43257

Схема для живлення переговорного пристрою

Курсовая

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Аналізуючи ці схеми, можна впевнитися, що дана схема є найбільш актуальною у розробці, порівняно з її аналогами, приведеними нижче. Схема, що розробляється, призначена для живлення, як потужної так і малопотужної апаратури, залежно від максимально допустимого рівня пульсації на вході. З точки зору схемотехнічного проектування виробу, дана схема є найбільш простою, так як має найменшу кількість елементів, та не має потужних елементів схеми, які присутні в двох аналогічних схемах.

Украинкский

2013-11-04

624.5 KB

4 чел.

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

СВІТЛОВОДСЬКИЙ  ПОЛІТЕХНІЧНИЙ  КОЛЕДЖ

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

з дисципліни:˝Проектування РЕА˝ та ˝Технологія виробництва РЕА˝

                                                                              Виконав: студент

                                                                               Групи ТОР-08д

                                                                                       

                                           

м. Світловодськ 2011р.

ВСТУП

Темою для даного курсового проекту є схема автора Г. Сауріді, приведена в журналі «РАДИОМИР 2008 №6». Схема призначена для живлення переговорного пристрою, використовується в домашніх умовах.

Сьогодні жоден працездатний радіопристрій не може обійтись без блоку живлення. Він являє собою систему, яка складається з понижуючого трансформатора і випрямляча, який, перетворюючи змінну напругу первинного джерела живлення в постійну іншої величини,віддає її для споживання конкретному радіопристрою.

Випрямляч є статичним перетворювачем змінного струму в постійний. Перевагою випрямляча, є висока надійність, невеликі розміри, високий коефіцієнт використання, простота конструкції.

Блок живлення, що проектується, відноситься до джерел вторинного електроживлення. В ньому застосовується інтегральний стабілізатор, який забезпечує менший рівень пульсації вихідної напруги, а також мала кількість електроелементів, отже схема має просту схемотехнічну конструкцію, що полегшує її виготовлення й простоту використання.

Виходячи з вищесказаного, актуальним є питання розробки даного блоку живлення.

1 ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА

1.1 Перелік технічних вимог

Електричні вимоги

- напруга первинного джерела живлення                                   - 220В;

- частота живлюючої мережі                                                        - 50Гц;

- струм споживання, не більше - 0,5А;

- вихідна напруга,  не більше                                                       - 30В;

- рівень пульсації вихідної напруги, не більше                          - 0,2В;     

- струм навантаження, не більше                                                - 0,3А;

- вихідна потужність                                                                     - 9Вт;

                             Конструктивно-технологічні вимоги

- категорія апарату - наземна;

- група апарату – побутова, стаціонарна;

- форма корпусу - прямокутна;

- метод компановки - функційно-вузловий;

- основний тип монтажу - друкований;

- робоче положення – горизонтальнее;

- матеріал корпусу – пластмасса термопластична;

- габаритні розміри виробу – 55х72х189          

- програма випуску - 30000 од. ;

- с ередне напрацювання на відмову, не менше - 5000 год. ;

- колір корпусу - чорний;

- тип індикації - світлодіод;

- коефіціент використання міді, не менше – 0,3 ;

- коефіціент заповнення об’єму, не більше  - 0,3;

- коефіціент заповнення друкованої плати, не менше - 0,4;

- коефіціент автоматизації технологічних процесів, не менше - 0,7 ;

- коефіцієнт стандартизації, не менше – 0,9;

- вміст дорогоцінних металів – ні;

- спосіб підключення до первинного джерела живлення - штепсель;

- спосіб підключення блока живлення до виробу – роз’єм ;

- трудоємність виготовлення - не більш 5/год. ;

 

Умови експлуатації

- місце експлуатації – закрите приміщення;

- діапазон робочих температур -   +10...+35 С ;

- атмосферний тиск, не більше  – 104.5 кПа;

- відносна вологість повітря при t=35 C,не більше 80% .

1.2 Огляд аналогічних схем

На сьогодні існує багато схем блоків живлення. Схема, що розробляється,  зображена на рисунку 1.1 , а її аналоги  --  на рисунках 1.2 та 1.3

Аналізуючи ці схеми, можна впевнитися, що дана схема є найбільш актуальною у розробці, порівняно з її аналогами, приведеними нижче. Схема, що розробляється, призначена для живлення, як потужної так і малопотужної апаратури, залежно від максимально допустимого рівня пульсації на вході.       З точки зору схемотехнічного проектування виробу, дана схема є найбільш простою, так як має найменшу кількість елементів, та не має потужних елементів схеми, які присутні в двох аналогічних схемах.

