- •Содержание
- •Введение
- •1 Литетратурно-патентные исследования
- •1.1 Основные принципы построения металлодетекторов
- •1.1.1 Металлодетекторы с гармоническим намагничиванием
- •1.1.2 Импульсные металлодетекторы
- •1.1.3 Другие типы металлодетекторов
- •1.2 Обзор аналогичных технических решений
- •1.2.1 C.E.I.A 02pn10
- •1.2.2 Garrett pd-6500
- •1.2.З metorex Metor 200
- •1.2.4 Ranger Tri Sector
- •1.2.5 Гвоздика-003 (Россия)
- •1.3 Патентный поиск
- •2 Анализ исходных данных
- •3 Анализ электрической функциональной и принципиальной схемы устройства
- •3.1 Функциональная схема устройства
- •3.2 Конструкция генераторных рамок
- •3.3 Структурная схема устройства
- •3.4 Принцип работы схемы. Временные диаграммы
- •4 Расчет функциональных узлов
- •4.1 Расчет входного усилителя
- •4.2 Расчет синхронного детектора
- •4.3 Расчет полосового фильтра
- •4.4 Выбор элементов обвязки микросхем
- •4.5 Расчет потребляемой мощности
- •4.6 Расчет параметров генераторной и приемной рамок
- •5 Выбор материалов, конструкции, комплектующих узлов
- •5.1 Выбор материала платы печатной
- •5.2 Выбор элементной базы устройства
- •6 Конструкторские расчеты
- •6.1 Расчет надежности
- •6.1.1 Ориентировочный расчет показателей надежности
- •6.1.2 Уточненный расчет надежности
- •6.2 Расчет механической прочности и устойчивости
- •6.3 Компоновочный расчет
- •7 Расчет технологических параметров изделия
- •7.1 Расчет комплексного показателя технологичности
- •7.2 Разработка технологической схемы сборки
- •7.3 Выбор оптимального варианта технологического процесса
- •8 Применение средств автоматизированного проектирования для разработки устройства
- •9 Технико-экономическое обоснование проекта импульсного металодетектора
- •9.1 Характеристика разрабатываемого импульсного металодетектора
- •9.2 Расчет себестоимости и отпускной цены единицы продукции
- •9.2.1 Расчёт затрат по статье «Сырьё и материалы за вычетом возвратных отходов»
- •9.2.2 Расчет затрат по статье «Покупные комплектующие изделия, полуфабрикаты и услуги производственного характера»
- •9.2.3 Расчет затрат по статье «Основная заработная плата производственныxрабочих»
- •9.2.4 Расчёт затрат по статье «Дополнительная заработная плата основных производственных рабочих»
- •9.2.5 Расчёт затрат по статье “Отчисления в фонд социальной защиты населения”
- •9.2.6 Расчёт обязательного страхования от несчастных случаев
- •10 Охрана труда. Расчет искусственного освещения для выполнения работ при проектировании импульсного металлодетектора
- •Заключение
- •Список использованных источников
- •ПриложениеА(справочное) Форма патентного поиска.
6.1.2 Уточненный расчет надежности
Интенсивность отказов рассчитывается
, |
(6.5) |
где i 0 - справочное значение интенсивности отказа i-го элемента;
m - общее число учитываемых эксплуатационных факторов;
j - поправочный коэффициент.
n - общее число элементов конструкции.
В наших расчетах используются комбинированные поправочные коэффициенты:
1,2 - учитывающий одновременно температуру и электрический режим;
3,4 - учитывающий одновременно кинематические и механические нагрузки.
Для определения поправочных коэффициентов j, воспользуемся обобщенными таблицами и графиками.
Данные для расчетов в таблице 6.2.
Таблица 6.2 – Исходные данные для уточненного расчета надежности
N п/п |
Наименование элементов |
0i10-6, 1/час |
Кол-во элементов |
0i10-6, 1/час |
kн |
1,2 |
3,4 |
П(i) |
i, час |
1 |
Резистор |
23 |
0,05 |
0,65 |
0,6 |
0,9 |
2 |
5 |
0,6 |
2 |
Конденсатор |
18 |
0,02 |
0,36 |
0,6 |
0,15 |
2 |
1,8 |
0,4 |
3 |
Диод |
8 |
0,20 |
1,6 |
0,6 |
0,9 |
2 |
1,8 |
0,6 |
4 |
Транзистор |
5 |
0,30 |
1,5 |
0,7 |
0,9 |
2 |
0,3 |
0,5 |
5 |
Тумблер |
1 |
0,80 |
0,80 |
0,7 |
1,2 |
2 |
0,7 |
3 |
6 |
Индикатор сигнальный |
2 |
3,30 |
6,60 |
0,5 |
0,35 |
2 |
0,7 |
0,4 |
7 |
Интегральная микросхема |
8 |
0,45 |
3,6 |
0,7 |
2,5 |
2 |
2,2 |
0,2 |
8 |
Печатная плата |
1 |
0,2 |
0,2 |
0,7 |
0,35 |
2 |
0,7 |
1 |
9 |
Пайка |
216 |
0,04 |
8,64 |
0,6 |
0,35 |
2 |
0,7 |
1 |
Средняя наработка на отказ данного изделия определяется:
(6.6) |
Вероятность безотказной работы рассчитывается:
(6.7) |
Среднее время восстановления рассчитывается:
(6.8) |
где qi – вероятность отказа из-за выхода из строя элемента i-ой группы;
k – число групп элементов.
Вероятность восстановления рассчитывается:
(6.9) |
где – заданное время восстановления.
Коэффициент готовности рассчитывается:
, |
(6.10) |
Коэффициент ремонтопригодности рассчитывается:
, |
(6.11) |
Вероятность безотказной работы с учетом восстановления рассчитывается:
, |
(6.12) |
Доверительные границы для наработки на отказ:
, |
(6.13) |
где n = 10...15 – число отказов достаточных для определения надежности;
= 0,9...0,99 – достоверность определения границ;
,
2 – функция, определяемая в зависимости от числа степеней свободы и доверительной вероятности.
Параметры надежности, полученные в результате расчета:
Средняя наработка на отказ, ч 39200
Вероятность безотказной работы 0,98
Среднее время восстановления, ч 0,15
Вероятность восстановления 0,9712
Коэффициент готовности 0,998
Коэффициент ремонтопригодности 0,0001
Вероятность безотказной работы с учетом восстановления 0,9898
Доверительные границы для наработки на отказ 35898,3...42532,6
Полученные данные соответствуют требованиям, записанным в техническом задании.