Реферат: Проектирование привода горизонтального канала наведения и стабилизации ОЭС
--PAGE_BREAK--Мощность, которую привод может рассеивать, не нагреваясь свыше допустимой температуры, также ограничена по величине. Если мощность, теряемая в приводе в процессе работы в заданном режиме, выше допустимой, то необходимо использовать дополнительные меры охлаждения, сократить время работы или применить другой, более мощный привод. Поэтому анализ энергетических характеристик привода также должен предшествовать расчету его динамики.Анализ динамических возможностей и энергетических характеристик привода целесообразно проводить на этапе выбора исполнительного двигателя, который осуществляется методом последовательных приближений, т.е. пригодность выбранного в первом приближении двигателя проверяется детальным анализом его динамических возможностей и энергетических характеристик.
Алгоритм проектирования следящего привода
<group id="_x0000_s1026" coordorigin=«3024,1232» coordsize=«6132,8260» o:allowincell=«f»><shapetype id="_x0000_t7" coordsize=«21600,21600» o:spt=«7» adj=«5400» path=«m@0,l,21600@1,21600,21600,xe»><path gradientshapeok=«t» o:connecttype=«custom» o:connectlocs="@4,0;10800,@11;@3,10800;@5,21600;10800,@12;@2,10800" textboxrect=«1800,1800,19800,19800;8100,8100,13500,13500;10800,10800,10800,10800»><img width=«413» height=«557» src=«dopb146695.zip» v:shapes="_x0000_s1026 _x0000_s1027 _x0000_s1028 _x0000_s1029 _x0000_s1030 _x0000_s1031 _x0000_s1032 _x0000_s1033 _x0000_s1034 _x0000_s1035 _x0000_s1036 _x0000_s1037 _x0000_s1038 _x0000_s1039 _x0000_s1040 _x0000_s1041 _x0000_s1042 _x0000_s1043 _x0000_s1044">
Рисунок 3.1.
4. Определение зависимости скорости и ускорения наведения АОП от дальности Определим угловые скорости и ускорения привода, моменты времени, когда они достигают экстремальных значений.
Исходными данными для расчета являются:
— закон движения и его параметры;
— параметры угловых колебаний подвижного основания.
1)В проектируемой следящей системе реализуется закон равномерного прямолинейного движения, характеризующийся постоянными значениями линейной скорости объекта слежения Vo, высоты Н, параметра движения объекта Р:
Характеристики горизонтального канала
<shapetype id="_x0000_t75" coordsize=«21600,21600» o:spt=«75» o:divferrelative=«t» path=«m@4@5l@4@11@9@11@9@5xe» filled=«f» stroked=«f»><path o:extrusionok=«f» gradientshapeok=«t» o:connecttype=«rect»><lock v:ext=«edit» aspectratio=«t»><shape id="_x0000_i1025" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image002.wmz» o:><img width=«152» height=«49» src=«dopb146696.zip» v:shapes="_x0000_i1025"> (4.1)
где <shape id="_x0000_i1026" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image004.wmz» o:><img width=«52» height=«43» src=«dopb146697.zip» v:shapes="_x0000_i1026"> , — время слежения от начала процесса до момента прохождения параметрового участка (ОУ);
<shape id="_x0000_i1027" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image006.wmz» o:><img width=«56» height=«43» src=«dopb146698.zip» v:shapes="_x0000_i1027">, -коэффициент.
Угловая скорость
<shape id="_x0000_i1028" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image008.wmz» o:><img width=«141» height=«45» src=«dopb146699.zip» v:shapes="_x0000_i1028"> (4.2)
Угловое ускорение
<shape id="_x0000_i1029" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image010.wmz» o:><img width=«159» height=«55» src=«dopb146700.zip» v:shapes="_x0000_i1029"> (4.3)
Графики, характеризующие закон движения представлены на рисунке 4.1.
Максимальные значения характеристик горизонтального канала можно определить по следующим формулам:
<shape id="_x0000_i1030" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image012.wmz» o:><img width=«15» height=«29» src=«dopb146701.zip» v:shapes="_x0000_i1030">МАКС = V0/P, (4.4)
где <shape id="_x0000_i1031" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image012.wmz» o:><img width=«15» height=«29» src=«dopb146701.zip» v:shapes="_x0000_i1031">МАКС — максимальная угловая скорость.
<shape id="_x0000_i1032" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image014.wmz» o:><img width=«16» height=«28» src=«dopb146702.zip» v:shapes="_x0000_i1032">МАКС = 0,65×V02/P2, (4.5)
где <shape id="_x0000_i1033" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image014.wmz» o:><img width=«16» height=«28» src=«dopb146702.zip» v:shapes="_x0000_i1033">МАКС — максимальная угловое ускорение.
2)Угловые колебания подвижного основания заданы гармоническим законом:
<shape id="_x0000_i1034" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image016.wmz» o:><img width=«154» height=«25» src=«dopb146703.zip» v:shapes="_x0000_i1034"> (4.6)
где A=50-амплитуда колебаний подвижного основания,
<shape id="_x0000_i1035" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image018.wmz» o:><img width=«81» height=«23» src=«dopb146704.zip» v:shapes="_x0000_i1035"> — частота колебаний подвижного основания.
fk=0,8
Угловая скорость колебаний подвижного основания
<shape id="_x0000_i1036" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image020.wmz» o:><img width=«147» height=«23» src=«dopb146705.zip» v:shapes="_x0000_i1036"> (4.7)
Графики закона движения.
<shape id="_x0000_i1037" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image022.wmz» o:><img width=«614» height=«437» src=«dopb146706.zip» v:shapes="_x0000_i1037">
1 – положение объекта слежения b, рад;
2 – скорость движения объекта слежения <shape id="_x0000_i1038" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image012.wmz» o:><img width=«16» height=«28» src=«dopb146707.zip» v:shapes="_x0000_i1038">, с-1;
3 – ускорение объекта слежения <shape id="_x0000_i1039" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image014.wmz» o:><img width=«15» height=«29» src=«dopb146708.zip» v:shapes="_x0000_i1039">, с-2.
Рисунок 4.1.
Максимальная угловая скорость колебаний
<shape id="_x0000_i1040" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image026.wmz» o:><img width=«106» height=«28» src=«dopb146709.zip» v:shapes="_x0000_i1040"> (4.8)
Угловое ускорение колебаний подвижного основания
<shape id="_x0000_i1041" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image028.wmz» o:><img width=«173» height=«28» src=«dopb146710.zip» v:shapes="_x0000_i1041"> (4.9)
Максимальное угловое ускорение колебаний
<shape id="_x0000_i1042" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image030.wmz» o:><img width=«100» height=«32» src=«dopb146711.zip» v:shapes="_x0000_i1042"> (4.10)
На основе проведенных расчетов получены следующие данные :
<shape id="_x0000_i1043" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image012.wmz» o:><img width=«16» height=«28» src=«dopb146707.zip» v:shapes="_x0000_i1043">МАКС = 1,2 рад/c
<shape id="_x0000_i1044" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image014.wmz» o:><img width=«16» height=«28» src=«dopb146702.zip» v:shapes="_x0000_i1044">МАКС = 0,935 рад/c2
<shape id="_x0000_i1045" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image032.wmz» o:><img width=«16» height=«20» src=«dopb146712.zip» v:shapes="_x0000_i1045"> = 5,027 рад/c
<shape id="_x0000_i1046" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image034.wmz» o:><img width=«45» height=«29» src=«dopb146713.zip» v:shapes="_x0000_i1046"> = 0,439 рад/c
<shape id="_x0000_i1047" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image036.wmz» o:><img width=«49» height=«29» src=«dopb146714.zip» v:shapes="_x0000_i1047"> = 2,205 рад/c2
5. Расчет потребной мощности ЭДВ Расчет мощности, необходимой для преодоления нагрузки, проводим по следующим формулам:
<shape id="_x0000_i1048" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image038.wmz» o:><img width=«101» height=«24» src=«dopb146715.zip» v:shapes="_x0000_i1048"> (5.1)
где <shape id="_x0000_i1049" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image040.wmz» o:><img width=«29» height=«24» src=«dopb146716.zip» v:shapes="_x0000_i1049"> — суммарный момент нагрузки,
<shape id="_x0000_i1050" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image042.wmz» o:><img width=«26» height=«27» src=«dopb146717.zip» v:shapes="_x0000_i1050"> — суммарная скорость.
<shape id="_x0000_i1051" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image044.wmz» o:><img width=«136» height=«29» src=«dopb146718.zip» v:shapes="_x0000_i1051"> (5.2)
<shape id="_x0000_i1052" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image046.wmz» o:><img width=«207» height=«27» src=«dopb146719.zip» v:shapes="_x0000_i1052"> рад/c
<shape id="_x0000_i1053" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image048.wmz» o:><img width=«115» height=«28» src=«dopb146720.zip» v:shapes="_x0000_i1053"> (5.3)
где <shape id="_x0000_i1054" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image050.wmz» o:><img width=«29» height=«25» src=«dopb146721.zip» v:shapes="_x0000_i1054"> — момент двигателя без нагрузки.
<shape id="_x0000_i1055" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image052.wmz» o:><img width=«167» height=«30» src=«dopb146722.zip» v:shapes="_x0000_i1055"> (5.4)
<shape id="_x0000_i1056" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image054.wmz» o:><img width=«264» height=«25» src=«dopb146723.zip» v:shapes="_x0000_i1056"> Нм
<shape id="_x0000_i1057" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image056.wmz» o:><img width=«48» height=«24» src=«dopb146724.zip» v:shapes="_x0000_i1057"> 50+25,122=75,122 Нм
Таким образом получаем:
<shape id="_x0000_i1058" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image058.wmz» o:><img width=«225» height=«27» src=«dopb146725.zip» v:shapes="_x0000_i1058"> Вт
6. Определение типа и параметров ЭДВ На основании расчетов был выбран бесконтактный моментный электродвигатель с номинальным моментом 120 Нм. Полное наименование — бесконтактный моментный электродвигатель постоянного тока ДБМ. Служит для систем стабилизации и наведения по двум каналам — горизонтальному и вертикальному (ГН и ВН). Параметры электродвигателя представлены в таблице 6.1.
В состав ДБМ входят:
1) бесконтактный моментный электродвигатель (Д);
2) сборки статора и ротора датчика угла (ДУ);
3) блок обработки сигнала датчика угла (БОСДУ);
4) силовой коммутатор двигателя (К);
5) сборки статора и ротора тахогенератора (ТГ);
6) блок обработки сигнала тахогенератора (БОСТГ);
7) оконечное устройство (ОУ).
Сигнал управления электродвигателем — аналоговый, постоянного тока, двуполярный, общая точка электрически не связана с минусом источника питания 27 В.
Зона нелинейности ±12 В.
Величина входного сигнала, соответствующая номинальным параметрам электродвигателя +12 В, -12 В.
Блок обработки сигналов датчика угла выдает:
1) сигнал по положению ротора для обеспечения силового коммутатора;
2) цифровой сигнал по углу поворота вала двигателя, при этом реализуется преобразователь угол — код, обеспечивающий измерение и выдачу в цифровую вычислительную систему (ЦВС) углов поворота вала с ошибкой не более 20 угловых секунд, разрядности не менее 16.Диапазон измерительных углов 0-360°, максимальная угловая скорость 66 об./мин. Обмен информацией между аппаратурой ДБМ и ЦВС производится по магистральному последовательному интерфейсу, при этом ЦВС выполняет функции контролера, а оконечное устройство (ОУ) входит в состав аппаратуры электродвигателя.
Таблица 6.1.
Параметры электродвигателя
3) Сигнал по частоте вращения ротора — 12-ти разрядный код, преобразованный в аналоговый сигнал. Крутизна сигнала 12 В на 20 об./мин.
Частота обновления информации 1 кГц. Оконечное устройство обеспечивает сопряжение электрической аппаратуры БОСДУ электродвигателя по цифровому каналу с ЦВС комплекса, выполняет адресованные ему команды ЦВС и осуществляет контроль принимаемой информации. ОУ — является устройством интерфейса по ГОСТ 26765,52 — 87.
Надежность:
· наработка на отказ более 20000 часов.
· ресурс работы 30000 часов.
· срок службы 25 лет.
Технико — экономические требования:
Предприятие изготовитель ВНИИМЭМ(г. Санкт- Петербург).
Ориентировочная годовая потребность 40 шт. в течение 4-х лет начиная с 1999 г. Цена серийного образца 3000 у.е.
7. Расчет зон работы следящего привода Пространственная область применения следящих приводов может быть оценена путем построения зон предельных скоростей и ускорений приводов. Пространство внутри зоны является запретным.
Наглядное представление о зоне дает изометрическая проекция, построенная в трехмерном координатном пространстве (H, P, Dс), но чаще всего строят вертикальные и горизонтальные сечения зон. Вертикальное сечение представляет собой проекцию пространственной зоны на координатную плоскость (Н, Dс), вычисленную в предположении Р = const, Vо = const, Н = var, Dс = var.
Горизонтальное сечение представляет собой проекцию пространственной зоны на координатную плоскость (Р, Dс), вычисленную в предположении Н = const, Vо = const, Р = var, Dс = var. Диапазоны изменения Vо, Р, Н, Dс задаются техническим заданием.
В качестве предельных значений скоростей и ускорений могут рассматриваться максимальные располагаемые характеристики, рассчитанные по формулам (4.4), (4.5) или определенные по графикам (см. рисунок 4.1).
Перепишем формулы расчета кинематических характеристик горизонтального канала (4.2) и (4.3) в следующем виде:
<shape id="_x0000_i1059" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image060.wmz» o:><img width=«127» height=«56» src=«dopb146726.zip» v:shapes="_x0000_i1059"> (7.1)
<shape id="_x0000_i1060" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image062.wmz» o:><img width=«178» height=«59» src=«dopb146727.zip» v:shapes="_x0000_i1060"> (7.2)
Если в левых частях формул (7.1) и (7.2) текущие значения <shape id="_x0000_i1061" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image012.wmz» o:><img width=«16» height=«28» src=«dopb146707.zip» v:shapes="_x0000_i1061"> и <shape id="_x0000_i1062" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image014.wmz» o:><img width=«16» height=«28» src=«dopb146702.zip» v:shapes="_x0000_i1062"> заменить их предельными значениями <shape id="_x0000_i1063" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image012.wmz» o:><img width=«16» height=«28» src=«dopb146707.zip» v:shapes="_x0000_i1063">МАКС и <shape id="_x0000_i1064" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image014.wmz» o:><img width=«16» height=«28» src=«dopb146702.zip» v:shapes="_x0000_i1064">МАКС (см. пункт 4), то получим выражения для запретных зон по скоростям и ускорениям, которые представляют собой решения нелинейных алгебраических уравнений.
Используя метод последовательных итераций решим эти уравнения с учетом ограничений по предельным значениям скорости и ускорения наведения горизонтального канала привода, предъявленные техническим заданием (см. тех. задание и пункт 1). Решение уравнений представляют собой зоны работы горизонтального канала следящего привода, изображенную на рисунке 7.1.
<shape id="_x0000_s1045" type="#_x0000_t75" o:allowincell=«f»><imagedata src=«31761.files/image064.wmz» o:><img width=«576» height=«333» src=«dopb146728.zip» v:shapes="_x0000_s1045">
Зоны работы горизонтального канала следящего привода
1 – запретная зона горизонтального канала
по скорости и ускорению
Рисунок 7.1.
8. Определение параметров математической модели двигателя Используя параметры двигателя из базы данных, определим параметры матмодели:
· скорость холостого хода
<shape id="_x0000_i1067" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image066.wmz» o:><img width=«197» height=«68» src=«dopb146729.zip» v:shapes="_x0000_i1067"> (8.1)
где Мп — пусковой момент;
Мном — номинальный момент;
Wном — номинальная скорость;
· электромеханическая постоянная времени
а)собственно двигателя
<shape id="_x0000_i1068" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image068.wmz» o:><img width=«150» height=«66» src=«dopb146730.zip» v:shapes="_x0000_i1068"> (8.2)
где Jдв — момент инерции двигателя.
