Скачиваний:
18
Добавлен:
11.06.2023
Размер:
1.66 Mб
Скачать

Плата печатная

0,02

1

0,04

 

 

 

 

 

Винты

0,001

2

0,015

 

 

 

 

 

Соединения

0,04

128

10,24

пайкой

 

 

 

Несущая

0,3

1

0,21

конструкция

 

 

 

Всего:

 

 

24,925

 

 

 

 

 

 

 

Где ʎ0i - справочное значение интенсивности отказа i-го элемента.

1

 

Средняя наработка на отказ данного изделия определяется:

Т = ʎ

 

1

= 9067 ч

Т = 110,29 10−6

Вероятность безотказной работы рассчитывается:

( ) = −ʎ

Вероятность безотказной работы за время t = 9067 часов равняется:

( ) = −110,29∙10−6 = 0,89

По выше представленным расчетам можно сделать вывод, что у 89 % устройств вероятность безотказной работы составит 9067 часов.

Полученноезначениенаработкинаотказпревышаетзаданное,равное3000 часов, что гарантирует надежную работу разрабатываемого прибора.

61

7.8Обеспечение требований эргономики и инженерной психологии

Термин "эргономика" (греч. эргон - работа, + номо - закон) был принят в Англии в 1949 г. Эргономика– это наука, изучающая проблемы, возникающие в системе "человек-машина-среда" (Ч-М-С), с целью оптимизации трудовой деятельности человека, создания для него комфортных и безопасных условий и повышения за счет этого его производительности, сохранения здоровья и работоспособности. Эргономика связана непосредственно с инженерной психологией - наукой, изучающей закономерности процессов информационного взаимодействия человека и техники с целью использования их в практике создания и эксплуатации систем "человек-машина" (СЧМ). Инженерная психология является научнотеоретической основой эргономики, одной из ее областей.

Основные задачи эргономики и инженерной психологии следующие.

Анализ функций человека в системе "Ч-М-С", изучение структуры и классификация деятельностей человека-оператора.

Изучение процессов приема и преобразования информации оператором.

Разработка эргономических принципов построения рабочих мест операторов.

Эргономическое проектирование и оценка систем "Ч-М-С".

Разработка принципов и методов профессиональной подготовки оператороввСЧМ(профотбор,обучение,тренировка,формированиеколлектива

иуправление им).

Приведенные задачи решаются на различных этапах существования системы"Ч-М-С",нонаиболееинтересенпервыйэтап– процесспроектирования системы "Ч-М-С". На этом этапе должен быть решен сложный комплекс проблем, связанных с взаимной приспособленностью человека и машины как звеньев единой системы. Для этого необходимо в первую очередь решить вопросы информационного взаимодействия человека-оператора и системы и разработать конкретные рекомендации по построению рабочих мест (пультов управления). Необходимо, чтобы конструкция машины (системы управления) была приспособлена к человеку по трем основным соответствиям: психологическому, физиологическому, антропологическому.

62

Современное техническое проектирование объективно требует от инженера системного подхода. В системном проектировании можно выделить 4 обобщенных уровня:

1– уровень компонентов,

2– уровень изделий,

3– уровень систем,

4– уровень общественных групп.

Однако инженер привык обычно работать с I и II обобщенным уровнем, а верхние уровни и дополнительные компоненты кажутся ему "чужими", тут возникает своеобразный психологический барьер, который необходимо преодолеть. Проектирование - не однолинейный последовательный процесс, а напротив, часто возникает необходимость параллельного, одновременного решения нескольких задач различного уровня, что требует от инженера гибкого творческого мышления, интуитивных догадок.

Поскольку в сферу технического проектирования включается экологическая рефлексия, рассматривающая следствие введения технической системы в среду обитания, человека, эргономическая рефлексия, исследующая соответствие технической системы и возможностей человека, наконец, экзистенциональная рефлексия, рассматривающая техническую систему как средство реализации человеческих целей, как самоопределение человеческого существования, то, таким образом, появляется необходимость коммуникации, согласования и принятия системного решения. Возможность множества точек зрения, свободное их выражение, организация понимания, рефлексии и критики

— вотсущественныеусловиясовременнойпроектнойкультуры.Такимобразом, инженеру необходимо обладать достаточно развитыми коммуникативными навыками общения, взаимодействия, взаимопонимания с другими людьми, с другими специалистами, развитым коммуникативным мышлением. Формированию коммуникативного мышления и навыков способствует знание психологии. Вообще психология может благотворно влиять на разные аспекты формирования личности инженера.

