Разработать лабораторный стенд для испытания устройств защиты судовых генераторов (стр. 12 из 19)
| Элементы | Обозначения на схеме | Тип | Кол-во | λi 10-6 1/час | m λi 10-6 1/час |
| Трансформаторы понижающие | TV1,TV2TV5TV7TV8 | Осн 0,25-74ом5Осн 0,1-74ом5Освн 0,25-74ом5Освн 0,25-74ом5 | 5 | 4 | 20 |
| Сопротивление непроволочноекомпозиционное | *R8 | СП | 1 | 6,9 | 6,9 |
| Сопротивление из сплава металла | R5- R7R8- R16R1- R | МЛТ | 22 | 2,9 | 63,8 |
| Реле | К1-К4 | РП-24УХЛ | 4 | 8,25 | 33 |
| Конденсаторы | С1*-С3* | К-50 | 3 | 0,3 | 0,9 |
| Диоды | VD4-VD6VD18-D26VD1*-VD6VD*7 | КД1032КД202БД814ГД226 | 1261 | 41,50,65 | 4891,65 |
| Светодиоды | VD1-VD3VD9-VD17 | АЛ112 | |||
| Транзисторы | VТ1*-VТ2VТ3 | КТ819,817КТ203 | 21 | 1928 | 3828 |
| Амперметр | РА | Э378 | 1 | 7,82 | 7,82 |
| Вольтметр | PV1, PV2 | М330 | 2 | 7,82 | 7,82 |
| Ваттметр | PW | Д335 | 1 | 8,34 | 8,34 |
| Автоматические выключатели | QF1QF2- QF3 | АП-50АК-63 | 12 | 1521 | 1542 |
| Переключатели | S1S2S3S4, S6S5, S8S7,S9 | ПМФ-90 | 111222 | 68102103,65,2 | 68102207210,4 |
| Кнопка | SН | КС | 1 | 0,68 | 0,68 |
| Клемник | К1-Х29 | 30 | 0,1 | 3 | |
| Таймеры | А1-А3 | 3 | 2 | 6 | |
| Итого | 435,11 |
Структурная схема для расчета надежности будет состоять из последовательного соединения этих элементов.
В таблице 2.1. представлены также характеристики надежности входящих в нее элементов – это показатель интенсивности отказов λ (1/час). Показателем надежности установки является вероятность безотказной работы за время, равное tp=170 час. Вероятность безотказной работы установки за время между последовательными регламентированными мероприятиями будет равно:
1/час 
Вывод: Система является надежной при эксплуатации в течении 170 часов.
2.8. Разработка конструкции стенда
Конструкция стенда была разработана из условия получения наиболее высоких эргономических показателей качества. Эргономические показатели качества РЭА оцениваются по удобству обслуживания, его оперативности и безопасности. По ГОСТ 16456 – 70 используют четыре группы эргономических показателей: гигиенические (освещенность, вентилируемость, температура, напряженность электрического и магнитного полей, запыленность, радиация, токсичность, шум, вибрация), антропометрические (соответствие формы размерам тела человека и распределению его массы), физиологические и психофизиологические (соответствие силовым, скоростным и энергетическим возможностям человека и возможностям его зрительного, слухового и осязательного анализатора), психологические (соответствие закрепленным и вновь формируемым наукам человека и его возможностям по восприятию, переработке и выработке сигналов управления). Стенд имеет конструкцию показанную на рисунке.
Гигиенические показатели:
Для требуемой освещенности для щитов, имеющих в своем составе контрольно-измерительную аппаратуру 300 лм установлен светильник ОДР (см. раздел Безопасность и экологичность проекта). Крепится светильник на верхней крышке стенда с помощью изогнутой по профилю листовой стали (см. рис.2.1 ). Стенд выполнен вентилируемым с естественной вентиляцией, вентиляционные отверстия будут располагаться в крышках стенда, а именно в верхней и боковых крышках. Все контрольно- измерительные приборы будут располагаться вверху, так как угол зрения на них будет наименьший, что позволит с более высокой точностью определять величины измеряемых параметров и в месте наибольшей освещенности. Рукоятки латров и переключателей имеют размеры 30 и 45 мм соответственно, что дает возможность развить усилия поворота до 20 Н достаточного для управления этими приборами. Причем процесс управления производиться только указательным и большим пальцем, что дает возможность иметь больший угол наклона руки и соответственно более дальнего расположения приборов от тела человека (рис.2.1. ).
Латры и переключатели находятся в центре стенда примерно на расстоянии согнутой в локте руки (рис.2.1 ), что тоже удобно для управления объектом. Индикация срабатывания имеет красное, довольно – таки яркое свечение. К каждому прибору имеются свои информационные таблички, со шрифтом 5 мм достаточного для зрительного восприятия с расстояния 1 м и освещенность 300 лм.
