
- •«Конструирование и технология производства приборов»
- •1. Этапы конструирования
- •1.1. Предмет конструирование и технология производства рэа
- •1.2. Разделы конструкторско-технологического проектирования
- •1.3. Этапы развития рэ
- •1.4. Этапы жизни рэа
- •1.5. Этапы разработки электронной аппаратуры
- •1.6. Жизненный цикл электронной аппаратуры
- •1.7. Показатели рэа
- •1.8. Показатели рэа
- •2. Техническая документация
- •2.1. Единая система конструкторской документации
- •2.2. Единая система технологической документации
- •2.3. Особенности автоматизированного проектирования технической документации
- •2.4.Схемная документация
- •3. Модульный принцип конструирования
- •Микросхемы
- •Микросборки
- •Модули первого уровня
- •4. Системные факторы построения рэс
- •4.1. Состав и этапы разработки технического задания (тз)
- •4.1.1. Заявка на разработку
- •4.1.2. Структура и содержание тз
- •4.1.3. Этапы разработки тз
- •4.2. Учет системных факторов в тз
- •4.2.1. Факторы назначения и объекта-носителя
- •4.2.1.1. Классификация рэс
- •4.2.1.2. Особенности построения рэс различных классов
- •4.2.1.3. Особенности построения цифровых и аналоговых рэс
- •4.2.2. Факторы технической системы, конструктивной и технологической базы
- •5. Факторы окружающей среды
- •5.1. Виды климатических факторов
- •5.2. Отражение в тз факторов окружающей среды
- •5.3. Эксплуатационные факторы
- •5.4. Требования к конструкции по надежности (гост 20397-82)
- •6. Факторы взаимодействия «человек – машина»
- •6.1. Человек - оператор и рэс
- •6.1.1. Система «Человек – машина»
- •6.1.2. Оператор как "приемник", "ретранслятор" и "анализатор" информации
- •6.1.3. Повышение надежности работы Человека-оператора
- •6.2. Формирование и прием сигналов управления
- •6.2.1. Факторы, учитываемые при конструировании органов управления
- •1) Простые движения при нажиме кнопки, клавиши, повороте регулятора.
- •6.2.2. Закономерности зрительного восприятия информации
- •6.3. Эргономическая отработка конструкции
- •6.3.1. Общие положения
- •6.3.2. Этапы эргономической отработки конструкции
- •6.3.3. Оценка результатов принятых решений
- •6.4. Отражение в тз факторов системы "Человек-машина"
- •7. Тепловые характеристики конструкций рэс
- •7.1. Основные положения обеспечения защищенности рэс от тепла
- •7.1.1. Влияние теплового режима на надежность рэс
- •7.1.2. Задача обеспечения защищенности рэс от воздействия тепла
- •7.1.3. Способы отвода тепла в рэс
- •7.1.3.1. Кондуктивный теплообмен
- •7.1.3.2. Конвективный теплообмен
- •7.1.3.3. Излучение
- •7.2. Обеспечение нормального теплового режима рэс
- •7.2.1. Конструктивная реализация способов охлаждения
- •7.2.2. Выбор вида охлаждения
- •8. Механические характеристики конструкций рэс
- •8.1. Виды и характеристики механических воздействий на рэс
- •8.1.1. Вибрации в конструкциях рэс
- •8.1.2. Линейное и центробежное ускорение в конструкциях рэс
- •8.1.3. Удары в конструкциях рэс
- •8.1.4. Шум и акустические удары в конструкциях рэс
- •8.1.5. Характеристики внешних воздействий для различных групп рэс
- •8.2. Обеспечение защищенности конструкции рэс от механических воздействий
- •8.2.1. Характеристики защищенности рэс от механических воздействий
- •8.2.2. Задача обеспечения защищенности рэс от механических воздействий
- •8.3. Способы обеспечения защищенности рэс от механических воздействий
- •8.3.1. Принципы и основные элементы обеспечения защищенности рэс
- •8.3.2. Виброчастотная характеристика конструкции
- •8.3.3. Способы обеспечения защищенности рэс от механических воздействий
- •8.4. Конструктивная реализация защищенности рэс от механических воздействий
- •8.4.1. Повышение резонансных частот конструкции
- •8.4.2. Применение вибропоглощающих материалов в конструкции рэс
- •8.4.3. Конструкции рэс с амортизаторами
- •8.5. Методика обеспечения защищенности рэс от механических нагрузок
- •9. Печатные платы
- •9.1. Классификация конструкций печатных плат
- •9.2. Субтрактивные методы изготовления печатных плат
- •9.2.1. Химический метод
- •9.3. Аддитивные методы изготовления печатных плат
- •9.3.1. Аддитивный процесс
5.3. Эксплуатационные факторы
Для учета в целом факторов окружающей среды и объекта установки, в ТЗ обычно формируется подраздел ТТ, который называется "Условия эксплуатации".
Эксплуатационные требования к изделию включают в себя:
1) устойчивость к климатическим воздействиям (ГОСТ 15150-69);
2) устойчивость к механическим воздействиям (ГОСТ 16019-78; 17676-81);
3) характеристики возможных режимов работы и регламентных работ;
4) характеристику работы персонала.
