Разработка бортового устройства блока ввода данных
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
80 мм, глубина блока от приварочной плоскости - 160 мм. Блок крепится 4 винтами М5.
Корпус блока поз. 1 собран из деталей, изготовленных из алюминиевых сплавов. В корпусе размещены модуль МНИ поз. 4 и фильтр радиопомех ФРП поз. 2.
Модуль МНИ соединяется с остальными частями блока посредством врубного соединителя СНП58-64/95, который позволяет устанавливать плату движением перпендикулярным поверхности платы.
Внутри корпуса образована камера для размещения кассеты. На задней стенке камеры установлена вилка ГРПМ2-30ШО2-В для подключения кассеты в схему БВИ. При закрытой крышке поз. 6 камера становится герметичной с возможностью выравнивания давления через пылевые фильтры. При открывании крышки отключается питание кассеты. В закрытом состоянии крышка удерживается рукояткой поз. 5. После установки кассеты крышку опломбировать битумной мастикой по ОСТ 1 80023-80 или пломбой (трубчатой) по ОСТ 1 10067-71.
На задней крышке, параллельной лицевой части блока, установлены два соединителя: вилка ОНЦ-БС-2-50/27-В1-1-В и соединитель питания (вилка ОНЦ-БС-2-19/18-В1-1-В), принадлежащий ФРП. На этой же крышке размещена клемма заземления с резьбовым штырем М4.
Блок закрывается двумя крышками поз. 3 (снизу и сверху).
6.Расчеты
6.1Расчет вибропрочности платы МНИ
Расчет производиться по методике изложенной в [6] стр. 35.
Частота собственных колебаний прямоугольной, равномерно нагруженной платы для всех случаев закрепления ее краев приближенно рассчитывается по формуле:
(6.1)
где a-длина платы, [см];-толщина платы, [см];
с - коэффициент, зависящий от способа закрепления платы.
где Е - модуль упругости материала пластины;
Р - плотность материала пластины;C - модуль упругости стали;
РС- плотность стали.
где QЭ - масса элементов, равномерно размещенных на пластине;Р - масса пластины.
Печатная плата должна обладать значительной усталостной долговечностью при воздействии вибраций. Для этого необходимо, чтобы минимальная частота собственных колебаний платы удовлетворяла условию:
где Jmax - вибрационные перегрузки в единицах g;
Yf0-безразмерная постоянная, числовое значение которой зависит от значения частоты собственных колебаний воздействующих ускорений.
При ускорениях 5 - 15 g значения Yf0 приведены в таблице 6.1:
Таблица 6.1
f0, [Гц]50 - 100100 - 400400 - 700Yf00,71,01,4
Подставляя исходные данные в формулы 6.1 - 6.4 получим:
Поправочный коэффициент KМ (материал платы - стеклотекстолит): 0,56
Вес элементов на плате QЭ: 62 г.
Вес платы Qр: 50 г.
Стороны платы: a = 135 мм, b = 117 мм
Ширина платы: h = 2 мм
Полученный КМАСС 0,67
Вариант закрепления печатной платы: одна защемленная сторона, две стороны закреплены 4 и 5 винтами, соответственно, одна сторона свободна (противоположная защемленной стороне).
Частотная постоянная с: 55
Собственная частота fр: 265 Гц
Собственные колебания воздействующих ускорений f0: 223 Гц.
Условие fP = 265 Гц > f0 = 223 Гц выполняется, следовательно вибропрочность платы обеспечена.
6.2 Расчет надёжности БВД
Под надежностью понимается свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени или требуемой наработки при соблюдении режимов эксплуатации, правил технического обслуживания, хранения и транспортировки. Надежность - комплексное понятие, с помощью которого оценивают такие важнейшие характеристики изделий, как работоспособность, долговечность, безотказность, ремонтопригодность, восстанавливаемость и др. [7].
Одним из основных показателей надежности является интенсивность отказов ? - вероятность отказа неремонтируемого изделия в единицу времени после данного момента при условии, что отказ (случайное событие, заключающееся в нарушении работоспособности изделия) до этого не возник. Под расчетом надежности будем понимать определение количественных характеристик надежности прибора.
Учет эксплуатационной обстановки осуществляется с помощью поправочных коэффициентов.
Интенсивность отказов устройства рассчитывается по формуле:
(7.1)
где li - интенсивность отказов i-го элемента, 1/ч;i - количество элементов i-го типа.
Среднее время между соседними отказами (наработка на отказ) равно:
(ч) (7.2)
В таблицу 7.1. сведены данные для расчета надежности МНИ.
Таблица 7.1. Параметры надёжности МНИ
Количество элементов, NiИнтенсивность отказов, li*106чСуммарная интенсивность отказов, Ni*liПайка2360,012,36Металлиз. Отв.14600,00010,146Печ. Проводник440,000040,00176Резистор С2-33Н - 0,125-100кОм10,0040,004Конденсатор К10-17130,172,21Конденсатор К53-4680,020,16Диод2Д522Б10,140,14Блок Б19К-11-10кОм+5,080,08Микросхема 533ТЛ210,0170,17Микросхема Н142ЕН1930,250,75Микросхема 142ЕН6А10,150,15Микросхема 1114ЕУ310,250,25Микросхема 133ЛП9А10,180,18Микросхема ЕРМ7256SR1208-1510,150,15Разъём ГРПМ210,0130,013Диод2Д237Б20,150,30Диод2Д419Б10,250,25Диодная матрица10,180,18Резистор Р1-12-0,5-51 Ом70,020,14Резистор-12-0,25-680 Ом300,123.6Сборка диодная10,130,13?=11
В таблицу 7.2. сведены данные для расчета надежности блока ввода данных.
Таблица 7.2. Параметры надежности БВД
Интенсивность отказов, li*106Количество элементов, NiСуммарная интенсивность отказов, Ni*li ТЭЗ9,6739,67Модуль напряжения и интерфейса11111Жгут0,47520,95Пайка0,01830,83Кассета4,697814,69Разъем блока0,2320,4627,6
Для работы в условиях, отличных от лабораторных введем п