Все приборы располагаются по группам. Первая группа элементов PV1, S4, TV3, TV4, S1,X1,X2,X3 располагаются с левой стороны стенда и являются прибором блока изменения напряжения. Причем с помощью латров изменятся напряжение, а вольтметр, контролирующий это напряжение, располагается над латром. Клеммы, через которые напряжение подается на прибор, располагаются под латром, ближе к полке, для удобства подключения прибора, устанавливающегося на полке к этим клеммам. Также по группам расположены приборы блока изменения тока, блока таймеров. В одной группе расположены все клеммы блока индикации, в одной группе переключатели для подачи напряжения и тока на прибор, и автоматические выключатели. Данное расположение помогает оператору лучше ориентироваться на стенде и соответственно значительно быстрее и качественнее проводить испытание. На сборищном чертеже указаны индексы приборных планок, надписи, размеры которых даны в перечне таблицы для надписей.
Основными элементами конструкции стенда являются: лицевая панель, опорная рама, полка стенда и каркас.
Каркас выполнен из стальных профилей квадратного сечения 25х25. Каркас служит для крепления лицевой панели, полки и опорной рамы стенда.
Монтаж: Соединение стальных профилей производить электрической сваркой. После чего каркас зачистить шкуркой и покрасить эмалью черного цвета или любой другой краской для металла.
Полка стенда служит для установки испытуемых приборов вблизи клемм для более удобного подключения приборов. Полка изготовляется из древесины лиственных пород дерева (липа, осина). Полка имеет размеры 1500х500х30.
Монтаж: на одной оси в полке и каркасе сверлятся отверстия. В полке отверстия диаметром 8 мм, в каркасе – 4 мм. Затем в каркасе в отверстиях нарезается резьба М-5 и болтовым соединением полка прикрепляется к каркасу. Количество болтовых соединений на одной стороне полки не менее 5.
Опорная рама служит для крепления элементов внутри стенда, то есть тех элементов, которые не крепятся на лицевой панели. Опорная рама состоит из трех частей. Первая часть представляет собой изогнутую пластину из листового металла толщиной 2 мм (рис.2.2. а ). На ней крепятся автоматические выключатели QF1, QF2,QF3, клеммник для подвода питания к стенду и двух печатных плат. Расположение этих элементов смотри на сборочном чертеже. Вторая часть – это тоже изогнутая пластина из листового металла толщиной 2 мм, служащая для крепления латоров. Лист металла обрезается по контуру ножовкой либо другим инструментов и загибается в тисках. Третья часть является продолжением полки во внутрь стенда. На ней устанавливаются трансформаторы, блок питания и плата с реле. Элементы крепятся к полке шурупами.
Монтаж: опорная рама крепится к каркасу болтовыми соединениями, для чего в каркасе и раме сверлят отверстие на одной оси, а в карасе нарезают резьбу. Диаметр отверстия на раме – 8 мм, на каркасе – 4 мм, резьба – М5. Монтировать и демонтировать приборы к опорной раме можно только со снятой лицевой панелью и задней крышкой. Элементы крепятся к опорной раме болтовыми соединениями.
Лицевая панель представляет собой две открывающиеся наружу дверцы, выполненных из листовой стали толщиной 2 мм. Лицевая панель служит для крепления контрольно-измерительных приборов, автоматических выключателей, рукояток латров и клееммников для подключения приборов к стенду с помощью гибких проводов. Размер панели – 740х700. Лицевая панель крепится к каркасу через петли болтовым соединением либо газовой сваркой.
Монтаж: большинство приборов крепящихся на лицевой панели, а именно PV1, PV2, KW, PA , все переключатели и клеммники имеют приспособление для крепления на вертикальной плоскости. Все таблички крепятся двумя болтами с гайками М2. Крепление таймеров смотри на рис. 2.3.
Кабельные трассы крепятся с помощью кабельных зажимов, которые, в свою очередь, крепятся к лицевой панели болтовым соединением с левой стороны стенда внизу к каркасу крепится болт-заземление. Расположение элементов стенда смотри на сборочном чертеже.
2.9.1. Определяем сечение проводов и кабелей стенда
Сечение проводов и кабелей напряжение до 1000 В вырабатывается по условию нагрева в зависимости от длительно допустимой токовой нагрузки и механической прочности.
Так как длительная расчетная нагрузка во всех цепях схемы кроме цепи подключения приборов и генераторов 0…6 А не превышает 1 А, то для всех цепей выбираем провода сечением 0,5 мм2 и длительно допустимой нагрузкой 11 А типа РКРМ напряжением до 750 В постоянного тока и до 500 В переменного тока РКГМ – провод с медными жилами, резиновой изоляцией, в оплетке из стекловолокна пропитанный лаком.
На участке от TV6 до клемм Х6, Х7 выбираем провод РКГМ сечением жил 0,75 мм2 длительно допустимой нагрузкой 15 А, так как в этой цепи возможен допустимый ток I = 6А.
Из соображений унификации провода питания стенда выбираем тот же провод сечением 0,75 мм2 с допустимой нагрузкой 15А.
Проверяем цепи по условию допустимого перегрева
гдеIн.доп.- это длительно допустимый ток на провода и кабели для S=0,5 мм2,
Iн.доп = 11А; для S=0,75 мм2Iн.доп = 15А,
IР – расчетный ток цепи (наибольший),