Разработка блоку управління электромеханическим замком

1 Розробка технічного задания.

2 Аналіз вихідних даних, і основні технічні вимоги до розроблюваної конструкции.

2.1 Аналіз існуючих разработок.

2.2 Аналіз кліматичних факторов.

2.3 Аналіз дестабілізуючих факторов.

2.4 Аналіз електричної схемы.

3 Вибір та обґрунтування елементної бази, уніфікованих вузлів, настановних виробів і матеріалів конструкции.

3.1 Вибір та обґрунтування елементної базы.

3.2 Вибір матеріалів конструкции.

4 Вибір та обґрунтування компоновочной схеми, методів принципу конструирования.

4.1 Вибір компоновочной схемы.

4.2 Вибір та обґрунтування методу принципу конструирования.

5 Вибір засобів і коштів теплозащиты, герметизації, виброзащиты і экранирования.

5.1 Вибір способів охолодження у ранній стадії проектирования.

5.2 Вибір засобів і методів герметизации.

5.3 Вибір засобів і методів экранирования.

5.4 Вибір засобів і методів виброзащиты.

6 Розрахунок конструктивних параметрів изделия.

6.1 Компоновочный розрахунок блоків РЭС.

6.2 Розрахунок теплового режима.

6.3 Розрахунок конструктивно-технологічних параметрів друкованої плати. Вибір та обґрунтування методів виготовлення друкованої платы.

6.4 Розрахунок механічної міці й системи виброударной защиты.

6.5 Повний розрахунок.

6.6 Розрахунок технологічності.

7 Обгрунтування вибору коштів автоматизованого проектирования.

7.1 Застосування ЕОМ і САПР в курсовому проектировании.

7.2 Перелік та зміст конструкторських робіт, виконаних із застосуванням САПР.

8 Аналіз обліку вимог ергономіки та програмах технічної эстетики.

9 Заходи з захисту від корозії, вологи, електричного удару електромагнітних полів і механічних нагрузок.

10 Техніко-економічне обгрунтування конструкции.

11 Охорона праці та екологічна безопасность.

Заключение

.

Приложение.

Аннотация.

У цьому курсовому проекті запропонували розробити блок управління электромеханическим замком на електронних ключах, дозволяє контролювати доступ помешкання і розробити технічне завдання на него.

У курсовому проекті було зроблено аналіз існуючих, і навіть огляд вітчизняних і зарубіжних розробок. Був зроблено докладний аналіз кліматичних і дестабілізуючих факторів, і аналіз електричної схеми, наведено принцип роботи розроблюваного блоки і його основні технічні параметры.

Відповідно до завданням на курсове проектування зроблено вибір і обґрунтування методу і принципів конструювання, методів виготовлення друкованих плат, способу охолодження на ранніх стадіях проектування, способу і методів герметизації, екранізування і виброзащиты, і навіть зроблено вибір компоновочной схеми. У проекті виконані також: компоновочный розрахунок блоків РЕМ, розрахунок теплового режиму, розрахунок конструктивно-технологічних параметрів друкованих плат, розрахунок механічної міці й системи виброударной захисту, розрахунок електромагнітну сумісність, розрахунок лицьової панелі блоку управління, повний розрахунок надійності і розрахунок показників технологічності. Розглянуто заходи щодо захисту від корозії, вологи, електричного удару, електромагнітних полів і механічних навантажень і наведено техніко-економічне обгрунтування конструкции.

Конструювання РЕМ — складний творчий процес, яка має поки суворої всеохоплюючої математичної бази й який ведуть методом численних спроб і послідовних наближень. Цей процес відбувається більше мистецтво, ніж наука, хоча рішення багатьох проблем конструювання грунтується на використанні суворого математичного алгоритму, розрахунку теплових режимів, міцності, різних допусків. Тому незначні здавалося б похибки чи наближення, допущені на ранніх стадіях розробки РЕМ, можуть спричинити великих помилок у дальшій работе.

Широке використання радіоелектронної апаратури у різноманітних галузях науку й техніки призводить до необхідність забезпечення високої надёжности її роботи за різноманітних кліматичних і механічних впливах. Складність виконання цього вимоги пов’язані з різним призначенням РЕМ, місцем її встановлення і умовами експлуатації. Про рівень надёжности прийнято судити з здібності РЕМ безвідмовно працювати у перебігу заданого часу у певних умовах. Тож оцінки міри відповідності РЕМ що ставляться до ній вимогам здійснюють технічний контроль і випробування всіх етапах конструювання і виробництва. Отримана у своїй інформацію про ролі роботи РЕМ і причинах її відмов що з даними реальної експлуатації дозволяє прийняти своєчасні заходи для вдосконаленню схеми і конструкції, а як і технології производства.

Правильно організований технічний контроль і пройшло випробування сприяють значного підвищення надёжной роботи РЕМ. У зв’язку з цим як ніколи актуальними набувають радіотехнічні устрою, призначені випробування і місцевого контролю, з яких перевіряється працездатність і здатність експлуатації різного устаткування й приборов.

Останніми роками з недостатнім розвитком електроніки ускладнюється радіоапаратура. Характерний перехід від окремих радиоаппаратов до найскладніших комплексам і систем. Проте створення такої апаратури ставить перед її розробниками проблеми: ваги, обсягів і габаритів; надёжности і довговічності; виробництва та серійності; економіки. Для подолання них необхідно їх комплексне розв’язання на загальної технічної базі. Такий базою нині є комплексна механізація із застосуванням мікроелектроніки, впровадженням уніфікації і стандартизації. Розробка схеми конструкції і технології стає єдиним процесом створення апаратури. Відпрацювання серійної здібності кожного вироби починається з його зародження і радіомовлення продовжується у його производства.

Цей дипломний проект в плані підготовки завершує цикл конструкторських і технологічних дисциплін. Завдання проекту у тому, щоб, використовуючи знання, отримані щодо даних дисциплін навчитися створювати й моделювати конструкції радіоелектронної апаратури різного призначення, забезпечуючи сумісність з об'єктом встановлення і з оператором, з урахуванням патентної чистоти і порядку патентоспроможності; забезпечувати надійність конструкцій щодо чотирьох що становить — безвідмовності, довговічності, збереження і ремонтоспособности. Усе це має органічно перенестися у єдине ціле у цьому курсовому проекте.

Сучасний етап науково-технічного прогресу характеризується масового поширення мікропроцесорної техніки. Вона настільки поширилася у всіх галузях народного господарства, що важко, як обійдуться без неї всі процеси автоматизації та управління. Застосування ОМЭВМ, що реалізують в одній БІС функції виводу-введення-висновку, збереження і обробки даних, дозволяє досягати максимальної простоти і дешевизни системам управління. Однією з можливих варіантів застосувань ОМЭВМ вважатимуться використання їх задля систем охранно-пожарных сигналізацій і місцевого контролю доступу в помещения.

Використання в системах контролю доступу до приміщень кодовою послідовності, оброблюваної ОМЭВМ, повністю виключає добір коду, а можливість підключення як виконавчого устрою релейного замку з курковим механізмом взводу ригеля забезпечує надійну фіксацію двері, який гарантує досить надійний захист від зламування. Існує, проте, і більше надійний спосіб захисту — установка централізованій системі охранно-контрольнной сигналізації. Проте головна перешкода їхнього широкого впровадження — це необхідність наявності телефонного номери на об'єкті охорони і брак відповідного устаткування у правоохоронних органів, як і Демшевського не дозволяє вирішувати проблему масової охорони квартир і службових приміщень. Тож у дипломному проекті розроблять блок управління электромеханическим замком на електронних картках, дозволяє контролювати доступ в помещение.

1 Розробка технічного задания.

1.1 Найменування і науковотехнологічна галузь применения.

1.1.1 Блок управління электромеханическим замком.

1.1.2 Областю застосування блоку є управління доступом до приміщення у вигляді електромеханічного замку (COMMAX, ABLOY, CISA).

1.1.3 Передбачається використання вироби на производстве.

1.2 Підстава для разработки.

1.2.1. Підставою і розробити є програма курсу КиА РЕУ для вузів за фахом Т08.01, затверджена Міністерство освіти Республіки Білорусь у 1995 г.

1.2.2. Тематична картка розробці не предусматривается.

1.3 Мету й призначення разработки.

1.3.1 Метою розробки є створення блоку управління электромеханическими релейными замками з курковим механізмом взводу ригеля і пусковим струмом трохи більше 1.0 При напрузі 12 У, відповідального сучасним требованиям.

1.3.2 Призначення розробки — створення конструктивно закінченого устройства.

1.3.3 Розробка має забезпечити створення базової моделі блоку управління замком электромеханическим.

1.3.4 Подальший розвиток розробки мало виконуватися з допомогою модифікацій базової моделі, відмінних елементної базою та інші показателями.

1.3.5 Блок управління (СУ) замком электромеханическим призначений до роботи за температур від мінус 10 до плюс 40 °C, відносної вологості повітря до 80% і атмосферному тиску від 84 до 106 кПа.

1.3.6 Виріб призначено для мелкосерийного изготовления.

1.4 Джерела разработки.

1.4.1. Джерелами розробки є схема електрична принципова блоку управління замком электромеханическим.

1.5 Технічні требования.

1.5.1 Склад вироби й підвищити вимоги до конструктивного виконання устройства.

1.5.1.1 СУ мусить мати такі складові части:

* Модуль базовый;

* Модуль процессорный;

* Модуль світловий і звуковий индикации.

1.5.1.2 СУ повинен виготовлятися відповідно до вимогами Держстандартів, відповідати вимогам справжнього ТЗ, ТУ і комплекту конструкторської документации.

1.5.1.3 Принцип побудови блоку управління замком электромеханическим повинен обеспечивать:

* взаємозамінність змінних однойменних складових частей;

* ремонтопригодность.

1.5.1.4 За зовнішнім виглядом блок має відповідати опломбованому і затвердженого образцу.

1.5.1.5 Габаритні розміри корпусу блоку не бути більш, м :

довжина — 0,185;

ширина — 0,135;

висота — 0,08.

1.5.1.6 Маса блоку без джерела резервного харчування мусить бути трохи більше 3 кг.

1.5.1.7 Конструкція блоку повинна обеспечивать:

* зручність эксплуатации;

* можливість ремонта;

* доступ всім елементам, вузлам, які вимагають регулювання чи заміни у процесі эксплуатации.

1.5.1.8 Структура блоки і його конструктивне виконання мають забезпечувати об'єднання складових частин у єдиний базовий конструктив.

1.5.1.9 Блок може бути працездатним при електроживленні від однофазною мережі змінного струму номінальним напругою 220 В і частотою змінного струму 50 гц, у своїй норми якості електричної енергії при електроживленні від державної енергетичної системи — по ГОСТ 13 109–67.

1.5.1.10 Електрична міцність ізоляції блоку управління замком электромеханическим між токоведущими ланцюгами, і навіть між токоведущими ланцюгами і корпусом в нормальних кліматичні умови експлуатації мають забезпечувати відсутність пробоїв і поверхневих перекриттів изоляции.

1.5.1.11 За стійкістю до впливу температури і вологості довкілля блок интерфейсных адаптерів має відповідати климатическому виконання до категорії розміщення УХЛ 4.2 по ГОСТ 15 150–69.

1.5.1.12 Для антикорозійним захисту поверхню деталей, складальних одиниць і програма блоку загалом застосовувати гальванічні і лакофарбові покрытия.

1.5.1.13 Корпус має бути виготовлений з листовий стали.

1.5.1.14 Корпус, передня панель та інші деталі зовнішньої поверхні блоку повинен мати захисне покриття і мати дефектів, портящих зовнішній вигляд вироби (вм'ятин, слідів корозії, подряпин, тріщин та інших механічних повреждений).

1.5.1.15 Блок повинен експлуатуватися в виробничих приміщеннях категорії Д по СНиП 11−90−81.

1.5.2 Показники назначения.

1.5.2.1 СУ призначений керувати доступом в помещения.

1.5.2.2 СУ призначений для підключення до электромеханическими релейными замками з курковим механізмом взводу ригеля і пусковим струмом трохи більше 1.0 При напрузі 12 В.

1.5.2.3 Споживана потужність блоку, Вт трохи більше 2.

1.5.2.3 Харчування блоку від однофазною мережі змінного струму напругою 220 В?10% частоти 50?0,5Гц із можливістю роботи джерела резервного харчування напругою 12 В.

1.5.3 Вимоги до надежности.

1.5.3.1 Блок щодо забезпечення надійності повинен відповідати вимогам ОСТ4.205.029−83.

1.5.3.2 Показники повинні відповідати заданим значенням при нормальних кліматичні умови (температура довкілля плюс 20? С, відносна вологість 60%, атмосферне тиск (84…1037)?102 Па); з відхиленнями напруги мережі 220 В від плюс 10% до мінус 15% від номінального значення, частотою (50?1) Гц.

1.5.3.3Средняя напрацювання відмовитися, год, щонайменше 20 000.

1.5.3.4Вероятность безвідмовної роботи 0,9.

1.5.3.5Среднее часів відновленої, год 1.

1.5.3.6 Блок повинен відповідати впливу зовнішніх механічних і кліматичних чинників відповідно до ГОСТ 11 478–88 для 1 групи аппаратуры.

1.5.3.7 Після поновлення працездатності, після закінчення ремонтно-відбудовних робіт, виріб має зберігати показники призначення, викладені у теперішньому документе.

1.5.4 Вимоги до технологічності і метрологическому забезпечення разработки.

1.5.4.1 Параметри блоку управління замком электромеханическим мають «контролюватися з допомогою стандартних вимірювальних приладів обслуговуючого персоналу середньої квалификации.

1.5.4.2 Вимоги до технологічності повинні відповідати ГОСТ 14.201−83.

1.5.4.3 Конструкція вироби мають забезпечувати можливість виконання монтажних робіт із дотриманням вимог технічних умов на встановлення та пайку комплектуючих изделий.

1.5.4.4 Конструкція вироби загалом і окремих складних вузлів мають забезпечувати складання під час виготовлення без створення застосування спеціального оборудования.

1.5.4.5 При виготовленні блоку управління замком электромеханическим слід застосовувати стандартні методи лікування й універсальні кошти вимірів, серійне іспитове устаткування. Допускається щодо кліматичних перевірок при технологічному прогоні застосовувати спеціально приготовлену камеру або спеціально обладнане оборудование.

1.5.4.6 Конструкція блоку мають забезпечувати його складання і монтаж під час до експлуатації не залучаючи спеціального устаткування, пристосувань і инструмента.

1.5.4.7 Трудомісткість виготовлення устрою — трохи більше 5 часов.

1.5.4.8 Конструкція блоку має відповідати вимогам ремонтопригодности по Р50−84−88.

1.5.5 Вимоги до рівня стандартизації, та унификации.

1.5.5.1 Як комплектуючих одиниць і деталей (комутаційні, вироби електроніки, кріпильні, настановні) застосовувати серійно випущені изделия.

1.5.5.2 Складальні одиниці типу монтажних плат, панелей, кріпильних і настановних вузлів повинні прагнути бути унифицированными.

1.5.5.3 У конструкції блоку повинні прагнути бути запозичені складальні одиниці, вузли і деталі раніше розроблених изделий.

1.5.5.4 Коефіцієнт уніфікації стандартних і запозичених деталей може бути щонайменше 0,5.

1.5.6 Вимоги безпеки й вимоги стосовно охороні природы.

1.5.6.1 Конструкцією блоку управління замком электромеханическим необхідно забезпечити безпеку персоналу при експлуатації. Загальні вимоги електричної і механічної безпеки по ГОСТ 12.2.007.0−75 і ГОСТ 25 861–83.

1.5.6.2 По способу захисту людини від поразки електричним струмом блок має бути виготовлений відповідно до вимогами ГОСТ 12.2.007−75 і ГОСТ 25 861–83. Клас захисту — 1.

1.5.6.3 Заходи захисту від поразки електричним струмом повинні відповідати вимогам ГОСТ 25 861–83 і ГОСТ 12.1.019−75.

1.5.6.4 У блоці управління замком электромеханическим необхідно забезпечити захист від коротких замыканий.

1.5.6.5 Загальні вимоги забезпечувати пожежної безпеки в виробничих приміщеннях по ГОСТ 12.1.004−85.

1.5.6.6 Конструкція устрою повинна виключати можливість неправильного приєднання його сочленяемых токоведущих і складових частей.

