Разработка устройства сопряжения для блока обмена информацией специализированного бортового комплекса
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
»аты соответственно,
D - цилиндрическая жесткость пластины
mпл - масса платы
mэл - масса всех установленных на плате элементов.
Функциональный узел, выполненный на печатной плате, закрепляемой по трем сторонам винтами к рамке и одна сторона закрепляется разъемом, представляется моделью пластины, нагруженной радиоэлементами (рисунок 5.2).
Рис. 5.2 Вид закрепления пластины
Значение коэффициента ? определяется формой и способом закрепления пластины. Для данного вида закрепления коэффициенты р = 5,14, q = 3,13, r = 5,14.
где а,b,h - длина, ширина и толщина платы а = 0,2 м, b = 0,15 м, h = 0,0015 м.
a = 3,142 . 2,98=29,38
где D - цилиндрическая жесткость пластины,
E - модуль упругости, Е = 32109 H/м2 ,
? - коэффициент Пуассона материала платы, ? = 0,22
Далее рассчитаем массу платы mпл:
где ? - плотность материала платы, равная для стеклотекстолита 1,8 г/см3.
кг
При этом суммарная масса радиоэлементов mэл, установленных на плату равна 0,15 кг.
Проверим ФЯ на выполнение условия вибропрочности из условия предельно допустимых амплитуды колебаний Aдоп 1,0 мм и виброскорости Vдоп 800 мм/с. Рассчитаем предельно-допустимую величину виброперегрузки.
по амплитуде = 23,8
по скорости = 17,4
где ? - коэффициент динамичности, который показывает во сколько раз, при совпадении частоты внешних воздействий с частотой собственных колебаний, возрастает величина прогиба платы.доп. = min {nA, nV} = 17,4
Значения допустимых перегрузок на резонансной частоте конструкции больше перегрузки, оговоренной в требованиях по стойкости к механическим воздействиям nдоп = 10.
Собственная частота колебаний платы лежит вне диапазона частот, оговоренного в требованиях по стойкости к механическим воздействиям.
В случае возникновения колебаний на собственной частоте величина перегрузки, способная произвести повреждения, оказывается больше величины вибрационной перегрузки, заданной в требованиях по стойкости к механическим воздействиям.
5.3 Расчет надежности
Надежность - это свойство изделия сохранять во времени в установленных пределах значения всех своих параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения технического обслуживания, ремонта и транспортирования. Для разрабатываемого УС надежность является очень важной характеристикой, т.к. УС является необслуживаемым в течении всего периода эксплуатации.
Наибольшее распространение получил экспоненциальный метод расчета надежности.
- вероятность безотказной работы изделия.
l(t)- характеристика интенсивности отказов. При l=соnst закон принимает упрощенный вид:
Приближенная формула для определения интенсивности отказов выглядит следующим образом:
где N(t) -количество рассмотренных изделий, работоспособных в момент времени t;(t+Dt) количество рассмотренных изделий, работоспособных в момент времени t+Dt.
Интенсивность отказов комплектующих элементов, являющаяся их исходной характеристикой надежности, зависит от режима работы и степени тяжести таких внешних воздействий, как температура, тепловой удар, влажность, вибрация, линейные ускорения, удары, радиация.
l=loK1K2…KN,
где lo - интенсивность отказов элемента при нормальных условиях работы (температура окружающей среды +29810 К, относительная влажность 6515%, коэффициент электрической нагрузки КН=1); K1K2…KN - поправочные коэффициенты, учитывающие режимы работы и эксплуатации.
При расчете надежности используют формулу:
- вероятность безотказной работы.
При расчете надежности субблока можно ввести, интенсивность отказа субблока равна сумме интенсивностей всех конструкторских элементов субблока:
Вероятность безотказной работы можно найти так:
Для упрощения расчета надежности составим таблицу 5.3.
Таблица 5.3
Конструктивный элементli 10-6 1/часКоличество элементов, nilI*ni 10-6 Количество выводов, кiKiniПЛИС(240 выводов)0,110,1240240МКО(70выводов)0,0520,170140Компаратор(8выв.)0,0230,06824ПЗУ(8 выводов)0,0220,04816Генератор(4 вывода)0,0130,03412Конденсатор керамический0,006400,24280ЧИП резистор0,006450,27290Разьем СНП34-1350,0210,02135135Паянные соединения0,017377,37 Плата печатная0,00710,007
Skini=737
?=Slini =8,237*10-6 [1/час]
Среднее время безотказной работы находится по следующей формуле:
Или 14 лет, что значительно больше требуемого в ТЗ.
Доля ненадежности, вносимая пайкой:
Заключение
печатная плата шлюз процессор
В результате выполнения курсового проекта разработана конструкция шлюза для связи центрального процессора с периферийными устройствами, и показано, что данная конструкция полностью удовлетворяет требованиям, предъявляемым в ТЗ.
В пункте 1 составлено техническое задание на разработку конструкции, определены требования к конструкции, комплектность документации, произведен анализ ТЗ с учетом ограничений накладываемых на конструкции блока, функциональных ячеек и элементную базу.
В пункте 2 произведен выбор конструкционных материалов, выбор материала печатной платы, выбор элементной базы и материалов, где в качестве материала для изготовления печатной платы был выбран фольгированный стеклотекстолит СОНФ-2-18-1,5 ТУ 16-503.204-80, который обладает наибольшим комплексным показа?/p>