3.  Формируются группы однотипных элементов.

Признаком объединения элементов в одну группу в данном расчете является не только функциональное назначение элемента, но и примерное равенство коэффициентов электрической нагрузки и параметров, описывающих другие учитываемые эксплуатационные факторы.

Если для элементов одного и того же функционального назначения значения КН£0,05...0,1, то такие элементы по коэффициенту электрической нагрузки допускается объединять в одну группу.

Под интенсивностью отказов понимают условную плотность времени до отказа изделия, определяемую при условии, что до рассматриваемого момента времени отказ не возник.

Информация о значениях интенсивностей отказов представлена в таблице 6.1.

Таблица 6.1

Значения интенсивностей отказов

4. Определяется суммарная интенсивность отказов элементов с учетом коэффициентов электрических нагрузок и условий их работы в составе устройства по следующим формулам:

m

lj(n)=l0j Õ a(xi), (6.2)

i=1

k

lå(n)=å njlj(n),(6.3)

j=1

где lj(n) - интенсивность отказов элементов j-й группы с учетом электрического режима и условий эксплуатации;

l0j - справочное значение интенсивности отказов элементов j-й группы, j= 1, ..., k;

nj - количество элементов в j-й группе; j= 1, ..., k;

k - число сформированных групп однотипных эллементов; в предельном случае каждый элемент РЭУ может составлять отдельную группу;

a(xi) - поправочный коэффициент, учитывающий влияние фактора хi, i=1, ... , m;

m - количество принимаемых во внимание факторов.

В качестве факторов хi могут рассматриваться коэффициенты нагрузки Кн, температура и т.п.

Суммарная интенсивность отказов элементов равна:

lå=51,5х10-6 1/ч

После возникновения отказа работоспособность устройства восстанавливается путем ремонта (устранения неисправности). Затраты времени на восстановление отказа называются временем восстановления и складываются из времени поиска неисправности и времени замены неисправного элемента. Время восстановления является случайной величиной и распределено по экспоненциальному закону.

Расчет показателей надежности и восстанавливаемости проведены с помощью программных средств на ЭВМ. Распечатки с результатами расчета приведены в приложении В настоящего дипломного проекта.

В результате расчета для воздействия нормальной температуры окружающей среды были получены следующие параметры надежности:

Средняя наработка на отказ 348310,7 час.

Вероятность безотказной работы 0,972

Среднее время восстановления 1,26 час.

Вероятность восстановления 0,697

Коэффициент готовности 0,996

Вероятность норм. функционирования 0,972

Вероятность безотказной работы

с учетом восстановления 0,678

Таким образом, за 10000 часов работы в среднем 1000 устройств выйдет из строя только 38. Время восстановление вполне удовлетворительное (1,26 часа) для такого класса устройств. Полученные данные удовлетворяют требованиям ТЗ по надёжности.

7. Разработка печатной платы с использованием САПР

7.1 Разработка печатной платы

При разработке печатной платы будем учитывать следующие требования предъявляемые к печатным платам: проводящий рисунок должен быть четким, с ровными краями, без вздутий, отслоений, подтравливаний, разрывов, темных пятен, следов инструментов и остатков технологических материалов. Допускаются: отдельные местные протравы не более 5 точек на 1 дм2 при условии, что оставшаяся часть проводника соответствует минимально допустимой по чертежу. Риски глубиной не более 25 мкм и длиной до 6 мм; отслоение проводника в одном месте не длине не более 4 мм. Остатки металлизации на пробельных участках, не уменьшающие допустимых расстояний между элементами.

Для повышения коррозийной стойкости и улучшения паяемости на поверхность проводящего рисунка нанести электролитическое покрытие, которое должно быть сплошным, без разрывов, отслоений и подгаров. В отдельных случаях допускается: участки без покрытия площадью не более 0,2 мм2 на проводник, но не более 5 на плате; местные наросты высотой не более 0,2 мм; потемнение и неоднородность покрытия, не ухудшающие паяемость; отсутствие покрытия на торцах проводников.

Монтажные и фиксирующие отверстия должны быть расположены в соответствии с требованиями чертежа и иметь допустимые отклонения.

Разрывы контактных площадок не допускаются, т.к. это уменьшает адгезию к диэлектрику; уменьшается токонесущая способность проводника. Допускается частичное отклонение отдельных (2%) контактных площадок вне зоны проводников. Контактные площадки монтажных отверстий должны равномерно смачиваться припоем за время 3...5 с и выдерживать не менее трех перепаек без расслоения диэлектрика, вздутий и отслоений.

Физиотерапевтическое устройство на основе применения упругих волн имеет небольшие габаритные размеры. Для такого устройства необходимо изготовить плату с относительно малыми размерами.

Основные технические требования к печатной плате физиотерапевтического устройства в соответствии с ГОСТ 23752-86.

1. Габаритные размеры ПП не превышают установленных значений для малогабаритных плат - 150´100 мм.

K=Sэл/Sпп ,  (7.1)

где К- коэффициент заполнения;

Sэл - площадь занимаемых компонентов;

Sпп - площадь платы.

Sпп=10500/0.7=15000 мм

Размер печатной платы 150´100 мм.

2. Толщину ПП определяют в зависимости от механических нагрузок и технологических возможностей металлизации отверстий:

H>(2.5¸5)Dотв,(7.2)

H=2.5 1=2.5 мм

3. Толщина ПП выбирается из следующего ряда значений: 0.8, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0мм. Допустимые отклонения по толщине не должны превышать: при толщине до 1 мм - ±0.15 мм; до 2 мм - ±0.20 мм; до 3 мм - ±0.30 мм. Печатная плата, имеет прямоугольную форму с соотношением сторон - 1:2.

4. Максимальные диаметры отверстий, располагаемые в узлах координатной сетки, зависят от максимального диаметра навесного элемента (dвыв), наличия металлизации и толщины платы. Исходя из выполнения условий пайки:

Dотв=dвыв+(0.2¸0.4)мм, (7.3)

Допустим dотв=0.8 мм. Тогда

Dотв=0.8+0.2 =1 мм

5. Плотность монтажа определяется шириной проводников и расстоянием между ними. В соответствии с ГОСТ 23751-79 для печатной платы второго класса точности монтажа, минимальная ширина и зазоры между проводниками 0.25 мм на наружных слоях, 0.2 мм - на внутренних слоях плат, а ширина проводника 0,45 мм.

Трассировку рисунка схемы проводят по координатной сетке с шагом по ГОСТ 10317-77 1.25 мм. Трассировку проведем с помощью программы PCAD на ЭВМ.

6.Требуемое сечение проводников определяют в зависимости от материала проводника и величины тока.

Sn=h×t ³(r×Ln×I)/Uраб, (7.4)

где r - удельное сопротивление проводника (для медной фольги 0,017*10-6 Ом*м);

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14