б)двигателя с учетом нагрузки
<shape id="_x0000_i1069" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image070.wmz» o:><img width=«151» height=«67» src=«dopb146731.zip» v:shapes="_x0000_i1069"> (8.3)
где JS=Jдв+Jр+Jтг+<shape id="_x0000_i1070" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image072.wmz» o:><img width=«32» height=«57» src=«dopb146732.zip» v:shapes="_x0000_i1070"> — суммарный момент инерции. коэффициент передачи по моменту
<shape id="_x0000_i1071" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image074.wmz» o:><img width=«143» height=«67» src=«dopb146733.zip» v:shapes="_x0000_i1071"> (8.4)
· коэффициент противоэдс
<shape id="_x0000_i1072" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image076.wmz» o:><img width=«116» height=«69» src=«dopb146734.zip» v:shapes="_x0000_i1072"> (8.5)
· номинальная электрическая мощность
Pэ=Uном Jном (8.6)
· номинальная механическая мощность
Рном=Мном Wном (8.7)
· уравнениемеханическойхарактеристики
<shape id="_x0000_i1073" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image078.wmz» o:><img width=«415» height=«61» src=«dopb146735.zip» v:shapes="_x0000_i1073"> (8.8)
(для напряжения питания, отличного от Uном).
Механическая характеристика двигателя.
<shape id="_x0000_i1074" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image080.wmz» o:><img width=«542» height=«320» src=«dopb146736.zip» v:shapes="_x0000_i1074">
Рисунок 8.1.
· уравнение регулировочной характеристики
<shape id="_x0000_i1075" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image082.wmz» o:><img width=«376» height=«64» src=«dopb146737.zip» v:shapes="_x0000_i1075"> (8.9)
Регулировочная характеристика двигателя.
<shape id="_x0000_i1076" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image084.wmz» o:><img width=«581» height=«322» src=«dopb146738.zip» v:shapes="_x0000_i1076">
Рисунок 8.2.
· максимальная механическая мощность
<shape id="_x0000_i1077" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image086.wmz» o:><img width=«144» height=«53» src=«dopb146739.zip» v:shapes="_x0000_i1077"> (8.10)
· сопротивление цепи статора
RC=UНОМ/IНОМ (8.11)
· индуктивность цепи статора
<shape id="_x0000_i1078" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image088.wmz» o:><img width=«120» height=«32» src=«dopb146740.zip» v:shapes="_x0000_i1078"> (8.12)
Упрощенная схема матмодели двигателя постоянного тока может быть представлена структурной схемой:
Структурная схема двигателя.
<group id="_x0000_s1046" coordorigin=«2136,2390» coordsize=«7976,1858» o:allowincell=«f»><shapetype id="_x0000_t202" coordsize=«21600,21600» o:spt=«202» path=«m,l,21600r21600,l21600,xe»><path gradientshapeok=«t» o:connecttype=«rect»><img width=«538» height=«130» src=«dopb146741.zip» v:shapes="_x0000_s1046 _x0000_s1047 _x0000_s1048 _x0000_s1049 _x0000_s1050 _x0000_s1051 _x0000_s1052 _x0000_s1053 _x0000_s1054 _x0000_s1055 _x0000_s1056 _x0000_s1057 _x0000_s1058 _x0000_s1059 _x0000_s1060 _x0000_s1061 _x0000_s1062 _x0000_s1063 _x0000_s1064 _x0000_s1065 _x0000_s1066 _x0000_s1067">
Рисунок 8.3.
В результате проведенных выше расчетов получены следующие данные (см. таблицу 8.1.).
Результаты экспериментальных замеров параметров электродвигателя представлены в приложении 1.
Используя параметры математической модели двигателя и теорию замкнутых систем, изложенную в литературе [3,4,5], найдем передаточную функцию ЭДВ без нагрузки.
<shape id="_x0000_i1083" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image093.wmz» o:><img width=«88» height=«52» src=«dopb146742.zip» v:shapes="_x0000_i1083"> , (8.13)
<shape id="_x0000_i1084" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image095.wmz» o:><img width=«309» height=«56» src=«dopb146743.zip» v:shapes="_x0000_i1084">, (8.14)
где WДВБН(р)- передаточная функция ЭДВ без нагрузки;
р = i×w, i=<shape id="_x0000_i1085" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image097.wmz» o:><img width=«41» height=«23» src=«dopb146744.zip» v:shapes="_x0000_i1085">.