1.5.6.7 Основним джерела харчування має проводитися мережу змінного струму частотою 50 гц та напругою 220 У, як резервного джерела харчування — акумулятор напругою 12 В, згодом автономної роботи менш 36ч.

1.5.6.8 Присоединительные рознімання електричних ланцюгів би мало бути обладнані написами, відповідними їхньої належності і назначению.

1.5.6.9 Комутаційні вироби, встановлювані в ланцюгах підвищеного напруги, повинні прагнути бути конструктивно виділено і повинні одночасно коммутировать інші цепи.

1.5.6.10 Конструкція устрою повинна виключати потрапляння всередину сторонніх предметов.

1.5.6.11 у.е.ксплуатаційних документах за вимогами техніки безпеки мають бути дотримані правила технічної експлуатації електроустановок споживачем і правил техніки безпеки при експлуатації електроустановок потребителем.

1.5.7 Естетичні і эргономические требования.

1.5.7.1 Блок за своїми эргономическим показниками має забезпечити зручність эксплуатации.

1.5.7.2 Органи індикації мають бути розташованими із достатньою обзором.

1.5.8 Вимоги до патентної чистоте.

1.5.8.1 Патентна чистота блоку необхідно забезпечити стосовно країн СНД і більш — можливих імпортерів изделия.

1.5.9 Умови експлуатації, вимоги до технічного обслуговування і ремонту.

1.5.9.1 Блок управління замком электромеханическим може бути виконано для кліматичного виконання УХЛ 4.2 відповідно до ГОСТу 15 150−69 і нормально функціонувати при наступних кліматичних условиях:

* верхнє значення температури довкілля, ?З плюс 35;

* нижнє значення температури довкілля, ?З плюс 10;

* відносна вогкість повітря за нормальної температури плюс 20? С, % 60.

1.5.9.2 Гранично допустимі умови експлуатації блоку повинні соответствовать:

* верхнє значення температури довкілля, ?З плюс 40;

* нижнє значення температури довкілля, ?З плюс 1;

* відносна вогкість повітря за нормальної температури плюс 25? С, % 80;

* атмосферне тиск, кПа (мм рт.ст.) 84,0…107,0 (630…800).

1.5.9.3 Час підготовки блоку на експлуатацію після транспортування і збереження на повинен перевищувати 1 часа.

1.5.9.4 Робочий режим у блоці мають встановлювати лише через 1 хвилину після включения.

1.5.9.5 Ремонт блоку має здійснюватися у спеціалізованій ремонтної організації, або за місцем експлуатації висококваліфікованим радиомехаником.

1.5.10 Вимоги до маркування і упаковке.

1.5.10.1 Маркування блоку управління замком электромеханическим має відповідати вимогам ГОСТ 26 828–86.

1.5.10.2 Маркірування виконують у будь-який спосіб. Спосіб і якість виконання маркування має забезпечувати чітка й ясне зображення їх у протягом строку служби блока.

1.5.10.3 Маркування пристрої і вхідних складових частин повинна містити :

— товарний знак чи найменування предприятия-изготовителя;

— повне торгове найменування по ГОСТ 26 794–85;

— порядковий номер вироби і складових частей;

— необхідні поясняющие і попереджуючі написи, виконані по ГОСТ 12.2.006−87.

— дату изготовления.

1.5.10.4 Упаковка має бути виконане як картонного ящика з пенопластовыми вкладышами.

1.5.10.5 На тарі мали бути зацікавленими завдані манипуляционные знаки «Боїться вогкості «, «Дотримання інтервалу температур », по ОСТ14 192−77 і це ознака висоти штабелирования по ОСТ4.ГО.417.209−82.

1.5.10.6 Упаковка мають забезпечувати схоронність вироби при навантажувально-розвантажувальних роботах, транспортуванні, зберіганні і необхідну захисту від зовнішніх воздействий.

1.5.10.7 Кожне виріб в упаковці має фіксуватися у транспортному таре.

1.5.10.8 При поставці вироби експорту все написи виконуються мовою, обговореному у договорі на поставку.

1.5.11 Вимоги до транспортуванню і хранению.

1.5.11.1 Упаковані вироби перевозити лише у закритому транспорте.

1.5.11.2 Вимоги до виду транспорту не предъявляются.

1.5.11.3 Умови транспортування вироби щодо тари транспортування повинні відповідати наступним требованиям:

* температура навколишнього повітря, ?З ?50;

* відносна вогкість повітря при плюс 30? С, % 95;

* атмосферне тиск, кПа (мм рт.ст.) 84,0…107,0 (630…800).

1.5.11.4 Розміщення і кріплення упакованих виробів на транспортних засобах має забезпечувати їх стійке становище, виключити можливість ударів їх одне про друга.

1.5.11.5 Блок управління замком электромеханическим повинен зберігатися в упаковці в складських приміщеннях у виготовлювача і споживача за нормальної температури повітря від плюс 5 до плюс 35? С і відносній вологості повітря трохи більше 85%. У приміщеннях для зберігання повинно бути агресивних домішок (парів, кислот, лугів), викликають коррозию.

1.5.11.6 Відстань між стінами, підлогою сховища і виробом має не меншим 100 мм, а між опалювальними пристроями щонайменше 0,5 м.

1.6 Економічні показатели.

1.6.1 Термін окупності блоку може бути трохи більше 3 лет.

1.6.2 Гаданий річний випуск до 1 тис. штук в год.

1.7 Порядок контролю та приемки.

1.7.1 Для приймання роботи з етапі проведення випробувань подати три зразка блоку управління замком электромеханическим.

1.7.2 Випробування потрібно проводити за програмою та методиці испытаний.

1.7.3 Для приймання видаються такі документы:

— технічне задание;

— комплект конструкторської документации;

— відомість покупних изделий;

— програму і методика испытаний;

— експлуатаційні документы;

— методики проверки.

1.7.4 Приймальні випробування проводить розробник, прийомоздавач, изготовитель.

1.7.5 Приймальні випробування досвідченого зразка виробляються у найкоротші терміни, узгоджені з заказчиком.

1.7.6 Що стосується невідповідності основних параметрів блоку, його посилають у ремонт. Після ремонту проводять перевірку і настроювання блока.

2 Аналіз вихідних даних, і основні технічні вимоги до розроблюваної конструкции.

2.1 Аналіз існуючих разработок.

У зв’язку з специфікою об'єкта розробки, інформація на цю тему публікувалася лише у літературі службового користування чи з «таємно». Тож у огляді існуючих розробок буде використано матеріали відкритих виставок, що протягом протягом ряду років виробляються м. Мінську під гаслом «Безопастность. Крименалистика. Правопорядок.».

Перш ніж зробити огляд систем, розглянути їх основні чесноти та вади, дамо визначення електронного замка.

Електромеханічний замок (надалі ЭМЗ) -сукупність спільно діючих технічних засобів керувати доступом в помещение.

2.1.1 Огляд вітчизняних разработок.

2.1.2.

Замок кодовий електронний ЗКЭ-4−10.

Структурна схема цією системою приведено малюнку 2.1.1.

Малюнок 2.1.1 — Структурна схема електромеханічного замка.

На малюнку 2.1.1 прийнято такі аббревиатуры:

КК — пристрій кодове. Призначено для зберігання кодовою последовательности;

УЗ — пристрій запирающее;

КК — ключ кодовий. Містить: кодонобиратель (клавіатура) і сигнальну лампу.

Головна вада даної системи — те, що призначений для внутрішніх приміщень та забезпечує фіксацію двері в одній точці. До існуючим недоліків устрою можна віднести як і обмежена кількість варіантів коду (5040) і велика энергопотребление.

2.1.2 Огляд зарубіжних разработок.

Електронний кодовий замок Smart Guard Plus.

Достоинства:

— використання у зовнішніх дверях;

— індивідуальне програмування часу й повноважень доступу кожного з 900 пользователей;

— идентифицирование користувача по унікальному 48-разрядному коду персонального електронного ключа Touch Memory.

Недостатки:

— порівняно високу вартість для вітчизняних потребителей;

— забезпечує фіксацію двері у однієї точке.

Так само недоліків не позбавлений і автономний комплекс контролю доступу до приміщення Smart Latch.

Особливо високу вартість, поруч із відсутністю аналогічних вітчизняних систем, стримує впровадження зарубіжних систем контролю доступом в помещение.

2.2 Аналіз кліматичних факторов.

Вироби повинні зберігати свої параметри не більше норм, встановлених технічними завданнями, стандартами чи технічними умовами протягом термінів служби й термінів сохраняемости, вказаних у технічному завданні після чи процесі впливу кліматичних чинників, значення яких встановлено ГОСТ 15 150–69.

Вироби предназначают для експлуатацію у одному чи навіть кількох макроклиматических районах і виготовляють у різних кліматичних исполнениях.

Розроблюване пристрій призначено для експлуатацію у районах з помірним і холодним климатом.

До макроклиматическому району з помірним кліматом ставляться райони, де середня з абсолютних максимумів температура повітря дорівнює або нижчий від плюс 40? З, сама ж середня з щорічних абсолютних мінімумів температура повітря дорівнює чи вище мінус 45? С.

До макроклиматическому району з холодним кліматом ставляться райони, у яких середня з щорічних абсолютних мінімумів температура повітря нижче мінус 45? С.

Відповідно до вищезазначеного, блок управління замком электромеханическим буде виготовлятися в кліматичному виконанні УХЛ.

Слід зазначити, що вироби у виконанні УХЛ можуть експлуатуватися у теплому вологому, спекотному сухому і дуже спекотному сухому кліматичних районах по ГОСТ 16 350–80, у яких середня з щорічних абсолютних максимумів температура повітря вище плюс 40? З, поєднання температури, рівної чи вище Про? З, і відносній вологості, рівної чи вище 80%, спостерігається більше однієї годин на добу за безперервний період понад два місяці в году.

Вироби у різних кліматичних виконання залежно від місця розміщення при експлуатацію у повітряної середовищі на висотах до 4300 м виготовляють за категоріями розміщення изделий.

Розроблюваний блок управління замком электромеханическим призначений для експлуатацію у приміщеннях (обсягах) з штучно регульованими кліматичними умовами, наприклад, в закритих опалюваних чи охлаждаемых і вентильованих виробничих та інших приміщеннях (відсутність впливу атмосферних опадів, прямого сонячного випромінювання, вітру, піску, пилу зовнішнього повітря, відсутність чи істотне зменшення впливу розсіяного сонячного випромінювання та конденсації вологи), а конкретніше — в лабораторних, капітальних житлових та інших такого типу приміщеннях. Отже, блок управління замком электромеханическим належить до категорії виконання 4.2.

Нормальні значення кліматичних чинників довкілля при експлуатації виробів приймають рівними наступним значениям:

верхнє робоче значення температури окружающего.

повітря при експлуатації, ?З +35;

нижнє робоче значення температури окружающего.

повітря при експлуатації, ?З +10;

* верхнє граничне робоче значення температуры.

навколишнього повітря при експлуатації, ?З +40;

* нижнє граничне робоче значення температуры.

навколишнього повітря при експлуатації, ?З +1;

* величина зміни температури навколишнього воздуха.

за 8 год., ?З 40;

верхнє значення відносної вологості при температуре.

плюс 25? З, % 80;

* середньорічне значення відносної вологості при.

температурі плюс 20? З, % 60;

середньорічне значення абсолютної вологості, хм 10;

верхнє робоче значення атмосферного.

тиску, кПа (мм рт. ст.) 106,7 (800);

* нижнє робоче значення атмосферного давления,.

кПа (мм рт. ст.) 86,6 (650);

* нижнє граничне робоче значення атмосферного.

тиску, кПа (мм рт. ст.) 84,0 (630).

Зазначене верхнє значення відносної вологості повітря нормується також за нижчих температурах; за більш високих температур щодо вологість ниже.

Оскільки нормоване верхнє значення відносної вологості 80%, то конденсація вологи не наблюдается.

Зміст у атмосфері на свіжому повітрі коррозионно-активных реагентов:

сірчистий газ, мг/м, трохи більше 0,025;

хлориди, мг/м, трохи більше 0,35.

Зміст коррозионно-активных реагентів у атмосфері приміщень категорії 4 в 2−5 разів менша зазначеного і встановлюється виходячи з вимірів, але оскільки дані вимірів відсутні, той зміст коррозионно-активных агентів приймаємо рівним 30% указанного.

За нормальні значення чинників довкілля при випробуваннях вироби (нормальні кліматичні умови випробувань) приймаються следующие:

температура, ?З +25?10?;

відносна вогкість повітря, % 45…80;

атмосферне тиск, мм рт. ст. 630…800.

Оскільки блок управління замком электромеханическим призначений до роботи на нормальних умов, як номінальних значень кліматичних чинників вищезазначені приймають нормальні значення кліматичних чинників зазначені выше.

За ефективну температуру довкілля (при теплових розрахунках) приймається максимальне значення температуры.

За ефективні значення поєднання вологості і температури під час розрахунків параметрів вироби, зміну яких викликається порівняно тривалими процесами, приймаються середньомісячні значення поєднань вологості і температури у найбільш теплий і вологий період (з урахуванням тривалості їхнього впливу).

За ефективні значення концентрації агресивної середовища приймають середнє логарифмічне значення змісту коррозионно-активных реагентів, відповідного даному типу атмосферы.

За ефективне значення тиску повітря приймається середнє давления.

Група умов експлуатації по коррозионной активності для металів і сплавів без покриттів, ні з неметаллическими і неметаллическими неорганічними покриттями — 1.

Група умов експлуатацію у залежність від кліматичного виконання до категорії розміщення вироби (УХЛ 4.2) — 1.

Умови зберігання виробів визначаються місцем розміщення, макроклиматическим районом і типом атмосфери разом й характеризується сукупністю кліматичних чинників, які впливають при зберіганні на упаковані чи законсервовані вироби. Відповідно до ГОСТ 15 150–69, для проектованого вироби задовільними є умови зберігання ЕВР у опалюваних і вентильованих складах, сховищах з кондиціонуванням повітря, розміщених у будь-яких макроклиматических районах.

позначення такого сховища: основне — 1, літерне — Л, текстове «отапливаемое сховище». Кліматичні чинники, характерні для даних умов хранения:

температура повітря, ?З +5…+40;

максимальне значення відносної влажности.

повітря за нормальної температури плюс 5? З, % 80;

середньорічне значення відносної влажности.

повітря за нормальної температури плюс 20? З, % 60;

пилове забруднення незначительно;

дію сонячного випромінювання, дощу, цвілевих грибків отсутствует.

Умови транспортування даного вироби є так само, як й умови зберігання. Транспортування ввозяться закритих транспортних засобах, де коливання температури і вологості повітря несуттєво від коливань на відкритому воздухе.

Кліматичні чинники, характерні для даних умов транспортировки:

температура повітря, ?З ?50;

* максимальне значення відносної влажности.

повітря за нормальної температури мінус 50? З, % 100;

? середньорічне значення вологості повітря при.

температурі + 20? З, % 60;

пилове забруднення незначительно.

2.3 Аналіз дестабілізуючих факторов.

По ГОСТ 11 478– — 88 апаратуру залежно та умовами експлуатації поділяють на виборах 4 групи. Розроблюване пристрій належить до групи 1 (умови експлуатації - в лабораторних, капітальних житлових та інших подібних помещениях).

На апаратуру цієї групи діють такі дестабілізуючі факторы:

синусоїдальні вибрации;

різні механічні впливу при транспортировке;

знижена підвищена температура среды;

підвищена вологість воздуха;

вплив пыли.

Щоб з’ясувати, як поведеться апаратура при вплив цих факторів, і навіть для перевірки відповідності її встановленим у технічному завданні вимогам, проводять випробування апаратури на вплив зовнішніх механічних і кліматичних факторов.

Випробування, проведені для цієї групи апаратури і значення механічних і кліматичних чинників, які вона повинна витримувати, зазначені у ГОСТ 11 478–88.

При випробуванні на вплив зниженою температури середовища проживання і підвищеної вологості в ТЗ на апаратуру допускається за узгодженням із замовником встановлювати значення робочої зниженою температури і відносній вологості, не на вказаних у ГОСТ 11 478–88.

При випробуванні на вплив зниженою температури середовища проживання і підвищеної вологості в ТЗ на апаратуру допускається за узгодженням із замовником встановлювати значення робочої зниженою температури і відносній вологості, не на вказаних у ГОСТ 11 478–88.

