Разработка конструкции и технологии изготовления измерителя емкости (стр. 6 из 8)

- давление внутри корпуса, кПа 64;

- габаритные размеры корпуса, м 0,17´0,15´0,1;

- температура окружающей среды, °С 20.

Средний перегрев нагретой зоны неперфорированного корпуса блока с естественным воздушным охлаждением определяется по следующей методике [4]:

1. Рассчитывается поверхность корпуса блока:

, (6.10)

где L1, L2 - горизонтальные размеры корпуса, м;

L3 - вертикальный размер, м.

Для разрабатываемой конструкции блока L1 = 0,17м, L2 = 0,15м, L3 = 0,1м. Подставив данные в (6.10), получим:

м2.

2. Определяется условная поверхность нагретой зоны:

, (6.12)

где kЗ - коэффициент заполнения корпуса по объему. В нашем случае kЗ = 0,8. Подставляя значение kЗ в (6.12), получим:

м2.

3. Определяется удельная мощность корпуса блока:

, (6.13)

где Р - мощность, рассеиваемая в блоке. Для разрабатываемого блока Р=3Вт.

Тогда:

Вт/м2.

4. Определяется удельная мощность нагретой зоны:

Вт/м2. (6.14)

5. Находится коэффициент Q1 в зависимости от удельной мощности корпуса блока:

.

6. Находится коэффициент Q2 в зависимости от удельной мощности нагретой зоны:

.

7. Определяется коэффициент КН1 в зависимости от давления среды вне корпуса блока:

,

где Н1 - давление окружающей среды в Па. В нашем случае Н1=84кПа. Подставив значение Н1 в , получим:

.

8. Определяется коэффициент КН2 в зависимости от давления среды внутри корпуса блока:

,

где Н2 - давление внутри корпуса в Па.

Для неперфорированного корпуса Н2=64кПа. Тогда:

.

9. Рассчитывается перегрев корпуса блока:

(6.19)

10. Определяется перегрев нагретой зоны:

(6.20)

11. Определяется средний перегрев воздуха в блоке:

(6.21)

12. Определяется температура корпуса блока:

(6.22)

13. Определяется температура нагретой зоны:

(6.23)

14. Находится средняя температура воздуха в блоке:

(6.24)

Из анализа полученных результатов заключаем, что при заданных условиях эксплуатации разрабатываемого прибора обеспечивается нормальный тепловой режим применяемых в нем радиоэлементов в процессе эксплуатации, т.е. рабочие температуры не превышают предельно допустимых величин.Таким образом, выбранная конструкция корпуса и естественного способа охлаждения путем конвекции воздуха не нуждается в изменении и применении в ней других способов охлаждения. Естественный способ охлаждения является наиболее легко реализуемые и требует минимальных затрат с экономической точки зрения по сравнению с другими способами охлаждения РЭС.

7. Технологическая часть

7.1 Расчет комплексного показателя технологичности конструкции

Под технологичностью конструкции следует понимать такое сочетание конструктивно-технологических требований, которое обеспечивает наиболее простое и экономичное производство изделий при соблюдении всех технических и эксплуатационных условий.

Обеспечение технологичности конструкции РЭА - функция подготовки производства, предусматривающая взаимосвязанное решение конструкторских и технологических задач на стадиях проектирования, конструирования, ТПП, изготовления опытных образцов, передача изделия в серийное производство и эксплуатацию, направленных на повышение производительности труда, достижения оптимальных трудовых и материальных затрат, сокращении времени на производство, техническое обслуживание и ремонт изделия (ГОСТ 14.201-83).

Оценка технологичности конструкции может быть качественной и количественной.

К качественным характеристикам технологичности конструкции относят взаимозаменяемость, регулируемость, контролепригодность и инструментальную доступность конструкции. Она характеризует конструкцию обобщенно, на основании опыта специалистов-исполнителей.

Количественная оценка технологичности конструкции основана на системе показателей, численное значение которого характеризует степень удовлетворения требованиям технологичности конструкции.

Целью такой оценки является обеспечение эффективной отработки аппаратуры на технологичность при снижении времени и средств на ее разработку, технологическую подготовку производства, изготовление, эксплуатацию и ремонт.

Главными факторами, определяющими требования к технологичности конструкции, являются: наименование изделия, объем выпуска, тип производства.

Объем выпуска и тип производства определяют степень технологического оснащения, механизации и автоматизации технологического процесса и специализацию всего производства.

Для оценки технологичности конструкции используются относительные частные показатели Кi и комплексный показатель Кк, рассчитываемый по средневзвешенному значению относительных частных показателей с учетом коэффициентов Fi. Эти коэффициенты характеризуют весовую значимость частных показателей, т.е. степень их влияния на трудоемкость изготовления изделия. Значение показателей Кi находятся в пределах 0<Кi<=1, при этом рост показателя соответствует более высокому значению технологичности изделия.

Комплексный показатель определяется на основе частных показателей по формуле:

(7.1)

где Кi - показатель, определяемый по таблице значений частных показателей соответствующего класса;

ji - коэффициент веса, показывающий влияние частных показателей на комплексный (там же);

S - общее число показателей.

Все блоки РЭА условно разделены на 4 класса:

1) электронные;

2) радиотехнические;

3) электромеханические;

4) коммутационные.

К электронным относят логические и аналоговые блоки оперативной памяти, блоки автоматизированных систем управления и электронно-вычислительной техники, где число ИМС больше или равно числу ЭРЭ. К радиотехническим относятся приемно-усилительные блоки, источники питания, генераторы сигналов и т.п. К электромеханическим блокам относятся механизмы привода, отсчетные устройства, кодовые преобразователи и т.п.; к коммутационным относятся соединительные, распределительные блоки, коммутаторы и т.п.

Измеритель емкости относится к радиотехническим блокам.

В таблице 7.1 представлены исходные данные для расчета коэффициентов технологичности.

Исходные данные для расчета коэффициентов технологичности. Таблица 7.1

Наименование	Обозначение	Численное значение
1	2	3
1.Общее количество ЭРЭ в штуках	НЭРЭ	86
2.Количество ЭРЭ в штуках, подготовка которых осуществляется механизированным или автоматизированным способом	НМП ЭРЭ	75
3.Количество монтажных соединений, которые осуществляются механизированным способом	Нам	184
4.Общее количество монтажных соединений	НМ	203
5.Общее количество типоразмеров ДСЕ	ДТ	13
6.Количество типоразмеров заимствованных ДСЕ, ранее освоенных на предприятии	ДТ.З	8
7.Количество автоматизированных операций контроля и настройки	НМ.К.Н.	7
8.Общее количество операций контроля и настройки	НКН	17
9. Общее число микросхемам	КЭ.МС	30
10. Общее число ИЭТ, не вошедших в микросхемы	НИЭТ	102
11.Общее количество деталей в изделии	Д	15
12. Количество деталей, изготовляемых с применением типовых технологических процессов	ДТП	8
13. Количество типоразмеров печатных плат в изделии	ДТ.ПП	2
14. Общее число печатных плат	ДПП	2

1) Коэффициент механизации и автоматизации подготовки ЭРЭ к монтажу определяется по формуле: