лекции / ктоп2

Конструктивная база – это совокупность механических элементов конструкции РЭА, обеспечивающих механическую прочность и защиту от дестабилизирующих воздействий, а также механическое управление аппаратурой. По конструктивной базе устройства РЭА можно разделить на механические детали и узлы управления, и на несущие конструкции (НК).

Механические детали и узлы управления служат для плавного или скачкообразного вращательного или поступательного перемещения исполнительных устройств, которые наз-я перестраивающимися устройствами (переключатели, конденсаторы переменной емкости, тумблеры, потенциометры), при изменении подвижных частей которых меняются входные, выходные и другие параметры аппаратуры.

К механическим деталям и узлам относятся: кнопки, ручки управления, фиксаторы, а также отсчитывающие устройства, с помощью которых определяется значение величины визуального наблюдения.

Несущие конструкции – это элемент конструкции или совокупность элементов, предназначенных для размещения составных частей аппаратуры и обеспечивающих их устойчивости к воздействиям в заданных условиях эксплуатации.

НК являются достаточно сложной системой, состоящей из большого количества деталей и элементов, соединенных м/д собой разъемными и неразъемными соединениями.

НК обеспечивает необходимое положение ЭРЭ в пространстве , наличие связей м/д ними, защиту от дестабилизирующих факторов, придает товарный вид.

К НК относят печатные или монтажные платы, рамки, каркасы, шасси и кожухи блоков, рамы, стеллажи, стойки, шкафы и др.

Проблема конструирования современной РЭА

Объединены задачей повышения качества изделия и эффективности производства:

1. Снижение стоимости, в том числе материалоемкости.

2. Снижение объема и массы.

3. Расширение области использования микроэлементной базы, увеличение степени интеграции и миниатюризации межэлементных соединений, обеспечение магнитной интенсивности и идентификации теплоотвода.

4. Обеспечение взаимосвязи оператора и аппаратуры.

5. Широкое внедрение методов оптимального конструирования.

6. Обеспечение высокой технологичности и однородности структуры.

7. Максимальное использование стандартизации.

Однако любые экономичные мероприятия должны реализовываться без ущерба для качества конструкции.

Общая стоимость изделия складывается из суммы затрат на его разработку, изготовление и эксплуатацию. Стоимость разработки зависит от степени автоматизации конструирования, стоимость изготовления м. б. снижена за счет создания конструкции РЭА с однородной структурой, за счет разработки деталей и узлов высокой технологичностью (механическую обработку заменить химической, тепловой обработкой).

Стоимость изготовления может служить сокращением производственного цикла и использованием производственного цикла и использованием неразрушающим контролем изделия.

Методы стандартизации контроля РЭА

Из нескольких вариантов конструкций, выполняющих одинаковые функции, оптимальным является только один, который д. б. принят к разработке.

Он используется в последующих разработках до тех пор, пока не будет создан новый более качественный. Этот принцип положен в основу стандартизации и создает благоприятные условия для преемственности, повторяемости, типизации и унификации элементов конструкции.

Принципиальные основы стандартизации делят:

1. Преемственность.

2. Повторяемость.

3. Типизация.

4. Унификация.

а) параметрические ряды.

- размероподобные;

- однотипные;

- типоразмерные.

б) размерные ряды.

- произвольно-компановочные;

- кратноизменяющиеся.

Стандартизация – это метод обеспечения единства качества параметров массовой промышленной продукции, снижение ее разнообразия и трудоемкости изготовления путем установления обязательных норм на параметры изделий или производственных процессов.

Документами, регламентирующими установленные нормы, являются ГОСТы, которые обязательны к применению наравне с государственными законами. Существуют отраслевые стандарты (ОСТы), которые применяются в отдельных отраслях промышленности.

Главными в стандартизации являются общетехнические нормы, в том числе ЕСКД.

Нормализация – это метод внедрения в пределах предприятия, объединения или отрасли рационально ограничивающих разнообразие типа размеров, конструкции, материалов и др. норм общей применяемости.

На предприятиях существует большое количество ограничительных перечней или нормалей, которые ограничивают общую применяемость, определенную ГОСТом.

