Проектування друкованих плат (стр. 2 из 3)

При вирішенні задачі про синтез складального процесу відомі усі величини та додаткові умови для методів групової взаємозамінності, підгонки та регулювання, що входять до виразів (1) — (3). Отже, в результаті вирішення задачі залишається одне оптимальне рішення. Самі параметри елементів становлять із себе випадкові величини з відомими законами розподілу. Для спільності методики розрахунку використовують рішення нормального закону розподілу з урахування впливу відмінних від нього законів розсіювання. Вираз (1) носить приблизний характер та повністю справедливий лише при лінійній залежності між вихідними параметрами вузла та параметрами елементів.

Рівняння вихідного параметра має вид:

Ni=f(x1, x2, …, xj, …, xm) (4)

як функція параметрів елементів xj величин σіск, σj, σідод, KΣ, σu, l (число елементів, що селектують), номінальних значень параметрів елементів xj0.

Рівняння (3.4) використовується для визначення коефіцієнтів впливу Aij методом часткових похідних та наступного формування рівняння похибки (1). Останнє можна виконати також за статистичними даними експерименту, що планується, або регресійно-кореляційним аналізом за даними пасивного експерименту.

Потім обчислюємо похибку параметра Ni. При цьому одночасно визначаються середньоквадратичне відхилення та максимальне відхилення σіпв=3σіпв при умові врахування законів розподілу усіх параметрів елементів та штучного приведення їх до еквіуведеннямо нормальному (за рівнем Р=0,9973) введенням коефіцієнтів відносного розсіювання Kj, що використовуються в теорії точності. В цьому випадку на підставі (1)

; (5)

, (6)

де k — коефіцієнт відносного розсіювання,

;

Δi — поле розсіювання величини параметра Ni для Р=0,9973.

При вирішенні задачі синтезу процесу складання послідовно перевіряють можливості застосування кожного з перерахованих раніше методів складання. Критерій можливості застосування метода повної взаємозамінності — виконання умови (3.2) при переході до величини

. (7)

При виконанні умови (3.7) оптимальним є метод повної взаємозамінності та подальший аналіз не провадиться, результати обчислення та порівняння поступаються на вивід. Якщо умова (3.7) не виконується, необхідно зробити висновок про неможливість застосування метода повної взаємозамінності. Забезпечити необхідну точність вихідних параметрів можна в результаті селекції вхідних елементів для зменшення їх похибок, що досить трудомістко та збільшує собівартість, або в результаті проценту браку виробів за точностними характеристиками вихідних параметрів Ni, що допускається. У більшості випадків, особливо в умовах крупносерійного та масового виробництва, слід зволіти другий варіант та перейти до подальших розрахунків, аналізуючи можливість застосування, метода неповної взаємозамінності. Відхилення σі вихідного параметра Ni повинно задовольняти умові (6). З урахуванням (4) та (5) отримаємо умову (7) для виконання складального процесу методом неповної взаємозамінності:

. (8)

Коефіцієнт ризику

для метода неповної взаємозаміняємості обираємо виходячи з допустимого проценту ризику (браку) з табл. 2.

Таблиця 2

Процент ризику	0,5	1,0	2,0	4,0	5,0	6,0	8,0	10,0
КΣ	1,05	1,11	1,21	1,30	1,33	1,36	1,40	1,44

У випадку виконання умови (8) при заданому kΣ оптимальним є метод неповної взаємозамінності та подальший розрахунок припиняється. Якщо умови не виконуються, аналізується можливість використання метода групової взаємозамінності, коли необхідно обрати групу елементів із найбільшими значеннями коефіцієнтів впливу Aij та застосувати селекцію цих елементів, раніше обумовивши межі зменшення відхилень параметрів елементів. У цьому випадку похибка вихідного параметру δic повинна задовольняти умові

. (9)

Кількість елементів, що селектуються, та їх допустимі відхилення визначаються вартісними обмеженнями.

Виконання умови (9) завершується вирішення задачі висновком про те, що оптимальним є метод групової взаємозамінності.

У випадку цього невиконання необхідно перейти до методу підгонки та регулювання. У якості елемента, за допомогою якого здійснюється компенсацією похибки, використовується елемент із максимальним Aij. Похибка цього елемента δij дорівнює нулю, що дозволяє зменшити відхилення вихідного параметра δiр. Далі оцінюється величина компенсації відхилення елемента δiр з умови

:

;

.

Якщо

обраний варіант метода підгонки та регулювання буде задовольняти вирішенню задачі оптимального синтезу ТП складання.

Якщо величина δij незначна, вона може бути скомпенсована у результаті операції при складанні (метод підгонки), якщо δij порівняно велика, — уводиться додатковий елемент — компенсатор.

Питання 4. Захисне заземлення. Навести схему захисного заземлення і визначити параметри, що забезпечують безпечні умови використання обладнання.

Захисне заземлення – спеціальне електричне з’єднання із землею або її еквівалентом металевих неструмопровідних частин, які можуть опинитися під напругою. Захисне заземлення зменшує напругу на корпусі відносно землі до безпечного значення, тобто зменшує і струм, що проходить через тіло людини.

На схемі наведено дію захисного заземлення:

Рис. 2 – Схема захисного заземлення 2х провідної мережі: а) електрична схема; б) схема заміщення.

Звідси напруга:

де U - напруга, на корпусі, В;

Д2 – провідність ізоляції провода, 1/Ом;

Д3 – провідність заземлення, 1/Ом;

r3 – опір заземлення, Ом;

r2 – опір ізоляції провода, Ом;

Струм, що проходить через людину:

Питання 5. Основні розрахункові співвідношення

Відповідь

Визначення оптимальної структури ТП складання і монтажу; оцінка основних його техніко-економічних показників проводиться статистичними методами. За основу вибирається одна зі статистичних моделей. Розглянемо методику статистичного моделювання стосовно до процесу складання і монтажу складальної одиниці на друкованій платі.

У результаті операції складання до ведучого напівфабрикату (плати) послідовно приєднується п деталей. Позначимо їхні параметри до моменту початку складання t≤tН: для ведучого напівфабрикату αj, а для відомих αj1, αj1, …, αjk. Операція складання продовжується, якщо в необхідний момент часу є відповідна деталь, у противному випадку відбувається зрив операції. У момент закінчення складання t≥tk одержуємо складальну одиницю зі значенням вихідного параметра Пj, Кожна деталь, яка приєднується до ведучого напівфабрикату, піддається перевірці протягом часу τпр. Вона з імовірністю Рбр може виявитися бракованою й у цьому випадку заміняється новою, якісною, якщо така є. Операція складання продовжується обмежений час, тому що режим переміщення складальної одиниці по ходу процесу є жорстким. Якщо вона не укладається у встановлену норму часу, то відбувається зрив операції складання. Після закінчення процесу й отримання готового виробу, а також після випадків зриву операції переходять до складання чергового виробу. Використовуване для складання устаткування підготовляється до операції протягом часу τГ, який може бути детермінованою або випадковою величиною. Процес досліджується доти, поки дотримується умова

, де — момент надходження на складання ведучого напівфабрикату; Т — період функціонування.

Розіб'ємо складальну операцію на i=1, 2, …, п найпростіших операцій, які полягають у приєднанні до ведучого напівфабрикату тільки однієї деталі. Тривалість i-ї операції для j-го вузла позначимо

, а момент її закінчення — . При формалізації її зручно представити в наступному вигляді

,

де

, , — час формування, установки і кріплення (паяння) деталей, який визначається, виходячи з наявного на підприємстві устаткування або на підставі галузевих стандартів.