Технічні вимоги  схеми, що розробляється та її аналогів  зводимо в

порівняльну таблицю 1.1

    

Таблиця 1.1

№ п/п

    Параметр

Мал. 1.1

Мал. 1.2

Мал.1.3

1

Напруга живлення

220В

220В

220В

2

Струм   навантаження

0,3 А

0,2 А

0,2 А

3

Вихідна напруга

30В

12В

12В

4

Ланцюг індикації:

- вхідного кола

- вихідного кола

існує

існує

не існує

існує

не існує

не існує

5

Вихідна потужність

9 Вт

1,2 Вт

6 Вт

6

Рівень пульсації вихідної напруги

не більше

0,2 В

не більше

0,1 В

0,8В

7

Регулювання вихідної напруги

існує

не існує

існує

8

Кількість елементів схеми

15

10

14

9

Наявність запобіжника

існує

існує

не існує

Аналізуючи схему, що розробляється, та схеми,аналогічні даній, бачимо, що дана схема має певні переваги перед її аналогами.

Перевагою схеми є те, що в ній присутній інтегральний стабілізатор напруги DA1, який дає змогу застосовувати на вході фільтр меньшого номіналу, а також він забезпечує меньший рівень пульсації вихідної напруги, наявність індикації у вхідному колі, яка сигналізує про справність трансформатора .

До недоліків аналогіних схем можна віднести те, що в приведених схемах  неможливо регулювати вихідну напругу, малий рівень вихідної напруги (рис. 1.2);  відсутність запобіжника, відсутність будь якої індикації як у вхідному, так і в вихідному колах.

Рисунок 1.1 Стабілізований блок живлення на 30 В

Рисунок 1.2 Блок живлення на 12В

Рисунок 1.3 Блок живлення на 12 В

2 ФУНКЦІЙНЕ ПРОЕКТУВАННЯ

2.1 Призначення та принцип дії

Блок живлення, схема якого розробляється, призначений для живлення переговорного пристрою, а також може використовуватись для живлення інших пристроїв, напруга живлення яких відповідає вихідній напрузі даного блоку живлення.

Принцип дії семи полягає у перетворенні електричної енергії з одного виду в інший.

2.2 Опис структурної схеми

Структурна схема прибору складається з 7 основних елементів і зображена на рисунку 2.1. Принцип дії та опис вузлів наведено нижче, відповідно до проходження сигналу.

  •  ВХІДНЕ  КОЛО – складається з понижуючого трансформатора  Т1, запобіжника FU1, тумблера SA1 та штепселяXP1.
  •  КОЛО  ІНДИКАЦІЇ – складається зі світлодіода HL1 та резистора R1.
  •  ПОПЕРЕДНІЙ  ЗГЛАЖУЮЧИЙ  ФІЛЬТР – конденсатор C1.
  •  ВИПРЯМЛЯЧ  СТРУМУ – діодна збірка VD1.
  •  ЗГЛАДЖУЮЧИЙ ФІЛЬТР – конденсатор С2.
  •  СТАБІЛІЗАТОР  НАПРУГИ – складається з інтегрального стабілізатора напруги DA1, конденсатора С3 і подільника напруги R2,R3.
  •  КІНЦЕВИЙ  ЗГЛАДЖУЮЧИЙ  ФІЛЬТР – конденсатор С4.

2.3 Опис схеми електричної принципової

З первинного джерела живлення, через ХР1, SA1, FU1,напруга поступає на понижуючий трансформатор Т1, який  знижує рівень напруги з 220В до 35В, HL1 сигналізує про наявність напруги у вторинній обмотці Т1. Далі, через конденсатор С1, напруга поступає на випрямляч VD1. Потім випрямлений струм, через згладжуючий конденсатор С2 поступає на інтегральний стабілізатор DA1 і конденсатор С3. Після чого напруга поступає на подільник вихідної напруги R2,R3 і, через конденсатор С4 – на роз’єм  XS1. Схему електричну принципову представлено на рисунку 2.2

Рисунок 2.2 Схема електрична принципова

3.КОНСТРУКТИВНЕ ПРОЕКТУВАННЯ

3.1 Проектування друкованої плати.

3.1.1 Визначення габаритів друкованої плати.

Для розрахунку  габаритних розмірів друкованої  плати  необхідно врахувати  габаритні розміри елементів, які встановлюються на друковану плату.

Необхідні  дані  для розрахунку розмірів елементів приведені в    таблиці 3.1.


Таблиця 3.1

Назва

ел-та

К-ть

Розмір в мм.

Sел-та, мм2

ΣS, мм2

L

H(t)

B(D)

dвив

dотв

dотв пр

Lвст.

СП3-22

1

8

12

3

0.8

1,1

1,1

5

24

24

СП3-22-0,125

2

5

2

2

0.6

0.9

0,9

10

20

40

КР142 ЕН12

1

9

12

4

0.8

1.1

1,1

5

36

36

К50-35 - 63В

3

10

15

10

0.3

0.6

0,6

5

20

60

К10-17

1

10

6

5

0.5

0.8

0,9

10

50

50

ТR 1024/1

1

30

35

40

0.5

0.8

0,9

35

1400

1400

КЦ407А

1

20

6

20

0,6

0,9

0,9

15

400

400

Всього                                                                                                   2035

Установочна  довжина L уст. розраховується за формулою:

Lуст.=L+6вив.

Установочна площа елемента S ед.  розраховується за формулою:

S эд..= Lуст.

Проводимо розрахунок сторін друкованої плати:

Приймаю коефіцієнт заповнення друкованої плати Кзап =0,5 ;

тоді розрахункова площа друкованої плати:

Sдп=  ;                Sдп =  ≈ 4050 мм2

Габаритні орієнтовні розміри друкованої плати становлять 45Х90 мм , але, враховуючи що проектування друкованої плати має навчальний характер, розміри плати збільшено до 50Х100 мм.

Розрахунок провідникового рисунку.

Розрахунок  провідникового рисунка складається з розрахунку можливості проведення доріжки  у вузькому місці і визначення діаметру контактних майданчиків, ширини доріжок і відстані між ними.

Розрахунок ширини доріжок.

Ширина доріжок визначається, орієнтуючись по максимальному струму, що протікає в блоці, розрахунок ведеться для двох кіл схеми: кола мікросхеми DA1 та кола живлення схеми. Для розрахунку беремо провідники, в яких протікає струм з максимальним значенням. Максимальний струм, що протікає в колі  мікросхеми = 6мА. Ширину доріжок, враховуючи струм, що протікає через повздовжній  розріз доріжки, розраховується за формулою:

I= a * b * c   , де I – максимальний струм, що протікає в колі;

                        a – 15 А/мм.

                        b – товщина фольги печатної плати, мм

                        c – ширина доріжок, мм

При товщині фольги 35 мкм , ширина доріжок становитиме:

Розрахована ширина доріжок складає  0,012мм. З метою підвищення міцності провідникового рисунку, а також коефіцієнта використання матеріалу, ширину доріжок прийнято 0,25мм, що відповідає третьому класу міцності. Враховуючи прийняту ширину доріжок, обрано відстань між двома сусідніми доріжками, яка становитиме 0,25 мм. Враховуючи прийняту ширину, маємо запас по струму, який визначається за формулою:

     

де:  c – прийнята ширина доріжок, мм

      c1 – розрахована ширина доріжок, мм

Розрахунок діаметру контактних майданчиків.

Розрахунок діаметру контактних майданчиків проводиться згідно прийнятої ширини доріжок. Для установки елементів на плату використано  три типономінали  отворів (1,1; 0,9; 0,6).

Розраховуємо діаметр контактної площадки : Dк=Dотв+2b+c, де

b – необхідна мінімальна радіальна ширина контактної площадки;

с - коефіцієнт враховуючий впливання між центрової відстані зміщення фольги та інші фактори;

Для плат, які відносяться до 3 класу b = 0,2 мм, а с = 0,5мм; [1]

Dотв - діаметр отвору контактної площадки:

при Dотв= 0,6 мм²               Dк= мм²

при Dотв= 0,9 мм²              Dк=  мм²

при Dотв= 1,1 мм²              Dк= мм²

Розрахуємо ширину струмопровідної доріжки для частини керування за формулою:

, де:

а - товщина фольги на фольговому склотекстоліті, вибираємо зі стандартного ряду а = 35 мкм; [1]

b - ширина доріжки;

I - максимально працюючий струм, I = 1 A;

25 - коефіцієнт рекомендований [1];  

3.2 Визначення приєднувальних розмірів до друкованої плати.

Так як плата приєднується до корпусу виробу гвинтом М2, то необхідний діаметр отвору на платі під цей кріпильний гвинт згідно ГОСТ 11284-76 складає 2,4 мм, а згідно ГОСТ 7713-83 поле допуску, для отвору діаметром 2,4 мм, складає 250 мкн.

Таким чином максимальний діаметр отвору складає :

  Dотв=2,4+0,25=2,65

Відстань від курая плати до центру отвору (див. рисунок 6), визначається так:

мм, де:

dотв - діаметр отвору, (мм); b-товщина плати, (мм);

Так як крок координатної сітки складає 2,5 мм,то довжина l повинна бути кратна кроку 2,5 мм, вибираємо l = 5 мм.

                Рисунок 3.1 Відстань від краю плати до центру отвору.

Аналіз технологічності конструкції друкованої плати.

Однією з найважливіших характеристик, що впливають на точність, собівартість та якість РЕА, є технологічність конструкції.

Під технологічністю конструкції пристрою розуміють ряд властивостей, які проявляються при найменших затратах роботи, матеріалів, коштів і часу на технологічну підготовку виробництва, виготовлення, експлуатацію та  ремонт прибору. Вцілому технологічний виріб складається з технологічних  деталей та вузлів.

Для оцінки ступені використання стандартних і покупних виробів розрахуємо коефіцієнт стандартизації:

,

де:  - кількість стандартних виробів;

       - кількість покупних виробів;

      - загальна кількість елементів.

Розрахунок  коефіцієнта автоматизованого і механізованного монтажу виробу:

,

де:  - кількість  монтажних з’єднань, які можуть створюватись механізованим чи автоматизованим способами, тобто наявні механізми, обладнання чи технічний документ для виконання монтажних з’єднань;

      - загальна кількість  монтажних з’єднань.

Виробництво деталей найбільш  прогресивним методом визначає розрахунок  коефіцієнта  прогресивності  формування деталей:

де:  - кількість деталей (в штуках), виготовлених прогресивним методом формування (штамповкою, пресуванням, зваркою, пайкою);

       - загальна кількість деталей.

В даній конструкції елементи розположені  взаємно перпендикулярно і рівномірно.

Розроблений виріб характеризирується високою ремонтопридатністю, взаємозамінністю і контролепридатністю а також зручністю експлуатації.  

З наведених вище розрахунків коефіцієнтів технологічності  видно, що виріб є технологічним.

3.3 Розрахунок надійності.

Розрахунок проводимо згідно [2].Інтенсивність відмови елементів зводимо в таблицю 3.2

Таблиця 3.2

п/п

Тип елемента

Кіл-ть

Інтенсивність відмови одного елемента,λ•10-6     

Коефіцієнт навантаження,Кн    

Позиційний

номер

Кн•λ•10-6

1

Резистор

С2-23-0,125

3

0,0007

0,5

0,001

2

Конденсатор

1

0,2

0,7

0,14

3

Діодний міст

КЦ407А

1

0,7

0,7

0,49

4

Трансформатор

ТА-1

1

0,5

0,7

0,35

5

Пайка

51

0,001

0,4

0,02

6

Роз’єми

2

0,05

0,5

0,05

7

Елементи з’єднувальні

4

0,04

0,5

0,08

8

Плата

1

0,01

0,5

0,005

9

Провід з’єднувальний

13

0,012

0,5

0,078

10

Мікросхема

КР142ЕН12А

1

0,4

0,5

0,2

11

Вилка

ВД-1

1

0,04

0,5

0,02

12

Конденсатор

К50-35

3

0,012

0,7

0,024

13

Перемикач  ТВ2-1

1

0,05

0,5

0,025

14

Лампочка

1

0,5

0,7

0,35

15

Запобіжник ВПТ3 (10А)

1

0,05

0,7

0,035

16

Держак запобіжника ДВП4-4Т

1

0,09

0,1

0,009

17

Світлодіод

АЛ307КМ

1

0,005

0,7

0,0035

 

Інтенсивність відмови всіх елементів: λ=18,81*10-5

Визначаємо загальне напрацювання на відмову:

             (годин).

Припустимо, що даний блок живлення працює на добу 8 години, тоді за рік робочий час складає 5316 годин.

Розрахуємо можливу кількість років праці даного приладу:

Кількість років (роки)

За формулою Р(t)=1/еλt ,визначаємо надійність роботи приладу в залежності від часу Т, данні зводимо в таблицю 3.3

   Таблиця 3.3

Кількість годин, Т

Надійність Р(t)

200

0,91

400

0,85

600

0,75

800

0,68

1000

0,62

1200

0,57

1400

0,52

1600

0,47

1800

0,43

2000

0,39

2500

0,31

3000

0,24

4000

0,19

5000

0,14

5500

0,1

     За даним таблиці 3.3 будуємо графік надійності роботи приладу

    в залежності від часу, рисунок 3.2

Рисунок 3.2 Графік надійності роботи приладу в залежності від часу

3.4 Вибір та обґрунтування матеріалів конструкції.

Вибираючи матеріал основної конструкції, слід відмітити те, що матеріал повинен бути технологічним та економічно вигідним.

Виходячи з того, що програма випуску складає 30000 штук, основну конструкції невигідно робити з пластмаси, так як для неї знадобиться прес-форма, що невигідно з економічної точки зору. Виходячи з цього цілеспрямованим є застосування для основного конструктиву матеріалу не з пластмаси, а зі сталі.

Для даного конструктива матеріалом можна обрати вуглецеву

сталь, групи А, яка містить в своєму складі 0,3% вуглецю. Отже вибираємо сталь марки Ст3. Фізичні та механічні властивості сталі приведені в таблиці 3.4 [1]

     

Таблиця 3.4

Параметр

Модуль продольної пружності, кг/м

Модуль зрушення, кг/м

Платність,

Г/см

Температура

плавлення

ТКС

МПа

Ст3

2..2,2*10

7,9-8,5*10

1,87

1400-1530

11,006

380-400

Слід відмітити, що дана сталь має відносно низьку собівартість відносно з іншими марками сталі.

Виходячи з висловленого вище, використання даного матеріалу для виготовлення основної конструкції є технологічно та економічно вигідним.

