Блок автоматизированного управления связью (стр. 4 из 19)

разница между минимальным диаметром отверстия и максимальным диаметром вывода ЭРЭ, мм, .

5. Рассчитываем диаметр контактных площадок. Минимальный диаметр, мм, контактных площадок для ДПП, изготовляемых комбинированным позитивным методом:

при фотохимическом способе получения рисунка

(3.4)

где

минимальный эффективный диаметр площадки;

– толщина фольги, мм, .

(3.5)

где

расстояние от края просверленного отверстия до края контактной площадки, мм, ;

допуски на расположение отверстий и контактных площадок /1/;

максимальный диаметр просверленного отверстия:

(3.6)

где

допуск на отверстие, мм, ;

максимальный диаметр контактной площадки:

(3.7)

6. Определяем ширину проводников. Минимальная ширина проводников, мм, для ДПП изготовляемых комбинированным позитивным методом:

при фотохимическом способе получения рисунка

(3.8)

где

минимальная эффективная ширина проводника,мм,

Максимальная ширина проводников

(3.9)

7. Определяем минимальное расстояние между проводником и контактной площадкой

(3.10)

где

расстояние между центрами рассматриваемых элементов, мм, ;

– допуск на расположение проводников /1/,мм, .

Минимальное расстояние между двумя контактными площадками

(3.11)

Минимальное расстояние между двумя проводниками

(3.12)

Учитывая технологические возможности принимаем:

-ширину проводника печатной платы для цепей питания 0,8 мм;

-ширину проводника для сигнальных цепей 0,5 мм;

-диаметр контактной площадки 2,2 мм.

4. Конструкторские расчеты

4.1 Расчет надежности по внезапным отказам

Прикидочный расчет.

Расчет надежности блока автоматизированного управления связью коротковолнового радиопередатчика имеет свои характерные особенности ввиду специфики его применения, связанной с тем, что данное устройство относится к возимым РЭС. Блок управления используется в климатических условиях с температурой от минус 20 до плюс 40 °С и средней влажностью 60%.

Для проектируемого блока управления характерны следующие отказы:

– потеря работоспособности из-за старения или выхода из строя используемых электрорадиоэлементов (ЭРЭ);

– нарушение соединения в местах пайки или в разъемах;

– нарушение условий эксплуатации, например использование при очень высоких или очень низких температурах, при высокой влажности воздуха, падение блока или воздействие повышенной вибрации;

– выход из строя блока питания;

– отслаивание дорожек ПП из-за старения материала.

В начале для определённого класса объектов выбирается один из типов показателей надёжности: интервальный, мгновенный, числовой, [8]. Выбираем, с учетом вида объекта (ремонтируемый с допустимыми перерывами в работе), числовые показатели надежности, т.е. m_t – средняя наработка между отказами, m_B – среднее время восстановления объекта, К_Г – коэффициент готовности. Таким образом, при конструкторском проектировании РЭС не требуется рассчитывать все ПН, необходимо, прежде всего, определить вид объекта и выбрать те ПН, которые наиболее полно характеризуют надёжностные свойства разрабатываемого объекта.

Для дальнейшего выбора показателей надежности установим шифр из четырёх цифр, по рекомендации [8]: 2431. Что соответствует:

первая цифра: признак, ремонтопригодность — ремонтируемый (2),

вторая цифра: признак, ограничение продолжительности эксплуатации — до достижения предельного состояния (4),

третья цифра: признак, временной режим использования по назначению — циклически нерегулярный (3),

четвертая цифра: признак, доминирующий фактор при оценке последствий отказа – факт выполнения или не выполнения изделием заданных ему функций в заданном объеме(1).

Исходя из этих данных [8] определяются показатели надежности. Полученные результаты сравниваем с [8]. Окончательно получаем, что в связи с тем, что приёмник ремонтируемый, восстанавливаемый, с допустимыми перерывами в работе, то ПН будут m_t, m_в, К_г, Т. е. мы выбрали числовые ПН: наработку на отказ – m_t, среднее время восстановления объекта – m_в, коэффициент готовности – К_г.

