЭЗК-6 без наполнителя.

Обволакивание — процесс   образования  покровных оболочек на поверхности   И, предназначенных для кратковременной работы в условиях воздействия влаги. Обволакиванию может предшествовать пропитка.

Заливка — процесс   заполнения изоляционным материалом свободного пространства  между узлом и стенкой защитного корпуса. Изделия без корпуса заливают в специальной форме. При помощи заливки можно нанести   защитный слои компаунда на поверхность узлов РЭА заполнить зазоры и т. п. Заливка выполняется при нормальном, повышенном  давлении  или под вакуумом  Наилучшие результаты дает чередование вакуума и повышенного  давления.   Заливка узлов РЭА, кроме защиты от метеорологических факторов, позволяет получить И с точными геометрическими размерами и высокой чистотой обработки поверхности, повышает механическую прочность.

Широкое   распространение эти методы защиты И получили благодаря простоте    технологического процесса и минимального расхода материалов. По степени обеспечения влагостойкости обволакивание уступает заливке.

Обволакивание, пропитка и  заливка не заменяют полную герметизацию, так как не исключают проникновение влаги внутрь изделия. Слабым местом являются выводы, вдоль которых образуются капилляры на границе соприкосновения материалов с разными температурными  коэффициентами  линейного расширения (ТКЛР

39. ЦВЕТОВАЯ ГАММА ПРИБОРА

Для удобства работы оператора необходимо выбирать цветовую гамму при отделке и рационально освещать как сами приборы, так и помещения, предназначенные для их установки.

При этом необходимо руководствоваться физиологическими законами наиболее благоприятного восприятия глазом человека цветовых и световых ощущений.

Быстрота считывания в большинстве случаев определяется контрастностью между фоном панели или шкалы, с одной стороны, и цветом нанесенных на них цифр, надписей, делений и указателей (стрелок) – с другой. Быстрота, с которой человек реагирует на сигналы, говорящие о необходимости исполнения тех или иных переключений, также во многом зависит от цветовой маркировки органов управления по различным режимам работ.

Цвет является важным средством решения и ряда других вопросов. Так, цвет можно использовать в интересах техники безопасности, чтобы сосредоточить внимание оператора, или в интересах эксплуатации, чтобы обеспечить быструю реакцию на наиболее важный сигнал. Кроме того, цветом и интенсивностью его тона можно вызвать различные физиологические ощущения: теплоты или холода, напряженности или спокойствия, заметности или скрытности. Окраска в определенный цвет придает предметам впечатления: тяжести или легкости, отступающей или выступающей плоскости, гладкой или фактурной поверхности.

Например, синие или зеленые тона вызывают чувства прохлады, красные и оранжевые чувства теплоты. Контраст между  тяжелыми (черный и красный)  тонами окраски верхней части прибора и “легкими” (светлыми) тонами окраски нижней его части создает угнетающую напряженность у оператора, и наоборот, окраска верней части в “легкие” тона, а нижней – в тяжелые создает спокойную уверенность в устойчивости аппаратуры и впечатление свободного размещения в малом пространстве. Плоскости, окрашенные в светлые тона, кажутся больше таких же плоскостей, окрашенных в темные тона.

Красный цвет обычно “бросается” в глаза. Он обладает свойством “заметности”, которая возрастает при увеличении интенсивности окраски.

Тяжесть” цвета зависит от его интенсивности: чем светлее оттенок цвета, тем легче” он кажется. Детали, окрашенные в более темные и интенсивные цвета, кажутся более тяжелыми (окраска фундамента, панелей и т.д.).

Цвет окраски часто определяет характер прибора или его назначение.

Выбор для окраски того или иного цвета или его тона обычно диктуется практической целесообразностью. Медицинская аппаратура, например, окрашивается в белый цвет, на фоне которого легко обнаружить пыль и грязь; кроме того, этот цвет хорошо гармонирует со светлой окраской процедурных и операционных помещений.

Разные приборы лабораторной и студийной аппаратуры часто окрашивают в различные цвета: панели и щиты – в светло-сиреневый; каркасы и боковые стенки – в вишневый; фундамент – в черный; внутренние поверхности и размещенные в корпусах элементы – в кремовый (цвет слоновой кости).

Морскую аппаратуру обычно окрашивают в серый или светло-серый цвет, полевую аппаратуру – в зеленый (защитный) или серый цвет; промышленную аппаратуру – в различные цвета, которые выбираются в соответствии с окраской помещения и размещенного оборудования.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

28840. Развитие экспериментальной психологии в дореволюционной России 73.69 KB
  Развитие экспериментальной психологии в дореволюционной России. Формирование современной объективной психологии было основной целью которой посвящены практически все сочинения Введенского. Главный свой труд он так и назвал – Психология без всякой метафизики 1917 подчеркивая этим и необходимость и возможность построения объективной психологии. Работы Введенского имели большое значение для отечественной психологии соединяя воедино европейскую и российскую традиции в понимании задач и предмета психологии а также различных способов...
28841. Развитие отечественной психологии в 20-40-е годы ХХ века 51.5 KB
  Развитие отечественной психологии в 2040е годы ХХ века Октябрьская революция оказала значительное влияние на развитие российской науки в целом и психологии – в частности. С другой стороны молодое Советское государство начало последовательно оказывать помощь психологической науке – создаются институты с исследовательскими лабораториями Двадцатые годы стали временем рождения советской психологии.задачи психологии: 1. вычленяются два основных методологических принципа марксистской психологии: материализм психика продукт деятельности...
28842. Педология в Советской России: основные направления работы достижения 44.5 KB
  Генетический принцип означал принятие во внимание динамики и тенденции развития. Ребенка можно изучать лишь с учетом его социальной среды которая оказывает влияние не только на психику но часто и на антропоморфические параметры развития. Наука о ребенке должна быть не только теоретической но и практической Общие моменты развития педологии В россии начала распространяться в нач 20 в. Разница между этими подходами была не только во взглядах на роль наследственности и среды но и насколько биологические механизмы лежащие в основе психического...
28843. Культурно-историческая теория Л.С. Выготского 48 KB
  Филосовская основа – Марксизм: Считалось что Человек – природное существо но его природа социальна и поэтому человека его психику новообразования нужно рассматривались как продукт общественноисторического развития. Только в процессе общественной жизни человека возникли сложились и развились его новые потребности а самые природные потребности человека в процессе его исторической развития изменились. С точки зрения динамики развития он разделил детство на критические и литические периоды дав качественную характеристику кризисов....
28844. Психологическая теория деятельности. Виды деятельности 44 KB
  Психологическая теория деятельности. Виды деятельности. Именно он первым из психологов поставил вопрос о необходимости психологического изучения деятельности и человека как деятеля как субъекта деятельности ввёл в психологических обиход сам термин деятельность. Анализируя психологическое содержание поведенческого акта деятельности; действия он предпочитает рассматривать его с позиций известной бихевиористической схемы S – R.
28845. Развитие детской и дифференциальной психологии в советской России 66 KB
  привели к необходимости развития отечественной науки. Басов заложил основы нового понимания механизмов психического развития которые были развиты в концепции Выготского. Выготский впервые перешел от утверждения о важности среды для развития к выявлению конкретного механизма этого влияния среды который собственно и изменяет психику ребенка приводя к появлению специфических для человека высших психических функций ВПФ. При этом знаки будучи продуктом общественного развития несут на себе отпечаток культуры того социума в котором растет...
28846. История психологии как наука 52 KB
  История психологии как наука Предмет История психологии – это особая отрасль знания имеющая собственный предмет. Его нельзя смешивать с предметом самой психологии как науки. В истории психологии изучается не сама психическая реальность а представления о ней какими они были на разных этапах развития науки. История психологии описывает и объясняет как эти факты и законы открывались.
28847. Психологические учения античности 66 KB
  Психологические учения античности Понимание души в донаучных представлениях о переселении душ орфической и тотемной религии их влияние на античную психологию: понятия анимизма гилозоизма. Деятельность животного или человека объясняется присутствием этой души а его успокоение во сне или в смерть ее отсутствием; сон или транс временное а смерть постоянное отсутствие души. анима душа дух одухотворение окружающего мира утверждение что за всеми явлениями реальности живыми и неживыми стоят духи души. Начало понимания связи...
28848. Характеристика психологических учений средневековья 67 KB
  Главное качество души – единство ввёл принцип холизма душа и разум едины. Бог – поставляет в мировой разум идеи – душа получает идеи и передает человеку в материю – материя чувственный мир. Душа – производит все живые существа вдохнув в них жизнь. Душа человека находится в связи с Душой божественной и чувственным миром.