Для захисту основної конструкції та надання їй декоративного виду, покриваємо її поверхню захисним покриттям типу Ц6хр - це цинкове покриття, яке захищає електрохімічно та механічно сталь від корозії, при експлуатації в атмосферних умовах, при температурі до +70˚ С. Для підвищення корозійної стійкості, цинкову поверхню піддають хромуванню, або фосфатуванню, для того, щоб підвищити корозійну стійкість. В нашому випадку цинкову поверхню піддають хромуванню. Цинкова поверхня витримує різні види механічної обробки, товщина покриття складає 6 мкм. Параметри покриття приведені таблиці 3.5

Таблиця 3.5

Вид покриття

Матеріал

деталі

Умови

Експлуа-тації

Товщина,

мкм

Позначення

Призначення

Цинкове

Сталь

Л

6-9

Ц6хр

Захист від корозії

Цинкове покриття рекомендується застосовувати з доповнюючим захистом  її, лакофарбу вальним покриттям, так як при старінні цинкове покриття здатне виділяти летучі агресивні речовини.

В якості лакофарбу вального покриття застосовуємо емаль ПФ 115 ГОСТ 6465-63, кольору “Білої ночі”, а маркірування наносимо емаллю ПФ115 ГОСТ 6465-63 чорного кольору, при цьому різкий контраст від світло білого до чорного кольору не буде втомляти очей користувача, та буде чітко виділяти надписи на пристрої.

ПФ115- пентофталева емаль, яка захищає матеріал від корозії та надає йому декоративного виду.

Друкована плата виготовляється з склотекстоліту фольгованого СФ-1-35-1,5 (ГОСТ 12652-73), який являє собою високоміцну слоїсту пластмасу. Цей матеріал володіє високою міцністю, пружністю, теплостійкістю, а також він добрий діелектрик, випускають у вигляді листів, товщиною 0,5...3 мм. Параметри фольгованого склотекстоліту приведені в таблиці 3.6

Таблиця 3.6

Наймену-

вання

Плотність

фольги, г/см

Водопог

линання

Tg кута діел. втрат

Елект.

міцність

Кв/мм

Діел.

Прони-кність

Ударна

В’язкість

Кг/м

Скло текстоліт СФ-1-35-1,5

1,6-1,8

0,05-0,1

0,01-0,1

10-12

7,5-8,0

50-200

В якості покриття на печатній платі використовуємо припой ПОС-61. Застосування цього матеріалу забезпечує належну механічну прочність, при пайці електроелементів з контактними площадками на печатній платі. Цей припой також застосовується в місцях пайки, де недопустимо, або небажано високий нагрів. На нашій схемі таким місцем пайки є пайка виводів ІМС КР142ЕН12. Електричні та механічні параметри ПОС-61, приведені в таблиці 3.7

Таблиця 3.7

Платність

г/см

Електро-

Опір,

Ом*мм/м

Тепло-провідність

Опір розриву

Ударна

В’язкість

Кгс*м/см

Темпер.

Плавлення,

С

8,5

0,139

0,12

4,3

3,9

190

3.5 Компоновка пристрою.

3.5.1 Внутрішня компоновка пристрою.

При компоновці РЕА слід передбачити можливість складання та розборку РЕА за допомогою простих гаїчних ключів та викруток, для чого повинен бути полегшений доступ до гвинтів, гайок, які кріплять схемні конструктивні елементи. Розміщати монтажні дроти, та конструктивні елементи повинно так, щоб запобігти можливості ушкодження їх паяльником при ремонті, та пошуку місць ушкоджень.

До шасі в вертикальному положенні кріпляться 3 опори які приварені до шасі, та до яких в горизонтальному положенні приєднується печатна плата 3-ма гвинтами М2, елементами вгору, які розташовані рівномірно на одній стороні, що виключає можливість її прогинанню.

На платі знаходяться два радіатори, які кріпляться двома гвинтами М2, та до яких прикріплюються транзистори та діоди, які потребують охолодження. Трансформатор на плату кріпиться власним кріпленням.

                             3.5.2 Зовнішня компоновка пристрою.

Пристрій має прямокутну форму з габаритами 55х72х155 мм. Пристрій складається з основи та кришки. На передній панелі розташовано два гнізда, тумблер для ввімкнення пристрою в робоче положення, та індикатор за допомогою якого інформується про роботу пристрою. Всі елементи на передній панелі розташовані з урахуванням зручності та простоти в експлуатації.

На зворотній стороні приладу на задній панелі розташовано утримувач запобіжника, та виходить шнур живлення.

Знизу також існує заземлюючий контакт, який кріпиться власним кріпленням до задньої панелі, та який призначається для заземлення металевого корпусу пристрою, від можливого короткого замкнення на ньому.

 

                          4. ТЕХНОЛОГІЧНЕ ПРОЕКТУВАННЯ

                   4.1 Обґрунтування вибору складання конструкції.

Для виготовлення кожної складової частини виробу, призначається відповідний технологічний процес. Складання даного виробу виконується на підприємстві з масовим типом виробництва, адже програма випуску складає 30000 шт.

Для визначення типу складання необхідно ознайомитись з структурою складання виробу. Структура виробу приведена на рисунку 4.1

Рисунок 4.1 Структура виробу приведена на рисунку.