Нормализация конструкторских элементов сокращает типоразмеры, ограничивает номенклатуру материалов, размеров, покрытий, диаметров отверстий, резьб, крепежа, т. е. вносит определенный порядок инструментальное хозяйство.

Преемственность – это объем применения во вновь разрабатываемом изделии ранее разработанных и освоенных производством деталей и узлов. Этот метод снижает сроки разработки рабочей документации и стоимость подготовки производства за счет использования имеющегося инструмента.

Повторяемость характеризуется числом одинаковых узлов и деталей в изделии. При разработке конструкции требуется сокращение номенклатуры детали за счет увеличения повторяемости их в одном изделии, это приводит к упрощению конструкции и снижению стоимости.

Типизация – это процесс целесообразного сокращения многообразия конструкций за счет создания типовых широко применяемых деталей и узлов. Высшей формой типизации конструктивных составляющих является унификация изделий, узлов и деталей.

Унификация – это процесс сокращения разнообразия типовых деталей, узлов или изделий путем объединения их в группы по определенным признакам и функциям.

Унифицированные элементы конструкции предназначены для применения в различных системах РЭА. Такие элементы имеют неоднократно проверенную технологию изготовлений и единую номенклатуру приспособлений режущего и контрольно-измерительного инструмента.

Унифицированные элементы конструирования позволяют создавать различные приборы и устройства на базе исходных моделей с минимальными затратами времени.

Широкий охват элементов РЭА унификацией осуществляется при создании унифицированных рядов функциональных изделий сложных по форме и отличающиеся м/д собой параметрами или при создании изделий составленных из типовых деталей отличающимися только размерами.

Параметрические ряды охватывают элементы с градацией параметров, эти ряды м. б. представлены в виде Р, R, емкости, величина параметра определяет размеры элемента.

По характеру образования параметрические ряды имеют 3 разновидности:

- размероподобные представляют собой серию элементов одной функциональности.

- однотипные ряды охватывают диапазон однородных рядов изделий, при создании которых используются одни и те же узлы и детали, унифицированные по размеру и форме (резисторы одной мощности, но с градацией по R).

- типоразмерные ряды – это изделия различных типов и параметров, выполняющих одну функцию (конденсаторы, транзисторы).

Размерные ряды охватывают геометрич. подобные изделия. Их размеры могут применятся произвольно или кратно какому-либо одному размеру.

Особенно широко размерные ряды применяются при унификации элементов и узлов несущих конструкций РЭА. Они выгодны при смежных разработках систем с участием различных организаций не связанных м/д собой едиными нормалями:

- произвольно-компановочный ряд используется при конструировании аппаратуры компонуемой в унифицированных стойках, шкафах или контейнерах, размеры которых установлены сложившимися традициями предприятия или условиями размещения на объекте;

- кратно-изменяющийся ряд используют в аппаратуре при разработке блоков кассетного типа, субблоках и электронных ячейках. Такой ряд размеров обеспечивает простую компоновку, взаимозаменяемых блоков размещаемых в большом количестве по вертикальной площади приборной стойки.

Количественные показатели стандартизации и унификации.

Уровень стандартизации и унификации разрабатываемой аппаратуры определяется количественными показателями:

- коэффициентом стандартизации;

- коэффициентом унификации;

- коэффициентом применяемости;

- коэффициентом повторяемости.

1. Коэффициент применяемости используется для характеристики уровня стандартизации и унификации и рассчитывается по стандартным составным частям. Задается в техническом задании в %, может рассчитываться по числу типоразмеров, числу составных частей, их массе, стоимости и трудоемкости:

,

К_пр = К_станд = К_униф,

n – общее количество типоразмеров составных частей изделия,

n₀ – количество оригинальных типоразмеров составных частей.

Оригинальные изделия состоят из составных частей, разработанных впервые для данного изделия.

Стандартные изделия – изделия, изготовленные по ГОСТ, ОСТ на которые есть ссылка в спецификации.

Типоразмер – их число соответствует числу наименований составных частей в спецификации конструкторской документации. Для крепежа расчет производится отдельно по той же формуле.

2. Коэффициент повторяемости

,

N – общее количество составных частей в изделии.

n – общее количество размеров составных частей.

.