Проектирование трепанатора (стр. 5 из 8)

σ_в=2400·10⁶ Па – напряжение при однократном нагружении.

σ1=σ_в, – действующее значение напряжения.

σ_N=1,1474·10⁹

Принимаем показатель усталости t=8.

Средняя частота циклов:

ω=1,5 Гц.

Для найденных значений принимаем:

F₁=0,9884; F₂=0,99999971

Вероятность безотказной работы:

5) Расчет надежности подшипников скольжения направляющих бойка

h_доп=0,2·10^{-3 м} – допустимый зазор

v=2 – средняя скорость скольжения

J_n=10^-9– интенсивность изнашивания бронзы Брж80

Для найденных значений принимаем:

F₁=0,99999969; F₂=0,99999971

Вероятность безотказной работы:

– вероятность безотказной работы двух подшипников.

6) Расчет надежности подшипников скольжения направляющих наковальни

h_доп=0,5·10^{-3 м} – допустимый зазор

v=2 – средняя скорость скольжения

J_n=10^-9– интенсивность изнашивания бронзы Брж80

Для найденных значений принимаем:

F₁=0,9999996821; F₂=0,9999997134

Вероятность безотказной работы:

– вероятность безотказной работы двух подшипников.

Проверка

Суммарная вероятность безотказной работы является произведение вероятностей ее отдельных узлов Р(t)_мех=0,988442, при этом самым слабым звеном является ударная пара «боек-наковальня».

Расчет надежности устройства обработки костной ткани можно разделить на две части: расчет надежности механической и электрической части. Расчет механической части на данном этапе проектирования произвести не возможно, так как величины интенсивности отказов элементов γ_i, входящих в изделие известны не для каждого элемента.

Расчет электрической части трепанатора возможно произвести по методике, изложенной в []

Вероятность безотказной работы определим по формуле:

.

Средняя наработка до первого отказа:

где λ_c – интенсивность отказа системы,

,

где N_i – число элементов i-ого типа;

γ – число типов элементов;

t – время;

λ_i – интенсивность отказа элементов системы.

Значение λ_i берем из таблицы § 3 [8].

Cоставим таблицу для определения λ_с.

Номинальная интенсивность отказов элементов электронной части трепанатора

Наименование и тип элементов Обозначение насхеме	Количество элементов Ni, шт.	Интенсивность отказов λi, 10 –6 1/час	Произведение λi и Ni, 10 –6 1/час
Резисторы:МЛТ – 0,125 R1…R4, RцМЛТ –0.5 Rн, R5Конденсаторы:К53 –14В С1…С3К10 – 7В – М750 СнКМ – 56 – Н90 СфДиоды:КД105 (109) Б VD1…VD9КД202А VD10Транзисторы:КТ315В VT1КТ817А VT2КТ817 Г. VT3Микросхемы К561 ЛН1 DD1	523119111111	0,40,71,41.42,42,023,04,65,03,03.0	21.44.21.42.418234.6533
Итого:	27	28.9	50

λ_с=

50*10 ^–6 1/час Рс

(1000)=0,856

Т_ср=

20000

Вероятность безотказной работы всего прибора равна:

P(1000)=P_м(t) P_э(t)=0.846

3. Технологическая часть

3.1 Описание электрической схемы пульта проверки короткозамкнутых витков катушки

Электрическая схема пульта состоит: из блока питания, включающего в себя понижающий трансформатор – ТР-1 и выпрямитель на диодах Д4 – Д7; фильтра из конденсаторов исключающих взаимное влияние напряжений транзисторов; стабилизатора напряжения Д 8 – Д11; генератора звуковой частоты, выполненного на лампах Л1 и Л2 (или полевых транзисторах Т1 – Т2); выходного транзистора ТР 2; мостовой схемы с измерителем ИП – 1 и измерительной катушки индуктивности l1 с сердечником, на который надевается проверяемая катушка.

Мостовая схема реагирует на изменения индуктивности в цепях измерительной катушки l1, вызываемые наличием в проверяемой катуше К3В.

Настроечная цепь питается через трансформатор ТР 2 и сопротивление R18. При измерениях сравнивается два напряжения:

1) выпрямленное диодом Д2 напряжение, пропорциональное напряжению настроечной цепи;

2) напряжение в цепи выходного трансформатора ТР 2, которое по величине равно выпрямленному напряжению с Д1, пропорционального напряжению питания.

Поэтому любое изменение напряжения, вызванного наличием КЗВ проверяемой катушки, вызывает отклонение стрелки микрометра ИП 1.

