Устройство управления газонатекателями при магнетронном распылении (стр. 6 из 18)

4) установочный вес каждого элемента;

5) количество деталей;

6) объем блока;

7) вес блока;

8) количество наименований деталей;

9) линейные размеры.

В соответствии с заданием k_v = 0.5.Для прибора можно принять Мў=0.4кг/дм³.

Сведения об установочных размерах элементов и их массе сведены в таблицу 5. 1:

Таблица 5.1

Значение установочного объема и массы элементов изделия

Наименование элемента	n, шт	Vi, мм³	Мi, гр	,мм³	,гр
Резистор МЛТ	15	50	0.25	750	3.75
Резистор СП5-2	1	418	7	418	7
Конденсатор К50-35	3	1584	5	4752	15
Конденсатор К5	7	4072	12	28504	84
Конденсатор К73-17	2	4072	12	8144	24
Микросхема КР142ЕН8В	1	932	10	932	10
Микросхема КР1006ВИ1	2	805	8	1610	16
Диодный мост КД243Г	1	3388	20	3388	20
Диоды КД	8	151	3	1208	24
Транзисторы КТ	2	108	1.5	216	3
Вилка ГРПМ1-61ШУ2-В	1	170	5	170	5
Плата	1	16900	125	16900	125

Суммарный объем, занимаемый всеми элементами конструкции, посчитанный по табличным данным составляет:

=32650 мм³

По формуле (5.1)определяем ориентировочный объем блока: V=16325 мм³

В соответствии с ТЗ габаритные размеры блока должны быть не более 220х215х90 мм. Согласно проведенным расчетам выбираем габаритные размеры блока 210х205х65 мм.

По формуле (5.2) определяем ориентировочную массу блока:

М =1.9 кг

В соответствии с ТЗ масса блока должна быть не более 2.7 кг.

Также дополнительно можно определить параметр функционально конструктивной сложности изделия, ПФКСИ. Величина ПФКСИ определяет степень использования платы активными элементами

по отношению к общему количеству всех ЭРЭ, монтажных соединений

и контактных площадок

, (5. 4)

Используя данные таблицы 5.1, имеем

;

Подставив данные в формулу (5.1) получим значение ПФКСИ=27.

По результатам расчета можно сделать вывод: полученные данные расчета вполне удовлетворяют требованиям технического задания.

5.2 Расчет показателей надежности устройства

Проблема обеспечения надежности связана со всеми этапами создания изделия и всем периодом его практического использования. Надежность изделия в основном закладывается в процессе его конструирования и обеспечивается в процессе его изготовления путем правильного выбора технологии производства, контроля качества исходных материалов, полуфабрикатов и готовой продукции, контроля режимов и условий изготовления. Надежность обеспечивается применением правильных способов хранения изделия и поддерживается правильной эксплуатацией, планомерным уходом, профилактическим контролем и ремонтом. Принимая во внимание выше сказанное и следует определить необходимость специальных мер для повышения или же для стабилизации показателей надежности.

В зависимости от назначения объекта и условий его эксплуатации, надежность может включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость. Для конкретных же объектов и условий эксплуатации эти свойства могут иметь различную относительную значимость. Применительно к измерителю углов смещения погрузочной платформы, принадлежащему к классу промышленная радиоаппаратура, наиболее часто употребляются следующие показатели надежности:

- вероятность безотказной работы

- вероятность того, что в пределах заданной наработки отказ объекта не возникнет;

- средняя наработка на отказ

- отношение суммарной наработки объекта к математическому ожиданию числа отказов в течение этой наработки;

- заданная наработка

(заданное время безотказной работы) - наработка, в течение которой объект должен безотказно работать для выполнения своих функций;

- интенсивность отказов

- вероятность отказов неремонтируемого изделия в единицу времени после заданного момента времени при условии, что до этого отказ не возникал. Другими словами - это число отказов в единицу времени отнесенное к среднему числу элементов, исправно работающих в данный момент времени. Оперируя этими понятиями можно судить о надежностных характеристиках изделия. Итак, произведем расчет надежности по , приняв следующие допущения:

- отказы случайны и независимы;

- учитываются только внезапные отказы;

- имеет место экспоненциальный закон надежности.

Последнее допущение основано на том, что для аппаратуры, в которой имеют место только случайные отказы, действует экспоненциальный закон распределения - закон Пуассона - и вероятность работы в течение времени

равна:

(5.5)

Учитывая то что с точки зрения надежности все основные функциональные узлы и элементы в изделии соединены последовательно и значения их надежностей не зависят друг от друга, т.е. выход из строя одного элемента не меняет надежности другого и приводит к внезапному отказу изделия, то надежность изделия в целом определяется как произведение значений надежности для отдельных

элементов:

(5.6)

С учетом (5.5) получим:

(5.7)

где

- интенсивность отказов

-го элемента с учетом режима и условий работы.

Учет влияния режима работы и условий эксплуатации изделия при расчетах производится с помощью поправочного коэффициента

- коэффициента эксплуатации и тогда

в формуле (5.5) выразится как:

, (5.8)

где

- интенсивность отказов

- го элемента при лабораторных условиях работы и коэффициенте электрической нагрузки

Для точной оценки

нужно учитывать несколько внешних и внутренних факторов: температуру корпусов элементов; относительную влажность; уровень вибрации, передаваемый на элементы и т.д. С этой целью может быть использовано следующее выражение:

, (5.9)

где

- поправочный коэффициент, учитывающий

-ый фактор;

-поправочный коэффициент, учитывающий влияние температуры;

- поправочный коэффициент, учитывающий влияние электрической нагрузки;

- поправочный коэффициент, учитывающий влияние влажности;

- поправочный коэффициент, учитывающий влияние механических воздействий.

Все

определяются из справочных зависимостей и таблиц, где они приведены в виде

, как объединенные

После этого можно определить значение суммарной интенсивности отказов элементов изделия по формуле:

, (5.10)