Построим для передаточной функции двигателя логарифми-ческие амплитудную и фазовую частотные характеристики (ЛАЧХ и ЛФЧХ), по методике изложенной в литературе [3].
LДВБН(w)= 20×lg(|WДВБН(р)|), (8.15)
где LДВБН(w)- логарифмическая амплитудная частотная характе-ристика двигателя под нагрузкой.
jДВБН(w)= arg(WДВБН(р)), (8.16)
где jДВБН(w)- логарифмическая фазовая частотная характерис-тика двигателя под нагрузкой.
Таблица 8.1.
Параметры матмодели ЭДВ
№
Параметр
Значение
без нагрузки
с нагрузкой
1
Тм, мс
1,745
141,000
2
Jдв, кгм2
0,100
8,100
3
Wхх, рад/с
4,189
4
См, Вс
6,000
5
Се, Вс
13,608
6
Рэ, Вт
1140,000
7
Рном, Вт
251,327
8
Рмакс, Вт
251,327
9
Lc, Гн
0,014
10
Rc, Ом
1,425
продолжение
--PAGE_BREAK--Логарифмические амплитудная и фазовая частотные характеристики двигателя под нагрузкой представлены на рисунке 8.4.
Логарифмические амплитудная и фазовая частотные характеристики двигателя без нагрузки.
<shape id="_x0000_i1086" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image099.wmz» o:><img width=«626» height=«322» src=«dopb146745.zip» v:shapes="_x0000_i1086">
1 – Логарифмические амплитудная частотная характерис-тика LДВБН, дВ;
2 — Логарифмические фазовая частотная характеристика jДВБН, 0.
Рисунок 8.4.
9. Формирование скоростного контура привода ГН Проектирование замкнутого по скорости привода подразумевает выбор усилительных устройств, корректирующих и сглаживающих устройств, обеспечивающих наилучшие динамические характеристики (точность, диапазон регулирования, неравномерность движения на малых скоростях).
Пользуясь теоретическими положениями, описанными в литературе [1,7], разработаем структурную и функциональную схемы скоростного контура привода горизонтального наведения и стабилизации ОЭС.
Функциональная схема скоростного контура следящего привода ГН представлена на рисунке 9.1.
Совокупность усилительных, корректирующих и сглаживающих устройств образуют систему управления приводом.
Функциональная <group id="_x0000_s1068" coordorigin=«2067,6526» coordsize=«8801,1204» o:allowincell=«f»><shapetype id="_x0000_t13" coordsize=«21600,21600» o:spt=«13» adj=«16200,5400» path=«m@0,l@0@1,0@1,0@2@0@2@0,21600,21600,10800xe»><path o:connecttype=«custom» o:connectlocs="@0,0;0,10800;@0,21600;21600,10800" o:connectangles=«270,180,90,0» textboxrect=«0,@1,@6,@2»><shapetype id="_x0000_t66" coordsize=«21600,21600» o:spt=«66» adj=«5400,5400» path=«m@0,l@0@1,21600@1,21600@2@0@2@0,21600,,10800xe»><path o:connecttype=«custom» o:connectlocs="@0,0;0,10800;@0,21600;21600,10800" o:connectangles=«270,180,90,0» textboxrect="@4,@1,21600,@2"><img width=«591» height=«86» src=«dopb146746.zip» v:shapes="_x0000_s1068 _x0000_s1069 _x0000_s1070 _x0000_s1071 _x0000_s1072 _x0000_s1073 _x0000_s1074 _x0000_s1075 _x0000_s1076 _x0000_s1077 _x0000_s1078 _x0000_s1079 _x0000_s1080 _x0000_s1081 _x0000_s1082 _x0000_s1083 _x0000_s1084 _x0000_s1085 _x0000_s1086 _x0000_s1087 _x0000_s1088 _x0000_s1089">
схема скоростного контура.