Напряжение настроечной цепи практически не зависит от емкостной составляющей полного сопротивления проверяемой катушки из-за низкой частоты (около 400 Гц).

Предварительная настройка схемы осуществляется резисторами R 10, R 16, R7, R 17; окончательная балансировка моста осуществляется потенциометром R20. Контроль работы схемы осуществляется кнопкой КН 1.

Исходя из предложенной схемы на лицевую панель пульта необходимо вынести: сердечник измерительной катушки L 1, измерительный прибор ИП 1, кнопку КН 1, ручку потенциометра R 20, выключатель сети В 1 и сигнальную лампу Л 3.

3.2 Описание конструкции пульта

Пульт представляет собой коробчатую конструкцию. На передней панели (поз. 1) располагается измерительный прибор – микроамперметр, выключатель питания, ручка регулятора подстречного резистора R 20 (см. электрическую схему), кнопка проверки чувствительности прибора КН 1 и сигнальная лампочка, сигнализирующая отключение пульта. На переднюю панель выведен также измерительный стержень катушки индуктивности (поз. 4).

Передняя панель соединяется с задней стенкой (поз. 6) двумя основаниями (поз. 5); в нижнем основании прикреплены четыре ножки (поз. 7). На внутренних сторонах панели (поз. 1) и стенки (поз. 6) закрепляется плита (поз. 2), на которой смонтирован блок питания пульта, фильтр, генератор и измерительный мост согласно электрической схемы.

На задней стенке закрепляется разъем (поз. 14); сверху и сбоку пульт закрыт кожухом (поз. 3).

3.3 Методика испытаний на коротко замкнутость витков катушки

1. Включить пульт в сеть ~ 220 В и прогреть в течение трёх минут.

2. Откорректировать ручкой потенциометра R 20 цепь измерительного моста, установив стрелку миллиамперметра на ноль.

3. Нажать и отпустить кнопку КН 1 для проверки чувствительности пульта: при этом стрелка миллиамперметра должна отклоняться на восемь делений, не менее.

4. Медленно одеть проверяемую катушку на измерительный стержень, следя за показаниями миллиамперметра.

5. При резком броске стрелки прибора передвигать катушку по измерительному стержню не следует, т. к. это свидетельствует о большом количестве коротко замкнутых витков в проверяемой катушке.

6. При работе с пультом рекомендуется сравнивать качество испытуемых катушек с эталонной.

3.4 Описание конструкции литьевой формы

Форма литьевая предназначена для изготовления каркаса и щеки катушки на литьевой машине для переработки пластмасс. Форма литьевая позволяет изготавливать одновременно два каркаса и две щеки.

В состав формы входят следующие основные детали:

– плита крепежная (поз. 12), которая центрируется фланцем (поз. 1) и кольцом (поз. 11) к неподвижной части литьевой машины и крепится на ней с помощью прихватов;

- плита крепежная (поз. 18), которая центрируется фланцем (поз. 2) и кольцом (поз. 11) к подвижной части литьевой машины;

К плите (поз. 18) винтами (поз. 37) закрепляется форма-плита (поз. 17) с четырьмя матрицами (поз. 21), формообразующими знаками (поз. 20, 28) и литниковой втулкой (поз. 23); здесь же крепится четыре направляющих колонки (поз. 4 и 5).

Плита (поз. 12) через два бруса (поз. 3) и колонок (поз. 8) винтами (поз. 38) соединяется с промежуточной плитой (поз. 15). По колонкам (поз. 8) через направляющие втулки (поз. 9) могут перемещаться соединенные между собой винтами (поз. 36) плита (поз. 13) и плита выталкивателей (поз. 14) с четырьмя толкателями (поз. 25) вместе с толкателями (поз. 29) для выталкивания готовых изделий. В центральной части плиты (поз. 13) ввёрнут хвостовик (поз. 10) и толкатель (поз. 24), которыми и осуществляется перемещение плит (поз. 13, 14) в осевом направлении.

Плита (поз. 15) соединена со знакодержателем (поз. 16), несущим знаки (поз. 19,27).

Внутри плит (поз. 16, 17) размещены трубки (поз. 26) для охлаждения готовых изделий.

Работа литьевой формы происходит следующим образом: в момент времени, когда половины литьевой формы сомкнуты, через литниковое отверстие втулки (поз. 23) и литниковые пазы матрицы (поз. 21) формообразующие полости заливается расплавленная пластмасса. После выдержки под давлением включается охлаждение – вода, текущая по трубкам (поз. 26) и пластмасса затвердевает.