Випробування рекомендується проводитися одним і тієї ж зразках апаратури у наступному последовательности:

механічні испытания;

випробування на вплив підвищеної температури среды;

випробування на вплив підвищеної влажности;

випробування на вплив зниженою температури среды.

Випробування на вплив пилу й на міцність під час падіння рекомендується проводитися зразках апаратури, які піддавалися випробувань інших видов.

Випробування включає наступний ряд операцій, проведених последовательно:

початкова стабілізація (якщо требуется);

початкові перевірки і початкові виміру (якщо требуется);

выдержка;

кінцева стабілізація (якщо требуется);

* заключні перевірки й вимірювання (якщо требуется).

До після випробування значення параметрів і характеристик повинні відповідати вимогам для нормальних кліматичних умов, встановлених в стандартах на аппаратуру.

Апаратуру вважають витримала випробування, если:

не порушена схоронність зовнішнього вида;

* після випробування характеристики і параметри апаратури відповідають потребам, встановленим у стандартах чи ТУ на апаратуру й у ПІ для випробувань даного вида.

2.4 Аналіз електричної схемы.

У цьому роботі поставили завдання розробки лише одну блоку системи контролю доступу до приміщення (СКДП) — електронного блоку управління (ЭБУ). Проте задля аналізу вихідних даних необхідно розглянути систему загалом. Схема електрична структурна ЭБУ приведено при застосуванні В.

Замок електромеханічний призначений обмеження доступу в охоронювані приміщення і може експлуатуватися як автономно, і у складі охоронних пристроїв і пристроїв «електронний вахтер ». Замок є врезным дверним замком і встановлюється у саму дверь.

Система розроблена по модульному принципу і включає у собі такі блоки:

— блок управління (БУ);

— електромеханічне замикаюче пристрій — виконавчий механізм (ЭЗУ);

— електронні карточки-ключи.

Блок управління STEGO 01.010, надалі СУ, призначений керувати релейными замками з курковим механізмом взводу ригеля з пусковим струмом трохи більше 1.0 При напрузі 12 У. Управління замками здійснюється з допомогою електронних карток таблеточной конструкції DS1990, DS1992, DS1994 фірми DALLAS (США).

СУ має функціями автономної охорони двері, що забезпечується підключенням стандартного магниточувствительного дверного датчика і від зовнішнього звукового чи світлового оповещателя.

СУ складається з таких складових функціональних частей:

— електронний блок управління (ЭБУ);

— накладка внешняя;

— накладка внутренняя;

ЭБУ і накладки виконані у вигляді самостійних конструктивних одиниць, що дозволяє залежно від планування приміщення, типу дверей тощо. встановлювати самі ці складові по месту.

Електронний блок управління, є основним частиною СУ, виконаний у разборном металевому корпусі. На передній панелі блоку встановлено світлодіодні індикатори сіті й наявності акумулятора резервного харчування. Для харчування ЭБУ використовується мережне напруга 220 В чи акумулятор резервного харчування напругою 12 В.

Електронний блок управління здійснює всі необхідні функції, пов’язані з запам’ятовуванням і опознаванием ключів, індикацією режимів, видачею сигналів управління на ЭЗУ.

У корпусі ЭБУ располагаются:

— базовий модуль;

— модуль світловий і звуковий индикации;

— микропроцессорный модуль.

Микропроцессорный модуль управляє режимами роботи СУ, приймає і опрацьовує сигнали ключів, датчика, кнопок, забезпечує зберігання кодів ключів, видає сигнали управління замком, оповіщення і тревоги.

Базовий модуль обеспечивает:

— формування напруг необхідні роботи СУ, виконавчого реле замку, виносного звукового чи світлового оповещателя;

— автоматичну підзарядку та під'єднання акумулятора резервного харчування, при пропадании напруги сети;

— узгодження модуля контролера з зовнішніми устройствами;

— посилення сигналів управління замком, індикації, оповіщення і тревоги.

Блок управління встановлюється у приміщенні, в зручному для доступу місці, але з далі 10 м від двери.

Накладка зовнішня, конструктивно оформлена в декоративному металевому корпусі і має: плату з контактним пристроєм ключів і светодиодным індикатором режимів, вызывную кнопку.

Встановлюється зовнішньому боці дверцят і закріплюється у вигляді двох гвинтів внутрішньої накладки.

Накладка внутрішня, конструктивно оформлена в декоративному металевому корпусі і має кнопку відкривання замку і коммутационную перехідну плату для підключення накладки зовнішньої, магниточувствительного датчика і ЭБУ.

Електронні картки виконують функцію ключів і представляють з себе електронну схему, вмонтовану в герметичний корпус таблеточной конструкції. Кожна картка має записаний у ній індивідуальний 48 розрядний код, яка може бути змінено. Велика кількість комбінацій кодів виключає можливості їх підбору і повторения.

Окрім звичних карток, які користувач може отримувати незалежно, замок комплектується спеціальної карткою («мастер-ключ ») з якої здійснюється завдання режимів роботи СУ, і навіть програмування і стирання кодів ключей.

Виробник карток — американська фірма «DALLAS «гарантує їхньої безвідмовну роботу протягом десяти лет.

Електромеханічне замикаюче пристрій, є виконавчим механізмом замку. Як ЭЗУ використовується механізм з курковим механізмом взводу ригеля з пусковим струмом трохи більше 1.0 При напрузі 12 У (таких марок як COMMAX, CISA, ABLOY).

Схема електрична принципова ЭБУ приведено при застосуванні В.

2.4.1 Основні технічні параметры.

— кількість електронних карточек-ключей, программируемых на згадку про СУ — 32;

— режим програмування і стирання ключів — списковый, избирательный;

— максимальний пускової струм управління замком, при напрузі 12 У, трохи більше, А — 1,5;

— напруга харчування — (220 (22)В;

— споживана від мережі потужність в черговому режимі, трохи більше, Вт — 1,5;

— максимальна потужність подключаемого виносного звукового чи світлового оповещателя, трохи більше В (А-4,0;

— резервний джерело харчування — акумулятор 1,2 А (ч; (автоматичні підключення і подзарядка);

— час автономної роботи з резервним источнком.

харчування год, щонайменше 36;

— габаритні розміри СУ, трохи більше, мм 185×135×80;

— маса СУ без резервного джерела харчування, трохи більше, кг 3.

2.4.2 Принцип работы.

Робота ЭБУ предполагает:

— формування та видачу сигналів управління замком;

— запис і збереження кодів електронних карточек-ключей;

— стирання кодів ключів, втратили полномочия;

— завдання й скасування режимів работы;

— обробку сигналів дверного датчика;

— управління оповещателями як охраны.

Принцип роботи СУ грунтується на використанні як ключів електронних карток, кожна з яких має власний унікальний код. Обробка, запис і стирання кодів, і навіть керівництво всіма режимами роботи СУ здійснюється микроконтроллером ЭБУ. Передача кодів з електронною картки на микроконтроллер здійснюється за доторку нею контактного пристрої з командам микроконтроллера. Коди ключів, які мають повноваженнями управління СУ записуються в энергонезависимую пам’ять ЭБУ і при повністю знеструмленому устрої щонайменше 10 років. Оскільки, микроконтроллер здійснює лише читання кодів електронних карток, геть буде виключена можливість зовнішнього несанкціонованого доступу до записаним кодам ключів і втручання у режими роботи БУ.

Установка режимів, запис і стирання карток здійснюється з допомогою спеціальної картки — «мастер-ключ », що входить у комплект замку. Кожен СУ має єдиний «мастер-ключ » .

Відкривання замку з боку здійснюється натисканням кнопки внутрішньої накладки, чи виносної кнопки.

СУ видає дзвінковий сигнал відвідин, при натисканні кнопки зовнішньої накладки.

Светодиодный індикатор контактного устрою индицирует стан замка/двери. Колір індикатора змінюється з червоного на зелений при відкриванні замку. Зворотний зміна кольору можливе лише при відкриванні і наступному закриванні двери.

У режимі охорони вмонтований звуковий оповещатель СУ видає довгі переривчасті сигнали оповіщення, при незакриту двері більш 20 сек. При несанкціонованому відкриванні двері (без пред’явлення електронної картки, натискання внутрішньої кнопки) звуковий оповещатель видає безперервні короткі звукові сигнали та здійснює видачу сигналів зовнішній світловий чи звуковий оповещатель потужністю трохи більше 4 В (А із частотою 1 гц. Відключення сигналів тривоги можна тільки запрограмованим ключом.

Світлодіоди на передній панелі ЭБУ индицируют наявність сіті й акумулятора резервного питания:

— червоний і зелений — є мережу, є аккумулятор;

— лише червоний — є мережу, немає аккумулятора;

— відсутність світіння обох індикаторів — немає сети.

У разі про наявність акумулятора можна судити з світінню індикатора контактного устройства.

СУ не призначений для експлуатацію у приміщеннях для зберігання активно діючих хімікатів, соціальній та приміщеннях, містять пилюку і домішки, викликають корозію металевих частин 17-ї та ушкодження електричної изоляции.

3 Вибір та обґрунтування елементної бази, уніфікованих вузлів, настановних виробів і матеріалів конструкции.

3.1 Вибір та обґрунтування елементної базы.

Вибір елементної бази проводиться з урахуванням схеми електричної принципової з огляду на вимоги викладені у технічному завданні. Експлуатаційна надійність елементної бази багато чому визначається правильним вибором типу елементів під час проектування (блоку управління замком электромеханическим) та використання в режимах, які перевищують допустимі. Слід зазначити, що від розглядаються допустимі режими праці та що накладалися у своїй обмеження залежно від які впливають чинників лише з погляду сталої роботи самих елементів, не торкаючись схемотехники і сфери впливу параметрів описуваних елементів інші элементы.

Вплив Э.Д.С. шумів, коефіцієнтів нелінійності, паразитних ємності і індуктивності та інших., повинні враховуватися додатково з конкретних умов применения.

Для правильного типу елементів необхідно з урахуванням вимог щодо встановлення у частині кліматичних, механічних та інших. впливів проаналізувати умови роботи кожного елемента і определить:

експлуатаційні чинники (інтервал робочих температур, відносну вологість довкілля, атмосферне тиск, механічні навантаження і др.);

значення параметрів та його допустимі зміни у процесі експлуатації (номінальне значення, допуск, опір ізоляції, шуми, вид функціональної характеристики і др.);

* допустимі режими і створить робочі електричні навантаження (потужність, напруга, частота, параметри імпульсного режиму і т.д.);

* показники надійності, довговічності і сохраняемости;

Критерієм вибору электрорадиоэлементов (ЭРЭ) у кожному радиоэлектронном устрої є відповідність технологічних і експлуатаційних характеристик ЭРЭ заданим умов праці і эксплуатации.

Основними параметрами під час виборів ЭРЭ являются:

а) технічні параметры:

— номінальне значення параметрів ЭРЭ відповідно до принципової електричної схемою устройства;

— допустимі відхилення величин ЭРЭ від своїх номінального значения;

— дозволене робоче напруга ЭРЭ;

— дозволене розсіювання потужності ЭРЭ;

— діапазон робочих частот ЭРЭ;

— коефіцієнт електричної навантаження ЭРЭ.

б) експлуатаційні параметры:

— діапазон робочих температур;

— відносна вологість воздуха;

— тиск оточуючої среды;

— вібраційні нагрузки;

— інші (спеціальні) показатели.

Додатковими критеріями під час виборів ЭРЭ являются:

— уніфікація ЭРЭ;

— маса кафе і габарити ЭРЭ;

— найменша стоимость;

— надежность.

Вибір елементної бази вищезгаданим критеріям дозволяє забезпечити надійну роботу вироби. Застосування принципів стандартизації, та уніфікації під час виборів ЭРЭ, і навіть конструюванні вироби дозволяє їм отримати такі преимущества:

— значно скоротити строки і вартість проектирования.

— скоротити на предприятии#изготовителе номенклатуру застосовуваних деталей і складальних одиниць, збільшити застосовність і масштаб производства.

— виключити розробку спеціальної оснастки і спеціального устаткування кожної нової варіанта РЭА, тобто. спростити підготовку производства.

— створити спеціалізоване виробництво стандартних і уніфікованих складальних одиниць для централізованого забезпечення предприятий.

— поліпшити експлуатаційну і виробничу технологичность.

— знизити собівартість виробленого изделия.

Виходячи із зазначеного, час торкнутися вибору елементної бази розроблюваного блоку управління електромеханічного замка.

Схема електрична принципова розроблюваного блоку управління приведено при застосуванні В.

Тут применены:

— мікросхеми КР561ТЛ1, КР142ЕН5А;

— процесор ЭКР1830ВЕ31;

— пам'ять D27С64;

— ППЗУ ЭКР1568РР1;

— регістр ЭК1554ИР22;

— резисторы С2−23−0,125, С2−23−0,5, С2−23−2;

— конденсатори типу К50#35, МО21;

— транзистори КТ3102ГМ, КТ3107ГМ, КТ973А;

— діоди КД243, КД522А;

— світлодіоди АЛ307;

— резонатор кварцовий на 4МГц;

— трансформатор;

— вставка плавкая ВП1−1;

— голівка динамічна 0,5ГДШ — 2 — 8Ом.

Проведемо порівняльну оцінку заданих умов експлуатації і допустимих експлуатаційних параметрів ЭРЭ які у даних модулях.

З довідкової літератури маємо такі дані щодо умов експлуатації аналогових мікросхем серії КР142:

інтервал робочих температур −20…+850С.

багаторазове циклічне зміна температури −20…+850С.

відносна вогкість повітря за нормальної температури 200С до 98%.

атмосферне тиск 0.67…31кПа.

Зіставляючи задані умови експлуатації приладу й умови експлуатації мікросхем цієї серії, укладаємо, що обрана серія мікросхем придатна для експлуатацію у даних условиях.

З довідкової літератури маємо такі дані щодо умов експлуатації конденсаторів наступних типов:

а конденсаторів типу К50#35:

температура довкілля −20…+700С.

відносна вологість повітря при 400С до 98%.

тангенс кута втрат при нормальних кліматичні умови 15…40%.

атмосферне тиск від 0.67 до 31 кПа.

мінімальна напрацювання за нормальної температури 700С 2000 часов.

термін сохраняемости 5 лет.

б) конденсаторів типу М021:

температура довкілля від -60 до 1500С.

відносна вогкість повітря при 350С до 98%.

атмосферне тиск від 10−6 до 800 мм.рт.ст.

мінімальна напрацювання 10 000 часов.

Зіставляючи умови експлуатації приладу й умови експлуатації запропонованих типів конденсаторів, укладаємо, що ці типи придатні для експлуатацію у заданих условиях.

З довідкової літератури [19] маємо дані щодо умов експлуатації що застосовуються у устрої транзисторів КТ3102:

гранична частота при Vкб=5 В, Iэ=10мА щонайменше 900МГц.

постійна напруга Vкэ при Rэб.

постійний струм колектора 30мА.

температура довкілля від 213 до 398К.

рассеиваемая потужність при Т=213…338К, р

при Т=398К 60мВт.

З довідкової літератури маємо такі дані щодо умов експлуатації резисторів типу С2−23:

інтервал робочих температур −60…+1550С.

відносна вогкість повітря за нормальної температури 400С до 98%.

— тиск довкілля, мм. рт.ст. 5…2280.

Зіставляючи задані умови експлуатації приладу й умови експлуатації резисторів, укладаємо, що обраний тип доречний під час експлуатацію у даних условиях.

З довідкової літератури [18] маємо такі дані щодо умов експлуатації діодів типу КД522:

інтервал робочих температур −60…+1250С.

відносна вогкість повітря за нормальної температури 200С до 98%.

тиск довкілля, мм.рт.ст. 5…800.

Зіставляючи задані умови експлуатації приладу й умови експлуатації діодів, укладаємо, що обраний тип доречний під час експлуатацію у даних условиях.

Зіставлення характеристик інших ЭРЭ (мікросхем, діодів, транзисторів, тощо.), які у модулях замку, з умовами експлуатації, дозволяє укласти, що ці ЭРЭ придатні для експлуатацію у заданих условиях.

Порівняльний аналіз з використання елементної бази на даних модулях відповідно до запропонованій схемі електричної принципової показав відповідність експлуатаційних і технічних характеристик ЭРЭ заданим умовам эксплуатации.

Через війну зіставлення умов експлуатації розроблюваного приладу і умов експлуатації що застосовуються у ньому ЭРЭ провели вибір елементної бази. Обрана елементна база є унифицированной.

3.2 Вибір матеріалів конструкций.

Вибір матеріалів конструкцій розроблюваного вироби проводимо відповідно до вимог, викладених у ТЗ.

Матеріали конструкцій повинні мати такими свойствами:

— мати малу стоимость;

— легко обрабатываться;

— бути легким;

— мати достатньої міцністю і легкостью;

— зовнішній вигляд матеріалу кожуха, лицьової й задньої панелей повинен відповідати вимогам ТЗ;

— зберігати свої фізико-хімічні свойства.

Застосування уніфікованих матеріалів конструкцій, обмеження номенклатури застосовуваної деталі дозволяє зменшити собівартість розроблюваного вироби, поліпшити виробнича й експлуатаційну технологичность.

Збереження фізико-хімічних властивостей матеріалів процесі їх експлуатації досягається вибором їм необхідних покриттів. При виборі покриттів для матеріалів конструкцій необхідно виконувати рекомендації та вимогами що у ГОСТ 9.303#84 і ОСТ4ГО.014.000. Виготовлення деталей конструкції типовими технологічними операціями дає підстави знизити витрати при серійному випуску вироби у промисловості. При виготовленні РЭА найбільш широке застосування знайшли такі технологічні операции:

— штамповка;

— точкова электросварка;

— і другие.

Для розроблюваного приладу, враховуючи програму випуску доцільно застосування деталей, виготовлених штамповкой.

Холодна штамповка належить до найбільш прогресивним способам виготовлення заготовок деталей із листя і стрічки вирубкою, витяжкою, проколкой, гнучкою, роздачею тощо. Проте доцільність її застосування визначається поруч умов і серийностью випуску вироби, конфігурацією деталі, механічними властивостями матеріалу, необхідної точністю виготовлення детали.

Деталі з листового матеріалу у найбільш загальному вигляді можна розділити на плоскі, гнуті і об'ємні (порожнисті), а відповідні операції холодної штампування — на вирубку гибку і витяжку. Пласкі заготівлі, одержувані холодної штампуванням, засновані на різанні матеріалів (відрізка, вирубування, пробивка, надрезка, зачистка тощо.), можна виготовляти із усіх металів та його сплавів, і навіть із багатьох неметалічних матеріалів. Гнуті і об'ємні (порожнисті) деталі, одержувані пластичним деформированием матеріалів доцільніше виготовляти з матеріалів зі порівняно малим межею плинності, низькою твердістю та очі великою відносним удлинением.

Аналіз найпоширеніших конструкцій заготовок деталей, виготовлених холодної штампуванням, дозволяє визначити деякі технологічні особливості їх конструювання, відповідно до якими следует:

— ширше застосовувати штампосварные конструкции;

— враховувати технологічні особливості різних штампувальних операций;

— збільшення міцності деталей застосовувати ребра жорсткості, загибку фланців, отбортовку і закатку кромок;

— уникати складних кривих (окружностей), внутрішніх откосов;

— забезпечувати конфігурацію деталей чи її розгорнення, дає найвигідніше використання листового матеріалу і що дозволяє застосовувати малоотходный чи безвідходний розплющ; якщо відходи неминучі, то бажано надавати їм конфігурацію, відповідну інший деталі, узгодженням конфігурації і розташування зовнішнього контуру однієї деталі з зовнішнім контуром на другий або використання відходів внутрішнього контура;

— знижувати трудомісткість виготовлення деталі застосуванням стандартних профилей;

— максимально уніфікувати марки матеріалу і зменшувати номенклатуру застосовуваних толщин материала.

Пласкі деталі з листового матеріалу завтовшки від 0.05 до 25 мм можна відрізати на гильотинных ножицях, в отрезных штампів і вирубувати в штампі на прессе.

Спосіб отримання деталі залежить від контуру деталі чи розгорнення. Уніфікація розмірів вырубаемых елементів (отворів, пазів, виступів, радіусів сполучень) дозволяє вживати поэлементно штампування. Мінімальна ширина деталі окремих ділянок її контуру залежить від товщини металу та її механічних властивостей. Товщина матеріалу заготівлі, її ширина також впливає конструктивні форми заготовок під час виготовлення їх аналізованим способом.

Основні технологічні вимоги до конструкції гнутої деталі полягають у забезпеченні форми гнучкі. Найбільш технологічні Г#образные і П#образные перерізу, тобто. деталі типу куточків і скоб.

При виборі конструкції деталі, виготовленої гнучкою, рекомендуется:

— при гибке твердих і малопластичных металів (бронза, сильно наклепанная латунь, стрічка пружинної сталі та ін.) лінію згину мають перпендикулярно напрямку проката;

— мінімально допустимі радіуси застосувати при необходимости;

— якщо деталь має П#образную форму і скошені до зони деформації бічні боку, це відбувається неповний вигин, а місці вигину — смятие заготовки.

Штамповані деталі виготовляються двома групами технологічних операцій: розділювальні і формотворні. До першої групи ставляться операції відтинки, вирубки, пробивки тощо. До другої групи ставляться операції гнучкі, витяжки, висадки тощо. Вартість штампованої деталі тим менше, чим простіша її форма й розміри. Для виготовлення деталей з листових матеріалів застосовують різноманітні матеріали, як металеві, і неметалеві. З металевих сплавів широке застосування отримали алюмінієві сплави зі сталі, застосовується також латунь і магнієві сплави. З огляду на спеціальні вимоги до міцності приладу, рекомендується виготовляти кожух і є підстави приладу зі сталі завтовшки 1.5…2мм. Відповідно до вищезазначеного, вибираємо сталь марки Ст08кп.

Для виготовлення друкованих плат в РЭА найбільш широкого розповсюдження набули стеклотекстолит і гетинакс. Матеріал виготовлення друкованої плати повинне мати такі показники (в заданих умовах експлуатації РЭС):

* велику електричну прочность;

* малі діелектричні потери;

* допускати штамповку;

* витримувати короткочасне вплив температури до плюс 2400С у процесі пайки на платі ЭРЭ;

* мати високу влагостойкость;

* бути дешёвым;

* мати хімічної стійкістю до дії хімічних розчинів, які у техпроцесах виготовлення платы.

Для виготовлення плат загального застосування в РЕМ найширше використовується стеклотекстолит. Фольгированный стеклотекстолит є шаруватий пресований матеріал, виготовлений з урахуванням тканині з скляного волокна, просякнутої термореактивным сполучною з урахуванням эпоксидной смоли, і облицьовану з одного боку мідної електролітичної оксидированной чи гальваностойкой фольгою (виготовляють листами завтовшки: до 1 мм — щонайменше 400×600мм; від 1,5 і більше — щонайменше 600×700мм). З вищенаведеного, виготовлення друкованої плати можна використовувати наступний материал:

* СФ-2−35−1,5 ГОСТ 10 316–78 — стеклотекстолит фольгированный призначений виготовлення друкованих плат з підвищеними діелектричними свойствами.

Поверхове електричне опір після кондиціонування за умов 96ч/плюс 40? C/ 93%, Ом щонайменше 1010.

У таблиці 3.2.1 наведено матеріали, використовувані виготовлення блоку управління замком на електронних ключах.

Таблиця 3.2.1 — Застосовувані материалы.

Найменування вироби Марка матеріалу Покрытие.

Корпус Ст08кп Емаль ГФ#245-ПМ светло-серая.

Кришка Ст08кп Емаль ГФ#245-ПМ светло-серая.

Плата друкована СФ?2#35 Сплав «Розе».

4 Вибір та обґрунтування компоновочной схеми, методів и.

принципів конструирования.

4.1 Вибір компоновочной схемы.

Основна компоновочная схема вироби визначає багато найважливіші характеристики РЕМ: габарити, вагу, обсяг монтажних сполук, засоби захисту від полів, температури, механічних впливів, ремонтопригодность.

Розрізняють три основні компоновочные схеми РЕМ [1]:

* централизованная;

* децентрализованная;

* централізована з автономними пультами управления.

Кожна з цих схем має своїми чеснотами й недостатками.

При централізованої компонуванні все елементи складної системи містяться у одному відсіку на спеціальних этажерочных конструкціях чи шафах, довжина і кількість межблочных сполук зведені до мінімуму, помешкання і демонтаж найбільш зручними є, легше виконати якісні системи охолодження і амортизації. Така компоновочная схема потребує більше ретельної экранировки, викликає утрудненість компонування вироби, часто що вимагає доопрацювання його, має щодо меншою надійністю систем охолодження, герметизації, виброзащиты [1].

Децентралізована компоновочная схема забезпечує щодо велику легкість розміщення елементів вироби на об'єкті, непотрібен ретельна экранировка окремих блоків, при відповідних схемних рішеннях може бути більш надійної, зберігаючи часткову працездатність на виході з ладу окремих елементів вироби. Недоліком стала значна довжина межблочных сполук, утруднений повний демонтаж системи, кожному за окремого блоку слід передбачити автономні системи охолодження, виброзащиты [1].

Найбільш поширений спосіб централізованої компонування, у якому все елементи складної РЕМ, крім вхідних і більше управляючих пристроїв, распологают щодо одного ділянці чи відсіку блоку. Проте всередині цього відсіку компонування виконується як сукупності окремих блоків і приладів [1].

4.2 Вибір та обґрунтування методу і принципа.

конструирования.

За підсумками проведеного розбивки електричної схеми та якісного аналізу існуючих конструкцій вибирається метод конструювання влаштування у цілому та її частин. Існуючі методи конструювання РЕМ поділяються втричі взаємозалежні групи [2]:

за видами перетинів поміж элементами;

за способом виявлення та молодіжні організації структури перетинів поміж элементами;

за рівнем автоматизації конструювання РЕМ — залежить від призначення апаратури і його функцій, переважаючого виду зв’язків, рівня уніфікації, автоматизації і т.д.

Розглянемо коротко сформовані методи конструювання РЭС.

Геометричний метод. У основу методу покладено структура геометричних і кінематичних перетинів поміж деталями, що є систему опорних точок, число і розміщення яких залежить від заданих ступенів волі народів і геометричних властивостей твердого тіла [2].

Машинобудівний метод. У основу цього конструювання покладено структура механічних перетинів поміж елементами, що є систему опорних поверхонь. Машинобудівний метод використовується для конструювання пристроїв і елементів РЭА, яких зазнають великі механічні навантаження і де неминучі як наслідок великі деформації [2].

Топологічний метод. У основу методу покладено структура фізичних перетинів поміж ЭРЭ. Топологічний метод, у принципі, може застосовуватися виявлення структури будь-яких зв’язків, проте конкретне його зміст проявляється там, де связности елементів то, можливо сопоставлен граф [2].

Метод проектування моноконструкций. Заснований на мінімізації числа зв’язків в конструкції, його до створення функціональних вузлів, блоків, РЭА з урахуванням оригінальної несучою конструкції як моноузла (моноблока) з оригінальними елементами [2].

Базовий (модульний) метод конструювання. У основу методу покладено модульний принцип проектування. Розподіл базового методу на різновиду пов’язані з обмеженнями, схемної конструкторської уніфікацією структурних рівнів (модулів функціональних вузлів, блоків). Базовий метод є основним під час проектування сучасної РЭА, вона має багато переваг проти методом моноконструкций [2]:

на етапі розробки дозволяє одночасно вести роботу над багатьма вузлами і блоками, що скорочувало тривалість проведення розробок; спрощує налагодження і поєднання вузлів до лабораторій, оскільки робота будь-якого функціонального вузла визначається роботою відомих модулів, різко спрощується конструювання і макетування; скорочує обсяг оригінальної конструкторської документації, дає можливість безупинно удосконалювати апаратуру без корінних змін конструкції; спрощує і прискорює внесення змін — у схему, конструкцію і конструкторську документацию;

на етапі виробництва скорочувало тривалість освоєння виробництва апаратури; спрощує складання, монтаж, знижує вимоги до кваліфікації складальників і монтажників; знижує вартість апаратури завдяки широкої механізації і автоматизації виробництва; підвищує ступінь спеціалізації производства;

при експлуатації підвищує експлуатаційну надійність РЭА, полегшує обслуговування, покращує ремонтопридатність аппаратуры.

При компонуванні потрібно враховувати вимоги оптимальних функціональних перетинів поміж модулями, їх стійкість, стабільність, вимоги міці й жорсткості, помехозащищенности і нормального теплового режиму, вимоги технологічності, ергономіки, зручності експлуатації і ремонту. Розміщення комплектуючих елементів в модулях всіх рівнів має забезпечувати рівномірний і забезпечити максимальне заповнення конструктивного обсягу з зручним доступом для огляду, ремонту й заміни. Заміна деталі чи складальної одиниці має спричинить розбиранні всієї конструкції чи його складових частин. Для стійкого становища вироби у процесі експлуатації центр тяжкості повинен бути, можливо, ближчі один до опорною поверхні. При компонуванні модулів всіх рівнів необхідно виділити досить простору для межсоединений.

Під час проектування слід дотримуватись таких рекомендацій [2]:

* мінімальний внутрішній радіус вигину провідника може бути щонайменше діаметра дроти з изоляцией;

* дроти харчування змінного струму слід звивати зменшення можливості наводок;

* дроти, що підбивають до змінним елементам повинен мати певний запас за довжиною, припускає повторну заделку провода;

* дроти нічого не винні стосуватися гострих металевих кромок;

* монтажні дроти доцільно зв’язати у джгут, у своїй забезпечується можливість розчленовування монтажних операцій більш простые.

Для разъемного варіанта конструкції велике поширення одержало використання об'єднавчої друкованої плати, що дозволяє істотно зменшити габаритні розміри вироби, спростити сборку.

При компонуванні РЕМ необхідно вирішувати питання електромагнітну сумісність елементів, зокрема, захисту від електромагнітних, електричних і магнітних помех.

При захисту РЕМ від впливів перешкод, визначають максимальне значення сигналів перешкоди на виходах схем, ускладнюють схему запровадженням фільтрів на лініях входу-виходу, усувають перешкоди лініями електроживлення з допомогою радіочастотних фільтрів, екранують вхідні ланцюга чутливих схем, для елементів РЕМ розробляють кожухи-экраны.

Як методу конструювання вибираємо базовий (модульний) метод конструирования.

З сказаного проведемо розподіл схеми електричної принципової на функціонально закінчені вузли. Схему приладу доцільно розділити на 3 узла:

— базовий модуль;

— микропроцессорный модуль;

— модуль звуковий і світловий индикации.

Радиоэлементы кожного функціонального вузла пропонується розмістити на окремих друкованих платах. Силовий трансформатор необхідно закріпити безпосередньо на платі базового модуля. Зв’язок між базовим і мікропроцесорним модулем забезпечується за допомогою штырькового розняття, а між базовим модулем і модулем звуковий і світловий індикації у вигляді гнучких монтажних проводов.

При даному розбивці схеми електричної принципової забезпечується мінімум з'єднувальних провідників, тобто. мінімум електричних перетинів поміж вузлами, висока ремонтопригодность.

5 Вибір засобів і коштів теплозащиты,.

герметизації, виброзащиты і экранирования.

5.1 Вибір способів охолодження у ранній стадии.

проектирования.

Задля більшої нормального теплового режиму необхідно вибрати такий спосіб охолодження блоку управління электромеханическим замком (далі «блоку »), у якому кількість тепла, рассеиваемого в довкілля, буде рівним потужності теплоти виділення блоку, у своїй також потрібен врахувати теплостойкость елементної базы.

Розрахунок температури всіх які входять у блок елементів є надзвичайно трудомісткий процес. У зв’язку з цим виникає запитання: яких елементів необхідно розраховувати температуру, щоб із заданої достовірністю можна було будувати висновки про відповідність теплового режиму всього блоку вимогам технічного задания.

Методика визначення числа елементів РЕМ, які підлягають розрахунку теплового режиму, ось у чому [3]:

1. Задаємося ймовірністю правильного розрахунку р.

Якщо ймовірність p > 0,8, можна зупинитися на обраному способі охолодження. При вероятностной оцінці 0,8 > р > 0,3 можна застосувати обраний спосіб охолодження, однак за конструюванні РЕМ забезпечення нормального теплового режиму слід приділити то більше вписувалося уваги, що менше ймовірність. При ймовірності 0,3 > р > 0,1 категорично не рекомендується використовувати обраний спосіб охлаждения.

зважаючи на викладене, задаємось ймовірністю правильного розрахунку р > 0,8.

2.Определяем середній перегрів нагрітої зоны.

Вихідними для проведення наступного розрахунку являются:

* коефіцієнт заповнення за обсягом 0,6;

* сумарна потужність, рассеиваемая у блоці, Вт 24;

* тиск довкілля, кПа 103;

* тиск всередині корпусу, кПа 103;

* габаритні розміри корпусу, м 0,183×0,130×0,065;

Середній перегрів нагрітої зони герметичного корпусу блоку з природним повітряним охолодженням визначається за такою методиці [4]:

1. Розраховується поверхню корпусу блока:

Sk = 2? [ L1? L2 + (L1 + L2)? L3 ] (5.1.1).

де L1, L2 — горизонтальні розміри корпусу, м;

L3 — вертикальний розмір, м.

Для розроблюваної конструкції блоку L1 = 0,183 м, L2 = 0,130 м, L3 = 0,065 м. Підставивши дані в (5.1.1), получим:

Sk = 2· [0,183·0,130+(0,183+0,130)·0,065]=0,44 м².

2. Визначається умовна поверхню нагрітої зоны:

Sз = 2? [ L1? L2 + (L1 + L2)? L3? Кз] (5.1.2).

де КЗ — коефіцієнт заповнення корпусу за обсягом. У нашому случае.

КЗ = 0,6. Підставляючи значення КЗ в (5.2.2), получим:

Sз = 2 · ?0,183· 0,130+?0,183+0,130?·0,065·0,6?=0,036 м².

3. Визначається питома потужність корпусу блока:

Qk = P Sk (5.1.3).

де Р — потужність, рассеиваемая у блоці. Для розроблюваного блоку потужність, рассеиваемая в черговому режимі Р =1,5 Вт.

Тогда:

Qk = 1.5 0,44 = 3,41 Вт/м2.

4. Визначається питома потужність нагрітої зоны:

Qз = P Sз (5.1.4).

Qз = 1,5 0,036 = 41,6 Вт/м2.

5. Перебуває коефіцієнт ?1 залежно від удільної потужності корпусу блоку формула (5.1.5):

?1 = 0,1472? Qk — 0,2962? 10 -3? Qk2 + 0,3127? 10 -6? Qk3 (5.1.5).

?1 = 0,1472? 2,41 — 0,2962? 10 -3? 3,412 + 0,3127? 10 -6? 3,413 = 0,49.

Перебуває коефіцієнт ?2 залежно від удільної потужності нагрітої зони формула (5.1.6):

?2 = 0,1390? Qз — 0,1223? 10 -3? Qз2 + 0,0698? 10 -6? Qз3 (5.1.6).

?1 = 0,1390? 41,6 — 0,1223? 10 -3? 41,62 + 0,0698? 10 -6? 41,63 = 5,56.

6. Визначається коефіцієнт КН1 залежно тиску середовища поза корпусу блока:

KH1 = 0,82 + 1 (0,925 + 4,6? 10−5? H1) (5.1.7).

де Н1 — тиск довкілля Па. У нашому випадку Н1=87кПа. Підставивши значення Н1 в (5.1.7), получим:

KH1 = 0,82 + 1 (0,925 + 4,6? 10−5? 87? 103) = 1,87.

7. Визначається коефіцієнт КН2 залежно тиску середовища всередині корпусу блока:

KH2 = 0,8 + 1 (1,25 + 3,8? 10−5? H2) (5.1.8).

де Н2 — тиск всередині корпусу о Па.

У нашому випадку Н2=Н1=87кПа. Тогда:

KH2 = 0,8 + 1 (1,25 + 3,8? 10−5? 87? 103) = 1,598.

8. Розраховується перегрів корпусу блока:

?k = ?1? KH1 (5.1.9).

?до = 0,49 · 1,87 = 0,9163.

10. Розраховується перегрів нагрітої зоны:

?із = ?k +(?2 — ?1)? KH2 (5.1.10).

?із = 0,9163 + (5,56 — 0,49) · 1,598 = 9,01.

11. Визначається середній перегрів повітря на блоке:

?в = (?до — ?із)? 0,5 (5.1.11).

?в = 0,5 · (0,9163 + 9,01) = 4,96.

12. Визначається питома потужність элемента:

Qэл = Pэл Sэл (5.1.12).

де Рэл? потужність, рассеиваемая елементом (вузлом), температуру якого вимагають визначити, Вт.

Sэл? площа поверхні елемента, омивана повітрям, см. кв.

Найменш теплостійкий елемент базового модуля в черговому режимі стабілізатор. Він Рэл = 0,15 Вт, Sэл = 1,5 см. кв.

Qэл = 0,15 1,5 = 0,1.

13. Визначається перегрів поверхні элементов:

?ел = ?із? (0,75 + 0,25? Qэл Qз) (5.1.13).

?ел = 9,01? (0,75 + 0,25? 0,1 41,6) = 6,76.

14. Визначається перегрів середовища, оточуючої элемент:

?ес = ?в? (0,75 + 0,25? Qэл Qз) (5.1.14).

?ел = 4,96? (0,75 + 0,25? 0,1 41,6) = 3,72.

15. Визначається температура корпусу блока:

Тк = ?до + Тс (5.1.15).

де Тс? температура середовища, оточуючої блок.

Тк = 0,9163 + 45 = 45,916.

16. Визначається температура нагрітої зоны:

Тз = ?із + Тс (5.1.16).

Т із = 9,01 + 45 = 54,01.

17. Визначається температура поверхні элемента:

Тэл = ?ел + Тс (5.1.17).

Тэл = 6,76 + 45 = 51,76.

18. Визначається середня температура повітря на блоке:

Тв = ?в + Тс (5.1.18).

Тв = 4,96 + 45 = 49,96.

19. Визначається температура середовища, оточуючої элемент:

Тес = ?ес + Тс (5.1.19).

Тес = 3,72 + 45 = 48,72.

Для вибору способу охолодження вихідними даними є такі данные:

* сумарна потужність Рр, рассеиваемая у блоці, Вт 1,5;

* діапазон можливої зміни температури окружаю;

щей середовища:

мікроклімат +20…+24?C.

і з ГОСТ 15 150–69, +10…+45 ?C;

* межі зміни тиску оточуючої среды:

Рмах, кПа (мм рт. ст.) 106,7 (800);

Pmin, кПа (мм рт. ст.) 84,0 (630);

* допустима температура элементов.

(по менш теплостойкому елементу), Тmax, ?З +75;

* коефіцієнт заповнення за обсягом 0,6;

Вибір способу охолодження часто має імовірнісний характер, тобто. дає можливість оцінити ймовірність забезпечення заданого в технічному завданні теплового режиму РЕМ при обраному способі охолодження, або ті зусилля, які потрібно затратити розробки майбутньої конструкції РЕМ з урахуванням забезпечення теплового режима.

Вибір способу охолодження можна виконати за методикою [3]. Використовуючи графіки, що характеризують області доцільного застосування різних способів охолодження й розрахунки, наведені нижче, перевіримо можливість забезпечення нормального теплового режиму блоку в герметичному корпусі з природним повітряним охлаждением.

Умовна величина поверхні теплообміну розраховується за (5.1.2).

Sп = 0,036 м².

Визначивши площа нагрітої зони, визначимо питому потужність нагрітої зони: щільність теплового потоку, який струменіє через поверхню теплообміну, розраховується за (5.1.4). qЗ = 41,6 Вт/м2.

Тоді: lg qЗ =lg 41,6 = 1,619.

Максимально припустимий перегрів елементів розраховується за (5.1.13).

(5.1.13).

Тоді:

По графіками [рис.2.35, рис. 2.38, 3] для значень qЗ = 41,6 Вт/м2 і визначаємо, що нормальний теплової режим блоку в герметичному корпусі з природним повітряним охолодженням буде забезпечено з імовірністю p = 0,9. Оскільки отримане значення ймовірності p > 0,8, можна зупинитися на обраному способі охлаждения.

Докладніший розрахунок теплового режиму проводиться далее.

5.2 Вибір засобів і методів герметизации.

Герметизація — забезпечення практичної непроникності корпусу РЕМ для рідин і газів з метою захисту її елементів від вологи, цвілевих грибків, пилу, піску, багна й механічних ушкоджень. вона є буде найрадикальнішим способом захисту елементів РЭС.

Розрізняють індивідуальну, загальну, часткову і повну герметизацію [5].

Індивідуальна допускає заміну компонентів РЕМ на виході з ладу синапси і ремонт вироби. У загальній герметизації (вона простіше й дешевше індивідуальної) заміна компонентів і ремонт можливі лише за демонтажі корпусу, що може викликати затруднение.

Для часткової герметизації застосовують просочення, оточення і заливання як компонентів, і РЕМ лаками, пластмасовими чи компаундами на органічної основі. Вони, зазвичай, не забезпечують герметичність протягом тривалого времени.

Практично повний захист РЕМ від проникнення води, водяних парів і газів характеризується використанні металів, скла і кераміки з достатньою мірою непроникності. Найпоширеніші способи такий герметизації - застосування металевих корпусів з повітряним заповненням. Відповідно до вищезазначеного, стосовно блоком управління электромеханическим замком, вибираємо індивідуальну герметизацию.

Важливим чинником підвищення ефективності герметизації є лакофарбові, гальванічні і хімічні покриття пропитывающих, обволакивающих і заливальних матеріалів, металевого і металло-полимерного гермокорпусов.

Разъемная герметизація застосовується за захистом блоків РЕМ, потребують заміни компонентів ремонту, регулюванню і настройке.

Загальні вимоги до покрытиям металевим і неметаллическим неорганічним встановлено ГОСТ 9.301−86 (СП РЕВ 5293−85, СП РЕВ 5294−85, СП РЕВ 5295−85).

Вимоги до основного металу: під захисні покриття RZ40, не грубіше; під защитно-декоративные Ra2,5, не грубіше; під тверді і електроізоляційні Ra1,25, не грубее.

Дані про покриттях деталей і складальних одиниць розроблюваної конструкції блоку управління замком электромеханическим наведені у таблиці 5.2.1.

Таблиця 5.2.1 — Дані про покриттях деталей і складальних одиниць конструкції блоку управління замком электромеханическим.

Деталі, складальні одиниці Матеріал деталі, складальної одиниці Покриття.

Металеве Хімічне Лакокрасочное.

Плата друкована СФ-2−35Г-1,5 Сплав «Розі «- ;

Корпус Ст08кп — - ГФ#245-ПМ (светло-серая).

Кришка Ст08кп — - ГФ#245-ПМ (светло-серая).

Емаль ГФ#245-ПМ, світло-сіра, ГОСТ 18 374–79 — покриття емаллю ГФ#245-ПМ, колір ясно-сірий, експлуатується за умов поміркованого климата.

Емаль ГФ#245-ПМ варта покриття металевих поверхонь, що працюють у умовах помірного й холодного клімату. Стійкість емалей до статичному впливу води щонайменше 24 ч.

5.3 Вибір засобів і методів экранирования.

Екранування? локалізація електромагнітної енергії у певному просторі, з допомогою обмеження поширення його всіма можливими способами.

З цього випливає, що у поняття екрана входять як деталі механічної конструкції, і електротехнічні деталі фільтруючих ланцюгів і развязывающих осередків, бо але їхні спільну дію дає необхідний результат [5].

Під час проходження потужних сигналів по ланцюгах зв’язку останні спричиняють електромагнітних полів, які, перетинаючи інші ланцюга зв’язку, можуть наводити у яких додаткові перешкоди. Джерелами електромагнітних перешкод можуть бути і потужні промислові установки, транспортних комунікацій, двигуни, і т.д. А, щоб локалізувати, де може бути, дію джерела чи сам приймач перешкод, використовують екрани. За принципом дії розрізняють електростатичне, магнитостатическое й електромагнітний экранирование.

Електростатичне екранування? вид екранізування, що полягає в шунтировании більшу частину (чи всією) паразитною ємності ємністю корпуса.

Електромагнітне екранування. Змінне високочастотне електромагнітне полі під час проходження через металевий лист або перпендикулярно, або під деяким кутом для її площині, наводить у тому аркуші вихрові струми, полі яких послаблює дію зовнішнього поля. Металевий лист у разі є електромагнітним екраном. Прикладом електромагнітного екрана служить корпус блоку управління электромеханическим замком.

Внутриблочное екранування і электромагнитная сумісність елементів та вузлів зводяться до вирішення низки конструктивних завдань, основними у тому числі являются:

* аналіз політики та облік паразитних емкостных зв’язків, між плівковими елементами і провідниками об'єднавчого і вивідного монтажу в осередках блоків РЭС;

* покаскадне екранування і послідовне розташування каскадів в блоках приемно-усилительной аппаратуры;

* екранування ЭРЭ з сильними крисами і критичних до зовнішніх електромагнітним наводкам;

* розрахунок на резонансні частоти корпусів блоків РЕМ, що реалізують схему НВЧ [7].

Екрановані дроти, коаксиальные кабелі і многожильные екрановані шланги з экранированными проводами всередині них треба використовувати переважно для сполуки окремих блоків та вузлів друг з одним. Вони дозволяють захистити многоблочные устрою від наведень, вступників ззовні, від взаємних наведень всередині пристрої і захистити від наведень прилади, перебувають у навколишньому просторі. Слід особливо звернути увагу на якість приєднання обплетень до корпусам приладів [7].

У розроблюваній конструкції блоку управління электромеханическим замком немає джерел електромагнітних помех.

5.4 Вибір засобів і методів виброзащиты.

Вібрації піддаються РЕМ, встановлені в автомобільному, залізничному транспорті, в виробничих будинках, на кораблях і самолетах.

Практичний діапазон частот вібрації, діючої на РЕМ, має широкий межа. Наприклад, для наземної апаратури, стерпної чи перевезеної в автомобілях, частота сягає 120 гц при прискоренні, чинному на прилади, до 6 g. Працюючі таких умов РЕМ повинні мати вибропрочностью і виброустойчивостью.

Вибропрочность — здатність РЕМ протистояти разрушающему дії вібрації в заданих діапазонах частот і за виникаючих прискорень протягом терміну службы.

Виброустойчивость — здатність виконувати всі свої функції за умов вібрації в заданих діапазонах частот та виникаючих у своїй ускорениях.

Відомо, що у приладах, не захищених від вібрації і ударів, вузли, чутливі до динамічним перевантажень, ламаються. Робити такі вузли настільки міцними, що вони витримували максимальні (діючі) динамічні перевантаження, не доцільно, оскільки збільшення міцності, зрештою, веде до підвищення маси, а як наслідок і до неминучого зростанню динамічних перевантажень. Тому доцільно використовувати інші засоби зниження перевантажень [8].

Покриття плати лаком як забезпечує захисту від вібрації, а й створює додаткові точки кріплення елементів до плате.

У розроблюваній конструкції блоку управління электромеханическим замком застосована два виду сполук: рознімні і неразъемные. До першого виду належать до основному резьбовые сполуки, до другого — пайка, зварювання, развальцовка.

Основним недоліком резьбовых сполук є самоотвинчивание при дії вібрації. Для усунення самоотвинчивания в розроблюваної конструкції застосовуються контровочные шайбы.

Зварювальні сполуки мали бути зацікавленими точно розраховані, якість зварювання має контролироваться.

6 Розрахунок конструктивних параметрів изделия.

6.1 Компоновочный розрахунок блоків РЭС.

Вибір компоновочных робіт на ранніх стадіях проектування дозволяє раціонально і наводити чи розробляти уніфіковані і стандартизовані конструкції РЕМ. Залежно від характеру вироби (деталь, прилад, система) виконуватиметься компонування її елементів. Основне завдання, яка вирішується при компонуванні РЕМ, — такий вибір форм, основних геометричних розмірів, орієнтовний визначення ваги і місцезнаходження у просторі будь-яких елементів чи виробів РЕМ. Насправді завдання компонування РЕМ найчастіше вирішується під час використання готових елементів (деталей) із наперед заданими формами, розміром і вагою, що їх перебувають у просторі чи площині з урахуванням електричних, магнітних, механічних, теплових та інших. видів связи.

Методи компонування елементів РЕМ може бути розбитий на дві групи: аналітичні і модельні. До перших належать чисельні і номографические, основою якого є уявлення геометричних чи узагальнених геометричних параметрів і операцій із ними вигляді чисел. До других ставляться аплікаційні, модельні, графічні і натурні методи, основою якого є та чи інша фізична модель елемента, наприклад, у вигляді геометрично подібного тіла чи узагальненої геометричній модели.

Основою всіх методів є розгляд загальних аналітичних залежностей. При аналітичної компонуванні ми оперуємо численними значеннями різних компоновочных характеристик: геометричними розмірами елементів, їх обсягами, вагою, енергоспоживанням тощо. знаючи відповідні компоновочные характеристики елементів вироби і закони їх підсумовування, ми можемо обчислити компоновочные характеристики всього вироби та її частей.

Для визначення розмірів друкованих плат і габаритних розмірів корпусу СУ зробимо компоновочный расчет.

Розрахуємо настановні площі типорозмірів елементів, встановлюваних на друковані плати. Настановні габарити елементів наведені у таблиці 6.1.1.Таблица 6.1.1 — настановні габарити элементов.

Тип Кількість, прим. Площа, мм Обсяг, мм.

1 2 3 4.

Процесорна плата.

Резисторы.

С2−23−0,125 11 24 72.

Конденсаторы.

К50−35−100X16 В 2 50 650.

МО-21 5 48 384.

Диоды.

КД522А 6 22 66.

Микросхемы.

ЭКР1830ВЕ31 1 775 3875.

D27C64 1 548 2957.

DS1230 1 548 2957.

ЭКР1568РР1 2 75 375.

ЭКР1554ИР22 1 195 975.

К561ТЛ1 1 150 750.

Транзисторы.

КТ3102 2 20 180.

Інші элементы.

Резонатор кварцовий РК351 1 40 640.

Разом у сумі 3182 175 432.

Продовження таблиці 6.1.1.

1 2 3 4.

Базова плата.

Резисторы.

С2−23−0,125 24 24 72.

С2−23−0,5 1 56 392.

С2−23−2 1 192 1728.

Диоды.

КД522А 8 22 66.

КД243 9 42 210.

КС147 1 22 66.

Транзисторы.

КТ3102 4 30 270.

КТ3107 2 30 270.

КТ973 3 24 312.

Конденсаторы.

К50−35−2200X25 В 1 380 13 305.

К50−35−220X16 В 1 80 1040.

К50−35−100X16 В 1 50 754.

МО-21 8 48 384.

Микросхемы.

КР142ЕН5А 1 45 990.

Інші элементы.

Трансформатор 1 4225 190 125.

Вставка плавкая ВП1−1 4 140 1120.

Клемник 3-х контактний 3 135 1755.

Клемник 2-х контактний 2 90 1170.

Реле РЭС-49 1 55 1375.

Разом у сумі 8036 231 634.

Закінчення таблиці 6.1.1.

1 2 3 4.

Блок индикации.

Світлодіоди АЛ307 2 28 283.

Голівка динамічна 1 1964 23 562.

Разом у сумі 2020 24 128.

Площа з урахуванням коефіцієнта заполнения:

P.S = P. S «/Кз (6.1.1).

де P. S «- сумарна настановна площа элементов;

Кз — коефіцієнт заповнення (для стаціонарної наземної РЭА приймаємо рівним 0,4).

Підставивши, получим:

— для процесорного модуля P. S = 3176/0,4=7940 мм;

— для базового модуля P. S = 7694/0,4=19 235 мм;

— для модуля індикації P. S = 2020/0,4=5050 мм.

Далі за таблиці предпочтительных розмірів, по ГОСТ 10 317–79, отримуємо розміри друкованих плат:

— для процесорного модуля 120×57 мм;

— для базового модуля 120×140 мм;

— для модуля індикації 70×65 мм.

Ширина процесорного модуля водночас є максимальної заввишки елемента, оскільки впаивается в базовий блок. Його висота становить 57 мм.

Далі, знаючи розміри друкованих плат і максимальну висоту елемента і габарити акумулятора, визначаємо габарити корпусу приладу, використовуючи кращі ряди чисел. Одержимо: довжина — 183 мм, ширина — 130 мм, висота — 65 мм. Разом обсяг корпуса:

V = 183?130?65 = 1 546 350 мм.

Визначаємо коефіцієнт заповнення за обсягом за такою формулою (6.1.2):

(6.1.2).

де — сумарний обсяг всіх элементов:

мм (6.1.3).

де — сумарний обсяг елементів базового блока;

— сумарний обсяг елементів процесорного блока;

— сумарний обсяг елементів блоку индикации;

— обсяг акумулятора (110×55×75 мм).

Підставивши значення формули 5.3 і 5.2 получим:

= 265 234+189112+33 228+453750=941 324 мм.

= 941 324/1546350 = 0,6.

Вибір друкованого монтажу радіоелементів у блоці обумовлений заданої програмою випуску вироби — 1000шт/год. Друкований монтаж у разі є найбільш економічно целесообразным.

Під час розробки друкованих плат необхідно керуватися такими документами:

— ГОСТ 23 751#86;

— ГОСТ 10 317#79;

— ОСТ4ГО.010.009;

— СТБ 1014−95;

— і другие.

Вихідними даними до розробки топології друкованої плати является:

— схема електрична принципиальная;

— настановні розміри радіоелементів узла;

— рекомендації для розробки монтажу для обраної серії микросхем.

Рекомендації для розробки друкованих плат:

— Розведення яке живить напруги вузлів та блоків (шин «земля» і «харчування») повинно бути провідниками з максимально низьким сопротивлением.

— Низькочастотні перешкоди, проникаючі до системи по шинам харчування, повинні блокуватися з допомогою конденсатора, включеного між висновками «харчування» і «земля» безпосередньо в початку провідника на друкованої плате.

— Інформаційні лінії зв’язку рекомендується виконувати з допомогою друкованого монтажа.

— Провідники, розташовані в різних сторони плати, повинні перехрещуватися з точки 900 чи 450 плюс мінімальну длину.

— Максимально допустима довжина друкованих паралельних провідників, розташованих з одного боку плати за ширині провідників від 0.5 до 5 мм, має перевищувати 30 см.

З метою зменшення габаритних розмірів розроблюваної конструкції друковану плату зазначеного вузла доцільно виконувати двосторонній. Клас точності друкованої плати базового модуля вибираємо второй.

Друковані плати першого заступника й третього класів точності найбільш прості у виконанні, надійні в експлуатації, мають мінімальну вартість. На підвищення надійності паяных сполук, отвори в друкованих платах необхідні металізованими. Конфігурація друкованих плат прямокутна. Крок координатної сітки обраний рівним 1.25мм як найкращий. Установку радіоелементів на платі необхідно здійснювати відповідно до ГОСТ 29 137– — 91.

6.2 Розрахунок теплового режиму блоку управління електромеханічного замка.

Розрахунок теплового режиму РЭА залежить від визначенні по вихідним даним температури нагрітої зони і температур поверхонь теплонагруженных радіоелементів і порівняння отриманих значень з припустимими кожному за радиоэлемента в заданих умовах експлуатації. Зробимо розрахунок по [].

1) Розраховується поверхню корпусу блока:

SK=2?[L1?L2+(L1+L2)?L3], (6.2.1).

де L1 і L2 — горизонтальні розміри корпусу, м;

L3 — вертикальний розмір, м.

2) Визначається умовна поверхню нагрітої зоны:

=2?[L1?L2+(L1+L2)?L3?Kз], (6.2.2).

де Kз — коефіцієнт заповнення корпусу по объему.

3) Визначається питома потужність корпусу блока:

qk= P / SK, (6.2.3).

де P=10Вт — потужність, рассеиваемая в блоке.

4) Визначається питома потужність нагрітої зоны:

qз= P / Sз, (6.2.4).

5) Перебуває коефіцієнт ?1 залежно від удільної потужності корпусу блока:

?1= 0.1472?qk — 0.2962?10−3? qk2+0.3127?10−6? qk3, (6.2.5).

6) Перебуває коефіцієнт ?2 залежно від удільної потужності нагрітої зоны:

?2= 0.1390?qk — 0.1223?10−3? qk2+0.0698?10−6? qk3, (6.2.6).

7) Перебуває коефіцієнт KH1 залежно тиску середовища поза корпусу блоку H1:

KH1= 0.82+(1 / (0.925+4.6?10−5? H1)) (6.2.7).

8) Перебуває коефіцієнт KH2 залежно тиску середовища всередині корпусу блоку H2:

KH2= 0.8+(1 / (1.25+3.8?10−5?H2)), (6.2.8).

де Н2 — тиск всередині корпусу апарату в Па.

9) Розраховується перегрів корпусу блока:

?K = ?1 ?KH1, (6.2.9).

10) Визначається перегрів нагрітої зоны:

?З = ?k + (?2 — ?1)?KH2, (6.2.10).

11) Визначається середній перегрів повітря на блоке:

?в= 0.5· (?k+?З), (6.2.11).

12) Визначається температура корпусу блока:

Тк = ?к+Тс, (6.2.12).

13) Визначається температура нагрітої зоны:

Tз = ?з+Тс, (6.2.13).

14) Перебуває середня температура повітря на блоке:

ТБ = ?в+Тс, (6.2.14).

Розрахунок теплового режими з наведеної методиці виробляємо на ЕОМ з допомогою спеціальної програми. Результати розрахунку наведені у приложении.

З аналізу результатів укладаємо, що з заданих умовах експлуатації розроблюваного приладу забезпечується нормальний теплової режим що застосовуються у ньому радіоелементів у процесі експлуатації, тобто. робочі температури становить гранично допустимих величин.

Отже, обрана конструкція корпуси та природного способу охолодження шляхом конвекції повітря вже не потребує зміні і застосування у ній інших засобів охолодження. Природний спосіб охолодження є полімер реалізовані і вимагає мінімальних витрат з економічної погляду проти іншими засобами охолодження РЭА. Виходячи із зазначеного, остаточно вибираємо герметичний корпус для розроблюваного изделия.

6.3 Розрахунок конструктивно-технологічних параметрів друкованої плати. Вибір та обґрунтування методів виготовлення друкованої платы.

6.3.1 Вибір та обґрунтування методів виготовлення друкованої платы.

Метод виготовлення друкованої плати обраний виходячи з ОСТ 4 ДО 054. 043 і ОСТ 4 ДО 054. 058. Відповідно до ними існують такі методи: комбінований (позитивний і негативний), хімічний, металлизация наскрізних отворів виготовлення багатошарових друкованих плат.

З особливостей електричної схеми, елементної бази розроблюваного пристрої і конструктивних характеристик друкованих плат, виготовлених різними методами, вибираємо комбінований позитивний метод виготовлення друкованих плат.

Як відзначалося в технічному завданні, схема електрична принципова блоку управління замком электромеханическим розділена втричі функціональних блоку. Кожен блок розміщений на окремої друкованої платі. Трасування плат ведеться за двом сторонам, що спрощує розведення провідників і дозволяє зменшити розміри друкованої плати. Монтажні отвори повинен мати металлизацию.

Під час розробки друкованої плати треба враховувати такі рекомендации:

* котрі живлять провідники і «земля» повинен мати мінімальне опір і длину;

* «сигнальні» провідники повинен мати мінімальні ділянки, де вони проходять параллельно;

* розміщення провідників різними сторони друкованої плати бажано перпендикулярно або під кутом 45?.

Особливі вимоги розробки друкованих плат пред’являються до контактним майданчикам та ширині проводников.

6.3.2 Розрахунок конструктивно-технологічних параметров.

друкованого монтажа.

У розділі проводиться розрахунок параметрів друкованого монтажу плати базового модуля. Двостороння друкована плата виготовляється комбінованим позитивним методом і має 3-й клас точности.

Розрахуємо проводить малюнок друкованої платы.

Вихідні данные:

— розміри плати, мм, 140?120.

— провідники на платі мають покриття сплавом «Розе».

Визначимо мінімальний діаметр контактної майданчики для отвори під резисторы, розташовані двосторонній друкованої платі другого класу точности.

Розрахункова формула мінімального діаметра контактної майданчики має вид:

(6.3.2.1).

де — номінальний діаметр металізованого отвори, рівний 0.8мм;

— верхнє відхилення діаметра отвори, однакову 0 мм при діаметрі отвори до 1 мм (включно) і 0,05 мм при діаметрі отвори більш 1 мм;

— величина гарантійного паска, рівна 0,1 мм;

— верхнє відхилення ширини провідника однакову 0,1 мм;

— диаметральное значення позиційного допуску розташування центру отвори щодо номінального становища вузла координатної сітки, однакову 0,08 мм;

— диаметральное значення позиційного допуску розташування контактної майданчики щодо його номінального розташування, однакову 0,15 мм;

— нижнє граничне відхилення ширини провідника, однакову 0.1мм.

Підставляючи чисельні значення формулу, имеем:

D=(0,8 + 0) + 2? 0,1 + 0,1 + (0,082 + 0,152 + 0,12)0.5=1,297 (мм).

Отже, мінімальний діаметр контактних майданчиків для металізованих отворів діаметром 0,8 мм під висновки резисторів типу С2−23#0.125, конденсаторів і д.р. дорівнює 1,297 мм.

Аналогічно проводимо розрахунок контактних майданчиків для отворів діаметром 0,9; 1 і 1,2 мм. Отримуємо діаметри контактних майданчиків 1,397; 1,497 і 1,747 мм соответственно.

Проведемо розрахунок плати базового модуля по постійному току.

Через війну розрахунку необхідно оцінити найважливіші електричні властивості друкованої платы:

— нагрузочная здатність проводников;

— опір изоляции;

— диэлектрическая міцність підстави платы.

Вихідні дані для расчета:

— номінальне напруга харчування Uпит, У: 1510%.

— дозволене падіння напруги в ланцюгах харчування Uпд, В: 1,5.

— струм споживаний усіма елементами, встановленими на платі, I, А: 1,5.

— максимальна довжина друкованого провідника для мікросхем, L, м: 0.3.

— товщина фольги друкованої плати, h, м: 3.5?10−5.

— удільне опір провідника на друкованої платі, Ом? м: 1.72?10−8.

Визначимо мінімальну ширину провідника для вибраних вище значень по формуле:

(6.3.2.2).

м.

Отже, для нормальної роботи устрою ширина друкованого провідника в ланцюгах «харчування» і «землі» мусить бути щонайменше 1,5?10−4м. Зазначені ланцюга доцільно вибрати шириною порядку 2 мм.

Результати розрахунку свідчить про правильності вибору товщини фольги-, рівної 35мкм. Товщина фольги вибиралася також з урахуванням максимальної адгезионной міцності друкованої плати за відстані між друкованими провідниками порядку 0.3…0.5мм максимально дозволене напруга для текстолита, з яких виготовлено плата становить менше 50 В. У цьому принципової схемою модуля харчування максимальне значення припустимого напруги вбирається у 15 В, що як в 3 рази менше припустимою величини. Отже, в розроблюваної конструкції друкованої плати забезпечується за 3#х кратним запасом диэлектрическая міцність підстави платы.

6.4 Розрахунок механічної міці й системи виброударной защиты.

Усі види РЕМ піддаються впливу зовнішніх механічних навантажень, що передаються до кожної деталі, що входить у конструкцію. Механічні впливу мають місце у працюючої РЕМ, якщо її встановлено на рухливому об'єкті, або тільки при транспортування її в неробочому стані, як у стаціонарної і спроби деяких видів возимой РЕМ. Під час розробки конструкції РЕМ необхідно забезпечити необхідну жорсткість і механічну міцність элементов.

Під міцністю конструкції розуміють навантаження, яке може витримати конструкція без залишкової деформації чи руйнації. Підвищення міцності конструкції досягається зусиллям конструктивної основи: контролю болтовых сполук, підвищення міцності вузлів методами заливання і обволакивания. В усіх випадках не можна дозволити освіту механічної колебательной системы.

Оскільки створюваний прилад належить до наземної РЕМ, то, при транспортуванні, випадкових падінь тощо. може піддаватися динамічним впливам. Зміни узагальнених параметрів механічних впливів на наземну РЭА перебувають у пределах:

— Вібрації: (10…70)Гц, виброперегрузка n=(1…4)g;

— Ударні струсу: ny=(10…15)g, тривалість t=(5…10)мс;

— Лінійні перевантаження: nл=(2…4)g.

Які Мають конструкції типу плат, панелей, шасі, каркасів, стійкий і рам, працюють у умовах вібрацій, повинні задовольняти вимозі вибропрочности.

Розрахунок на вибропрочность несучих конструкцій типу плат зводиться до визначення найбільших напруг з виду деформації, викликаної дією вібрацій у певному діапазоні частот, і порівнянням отриманих значень з допустимыми.

Цей розрахунок можна зводити до віднайденню власної частоти коливань ?, коли він плата з деякими розмірами і механічними характеристиками має прогини і напруження не більше допустимих значень. У цьому частота коливань плати повинна бути близька до її резонансної частоте.

Для розрахунку частоти власних коливань плати з розташованими у ньому ЭРЭ важливим є вибір характеру її закріплення по контуру.

Кріплення пластин до опорі то, можливо жорстким чи рухомим. Будь-яке закріплення (коли немає кутових, і лінійних переміщенні) відповідає зварюванні, пайку, притиску чи закріплення гвинтами. Шарнірної опорі відповідає закріплення в направляють й у окремих випадках закріплення гвинтами чи разъемом.

Використовуючи ці дані, проведемо перевірочний розрахунок плати блоку управління на виброустойчивость. Друкована плата повинна мати значної усталостной довговічністю при вплив вибрации.

Власна частота коливань монтажних плат з распределённой навантаженням визначається по формуле:

(6.4.1).

де — коефіцієнт, залежить від способу закріплення, визначається по таблицам;

D — цилиндрическая жёсткость пластини (плати), определяется.

за такою формулою (6.4);

а — довжина пластини (платы);

b — ширина пластини (платы);

М — маса пластини (плат з ЭРЭ).

Цилиндрическая жёсткость пластини (плати) визначається по формулам:

(6.4.2).

де E — модуль упругости;

h — товщина пластини (плат);

— коефіцієнт Пуассона;

Для інженерних розрахунків зручніше при закріпленні пластин (плат) із чотирьох кутів в чотирьох точках власну частоту визначати по формуле:

(6.4.3).

Методика такого розрахунку приведено в [10].

При визначенні власної частоти плати базового модуля блоку управління у першу чергу визначимо циліндричну жёсткость плати за такою формулою (6.4.2), підставивши такі вихідні дані: h = 1,5 · 10 м; E= 3,02 · 10Па (Є взяли з таблиці 4.16[10]).

D = 3,02 · 10· (1,5 · 10)/ 12 · (1 — 0,222) = 8,926 Па.

Тепер no формулі (6.4.3) визначимо власну частоту, підставивши такі вихідні дані: а = 0.14 м; b=0.12 метрів і М = 0.55 кг.

= 95,1 Гц.

Судячи з умовам експлуатації і особливостям блоку управління треба сказати, що у використанні демпферов і частотною отстройки, конструкція не нуждается.

Отже розрахунок показав, що плата базового модуля електромеханічного замку володітиме достатньої усталостной довговічністю при вплив вибрации.

6.5 Повний розрахунок надежности.

Вихідними для розрахунку є значення інтенсивностей відмов всіх радіоелементів і елементів конструкций.

Розрахунок надійності устрою складається з таких этапов:

— Визначається сумарне значення інтенсивності відмов по формуле:

час-1 (6.5.1).

де n — число найменувань радіоелементів і елементів конструкції устройства;

— величина інтенсивності відмови i#го радиоэлемента, елемента конструкції з урахуванням заданих йому умов експлуатації: коефіцієнта електричної навантаження, температури, вологості, технічних навантажень і т.п.;

Ni — кількість радіоелементів, елементів конструкції i#го наименования.

— Визначається значення величини напрацювання відмовитися T по формуле:

(6.5.2).

— Визначається значення ймовірності безвідмовної роботи P (t) по формуле:

(6.5.3).

де t — заданий час безвідмовної роботи влаштування у часах.

Отримані результати порівнюються з заданными.

Таблиця 6.5.1 — Довідкові і розрахункові дані про елементи конструкции.

Найменування, тип елемента Kнi Ni.

1 2 3 4 5 6 7.

Конденсатори К50#35 0,045 0,625 0,55 2,0 0,49 5.

МO21 0,05 0,006 0,06 2,0 0,06 13.

Мікросхеми ЭКР1830ВЕ31 D27C64 0,08 0,65 0,8 0,045 0,03 2.

ЭКР1568РР1 ЭКР1554ИР22 К561ТЛ1 КР142ЕН5А 0,07 0,8 1,0 0,05 0,035 5.

Закінчення таблиці б.5.1.

1 2 3 4 5 6 7.

Резисторы С2#23 0,01 0,03 0,4 2,0 0,08 37.

Запобіжники ВП1 0,5 0,2 0,5 2,0 5,0 4.

Трансфоматор 0,05 0,1 0,1 2,0 0,1 1.

Реле РЭС-49 0,6 0,25 0,6 1,0 3,6 1.

Транзистори КТ 3107 КТ 3102 0,12 0,04 0,2 2,0 0,48 8.

КТ 973 0,015 0,04 0,2 2,0 0,06 3.

Діоди КД243 0,015 0,512 1,0 2,0 0,3 9.

Діоди КД522 0,013 0,5 1,0 2,0 0,26 14.

Діоди КС147 0,09 0,5 1,0 2,0 1,8 1.

Світлодіоди АЛ307 В 0,07 0,35 0,8 2,0 1,12 3.

Акумулятор 1,4 0,2 0,3 2,0 8,4 1.

Голівка динамічна 2 0,2 0,2 2,0 8 1.

Проводу з'єднувальні 0,03 0,001 2 2,0 1,2 6.

Плата друкована 0,02? ?? 0,2 3.

Утримувач запобіжника 0,02 0,001? ? 0,2 8.

Поєднання пайки 0,004 0,001 3,00 2,0 0,24 262.

Примечания:

— завжди апріорна номінальна інтенсивність відмов за нормальної температури довкілля 200С і коефіцієнті навантаження KHi=1;

— коефіцієнт, залежить від температури і коефіцієнта навантаження KHi;

— коефіцієнт, враховує кліматичні і механічні нагрузки;

— розрахункова величина інтенсивності відмов по i#му радиоэлементу, елементу конструкції, час-1;

Ni — число елементів i#ой группы.

Розрахункова величина інтенсивності відмов I#го елемента, приведений у таблиці 6.5.1, визначається по формуле:

час-1. (6.5.4).

Розрахунок виконується для періоду нормальної експлуатації при наступних допущениях:

— Відмова елементів випадковий і независим;

— Враховуються лише раптові отказы;

— Наявне експонентний закон надійності устройства.

Розрахунок надійності проводимо з допомогою персонального компьютера.

Отримані значення наведені у приложении.

напрацювання відмовитися Т=66 881.6 час.

ймовірність безвідмовної роботи P (t)= 0.9015.

Отримане значення напрацювання відмовитися перевищує заданий, однакову 20 000 годин, який гарантує надійну роботу розроблюваного прибора.

6.6 Розрахунок технологічності изделия.

Основним критерієм, визначальним придатність апаратури до промислового виготовлення, є технологічність конструкции.

Під технологічністю конструкції (ГОСТ 18 831−83) розуміють сукупність її властивостей, проявляемых щодо можливості оптимальних витрат праці, коштів, матеріалів і часу за технічної підготовці виробництва, виготовленні, експлуатації і ремонті проти відповідними показниками конструкцій виробів тієї самої призначення забезпечивши заданих показників качества.

Номенклатура показників технологічності складальних одиниць та блоків РЭА встановлено галузевим стандартом. Відповідно до них тупцювала блоки РЭА умовно розбиті на виборах 4 класса:

1) радиотехнические;

2) электронные;

3) электромеханические;

4) коммутационные.

До кожного класу встановлено своїх показників технологічності у кількості трохи більше 7. Розрахунок комплексного показника технологічності конструкції проходить за формуле:

(6.6.1).

де P. S — загальна кількість відносних приватних показателей.

Блок управління належить до радиотехническому.

Коефіцієнт механізації і автоматизації підготовки ЭРЭ до монтажу Км.п.ЭРЭ визначається по формуле:

(6.6.2).

де — кількість ЭРЭ в штуки, підготування яких здійснюється механізованим чи автоматизованим способом;

— загальна кількість ЭРЭ в штуках.

У цьому блоці все ЭРЭ готуються автоматизованим шляхом, тому Км.п.ЭРЭ = 1.

Коефіцієнт автоматизації і механізації монтажу вироби Ка.м. визначається по формуле:

(6.6.3).

де — кількість монтажних сполук, здійснювані механізованим чи автоматизованим способом;

— загальна кількість монтажних соединений.

= 106; = 148.

Ка.м. =106? 148=0,725.

Коефіцієнт складності складання Кс.сб. визначається по формуле:

(6.6.4).

де — кількість типорозмірів складальних одиниць, входящих.

в виріб і вимагають регулювання чи підгонки у процесі сборки;

— загальна кількість типорозмірів складальних единиц.

Оскільки, = 0, отже = 1.

Коефіцієнт механізації і автоматизації операцій контролю та настройки електричних параметрів Км.к.н. визначається по формуле:

(6.6.5).

де — кількість операцій контролю та настройки,.

здійснювані механізованим чи автоматизованим способом;

— загальна кількість операцій контролю та настройки.

Hм.к.н. = 2; Hк.н. = 4, отже, за такою формулою (6.6.5):

= 2? 4 =0,5.

Коефіцієнт прогресивності формоутворення деталей Кф визначається по формуле:

(6.6.6).

де — кількість деталей в штуки, які отримані прогресивними методами формообразования;

— загальна кількість деталей в виробі в штуках.

Дпр = 7, Д = 8, отже, за такою формулою (6.6.6):

= 7? 8 = 0,875.

Коефіцієнт повторюваності ЭРЭ Кпов. ЭРЭ визначається по формуле:

(6.6.7).

де — кількість типорозмірів ЭРЭ в виробі, обумовлений габаритным розміром ЭРЭ;

НТ.ЭРЭ = 11; НЭРЭ = 67.

= 1 — 11? 67 = 0,835.

Коефіцієнт точності обробки деталей КТЧ визначається по формуле:

(6.6.8).

де — кількість деталей, мають розміри з допуском по квалитету і від в штуках.

ДТЧ = 8; Д = 8.

Комплексний коефіцієнт технологічності вираховується за формулою (6.6.1).

Результати розрахунку зведені в таблицю 6.6.1.

Таблиця 6.6.1 — Розрахунок комплексного показника технологичности.

Показники технологічності Обознач.

1.Коэффициент механізації підготовки ЭРЭ до монтажу. 1.0 1.0.

2.Коэффициент механізації і автоматизації монтажу вироби. 1.0 0.725.

3.Коэффициент складності складання. 0.75 0.75.

4.Коэффициент механізації контролю та настройки. 0.5 0.25.

5.Коэффициент прогресивності формоутворення деталей 0.31 0.271.

6.Коэффициент повторюваності ЭРЭ 0,187 0.108.

7.Коэффициент точності обробки 0,11 0,11.

Сума 3.857 3.214.

Комплексний коефіцієнт технологічності 0,77.

Нормативний показник технологічності для настановної серії у межах: КН = 0.75…0.8. Ставлення К/КН > 1, отже, технологічність конструкції блоку достаточная.

7 Обгрунтування вибору коштів автоматизованого проектирования.

7.1 Застосування ЕОМ і САПР в курсовому проектировании.

САПР — найкраща форма організації процесу проектування‚ основними частинами якої є технічні засоби, загальне та спеціальне програмне і математичне забезпечення, інформаційне забезпечення — банк даних, довідкові каталоги, значення параметрів, інформацію про типових рішеннях. Проектування РЭА й створення оптимального технічного рішення на стислі терміни пов’язані з великими труднощами. Одне з шляхів подолання цих труднощів без істотного збільшення кількості працюючих? використання можливостей сучасних ЭВМ.

Під проектуванням у сенсі розуміють використання наявних задля досягнення необхідної мети, координацію складових частин чи окремих дій щоб одержати потрібного результату. Процес проектування складного РЕУ входять такі основні етапи: эскизное проектування, технічне проектування, розробка КБ на дослідні зразки та його виготовлення, випробування, освоєння в производстве.

У зв’язку з удосконаленням елементної бази РЭА, і навіть конструктивно-технологічних характеристик проектованих модулів всіх типів, у кілька разів збільшується трудомісткість складання технічної документації. Усе це призводить до необхідності вдосконалення методів конструкторського проектування РЭА, основою якого є автоматизація процесу конструирования.

Кількісний і якісний виграш від використання ЕОМ полягає у следующем:

а) в цілому або частково зайвими: у витратах на комплектуючі вироби, матеріали і конструктивні елементи, необхідних виготовлення макета; в вимірювальних приладах визначення характеристик конструкції; в устаткуванні для випробувань конструкций.

б) значно скорочується час визначення характеристик, отже, і доводки конструкции.

в) з’являється можливість: розробляти конструкції, містять елементи, характеристики яких відомі, але самих елементів немає в розробника; імітувати впливу, відтворення яких за натурних випробуваннях утруднено, вимагає складного устаткування, пов’язане з небезпекою для експериментатора, котрий іноді взагалі неможливо; проводити аналіз конструкції різними частотах чи сфері високих чи низьких температур, де застосування вимірювальних приладів стає затруднительным.

7.2 Перелік та зміст конструкторських робіт, виконаних із застосуванням САПР.

У цьому курсовому проекті в ППП PCAD було виконано креслення схеми електричної принципової та друкованою плати базового модуля. Креслення деталей, схеми електричної структурної і складальний креслення базового модуля СУ були у ППП AutoCAD.

8 Аналіз обліку вимог ергономіки та програмах технічної эстетики.

Максимально допустимі розміри ЛЗ визначаються з горизонтального і вертикального кутових розмірів зони периферичного зору оператора та потрібного відстані l до ЛЗ [17, рис. 2.1]. Максимальна довжина ЛЗ равна:

(8.1).

де ?гір — горизонтальний кут огляду ЛП.

Максимальна высота.

(8.2).

де ?верт — вертикальний кут огляду ЛП.

Для зони периферичного зору оператора приймають? гір = 90?, ?верт =75?. Що стосується розроблюваному влаштуванню l = 0,8 м при загальній кількості елементів Nэл = 2. Тогда.

м.

м.

Мінімально допустимі розміри ЛЗ визначаються з таких міркувань. Відповідно до эргономическими вимогами до поля зору, обмеженому кутом зору 10?, має розміщатися 4…8 елементів ЛЗ (до розрахунку приймаємо 4 елемента). Тоді площа зору Sпз на ЛЗ, обмежена зазначеним кутом 10?, то, можливо обчислена по формуле.

. (8.3).

м2.

При числі елементів Nэл, розміщуваних на ЛЗ, мінімальна площа ЛЗ, яка задовольнить эргономическим вимогам, равна.

. (8.4).

м2.

Фактичну площа ЛЗ вибирають, как.

(8.5).

де КЛП — коефіцієнт використання площі, зазвичай равный.

КЛП = 0,4…0,7. Для розроблюваної панелі приймемо КЛП = 0,5.

Тогда.

м2.

Тоді лінійні розміри перебувають наступним образом.

Одне з розмірів вибирається з стандартного низки габаритів, а що залишилося перебувають розслідування щодо (8.6). Вибираємо висоту панелі М = 0,185 м.

(8.6).

де М — обраний стандартний размер.

Підставляючи значення М в (8.6), получим.

м.

Округляем значення до L = 0,135 м.

Отримані значення розмірів ЛЗ відповідають розмірам корпусу блоку управління электромеханическим замком, отриманим у результаті компоновочного расчета.

9 Заходи з захисту від корозії, вологи, електричного удару, електромагнітних полів і механічних нагрузок.

9.1 Захист від коррозии.

До заходів захисту від кліматичних впливів ставляться вибір відповідних матеріалів і якість обробки поверхні виробу. 0сновного уваги у своїй заслуговує небезпека корозії, під якої розуміють розповсюджується від поверхні руйнація твердого тіла під впливом хімічних і електрохімічних чинників. Захист від корозії здійснюється шляхом освіти природних захисних верств з допомогою забарвлення, хімічної промисловості та електрохімічної обробки поверхні і є т.д. Захисний шар вибирається відповідно до класом коррозионной навантаження, запланованим терміном служби й становищем деталі в приладі чи пространстве.

Клас коррозионной навантаження характеризує середньостатистичне стан атмосфери на місці експлуатації вироби, що б коррозионное вплив атмосфери нею. Ці класи дозволяють вибрати заходи, необхідних захисту від коррозии.

Клас коррозионной навантаження вказують комбінацією позначень виду та ступеня навантаження. Вигляд навантаження визначає специфічні забруднення повітря, викликають корозію вироби, і позначається буквою від До D. Ступінь навантаження залежить від кліматичної зони, категорії встановлення і змісту домішок і позначається цифрою від 1 до 5.

9.2 Вибір матеріалу і захист поверхности.

Вибір матеріалу залежить від вимог, пов’язаних із виконанням функції приладу, і південь від коррозионных властивостей. У цьому необхідно ухвалити до уваги пару взаємодіючих матеріалів. Інтенсивність корозії залежить від різниці потенціалів, виникає на місці торкання металлов.

При виборі матеріалів з урахуванням їхньої електрохімічних потенціалів необхідно керуватися следующим:

* різницю потенціалів двох металів мусить бути малой;

* метали слід покривати захисними верствами, ізолюючими їх одне від друга;

* площі торкання різних металів повинні прагнути бути малими, оскільки збільшення цих площ призводить до видалення контактної коррозии.

Нанесення металевого покрытия.

Метал, що більш як позитивний потенціал проти контактирующим з нею металом, необхідно покрити захисним металевим шаром на місці торкання й навколо неї. Вибір металу для захисного шару здійснюється з урахуванням електрохімічних потенціалів, технології нанесення покриття, умов коррозионного впливу, і навіть класу коррозионной навантаження; запланованого терміну служби; матеріалу і розташування деталі; необхідного виду поверхні; способу отримання захисного слоя.

Изоляция.

Електричний контакт між двома які стосуються металами то, можливо предотвращен з допомогою використання, наприклад, металевих клеїв замість електрично які проводять сполук чи — у разі механічно малонагруженных сполук — з допомогою окраски.

Захист від впливу допоміжних материалов.

Допоміжні матеріали, використовувані під час виготовлення деталі, можуть надавати агресивне вплив як у цієї деталі, і інші деталі. Особливо активні у своїй формальдегід, кислоти, хлориди. Заходами захисту може бути обмеження впливу (наприклад, багатократний промивання друкованих плат від травильного розчину чи використання бескислотных флюсів), нанесення захисних покриттів (наприклад, покриття друкованих плат лаком), вибір раціональної конструкції вузла (наприклад, окреме розташування батарей).

Кадмирование і цинкование.

Із міркувань економічності для захисних покриттів найчастіше використовують цинк і кадмій. Коррозионная стійкість цинкових і кадмиевых покриттів то, можливо значно підвищена наступним пассивированием (хроматированием чи фосфатированием). Контактним способом завдають срібло, нікель, хром і олово, які можна осаждены на основний метал з водних розчинів. У результаті обмеження запасів і постійно повышающейся вартості кадмію в електротехніці для покриттів найчастіше використовується цинк. Але цілком замінити кадмій цинком неможливо, оскільки останній дуже чутливий до коррозионным впливам, з’являється всередині приладу за відносної вологості вище 75−80%. З використанням оцинкованих деталей необхідно, ще, запобігати їх тривалий контакти з конденсатом при експлуатації, транспортуванні та збереженні. У випадку під час виборів захисного покриття треба враховувати коррозионные властивості окремих верств населення та агресивних середовищ, які всередині прибора.

Окраска.

Зазвичай забарвлення ведуть у два прийому: спочатку завдають грунтовий, та був покровный шар. Грунт призначений для пассивации защищаемой поверхні, і навіть задля забезпечення надійного телефонного зв’язку покровного шару із головною матеріалом. Покровный шар складається з верств ґрунтовий фарби і лаку, причому ґрунтова фарба варта надійного сполуки грунту з покровным шаром, службовцям для безпосередньої захисту від впливів довкілля, і навіть на підготовку до нанесення лакового слоя.

Практика показує, корозія деталей з чорних металів, особливо малих, починається на крайках, оскільки шар фарби ними недостатній. Тут з’являється подоплечная корозія, що поступово призводить до відшарування захисного покриття. Такий процес розвивається у заклепках, резьбовых і зварних швах. Щоб запобігти таких явищ необхідне додаткове захист кромок.

Передчасне старіння і руйнування пластмасових деталей можна спостерігати при поглинанні ними вологи, під впливом агресивних середовищ і теплових навантажень (що супроводжуються розм’якшенням і охрупчиванием матеріалів), бактерій, термітів, цвілі тощо. Тому необхідно вивчення властивостей цих деталей пізніше в екстремальних зовнішніх условиях.

9.3 3ащита від впливу влаги.

Прилади потребують захисту від вологи запобігання від корродирования, що вабить у себе скорочення терміну служби, зменшення надійності, зміна електричних, і механічних параметрів, до відмови. Однією з засобів захисту приладів та конструктивних елементів від вологи є герметизація, яка можна здійснити лише за використанні металів для герметичних корпусів і неорганічних матеріалів ролі герметиков. Останнім часом з економічних причин дедалі ширше застосування знаходять пластмаси. Проте пластмаси більшою або меншою мірою влагонепроницаемы, що потребує їх дуже ретельнішого добору у кожному даному випадку использования.

Зазвичай, все матеріали, особливо пластмаси, мають необхідні властивості лише за певних температурах і вологості. При занадто великий вологості пластмаси можуть набухати, при занадто сухий атмосфері - охрупчиваться. При падінні температури нижче точки роси, можливо також осадження воды.

У розроблюваній конструкції захист від впливу вологи передбачена нанесенням лакофарбових покрытий.

9.4 Захист від електричного удара.

Захист від електричного удару для електронних приладів та пристроїв поділяють право на захист від безпосереднього торкання при нормальної роботи і захисту від непрямого торкання у разі ошибки.

Електронні прилади й устрою апаратури зв’язку, електронні вимірювальні прилади й побутові устрою, окрім загальних вимог до електричним настановам, повинні додатково відповідати ще й спеціальним вимогам до безопасности.

Захист від прямого торкання при нормальної работе.

Усі деталі (наприклад, провідники), під час роботи, які під напругою, повинні прагнути бути ізольовані, екрановані чи розташовані те щоб уникнули можливість їх торкання обслуговуючого персоналу. Кожухи і екрани приладів потрібно виконати те щоб їх було зась зняти без використання инструментов.

У електронних приладах все які під напругою висновки, дотик до інших яких небезпечно, маємо бути відповідним захищені і як розташовані певному безпечній відстані з інших токоведущих елементів, дотик до інших яких, можливо. Захист мусить бути гарантована при доторку елементів у будь-якій послідовності. Отвори в корпусах потрібно виконати те щоб була забезпечена рівень захисту, необхідна для такого приладу. Правильність розташування отворів в електронних побутових приладах перевіряють з допомогою випробувальних оправок.

Захист від непрямого торкання у разі ошибки.

Відкриті для торкання деталі електронних приладів та пристроїв, не які під напругою (наприклад, корпусу) потрібно виконати те щоб навіть у аварійному разі цих деталях були з’явитися небезпечне напруга. Всім електротехнічних пристроїв і електронних приладів номінальним напругою U=1кВ (для змінного струму) і U=1,5кВ (для постійного струму) необхідне послідовне виконання вимог щодо відповідність до класом його захисту. Захисні заходи зайві: для приладів з що встановилася струмом короткого замикання 20 мАЛО; для приладів з батарейным електроживленням і перетворювачем напруги, якщо вихідна потужність перетворювача вбирається у 2 Вт за його внутрішньому опір щонайменше 10 кОм; для елементів приладів, яких можна стосуватися лише за зняття напруження і у яких вжиті заходи задля унеможливлення подачі напруги на касаемые деталі (наприклад, на деталі всередині висувних блоків); для металевих деталей кріплення дротів і кабелей.

Ступінь захисту має знижуватися внаслідок роботи приладу чи впливів із боку довкілля. Так було в електронних приладах резьбовые сполуки би мало бути додатково застопорены з допомогою пружинних шайб, а паяные — шляхом закрутки чи загину кінців дротів в отворах для пайки, щоб захист від торкання же не бути знижена при випадковому ослабленні цих соединений.

Класи защиты.

Класом захисту визначаються заходи, у яких має бути відвернуть поява небезпечних щодо торкання напруг на деталях електротехнічних і електронних пристроїв і приладів, при нормальних умов, не які перебувають під напругою. У цьому розрізняють клас захисту I (захисне заземлення, навіщо передбачаються, наприклад, місця підключення захисного провідника, з'єднувачі (штекеры) з захисним контактом тощо.), клас захисту II (захисна ізоляція) і клас захисту III (захисне знижений напряжение).

У розроблюваній конструкції захист від поразки електричним струмом передбачена захисної изоляцией.

9.5 Захист від дії зовнішніх електромагнітних полей.

Ефективної захистом від впливу електричних полів є екранування, яке знижує енергію зовнішнього електромагнітного поля, і навіть перешкоди і вплив приладу на зовнішню середу. Причинами паразитних наведень на прилад є зовнішні джерела перешкод, і навіть освіту межкаскадных зв’язків під впливом електростатичних і електромагнітних полей.

Залежно від типу, і частоти поля розрізняють екранування електричних і магнітних полів високою і низькою частот. Частина електромагнітної енергії відбивається від поверхні екрана, частина проникає до нього. Натомість, певна частка енергії, проникшая в екран, відбивається з його інший стінки, інша енергія проходить крізь екран наскрізь. Достигаемое у своїй ослаблення поля називається экранирующим дією, ставлення напряженностей полів за екраном і для ним — ефективністю екранізування, а що виражався в децибелах логарифм величини, зворотної цьому коефіцієнта, — загасанням экранирования.

Корпус блоку управління замком электромеханическим виконаний із листової сталі, що забезпечує захист елементів схеми від зовнішніх електромагнітних полей.

9.6 Захист від механічних нагрузок.

Механічні навантаження, котрі мають прилади й довкілля, обумовлені, зокрема, динамічними впливами ними як коливань і ударів. Захист від цих коштів навантажень можлива з допомогою демпфирования, ізоляції і гасіння коливань з допомогою додаткових мас. Цілями заходів щодо захисту від впливу механічних навантажень є: забезпечення виконання приладом, які відчувають механічні навантаження, заданої йому функції; підвищення точності, надійності і продовження строку служби приладів, захист обслуговуючого персоналу від шуму й вибраций.

При вплив певних вхідних величин на систему прибор-место установки з’являються деформації робочих елементів, напруги конструктивних елементів чи коливання сусідніх деталей нічого не винні перевищувати заданих значений.

Зниження коливальних і ударних нагрузок.

Під час проектування необхідний точний розрахунок їх коливань, що дозволяє виключити у майбутньому роботи з зниження коливальних навантажень. Точний розрахунок передбачає обізнаність параметрів коливань аналізованої системи. Розрізняють такі заходи стосовно зниження коливальних і ударних нагрузок:

* первинні заходи — зменшення впливу збудливих величин шляхом демпфирования, активної ізоляцією чи гасіння коливань на місці їх возникновения;

* вторинні заходи — зміна передавальної функції колебательной системи з допомогою запобігання її резонансу та збільшення використання пасивної изоляции.

У принципі так, конструктор може знизити механічні коливальні і ударні навантаження на прилад й довкілля трьома шляхами: демпфированием; ізоляцією колебательной системи та гасити цих навантажень. Гасіння коливань застосовується у станко — й у великому приборостроении.

Зменшення коливань і ударов.

Зниження коливальних і ударних навантажень шляхом демпфирования можливо з допомогою механічних чи електричних демпферов. Як механічних демпферов можна використовувати також клапани, заслінки (дроселі) чи сильфоны.

Ізоляція коливань і ударов.

Під ізоляцією коливань розуміють зменшення чи запобігання поширенню коливань з допомогою ізоляторів (пружних элементов).

Задля ефективної ізоляції частота порушення має значно відрізнятиметься від власної частоти ізолятора, позаяк у іншому разі, можуть розвиватися звані частоти пробою. Прилад необхідно встановити чи підвішений на ізоляторах. У цьому ізоляція застережень ефективної, якщо власні частоти изолируемой системи менше найнижчою гармоніки частоти возбужден-ния.

Конструктивно блок управління замком электромеханическим передбачає установку у приміщенні, тому захист від впливу вібрацій і ударних навантажень передбачається в будинку в целом.

1. Базовий принцип конструювання РЭА / О. М. Парфьонов, В. Ф. Афанасенко, В.І. Владимиров, Є.В. Саушкин; Під ред. О. М. Парфьонова. — М.: Радіо і зв’язок, 1981.

2. Варламов Р. Г. Компонування радіоелектронної апаратури. Вид. 2-ге перероблене. — М.: Рад. радіо, 1975.

3. Роткоп Л. Л., Спокійний Ю. Е. Забезпечення теплових режимів при конструюванні радіоелектронної апаратури. — М.: Рад. радіо, 1976.

4. Конструювання радіоелектронних засобів: Учеб. посібник для студентів спеціальності «Конструювання й технологія радіоелектронних засобів» / М. С. Образцов, В.Ф. Алексєєв, С. Ф. Ковалевич та інших.; Під ред. М. С. Образцова. — Мн.: БГУИР, 1994.

5. Гелль В. П., Иванов-Есипович М. К. Конструювання і микроминиатюризация радіоелектронної апаратури. — Л.: Энергоатомиздат, 1984.

6. Довідник конструктора-приборостроителя. Проектування. Основні норми / В. Л. Соломахо, Р.И. Томілін, Б.І. Цитович, Л. Г. Юдовин. — Мн.: Выш.шк., 1988.

7. Поляков К. П. Конструювання приладів та пристроїв радіоелектронної апаратури. — М.: Радіо і зв’язок, 1982.

8. Каленкович Н.І. та інших. Механічні впливу і захист РЕМ: Учеб. пособие для вузів / Н.І. Каленкович, Е. П. Фастовец, Ю. В. Шамгин. — Мн.: Выш.шк., 1989.

9. Хлопів Ю.Н., Боровиків С.М., Алефиренко В. М., Несмелов В. С., Алексєєв В.Ф., Воробйова Ж. С., Образцов М. С. Методичне посібник до курсовому проектування за курсом «Конструювання і микроминиатюризация РЭА». — Мн.: РТИ, 1983.

10. Карпушин В. Б. Вібрації і завдавати ударів в радіоелектронної апаратурі. — М.: Сов. радио, 1971.

11. Шимкович А. А. Механічні впливу і захист радіоелектронних засобів. Методичне посібник за курсом «Конструювання радіоелектронних засобів», Частина 2. — Мн.: РТИ, 1991.

12. Гурський М. С. Лаб. практикум за курсом «Інженерні засоби захисту радіоелектронних засобів від дестабілізуючих чинників», Частина 1. — Мн.: БГУИР, 1984.

13. Парфьонов О. М. та інших. Проектування конструкцій радіоелектронної апаратури: Учеб. пособие для вузів / О. М. Парфьонов, Э. Н. Камишна, В. П. Усачев. — М.: Радіо і зв’язок, 1989.

14. Проектування приладових панелей радіоелектронної апаратури. Метод. пособие за курсом «Конструювання і микроминиатюризация радіоелектронної апаратури» / Ю. В. Шамгин, В. М. Алефиренко, Е. П. Фастовец та інших. — Мн.: МРТИ, 1976.

15. Введення у эргономику. / Под.ред. В.П. Зінченка. — М.: Сов. радио, 1974.

16. Розробка й конструкторської документації РЭА / Под.ред. Э. Т. Романычевой. — М.: Радіо і зв’язок, 1989.

17. Проектування приладових панелей радіоелектронної апаратури. Метод. пособие за курсом «Конструювання і микроминиатюризация радіоелектронної апаратури» / Ю. В. Шамгин, В. М. Алефиренко, Е. П. Фастовец та інших. — Мн.: МРТИ, 1976.

18. Довідник. Напівпровідникові прилади: діоди выпрямительные, стабилитроны, тиристоры. / Під загальною редакцією А. В. Голомедова — М.: ?Радіо і зв’язок?, 1989.

19. Довідник. Напівпровідникові прилади: транзистори. — Л.: ?Энергоатомиздат?, 1984.