Внешние воздействия на РЭС обычно записываются в ТЗ в сокращенном виде. Вместо перечисления большого количества разнообразных факторов указывается группа, категория или вид исполнения устройства. Перечень и числовые характеристики факторов приводятся в нормативных документах –ГОСТ, ОСТ, нормалях. Номенклатура, характеристики внешних воздействий и условий эксплуатации даны в ГОСТ 2057.406-81.
Говоря о климатических воздействиях, заметим, что нормировано семь основных видов:
1) воздействие температуры;
2) тепловые удары;
3) влажность;
4) разрежение воздуха;
5) пыль;
6) солнечная радиация;
7) гидростатическое давление.
Для специальных случаев отдельные основные виды воздействий дополняются усложненными требованиями. Например, действие влаги дополняется требованиями к туману, дождю, инею.
Нормальными климатическими условиями принято считать температуру от 15 до 300С, давление (8,36…10,6) 104 Па (630…800 мм рт.ст.), относительную влажность 45…80% (при 300С), воздух без химических примесей и пыли.
Учет содержания в атмосфере коррозионно-активных агентов, влияющих на надежность, производится по ГОСТ 15150-69.
Таблица 5.4 – Классификация атмосферы
Тип атмосферы, наименование |
Исполнение, обеспечивающее экономически оправданную защиту в атмосфере |
I, условно чистая |
У, УХЛ |
II, промышленная |
У, УХЛ, ТС, ТВ |
III, морская |
М, ТМ, ОМ, В |
IV, приморско-промышленная |
О, В |
В нормативных документах также устанавливаются факторы, характеризующие коррозионную агрессивность атмосферы (ГОСТ 9.039-74) и коррозионную стойкость металлов (ГОСТ 13819-68). Стойкость к воздействию биофакторов в тропиках определяют по ГОСТ 9.102-78.
Устойчивость к механическим воздействием РЭС – способность выполнять все функции в условиях воздействий; прочность при механических воздействиях – способность противостоять разрушению в течение срока службы. Существуют четыре вида механических воздействий: вибрации, удары, линейные и центробежные ускорения, шум и акустические удары.
В нормативных документах устанавливаются группы РЭС в зависимости от условий эксплуатации, требования к испытаниям, количественные оценки воздействия и т.д.
Таблица 5.5 – Группа в зависимости от условий эксплуатации
Группа РЭА |
Основные характеристики |
||||||||||
Окружающая температура, К |
Относительная влажность, % при 298 К |
Удары |
Вибрации |
Линейные ускорения, м/с2 |
Пониженное атмосферное давление Н, кПа |
||||||
Тmin |
Tmax |
Длитель-ность н, мс |
Уско-рение и, м/с2 |
Частота и, мин-1 |
Диапазон частот н…в, Гц |
Виброускорение , м/с2 |
|||||
Стационарная РЭА, работающая в отапливаемых помещениях (1-я группа) |
233 |
328 |
80 |
---- |
---- |
---- |
10….30 |
19,6 |
---- |
61 |
|
Стационарная РЭА, работающая на открытом воздухе (2-я группа) |
233 |
333 |
93 |
---- |
---- |
----- |
10….30 |
19,6 |
---- |
61 |
|
Возимая РЭА на транспорте 3-я и 5-я группы) |
Автомо-бильный |
233 |
333 |
93 |
5….10 |
147 |
40….80 |
4….80 |
78,5 |
3,12 |
61 |
Гусенич-ный |
233 |
333 |
93 |
5….10 |
147 |
40….80 |
3….30 |
19,6 |
---- |
61 |
|
Желез-нодоро-жный |
233 |
333 |
93 |
3….10 |
392 |
40….80 |
2….100 |
19,6 |
3,12 |
61 |
|
Судовая РЭА (4-я группа) |
Боль-шие суда |
233 |
333 |
93 |
5….10 |
147 |
40….80 |
4….100 |
78,5 |
---- |
61 |
Малые суда |
5….10 |
147 |
40….80 |
5….150 |
196 |
58,9 |
61 |
||||
Носимая и портативная РЭА, работающая на открытом воздухе (6-я группа) |
233 |
333 |
93 |
5….10 |
98 |
40….80 |
10….70 |
37 |
---- |
61 |
|
Носимая и портативная РЭА, работающая в отапливаемом помещении (7-я группа) |
233 |
328 |
80 |
5….10 |
98 |
40….80 |
10….30 |
10,7 |
---- |
61 |
|
Самолетная РЭА, работающая в штатных условиях |
233 |
328 |
93….100 при Т=321…330К |
15 |
117,7 |
---- |
5….2000 |
196 |
|
2 |
|
Самолетная РЭА, работающая в аварийных условиях |
233 |
333 |
98 при Т=313К |
5….10 |
736 |
---- |
10….70 |
196 |
|
2 |
|
Ракетная РЭА Космическая РЭА |
233 233 |
328 328 |
100 ---- |
10….12 ---- |
981 ---- |
|
0….500 1,5…2500 |
196,2 4,9…58,9 |
|
0,12 0 |