Рассчитаем поправочный коэффициент
: , де - модуль мощности и плотности материала, который применяется; - модуль упругости и плотности стали. ; .Из расчета можно сделать вывод, что плата ИБП не требует использования демпферов и частотной настройки, и она должна выдерживать внешнее механическое воздействие при транспортировке.
9 Расчет теплового режима ИБП.
Расчет теплового режима прибора с принудительным охлаждением воздухом, выполнен по методике изложенной в [3].
Исходные данные:
Мощность рассеиваний в блоке
;Размеры корпуса блока перпендикулярные к направлению продува
;Размеры корпуса блока в направлении продува
;Коэффициент заполнения блока
;Температура охлаждающего воздуха на входе
;( )Массо-расходы воздуха
;1. Определим средний перегрев воздуха в блоке за формулой:
;2. Определим площадь поперечного в направлении продува пересечения корпуса блока по формуле:
;3. Определим коэффициент
по графику [3; рис.4.15; стр. 174];4. Определим коэффициент
по графику [3 ; рис.4.16; стр. 174];5. Определим коэффициент
по графику [3 ; рис.4.17; стр. 174];6. Определим коэффициент
по графику [3 ; рис.4.18; стр. 175];7. Рассчитаем перегрев нагретой зоны за формулой:
;8. Рассчитаем условную поверхность нагретой зоны по формуле:
;9. Рассчитаем удельную мощность нагретой зоны по формуле:
;10. Определим температуру нагретой зоны по формуле:
;( )11. Определим среднюю температуру в блоке:
;( )12. Определим температуру воздуха на выходе из блока:
( )Проанализировав полученные результаты, делаем вывод, что при заданных условиях эксплуатации разрабатываемого устройства обеспечивается нормальный тепловой режим радиоэлементов, которые мы применили, то есть рабочие температуры не превышают предельно допустимые нормы.
Таким образом, конструкция корпуса с принудительным охлаждением воздухом не нуждается в изменении конструкции.
10 Охрана труда и окружающей среды.
Целью этого раздела дипломной работы является определение вредных и опасных производственных факторов при разработке, наладке и эксплуатации устройства, а также разработка мероприятий, которые направлены на создание условий труда, которые отвечают требованиям норм и стандартов по охране труда и технике безопасности.
Особенное внимание будет направленно на факторы, которые могут подействовать на работоспособность и безопасность монтажника и наладчика отдельных блоков и всего аппарата вместе. Это связано с тем, что при выполнении этих работ необходимо выполнять пайку, измерение режима работы схемы, наладку, контроль и т.д.
10.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов.
К основным вредным и опасным факторам, что влияют на работников, которые задействованы на производстве РЭС, относят:
Повышенные уровни электромагнитного поля (уровни излучений должны отвечать ГОСТ 12.1.006-84);
Недостаточная освещенность рабочей зоны (условия освещенности производственных помещений должны удовлетворять нормам, отмеченным в СНиП ИИ-4-79/85);
Опасность поражения электрическим током;
Неудовлетворительные параметры микроклимата рабочей зоны (величины показателей микроклимата в производственных помещениях должны удовлетворять нормам, отмеченным в ГОСТ 12.1.005-88 и ДСН 3.3.6.042-99);
Содержание (в воздухе рабочей зоны) вредных веществ разного характера в опасных концентрациях, что превышают предельно допустимые (ГДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны должна удовлетворять нормам, отмеченным в ГОСТ 12.1.005-88 и ГОСТ 12.1.007-80, для аэрозоля свинца см. п. 1.1.2);
Повышенный уровень шума на рабочем месте (допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах стоит принимать соответственно санитарным нормам допустимых уровней шума на рабочих местах ДСН 3.3.6.037-99);
Повышенная напряженность электрического поля промышленной частоты на рабочем месте (напряженность электрических полей промышленной частоты на рабочих местах должна удовлетворять нормам, отмеченным в ГОСТ 12.1.002-88).
10.2 Условия труда на рабочем месте.
Помещение, в котором происходят технологические операции по изготовлению и наладке изделия находится в панельном доме. Вибрации и вредные вещества отсутствуют. Покрытие пола керамическая плитка.
Геометрические размеры помещения:
длина а = 10.0 м;
ширина b = 5 м;
высота h = 3.4 м;
Количество лиц, работающих в помещении, – 6 человек.
Определим значение площади и объема помещения:
S1=a×b=5×10=50 м2 – площадь помещения;
SП=8,5 м2 – общая площадь столов и шкафа;
S= S1 -Sп=41,5 м2;
V=S×h=141,1 м3;
Рассчитаем значение площади и объема помещения на одно лицо, результаты внесем в таблицу №10.1.
Таблица №10.1.
Параметр | Норматив | Существующие |
Площадь, S | Не менее 4,5 м2 | 6,9 м2 |
Объем, V | Не менее 15 м3 | 23,5 м3 |
Высота | Не менее 3 м. | 3,4 м. |
Объем помещения, что приходится на одного человека и полезная площадь больше нормативного значения в соответствии с СН245-82 и ОНТП-24-86.
10.3 Микроклимат.
Воспользуемся ГОСТ 12.1.005-88 и ДСН 3.3.6.042-99, что устанавливают такие параметры микроклимата как температура, влажность и подвижность воздуха в зависимости от вида выполняемых работ, периода года.
Работу, которая выполняется в рассмотренном помещении можно отнести к категории 1а, потому что она выполняется сидя и не требует физических усилий. Энергозатраты организма человека при таком виде работ составляют до 120 ккал/год.
Источником теплового излучения является радиатор центрального отопления, что состоит из семи секций.
Нормируемые значения параметров микроклимата соответственно ДСН 3.3.6.042-99 представлены в табл.2.
Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений приведены в таблице №10.2:
Таблица №10.2.
Период года | Температура воздуха, 0С | Относительная влажность воздуха % | Скорость движения воздуха, м/с | |||
Оптимальная | Допустимая | Оптимальная | Допустимая | Оптимальная | Допустимая | |
Холодный | 22-24 | 21-25 | 40-60 | не более 75 | 0.1 | не более 0.1 |
Теплый | 22-24 | 22-28 | 40-60 | 55 при 28 0С | 0.1 | 0.1-0.2 |
Существующий | 22-24 | 55 | 0.1 |
Параметры микроклимата поддерживаются системами кондиционирования и обогрева.
10.4 Оценка санитарных норм условий труда при пайке элементов.
При сборке используется ручная пайка, выполняемая электрическим паяльником мощностью 20...40 Вт. Удельное образование аэрозоля свинца при этом составляет 0,02...0,04мг/100 паек.
Согласно сборочному чертежу, в качестве припоя используется оловянно-свинцовый припой марки ПОС-61 ГОСТ 21931-76, а флюс используется безкислотный КЕ ГОСТ 1797-64. Для удаления остатков флюса применяется этиловый спирт или ацетон. В состав припоя входит олово Sn в количестве 60-62% и свинец Pb в количестве 38-40%.
Флюс состоит из сосновой канифоли в количестве 15-28%, и этилового спирта в количестве 72-85%.
Свинец является чрезвычайно опасным веществом (класс 1), ГДК в воздухе рабочей зоны 0,01мг/м. Олово является веществом умеренно опасным (класс 3) ГДК 10мг/м. Спирт этиловый является безопасным веществом (класс 4) ГДК в воздухе рабочей зоны 1000мг/м.
Определим концентрацию аэрозоля свинца: