Чтобы оценить основные показатели изделия с учетом режимов работы его элементов, для каждого типа элемента и соответствующего ему режима выпишем значения поправочных коэффициентов αj [27]. Необходимо вычислить произведение λjαjni, где ni – количество элементов определенного типа.
Необходимыми данными для расчета являются:
=1,5 (Авиационное устройство) = 1,0 (по влажности 60%-70%, по температуре 20-40 С) = 1,0 (по высоте, 0-3 км) – коэффициент нагрузки: для активных элементов 0,7для пассивных элементов 0,4.
коэффициент нагрузки kн указан в таблице.
Тогда kλ =1,5.
Для удобства расчета и наглядности все вычисления были сведены в таблицу (таблица 4.4.1)
Таблица 4.4.1
Наименование | Кол-во элементов ni | Ин-ть отказа λjн 10-6 ч-1 | Ин-ть отказа λj 10-6 ч-1 | ni*λj | Коэффициент нагрузки Кн | Поправочный коэффициент αj | λj*αj*ni 10-6 ч-1 |
1 Диод | 19 | 0,7 | 0,73 | 14 | 0,7 | 0,92 | 12,9 |
2 Диодная сборка | 3 | 1,7 | 1,8 | 5,3 | 0,7 | 0,98 | 5,2 |
3 Резистор | 18 | 0,4 | 0,24 | 1,2 | 0,4 | 0,75 | 0,9 |
4 Конденсатор | 5 | 1,2 | 0,72 | 3,6 | 0,4 | 0,94 | 3,4 |
5 Реле | 2 | 0,25 | 0,15 | 0,3 | 0,4 | 0,95 | 0,28 |
6 Стабилитрон | 4 | 0,6 | 0,63 | 2,52 | 0,7 | 0,92 | 2,3 |
7 Транзистор | 5 | 0,7 | 0,7 | 3,6 | 0,7 | 0,55 | 2 |
8 Катушка | 3 | 0,5 | 0,3 | 0,9 | 0,4 | 0,98 | 0,88 |
9 Пайка | 178 | 0,01 | 0,01 | 1,78 | 0,4 | 0,2 | 0,36 |
10 Плата | 1 | 0,7 | 0,42 | 0,42 | 0,4 | 0,2 | 0,1 |
11 Провода соединительные | 10 | 0,015 | 0,01 | 0,1 | 0,4 | 0,2 | 0,02 |
Итого: | 28,34 |
На основании полученных данных строим график безотказной работы «УЗ» по формуле (4.4.1):
(4.4.1)Рисунок 4.4.1 – Изменение вероятности безотказной
работы с течением времени.
По имеющимся данным определим следующие характеристики надежности:
1. Приемлемый уровень вероятности безотказной работы Pa = 0,98 соответствует Тa= 700 ч;
2. Браковочный уровень вероятности безотказной работы определяется на уровне Тb = 6000 ч и должен быть не менее Pβ> 0,9. Полученное значение на уровне Тb =6000 ч составляет Pβ= 0,92.
Рассчитаем вероятность безотказной работы изделия в течение гарантийной наработки 10000 часов. Для нерезервированных систем по формуле:
,где l - интенсивность отказов системы.
, (4.4.2)
где
– число элементов. 1/чРассчитаем вероятность безотказной работы в течение заданной наработки.
(4.4.3)
где
ч. - заданная наработка.Находим среднее время наработки на отказ:
(4.4.4)
Таким образом, получаем расчётные значения: среднее время наработки на отказ – 35285,82ч ≈ 4 года; вероятность безотказной работы системы – 0,75 в течение заданной наработки.
5 Технологическое проектирование
Технологический процесс делится на операции, как по трудоемкости, так и по технологической завершенности. За одним рабочим местом могут закрепляться до десяти операций, работы выполняют рабочие средней и высокой квалификации III - V разрядов.
Выбор варианта схемы техпроцесса включает в себя выбор видов работ, их обоснование, методы их выполнения (они должны быть более рациональными), их последовательность, обоснование методов контроля. Выбранный техпроцесс изображают в виде структурной схемы, в которой отображают содержание операций и их последовательность.
Для производства цифрового измерителя индуктивности и емкости предполагается использовать типовые технологические процессы, разработанные и используемые на ОАО "СЭГЗ", для сборки и монтажа:
1) ТПП 321 основные требования к сборке;
2) ТПП 326-2 зачистка, формовка и лужение выводов радиоэлементов (лужение производится припоем ПОС-61);
3) ТПП 331 общие требования подготовки рабочего места к сборке и монтажу;
4) ТПП 366 монтаж печатной платы;
5) ТПП 371 общие требования к монтажу и технический контроль монтажа;
6) ТПП 376 монтаж микросхем на печатную плату;
7) ТПП 722 общие требования и контроль механической сборки узлов и блоков;
8) ТПП 736 общие требования по защите от статического электричества при работе над интегральными микросхемами и полупроводниковыми приборами;
9) операция контроля производится по инструкции проверки устройства.
5.1 Техпроцесс создания УЗ проходит в следующей последовательности:
1. ТП изготовления печатной платы
1.1. Заготовка материала (стеклотекстолит), обработка контура;
1.2. Формирование защитного рельефа;
1.3. Травление меди;
1.4. Удаление защитного рельефа;
1.5. Сверление отверстий;
1.6. Лужение рисунка платы;
1.7. Промывка платы;
1.8. Сушка платы;
1.9. Визуальный контроль качества.
2. ТП сборки платы
2.1 Входной контроль параметров ЭРЭ;
2.2 Формовка и подготовка выводов навесных ЭРЭ и М/С;
2.3 Установка ЭРЭ и М/С;
2.4 Пайка элементов;
2.5 Контроль контактных соединений;
2.6 Промывка;
2.7 Сушка;
2.8 Лакирование и сушка;
2.9 Контроль и диагностика.
3. ТП изготовления корпуса
3.1 Подготовка материала;
3.2 Литьё (крышки и основания)
3.3 Зачистка;
3.4 Контроль;
4. ТП сборки изделия
4.1 Подготовка к сборке;
4.2 Крепление платы на основание;
4.3 Крепление крышки к основанию;
4.4 Контроль сборки.
Таблица 5.1.1 - Техпроцесс изготовления платы печатной
№ опер. | Наименование и содержание операции. | Средства технического оснащения | Топ на ед. (мин) | Топ на изд. (мин) |
1 | Заготовка материала | Гильотинные ножницы | 2 | 2 |
2 | Формирование защитного рельефа | Печь сушильная, установка нанесения фоторезиса, стол рабочий, шкаф вытяжной, линия для проявления фоторезиса | 8 | 8 |
3 | Травление меди | Установка травления меди | 13 | 13 |
4 | Удаление защитного рельефа | Установка для удаления защитного рельефа | 5 | 5 |
5 | Разметка, сверление монтажных и крепёжных отверстий | Чертёжный инструмент, сверлильный станок, сверла. | 10 | 10 |
6 | Лужение рисунка платы | Защитная паяльная маска, установка пайки волной | 1 | 1 |
7 | Промывка и сушка платы | Сушильный шкаф, ванночка, перчатки. | 7.5 | 7.5 |
8 | Контроль | Стол, приспособление для визуального контроля | 5 | 5 |
Итог | 51.5 | 51.5 |
Таблица 5.1.2 - Техпроцесс сборки платы печатной