Аналізуючи структуру виробу, вважаємо, що тип складання буде, складання з базовою деталлю. Ця структура дає можливість простежити, послідовність складання пристрою, що значно полегшує вивчення технологічного процесу, та забезпечує високу швидкість складання виробу.

4.2 Визначення типу технологічного процесу.

Технічне завдання передбачає розробку технологічного процесу операцій складання та монтажу. Перелік основних операцій надано в таблиці 4.1

 Таблиця 4.1

п/п

Найменування операції

Час операції, хв.

1

Комплектувальна

1

2

Підготовча

         2

3

Складальна

4,5

3.1

Встановлення стійок на шасі

1

3.2

Встановлення печатної плати на стійки

1

3.3

Встановлення трансформатора на плату

1

3.4

Встановлення передньої та задньої панелі

1

3.5

Встановлення гнізд

0,5

4

Монтажна

5

5

Випробувальна

2

6

Регулювальна

2

7

Контрольна

2

8

Транспортувальна

1

                                                           Загалом: 19,50 хв=0,33 год

Для складання та монтажу виробів РЕА, існує типовий технологічний процес, операції якого приведені в таблиці 4.2

Таблиця 4.2

п/п

Найменування операцій

1

Складання корпусу

2

Встановлення перемикачів, ручок та інш.

3

Підготовка дротів та кабелів

4

Встановлення блоків

5

Встановлення та монтаж джгутів блока

6

Контроль складання та монтажу

7

Регулювання та ремонт

8

Контроль регулювання

9

Термотренування та контроль

   

 Аналізуючи данні таблиці  приходимо до висновку, що всі операції складання та монтажу даного пристрою що розробляється, відповідають операціям типового технологічного процесу, тому розробляємо технологічний процес, на основі типового технологічного процесу.

                    4.3 Визначення технологічної собівартості.

 

Кількісним показником технологічності пристрою, який що розробляється є технологічна собівартість.

      Вона розраховується  за формулою:

            

ВП –відомість покупних виробів (таблиця 4.3 );

ВМ – відомість матеріалів (таблиця 4.3);

Соб – відомість обладнання на одиницю продукції (таблиця 4.4);

Сіо – відомість інструментів та оснастки на одиницю  продукції (таблиця 4.4);

Т – вартість праці робітника спрямована на виготовлення одиниці продукції.

Таблиця 4.3

п/п

Найменування

матеріалів

Кіл-ть

Вартість, один., грн.

Сумарна

вартість, грн

1

Припой

4,725 г

0,056

0,265

2

Флюс

133,6 гр

0,02

2,67

3

Спирт

150гр

0,02

       3,06

4

            Серветка ХБ

  2 шт

     0,05

       0,1

5

            Дріт НВ

0,15 м

     1,5

       0,15

                                                                                  Разом: 6,25 грн

                            Відомість покупних виробів

6

Резистор С2-23Н

2шт

0,06

0,12

7

Трансформатор

1 шт

10

10

8

Світлодіод АЛ307КМ

1 шт

0,15

0,15

9

Мікросхема КР142ЕН12

1 шт

1,6

1,6

10

Гніздо

2 шт

0,5

1

11

Вилка ВД-1-1

1 шт

1

1

12

Метиз

50 г

0,325

0,325

13

Тумблер ТВ2-1

1

1

1

14

Запобіжник ВПТ3 та його тримачДВП4-4Т

1

1,5

1,5

15

Шнур для живлення

0,5м

1

1

16

Конденсатор К50-35

3

0,5

1,5

17

Конденсатор К10-17

1

0,5

0,5

18

Діодний мост КЦ407А

1

1,15

1,15

19

Резистор підстроєчний СП3-22

1

3,6

3,6

20

Лампа розжарювання

1

0,5

0,5

                                                                                   Разом:24,95грн.

                                                                               Загалом:31,20 грн

Собівартість обладнання; Сіо – відомість інструментів та оснастки на одиницю  продукції та інструментів.

    Таблиця  4.4

п/п

Найменування

Вартість, грн

                         Відомість інструментів для монтажу

1

Паяльник ПТ-36 та підставка під нього ПР7600-2140, ГОСТ 7219-83

16

2

Скальпель медичний СМ-015 ТУ64-1-17-72

2,5

3

Пінцет L-110 ОС 4ГО.060.013

5

4

Кисті КМ 10597-80

1,5

5

Лінійка ЛМ 10895-81

0,5

                                                                                   Разом: 25,5 грн

                     Відомість інструментів для складання

6

Викрутка ОТ-168 ГОСТ 5837-83

8

7

Плоскогубці ПК-3817-83

11,2

Продовження таблиці 4.4  

8        

Штангенциркуль ШУ-1-125-01

            7

                                                                                  Разом: 26,2 грн

          Відомість обладнання, меблів та транспортних засобів

9

Прилад місцевого освітлення ПЗ0-100

146

10

Вентиляційна система ВС-053

200

11

Стіл конторський СК-038

250

 12

Стул СТ-007

160

13

Лупа спеціальна збільшувальна  ПР-138

100

14

Прилад загального освітлення

250

                                                                    Разом:1380,3 грн.

                                                                           Загалом: 1432,5 грн.

Вважаємо, що для складального монтажу використовуються робітники 2-3 розрядів. Тарифна ставка цих робітників становить 2,5грн/нормо-год.

Розраховуємо вартість праці робітника по слідкуючій формулі :

Т=Вт+tB=2,5*0,2=0,5 грн.

ВТ – середня ставка робітника;

tВ – трудоємність виготовлення одиниці продукції ;

Т – вартість праці робітника

Розраховуємо рентабельність та ціну пристрою.

Рентабельність приладу становить 25% від його собівартості.

Рентабельність стабілізованого блока живлення становить 18,3 грн.

Ціна приладу складається з рентабельності приладу та його собівартості. Вартість « Стабілізованого блока живлення становить 32,63 грн.

Типовий технологічний процес виконано окремим документом

4.4 Конструктивно-технологічний аналіз конструкції.

Якість розробки, характеризується кількісними показниками якості розробки та технологічності розробки конструкції.

Показники якості конструкції

1. Коефіцієнт використання об єму пристрою:

, де

V1-об єм електрорадіоелементів, мм;

V2- об єм пристрою, мм;

2. Коефіцієнт використання потужності пристрою:

, де

Р- вихідна потужність пристрою, Вт ;

V- загальний об єм пристрою, мм ;

3. Коефіцієнт заповнення друкованої плати, фактично:

, де:

S1- площа елементів, мм;

S2- площа печатної плати, мм;

        4. Коефіцієнт мініатюризації:

де:

N1 –кількість мікросхем в пристрою;

(N1+N2) – загальна кількість елементів;

5 РОЗРАХУНОК ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНИХ ВИТРАТ

5.1 Розрахунок техніко-економічних показників конструкції і виробу.

Технічні і функціональні показники проектованого приладу і аналога зведені в таблиці 5.1

Таблиця  5.1

Найменування

Стабілізований блок живлення  

Силовий імпульсний стабілізований блок живлення

Напрацювання на відмову

5316 годин

      18868 годин

Показники стандартизації

100 %

75 %

  Енергоспоживання

9 Вт

200Вт

   Собівартість

32,63 грн

100,4 грн

Стабілізований блок живлення працює 960 години на рік, пристрій не вимагає ремонту приблизно впродовж 6-го років. Виходячи з вартості самих ненадійних елементів, ремонт пристрою коштуватиме приблизно 3,6 грн. За 7 років експлуатації пристрій ремонтується близько 2 раз. Володіючи цими даними розраховуємо вартість ремонту за 6 років. грн.

Де Кр.- кількість ремонтів

Ср.- вартість ремонту

Для силового імпульсного стабілізованого блока живлення С=Кр*Ср 2,5*20=50 грн.

Оскільки пристрій не вимагає ремонту приблизно впродовж 6-х років, а вартість ремонту 8 грн. За 6 років Кр.= 2,3

У стабілізованого блока живлення не існує нестандартних виробів. Таким чином ми не несемо ніяких затрат коштів на виготовлення нестандартних виробів.

Для аналога 89/100%*25%*6=133,5 грн вартість нестандартного виробу на один прилад.

Живлення пристроїв здійснюється від мережі 220В. Потужність приладу буде дорівнювати 9 Вт, тобто 0,009 кВт, а вартість кіловат/год 0,3 грн. грн вартість витраченої електроенергії за годину роботи стабілізованого блока живлення. Аналогічно розраховуємо для силового імпульсного стабілізованого блока живлення. Тоді грн. - вартість витраченої електроенергії за годину роботи силового імпульсного стабілізованого блока живлення. Трудоємність операцій приведений в таблиці 5.2

Таблиця 5.2

Стабілізований блок живлення  

    Силовий імпульсний стабілізований блок живлення

Найменування

Час, хв.

Найменування

Час, хв.

комплектувальна

1

комплектувальна

3

підготовча

2

підготовча

2

складальна

4

складальна

3

монтажна

5

монтажна

6

контрольна

2

контрольна

2

регулювальна

2

регулювальна

3

випробувальна

2

випробувальна

2

транспортна

1

транспортна

2

Всього

19

Всього

21

Припустимо що для складального монтажу використовуються працівники 2-3 розрядів, тарифна ставка складає 2,5 грн/нормо-рік. Вартість комплектуючих виробів складає 89,1грн.

З урахуванням середньої тарифної ставки вартість роботи працівника направлена на виготовлення одиниці продукції складає:

Т= Вт *tB = 2,5*0,31=0,78  грн.

Вт – середня тарифна ставка працівника

tB – трудоємність одиниці продукції

Т – вартість роботи працівника

Для     силового імпульсного стабілізованого блока живлення вартість роботи працівника буде Т= Вт *tB = 2,5*0,36=0,9грн.

5.2 Економічний ефект від застосування нових технологій.

При добавці доповнюючого  установочного елемента, який встановлює опорну напругу, то в цьому разі з’являється декілька рівнів вихідної напруги. При цьому нам не потрібно розробляти нову схему, ми несемо мінімальні економічні затрати, а вартість приладу збільшиться.     

Показники техніко-економічного ефекту приведені в таблиці 5.3.

Таблиця 5.3

Техніко-економічний показник

Стабілізований блок живлення

Силовий імпульсний стабілізовани блок живлення

Напрацювання на відмову

184000 грн

500000 грн

Показники стандартизації

0 грн.

9345000  грн.

Енергоспоживання

189 грн.

4200 грн.

Собівартість

2284100  грн.

8750000  грн.

Сума

2468289 грн.

18599200 грн.

Спершу розраховуємо техніко-економічний показник напрацювання на відмову. грн

Де Еф-економічний ефект; С-стоїмость ремонту Кр.- кількість ремонтів за 50 років.

Аналогічно живимо для силового імпульсного стабілізованого блока живлення грн

За таким принципом рахуємо  економічний ефект решти показників. Показник стандартизації  грн., для аналога грн

Показник енергоспоживання стабілізованого блока живлення грн

Показник енергоспоживання силового імпульсного стабілізованного блока живлення грн

Показник собівартості грн

Для аналога грн


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

41751. Исследование транзистора по схеме с общим эмиттером 118.56 KB
  Цель работы: Снятие характеристик биполярного транзистора. Снять входные характеристики транзистора для двух значений выходного напряжения: Uкэ=0; Uкэ= 5В. Снять выходные характеристики транзистора.
41752. Построение графиков функций в системах координат 220.26 KB
  Функция одной переменной для шагового аргумента. Построить таблицу значений функции для аргумента x изменяющегося от 0 до 15 с шагом 01.1 Вариант Функция Интервал изменения аргумента Шаг изменения аргумента Вычислить таблицу значений функции для аргумента изменяющегося с данным шагом в заданном интервале и построить ее график Пример 2.
41753. Организация управления ЭВМ 120.47 KB
  Область стека зарезервированная для системных программ устанавливается в БУП а адрес возврата записывается в стек. Наконец инициализируется область стека пользователя записью туда стартового адреса и номера карты памяти содержащей коды программы. Модуль 1 PROCEDURE иницпроцесспольз адресбуп стартовыйадрес приоритет адрес объем карта кодсобытня картапрограммы объемданных бл данных картадаин встатьвочередь очередьвсехпроцессов адресбуп приоритет ■ приоритет[адресбуп] SET системныйфлагпроцесса ТО...
41756. Исследование частотных характеристик разомкнутых линейных САУ и изучение соединений звеньев 461.14 KB
  Для последовательного соединения W1 W2 W3: в одной системе координат построить ЛАЧХ каждого из звеньев и ЛАЧХ всей системы; определить наклоны низкочастотной и высокочастотной асимптот ЛАЧХ; в одной системе координат построить ФЧХ каждого из звеньев и ФЧХ всей системы; 2. Для параллельного соединения W1 W2 W3: построить ЛАЧХ и ФЧХ; определить наклоны низкочастотной и высокочастотной асимптот ЛАЧХ; 3. Для соединения W1 W2 W3 приведенного ниже: произвести эквивалентные преобразования структурной схемы с целью получить систему...
41757. Определение группы соединений обмоток трехфазного трансформатора 160.23 KB
  Трансформатор представляет собой электромагнитный аппарат предназначенный для преобразования посредством электромагнитной индукции переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты. В двухобмоточном трансформаторе различают обмотку высокого напряжения ВН и обмотку низкого напряжения НН. В однофазных трансформаторах они обозначаются буквами А Х у обмоток высокого напряжения а х  обмоток низкого напряжения. В трехфазных трансформаторах начала и концы фазных обмоток высокого напряжения...
41758. Построение графиков функций. Изучение графических возможностей пакета MS Excel 362.94 KB
  Приобретение навыков построения графика функции на плоскости средствами пакета. Построить график функции см. В ячейку В1 вводится значение функции вычисляемое по формуле =1^213^1 3. Для построения графика функции лучше выбрать точечную диаграмму со значениями соединенными сглаживающими линиями без маркеров.
41759. Работа менеджера с электронной записной книжкой Microsoft OneNote 2010 73.27 KB
  В отличие от бумажных систем текстовых редакторов приложений электронной почты и других офисных программ OneNote позволяет собирать и упорядочивать текстовые заметки рисунки цифровой рукописный текст аудио и видеозаписи и другие материалы в одной цифровой записной книжке на компьютере. OneNote может повысить эффективность работы поскольку вся нужная информация находится под рукой а время которое приходится тратить на поиск сведений в сообщениях электронной почты бумажных записных книжках папках и распечатках сокращается. OneNote...