- •1. Порівняльний аналіз розроблювального пристрою з аналогами
- •2. Розробка структурної схеми сигналізації
- •2.1 Принцип роботи охоронної сигналізації
- •2.2 Встановлення охоронної сигналізації
- •2.3 Умови експлуатації охоронної сигналізації
- •2.4 Технічні характеристики
- •3. Розробка принципової схеми сигналізації
- •3.1 Вибір мікроконтролера
- •3.2 Вибір елементної бази
- •Таблиця 3.4 – Характеристики перемикача swd 1–4
- •3.3 Вибір роз'їму
- •4. Кваліфікаційна частина
- •4.1 Конструювання друкованої плати
- •4.1.1 Вибір типу друкованої плати
- •4.1.2 Вибір матеріалу друкованої плати
- •4.1.3 Вибір класу точності друкованої плати
- •4.1.4 Вибір методу виготовлення друкованої плати
- •4.2 Конструкторсько-технологічний розрахунок
- •7. Визначення мінімальної відстані між двома сусідніми провідниками.
- •8. Визначення мінімальної відстані між двома сусідніми контактними площадками.
- •9. Визначення відстані між провідником і контактною площадкою (у випадку, якщо провідник проходить між двома контактними площадками):
- •5. Електричний розрахунок друкованої плати
- •6. Розрахунок теплового режиму
- •7. Розрахунок на віброміцність
- •Таблиця 7.1 Розрахунок загальної маси елементів
- •8. Розрахунок основних показників надійності
- •9. Проектування друкованого вузла в системі p-cad
- •10. Організаційно-економічний розділ
- •10.1 Аналіз ринку
- •10.2 Оцінка рівня якості виробу
- •10.2.1 Вихідні положення
- •10.2.2 Вибір системи параметрів виробу й визначення відносних показників якості
- •Хз наявність сирени оповіщення;
- •10.2.3 Визначення коефіцієнтів вагомості параметрів
- •10.2.4 Оцінка попарного пріоритету показників
- •10.3 Сировина і матеріали
- •10.3.1 Витрати на покупні вироби і напівфабрикати
- •10.3.2 Розрахунок основної заробітної плати
- •10.3.3 Додаткова зарплата робітників
- •10.3.4 Нарахування на заробітну плату
- •10.3.5 Загальновиробничі витрати
- •10.3.6 Адміністративні витрати
- •10.3.7 Витрати на збут
- •10.4 Визначення ціни виробу
- •10.4.1 Нижня межа ціни
- •10.4.2 Верхня межа ціни
- •10.4.3 Договірна ціна
- •10.4.4 Визначення мінімального обсягу виробництва продукції
- •11. Охорона праці
- •11.1 Аналіз умов праці. Організація робочого місця
- •11.2 Мікроклімат виробничих приміщень
- •11.3 Шкідливі речовини в повітрі робочої зони
7. Розрахунок на віброміцність
Віброміцність здатність пристрою протистояти протягом терміну служби прискоренням, що виникають при руйнівній дії вібрації в заданих діапазонах частот.
Вібростійкість здатність пристрою виконувати свої функції в умовах вібрації в заданих діапазонах частот і прискореннях, що виникають при цьому.
Визначимо віброміцність спроектованої ДП зі склотекстоліту розміром 80×62.5×1,5 мм. Вважаємо, що радіоелементи на ДП розміщені рівномірно.
Визначення маси ДП і маси ЕРЕ:
mпп = abδппρст, |
(7.1) |
де a, b геометричні розміри плати (а = 0,08 м, b = 0,0625 м); δпп – товщина ДП (δст = 1,5 мм); ρст – щільність склотекстоліту (ρст = 2050 кг/м3);
mпп = 0.0625.0.08.0.0015.2050 =15,4 10-3 кг = 15,4 г.
Конструктивні елементи представлені в таблиці 7.1.
2. Визначимо коефіцієнт впливу Кв, що враховує співвідношення маси ЕРЕ й маси плати:
(7.2) |
3. Визначимо, коефіцієнт α, вважаючи, що ДП шарнірно опирається по контуру:
, |
(7.3) |
де a, b геометричні розміри плати, а = 0,08 м, b = 0,0625 м
Таблиця 7.1 Розрахунок загальної маси елементів
Найменування елемента |
Тип елемента |
Кількість, шт. |
Маса, г |
1 |
2 |
3 |
4 |
Діоди |
1N4007 |
7 |
7*0,24 = 1.68 |
1N4148 |
2 |
2*0,24 = 0,48 | |
Стабілізатор |
78L05 |
1 |
3 |
Конденсатори |
|
|
|
електролітичні |
ECR |
2 |
2*1,2 = 2,4 |
керамічні |
C 0603 |
10 |
10*0,3 = 3 |
Резистори |
R 0805–0,125Вт |
19 |
19*0,25=4,75 |
Мікроконтролер |
АТ89С2051 |
1 |
4 |
ATTINY2313 |
1 |
4 | |
Кварцовий резонатор |
KX-3Н |
1 |
4 |
HC 49U |
1 |
4 | |
Світлодіоди |
GNL-014SRD, GNL-3014 |
2 |
2*0,15=0,3 |
Перемикачі |
SWD 1–4 |
1 |
3 |
Кнопки |
PS580L/N |
1 |
3 |
Транзистори |
2N3904A |
2 |
2*0,35=0,7 |
BSS295 |
2 |
2*0,35=0,7 | |
Роз’єми |
PLS-6 |
1 |
2 |
PLS-8 |
1 |
3 | |
STB 1–12 |
1 |
5 | |
Батарея |
Крона |
1 |
10 |
|
|
Σ |
59,01 |
4. Визначимо циліндричну жорсткість:
(7.4) |
де Е – модуль Юнга, Е = 3.02.1010 Па;
μ коефіцієнт Пуасона, μ =0.22.
(Н∙ м)
5. Визначимо частоту власних коливань:
(7.5) |
де g – прискорення вільного падіння, g=9.8 м/с2;
питома вага 2,05.
(Гц)
6. Визначимо амплітуду вібрації на частоті власних коливань:
, |
(7.6) |
де n коефіцієнт перевантажень; при n = 8g:
(мм)
Таблиця 7.1
n |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
A |
0,002
|
0,003
|
0,004
|
0,005
|
0,006
|
0,007
|
0,0081
|
0,0091
|
0,01
|
7. Визначимо коефіцієнт динамічності, що показує в скільки разів амплітуда змушених коливань, відрізняється від амплітуди коливань на власній частоті:
(7.7) |
де ε коефіцієнт загасання, ε = 0.06, f частота вібрації (f = 50 Гц);
8. Визначимо динамічний прогин:
, |
(7.8) |
При й
(мм)
9. Визначимо еквівалентне рівномірне розподілене динамічне навантаження:
, |
(7.9) |
де коефіцієнт С1 розраховується за таким виразом:
10. Максимальний розподілений згинальний момент:
, |
(7.10) |
де коефіцієнт С2 розраховується за таким виразом:
(Н)
11. Визначимо припустиму напругу для ДП із склотекстоліту:
, |
(7.11) |
де T границя витривалості матеріалу ДП (для склотекстоліту T = 105 МПа); [n] припустимий запас міцності [n] = 2.
МПа
12. Перевіримо виконання умови віброміцності для друкованої плати:
, |
(7.12) |
МПа < (МПа)
Остаточний розрахунок підтвердив, що ДП не потребує додаткових опор, амортизаторів або інших елементів, необхідних для зменшення перевантажень при вібраціях.