Ответственным этапом в проектировании надёжности РЭА является обоснование норм, т. е. допустимых значений для выбранных показателей надежности. Это объясняется следующими причинами. Во-первых, от правильности результатов данного этапа зависит успех и смысл всех расчётов надёжности, т. к. здесь мы определяем, какое значение показателей надежности можно считать допустимым. Во-вторых, нет общих правил и рекомендаций для установления норм надёжности различных объектов, многое зависит от субъективных факторов и опыта конструктора. В-третьих, любая ошибка на данном этапе ведёт к тяжёлым последствиям: занижение нормы ведёт к повышению потерь от ненадёжности, завышение – от дороговизны. Итак, из [8] мы определяем исходя из группы аппаратуры по ГОСТ 16019–78 – возимая на автомобилях; по числу ЭРЭ (1001 — 2000), что m_t допустимая равна 4000 часов.

Надёжность РЭА в значительной степени определяется надёжностью элементов электрической схемы (ЭЭС) и их числом. Поэтому точность расчёта ПН проектируемого объекта относительно отказов, обусловленных нарушениями ЭЭС, имеет большое значение. Заметим, что к ЭЭС следует относить места паек, контакты разъёмов, крепления элементов и т. д. При разработке РЭА можно выделить три этапа расчёта:

— прикидочный расчёт,

— расчёт с учётом условий эксплуатации,

— уточнённый расчёт.

Прикидочный расчёт проводится с целью проверить возможность выполнения требований технического задания по надёжности, а также для сравнения ПН вариантов разрабатываемого объекта. Прикидочный расчёт может производиться, и когда принципиальной схемы ещё нет, в этом случае количество различных ЭЭС определяется с помощью объектов аналогов. Исходные данные и результаты расчёта представлены в таблице 4.1. По данным таблицы рассчитываются граничные и средние значения интенсивности отказов, а также другие показатели надёжности.

Рассмотрение надежности блока берем коммутатор приемных цепей. Он предназначен для коммутации информационных цепей, приема и формирования сигналов управления в блоке БАУС.

Таблица 4.1 – Исходные данные для прикидочного расчета надежности РЭА

Порядковый номер и тип элемента	Число элемен. каждого типа nj	Границы и среднее значение интенсивности отказов			Суммарное значение интенсивности отказов элементов определенного типа
		imin×106 1/час	iср×106 1/час	imax×106 1/час	nimin×106 1/час	niср×106 1/час	nimax×106 1/час
1. Резисторы
Блок Б19К–2	4	0,13	0,18	0,23	0,52	0,72	0,92
С2–33	18	0,015	0,02	0,03	0,27	0,36	0,54
2. Конденсаторы
К-53-18	2	0,1	0,33	0,560	0,2	0,66	1,12
К10-17а	6	0,042	0,15	1,64	0,252	0,9	9,84
К50-29	2	0,003	0,035	0,513	0,006	0,07	1,026
3. Микросхемы
588	5	0,002	0,1	0,55	0,01	0,5	2,75
564	9	0,002	0,1	0,55	0,018	0,9	4,95
249	4	0,03	0,02	0,6	0,12	0,08	2,4
156	2	0,04	0,04	0,65	0,08	0,08	1,3
4. Диоды	8	0,021	0,2	0,452	0,168	1,6	3,616
5. Транзисторы	4	0,16	0,5	0,9	0,64	2	3,6
6. Реле	50	0,01	0,03	0,05	0,5	1,5	2,5
7. Вилка	1	0,05	0,1	0,55	0,05	0,1	0,55
8. Основание ПП	1	0,08	0,83	0,12	0,08	0,83	0,12
9. Пайка	300	0,01	0,02	0,05	3	6	15

Произведём вычисления: