Разработка конструкции стабилизатора тока (стр. 3 из 4)
В данном стабилизаторе тока применяется БНК, что оправдывает себя, так как сокращается время на проектно-конструкторские и технологические работы, а проработка корпусов заключается в их доработке.
В качестве материалов ПП выбран стеклотекстолит СФ-1-35-1,0
ГОСТ 10316-78, это обусловлено наличием в стабилизаторе тока вентилятора (из-за наличия теплонагруженных элементов), который создаёт вибрации в блоке.
ПП установленные в основном блоке имеют одинаковые размеры по высоте, это позволило применить одну планку фиксации для них.
На ПП имеются разъёмы, которые повышают технологичность.
В основном блоке стабилизатора имеются оригинальные детали (плата, планка, скобы) при чём следует отметить, что они изготовлены из недефицитных материалов и выполнены методами, позволяющими изготовить их в единичном производстве.
В основном блоке стабилизатора тока применены в широком ассортименте стойки по ГОСТ 20865-81, что значительно увеличивает технологичность.
5.4 Обеспечение требований теплового режима
Блок стабилизации тока и блок дросселей являются теплонагруженными блоками, поэтому их корпуса имеют перфорацию.
Наиболее теплонагруженным является блок дросселей, который выполнен в отдельном блоке.
Расчёт радиатора приведён в подразделе 8.1.
После анализа элементной базы выделены теплонагруженные элементы, которые необходимо установить на радиаторы (транзисторы VT1 и VT2). Остальные элементы, имеющие большую рассеиваемую мощность (VS1…VS3, VD1…VD4) устанавливаются вместе с радиаторами, входящими в состав элементов.
Для обеспечения нормального теплового режима блока стабилизатора тока в него устанавливается вентилятор.
Компоновка мощных элементов, как на платах, так и в блоке в целом выполнено таким образом, что они располагаются выше маломощных, тем самым не нагревая их.
5.5 Обеспечение требований эргономики и эстетики
Из всех эргономических показателей наиболее важными являются психофизиологические показатели человека и их доминирующий фактор – зрение. Это обусловлено тем, что с помощью зрения человек получает 80 ... 90 % всей информации.
Корпус блока управления выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда продолговатой формы. Амперметры расположены на передней панели слева на право, резисторы управления соответственно находятся под ними.
Блок имеет ножки – амортизаторы, угол наклона которых регулируется, что обеспечивает угол наклона блока для удобства оператора при работе.
Оператору удобен блок управления как в положении сидя, так и в положении стоя, то есть неболшое изменение расстояния к блоку управления не вызывает затруднений для контроля за стабилизатором тока.
Расстояние между ручками регулировка током находятся на достаточном расстоянии и позволяют небольшим усилием регулировать ток.
Конструкция обеспечивает удобство обслуживания и ремонта стабилизатора тока, то есть для открытия блока стабилизатора тока достаточно открыть дверцы.
Ручки управления стабилизатором тока размещены на оптимальном расстоянии в поле зрения, деления шкал видны достаточно чётко, индикаторы расположены достаточно близко от соответствующих органов управления
В однотипной аппаратуре (стабилизаторах тока) органы управления расположены одинаково, и по положению индикации можно быстро определить рабочее состояние стабилизатора тока.
Ручки при перемещении органов управления не закрывают шкалы индикатора.
Режим работы оператора допускает правильное чередование работы и отдыха, а также динамические и статические виды нагрузок, за счёт управления одним оператором стабилизатором тока и установкой плазменного напыления.
При небольшом изменении тока достаточно незначительной регулировки соответствующей ручки на блоке управления.
Органы управления (регулировочные резисторы) и индикации размещены в последовательности, соответствующей номерам блоков, которыми они управляют.
Физическая и психофизиологическая нагрузка при работе соответствует возможностям оператора.
С учётом того, что аппаратура будет выставлена на рынок данного технологического оборудования, она должна отвечать эстетическим требованиям, в которых значительное место отводится внешнему виду стабилизатора тока, поэтому очень актуальным явился тот фактор, что применилась БНК фирмы “BOPLA”, которая отвечает всем эстетическим требованиям, применяемым к данному классу изделий.
6 Обоснование выбора конструкции
Стабилизатор тока изготовляется на заводе “Мотор-Сич”, не имеющем радиотехнической направленности, в единичном производстве.
При выборе конструкции блока управления стабилизатором тока было решено использовать БНК фирмы “BOPLA”, так как даже предприятия с радиотехнической направленностью при единичном производстве используют БНК фирмы “BOPLA”.
Использование БНК имеет ряд достоинств:
– сокращается время на конструкторско-технологические работы;
– повышается эстетичный вид изделия, что особо важно при рыночных отношениях.
Однако БНК имеет и ряд недостатков:
– высокая стоимость;
– возможность завышенных масса габаритных параметров.
БНК состоит из передней и задней панели, соединяемых с помощью шести винтов.
Ножки на блоке управления служат для удобства работы оператора и так как все элементы закреплены на передней панели, обеспечивают устойчивое положение блока.
После проработки вышесказанного можно сделать вывод, что разработанная конструкция является наиболее оптимальной, и была одобрена руководством цеха №15 завода “Мотор-Сич”.
Конструкция разработанного стабилизатора тока приведена на рисунке 6.1.
Рисунок 6.1 – Конструкция разработанного стабилизатора тока. 1 – блок управления; 2 – блок стабилизации тока; 3 – блок дросселей.
7 Описание конструкции стабилизатора
Стабилизатор тока состоит из следующих составных частей:
– блока управления, поз.1;
– блока стабилизации тока, поз.2;
– блока дросселей, поз.3.
Для их электрического соединения используются кабели, при распайке кабелей применяются трубки электроизоляционные поз.4.
Блок управления стабилизатором тока имеет форме параллелепипеда с размерами (560х172х120) мм и состоит из следующих элементов:
– панели передней, поз.4;
– панели задней, поз.5.
Панель передняя поз.4 закрепляется с задней панелью поз.5 при помощи винтов поз.8 (6 шт.).
На передней панели имеются амперметры поз.13 (4 шт.) с соответствующими резисторами поз.14 (4 шт.), для регулировки снабжены ручками поз.12, которые закреплены винтами поз.7 (по 2 шт. на 1 ручку).
В блоке управления применены амортизационные ножки поз.1 и поз.2 для их закрепления к блоку применяются винты поз.6 (по 2 шт. на 1 ножку) и гайки поз.9 (по 2 шт. на 1 ножку).
Провод поз.15 служит для внутреннего электромонтажа блока управления.
Блок стабилизатора тока является самым большим блоком данной конструкции выполненный в форме параллелепипеда с размерами (1490х780х580) мм.
Блока стабилизатора тока состоит из следующих элементов:
– шкафа, поз.1;
– автомата входного, поз.2;
– блока автоматики, поз.3;
– блока питания, поз.4;
– блок обдува, поз.5;
– панели входа/выхода, поз.7;
– блоков основных, поз.8 (4 шт.).
Автомат входной поз.2 присоединяется к шкафу поз.1 при помощи винтов поз.10 (4 шт.), гаек поз.11 (4 шт.) и шайб поз.12 (4 шт.).
Блок автоматики поз.3 присоединяется к шкафу поз.1 при помощи винтов поз.10 (4 шт.), гаек поз.11 (4 шт.), шайб поз.12 (4 шт.) и используя амортизаторы поз.9 (4 шт.).
Блок питания поз.4 присоединяется к шкафу поз.1 при помощи винтов поз.10 (6 шт.), гаек поз.11 (6 шт.), шайб поз.12 (6 шт.) и используя амортизаторы поз.9 (6 шт.).
Блок обдува поз.5 присоединяется к шкафу поз.1 при помощи винтов поз.10 (8 шт.), гаек поз.11 (8 шт.), шайб поз.12 (8 шт.) и используя амортизаторы поз.9 (8 шт.).
Панель входа/выхода поз.7 присоединяется к шкафу поз.1 при помощи винтов поз.10 (4 шт.), гаек поз.11 (4 шт.) и шайб поз.12 (4 шт.).
Блоки основные поз.8 (4 шт.) присоединяется к шкафу поз.1 при помощи винтов поз.10 (4 шт. для 1 блока), гаек поз.11 (4 шт. для 1 блока) и шайб поз.12 (4 шт. для 1 блока).
Кабели, поз.6 (20 шт.) используются для соединения панель входа/выхода поз.7 с щитом сети.
Провод поз.13 служит для внутреннего электромонтажа блока стабилизатора тока.
В дипломном проекте была разработана КД на блок основной.
Блок основной стабилизатора тока состоит из следующих элементов:
– плат, поз.1 (3 шт.);
– платы, поз.2;
– планки, поз.3;
– платы, поз.5;
– шунта, поз.6;
– диодов, поз.19 (3 шт.);
– диода, поз.20;
– тиристоров, поз.21 (3 шт.).
Платы поз.1 и поз.2 устанавливаются в розетки поз.24 и поз.23 соответственно, сверху фиксирует положение плат планка поз.3, установленная на стойки поз.17 (2 шт.), при помощи винтов поз.7 (4 шт.) и шайб поз.13 (4 шт.).
Розетка поз.23 устанавливается на стойках поз.18 при помощи винтов поз.8 (2 шт.) и шайб поз.14 (2 шт.).
Розетки поз.24 устанавливается на стойках поз.18 при помощи винтов поз.8 (2 шт. для 1 розетки) и шайб поз.14 (2 шт. для 1 розетки).
Шунт поз.6 закрепляется к скобам поз.4 при помощи винтов поз.9 (2 шт. для 1 скобы), гаек поз.12 (2 шт. для 1 скобы) и шайб поз.14 (2 шт. для 1 скобы).
Соединитель поз.22 устанавливается на стойки поз.7 (4 шт.) при помощи винтов поз.7 (4 шт.) и шайб поз.13 (4 шт.).
Диоды поз.19 (3 шт.), диод поз.20 и тиристоры поз.21 (3 шт.) устанавливаются на плату поз.5 со своими радиаторами при помощи винтов поз.10 (по 4 шт. для одного элемента) и шайб поз.15 (по 4 шт. для одного элемента).
ВЫВОДЫ
В результате выполнения дипломного проекта был разработан частичный комплект конструкторской документации для изготовления и производства стабилизатора тока в условиях единичного производства на заводе “Мотор-Сич”.
При разработке стабилизатора тока выполнены требования эксплуатации, техники безопасности, технологичности, теплового режима, а также требования эргономики и эстетики.