Человеко-машинные системы создаются в рамках совместной деятельности коллективов, состоящих из специалистов разного профиля, включающей этапы формирования технического проекта, конструирования, создания и испытаний опытного образца, разработки технической и

63

технологической документации, проведения государственных испытаний и внедрения в производство.

Таким образом, обеспечение требований эргономики и инженерной психологии в процессе проектирования различных изделий имеет важное значение и выполнение этих требований попросту позволяет разрабатывать изделия более высокого качества, при этом облегчая нагрузку на специалистов во время разработки различных проектов.

64

8 Обоснование выбора САПР при проектировании электронного средства

Для ускорения процесса разработки и оптимизации процесса на современном этапе технического развития необходимо применять средства САПР (системы автоматизированного проектирования).

Для создания схемы электрической принципиальной, а также 3D модели печатной платы использовалась САПР – Altium Designer 17.1.

При разработке было отдано предпочтение Altium Designer 15 т.к. данная САПР позволяет организовать сквозной процесс проектирования, начиная от ввода схемы электрической принципиальной и заканчивая формированием файлов для автоматического монтажа компонентов на плате. Все документы, относящиеся к разработке одного изделия, объединены в общий проект, что позволяет максимально просто управлять сложными разработками.

Вся документация, которая необходима для производства и сборки изделий на базе печатных плат может быть получена непосредственно из Altium Designer, без использования сторонних систем.

Трассировка платы выполнялась в автоматическом режиме при помощи программы Altium Designer.

Вследствие использования современной элементной базы можно значительно уменьшить габариты печатной платы. 3D модель получена при экспорте платы в формат .step из Altium Designer и последующим открытием данной модели в SiolidWorks 2018. В нашем случае для оформления чертежа печатной платы использовали Kompas 3D V18. Всю графическую информацию по печатной плате получали путём экспорта данных из Altium Designer посредством .dxf файла.

Сборочный чертёж электронного модуля оформлялся в SiolidWorks. Для передачиданныхизAltiumDesignerвSiolidWorksиспользовалсяфайлвформате

.step. Из Altium Designer мы получаем 3D модель ПП, для которой затем оформляем сборочный чертёж.

Спецификации оформлялись в Kompas 3D.

65

Заключение

В данном курсовом проекте была разработана конструкция высотомера для таймерной авиамодели на микросхемах. Конструкция соответствует требованиям, изложенным в техническом задании.

При выполнении курсового проекта были разработаны конструкция печатного узла и конструкция корпуса, чертежи которых и конструкторская документация приведены в приложении к проекту. В расчетной части проекта рассчитаны следующие показатели:

надежности: - средняя наработка на отказ 9067 часов;

вероятность безотказной работы 0,89;

теплового режима: - средняя температура корпуса блока 22,15˚;

средняя температура в корпусе 23˚;

собственная частота печатного узла – 12,5 Гц, который выдерживает линейные перегрузки до 5g.

Разработаны меры по охране труда и произведено технико-экономическое обоснование производства простого бытового таймера на микросхемах.

66

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

[1]ГОСТ 15150-69 «Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды».

[2]Александров, В.М. Материаловедение и технология конструкционных материалов. Учебное пособие. Часть 1. Материаловедение. Стандарт третьего поколения / В.М. Александров. – Архангельск: Северный (Арктический) федеральный университет, 2015. – 327 с.

[3]Каленкович, Н.И. Основы конструирования радиоэлектронной аппаратуры. Учебно-методическое пособие. / Н.И. Каленковия – Мн.: БГУИР, 2006.

[4]Сhipdip [Электронный ресурс]. – Электронныеданные. – Режим

доступа: https://www.chipdip.by/.

[5]Шимкович, А.А. Конструирование несущих конструкций РЭС и защита их от дестабилизирующих факторов : учеб. пособие : в 2 ч. Ч. 1-2 / А. А. Шимкович. - Минск : БГУИР, 1999. - 166 с.

[6]Борисов, В.Ф. Основы конструирования и технология РЭС – Учебное пособие для курсового проектирования. – Москва: МАИ, 2000. – 128 с.

[7]Иевлев, В.И. Конструирование и технология электронных средств.

Учебное пособие 2-е изд., стереотипн. — Екатеринбург: УГТУ - УПИ, 2007. – 217 с.

[8]Шахнова, В.А. Конструкторско-технологическое проектирование электронной аппаратуры: Учебник для вузов. – М.: Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. – 528 с.

[9]Костюкевич, А.А. Конструирование и технология электронных систем. Курсовое проектирование : учеб.-метод. Пособие / А.А. Костюкевич [и др.]. – Минск : БГУИР, 2011. – 119 с.

[10]Бондарик, В. М. Системы автоматизированного проектирования. Курсовое проектирование: Уч. пособие для студ. спец. «Медицинская электроника», «Электронно-оптические системы и технологии» дневной и заочной форм обуч. / В.М. Бондарик.- Мн. БГУИР, 2006. – 78 с.

[11] Н.А. Шалумова, С.В. Чабриков, А.И. Манохин, Т.А. Багаева, Чинь Куок Тан. Подсистема анализа и обеспечения тепловых характеристик конструкций радиоэлектронных средств АСОНИКА-Т // Наукоемкие технологии. – 2011. - № 11. - С.44-53.

[12]Образцов, Н.С. Конструирование радиоэлектронных устройств: Лабораторный практикум для студ. спец. «Моделирование и компьютерное проектирование РЭС» и «Техническое обоснование безопасности» днев. формы обуч./ Н.С. Образцов, А.М. Ткачук, Н.А. Смирнова – Минск : БГУИР, 2007. – 35 с.: ил.

[13]Кечиев, Л.Н. Электромагнитная совместимость и информационная безопасность в системах телекоммуникаций / Л.Н. Кечиев, П.В. Степанов. – М.: Издательский Дом "Технологии", 2005. – 320 с.

[14]Боровиков, С. М. Расчёт показателей надёжности радиоэлектронных средств: учебно-методическое пособие к курсовому проектированию по

67

дисциплинам «Теоретические основы проектирования и надежности РЭУ» спец. «Моделирование и компьютерное проектирование РЭУ» и «Теоретические основы конструирования, технологии и надежности» спец. «Проектирование и производство РЭУ» / С. М. Боровиков [и др.] – Минск: БГУИР, 2009. – 70 с.

[15]Куликов Г.Б. Безопасность жизнедеятельности: Учебник / Г.Б. Куликов; Моск. Гос ун-т печати. Москва: МГУП, 2010. 408 с.

[16]Sapr [Электронный ресурс]. – Электронные данные. – Режим доступа:

https://sapr.ru/article/21029.

[17] Stroymetproekt [Электронный ресурс]. – Электронные данные. –

Режим доступа: https://stroymetproekt.ru/samouchitel/obuchenie-solidworks/.

68

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(обязательное)

Спецификация

69

Формат

 

Зона

 

Поз.

 

Обозначение

 

Наименование

Кол.

Приме-

 

 

 

 

чание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Документация

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А2

 

 

 

 

 

ГУИР.468332.024 СБ

 

Сборочный чертеж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А3

 

 

 

 

 

ГУИР.468332.024 Э3

 

Схема электрическая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

принципиальная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A4

 

 

 

 

 

ГУИР.468332.024 ПЭ3

 

Перечень элементов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Детали

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A2

 

 

 

1

 

ГУИР.758724.024

 

Плата печатная

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Прочие изделия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Диоды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

1N4148

2

VD1, VD2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

Чип светодиод

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зеленый 1206

1

HL1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Конденсаторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

Электролитический

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,2 мкФ±20%-16В

6

С1, С2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С5, С10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С11, С12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

Чип керамический

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1206-470 мкФ±5%

1

С3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГУИР.468332.024

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изм.

Лист

 

№ докум

Подп.

Дата

 

 

 

Разраб.

 

Дашкевич

 

 

 

Устройство

Лит.

 

Лист

 

Листов

Пров.

 

Смирнова

 

 

 

 

 

 

 

1

 

3

 

 

 

 

 

 

управления

 

 

 

 

Н. Контр.

 

 

 

 

 

 

 

 

Утв.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Копировал

Формат А4