<shape id="_x0000_s1093" type="#_x0000_t202" o:allowincell=«f» strokecolor=«white»><shape id="_x0000_s1091" type="#_x0000_t202" o:allowincell=«f» strokecolor=«white»><shape id="_x0000_s1090" type="#_x0000_t202" o:allowincell=«f» strokecolor=«white»><shape id="_x0000_s1092" type="#_x0000_t202" o:allowincell=«f» strokecolor=«white»><img width=«70» height=«35» src=«dopb146747.zip» alt=«Подпись: UВХ УПР» v:shapes="_x0000_s1093"> <img width=«46» height=«34» src=«dopb146748.zip» alt=«Подпись: UТГ» v:shapes="_x0000_s1090"> <img width=«70» height=«34» src=«dopb146749.zip» alt=«Подпись: UУПP» v:shapes="_x0000_s1091"> <img width=«38» height=«34» src=«dopb146750.zip» alt=«Подпись: W» v:shapes="_x0000_s1092">
Рисунок 9.1.
Структурная схема скоростного контура следящего привода ГН представлена на рисунке 9.2.
Структурная <group id="_x0000_s1094" coordorigin=«1314,10041» coordsize=«9438,2360» o:allowincell=«f»><img width=«635» height=«163» src=«dopb146751.zip» v:shapes="_x0000_s1094 _x0000_s1095 _x0000_s1096 _x0000_s1097 _x0000_s1098 _x0000_s1099 _x0000_s1100 _x0000_s1101 _x0000_s1102 _x0000_s1103 _x0000_s1104 _x0000_s1105 _x0000_s1106 _x0000_s1107 _x0000_s1108 _x0000_s1109 _x0000_s1110 _x0000_s1111 _x0000_s1112 _x0000_s1113 _x0000_s1114 _x0000_s1115 _x0000_s1116 _x0000_s1117 _x0000_s1118 _x0000_s1119">
схема скоростного контура.
<shape id="_x0000_s1120" type="#_x0000_t202" o:allowincell=«f» strokecolor=«white»><img width=«79» height=«44» src=«dopb146752.zip» alt=«Подпись: WВАЛА» v:shapes="_x0000_s1120">
Рисунок 9.2.
е в пункте 8 найдем передаточную функцию ЭДВ, находящегося под нагрузкой.
<shape id="_x0000_i1091" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image093.wmz» o:><img width=«87» height=«51» src=«dopb146753.zip» v:shapes="_x0000_i1091"> (9.1)
<shape id="_x0000_i1092" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image111.wmz» o:><img width=«273» height=«53» src=«dopb146754.zip» v:shapes="_x0000_i1092"> (9.2)
где WДВ(р)- передаточная функция ЭДВ, находящегося под нагрузкой.
Построим для передаточной функции двигателя логарифми-ческие амплитудную и фазовую частотные характеристики (ЛАЧХ и ЛФЧХ), по методике изложенной в литературе [3].
LДВ(w)= 20×lg(|WДВ(р)|), (9.3)
где LДВ(w)- логарифмическая амплитудная частотная характеристика двигателя под нагрузкой.
jДВ(w)= arg(WДВ(р)), (9.4)
где jДВ(w)- логарифмическая фазовая частотная характеристика двигателя под нагрузкой.
Логарифмические амплитудная и фазовая частотные характеристики двигателя под нагрузкой представлены на рисунке 9.3.
Двигатель приводит в движение нагрузку с помощью вала, нижняя частота собственных колебаний которого fk = 100 Гц (оговорено в ТЗ). Передаточная функция вала представляет собой колебательное звено:
<shape id="_x0000_i1093" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image113.wmz» o:><img width=«222» height=«49» src=«dopb146755.zip» v:shapes="_x0000_i1093">, (9.5)
где <shape id="_x0000_i1094" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image115.wmz» o:><img width=«112» height=«39» src=«dopb146756.zip» v:shapes="_x0000_i1094">,-постоянная времени колебательного звена, ТК = 1,592 мс;
xК – показатель колебательности, xК = 0,1..0,15, примем
xК = 0,125
Система «двигатель-вал-нагрузка» имеет передаточную функцию:
WДВК(р)= WДВ(р)× WК(р) (9.6)
Построим ЛАЧХ и ЛФЧХ системы «двигатель-вал-нагрузка»:
LДВК(w)= 20×lg(|WДВК(р)|) (9.7)
где LДВК(w)- ЛАЧХ системы «двигатель-вал-нагрузка».
jДВК(w)= arg(WДВК(р)) (9.8)
где jДВК(w)- ЛФЧХ системы «двигатель-вал-нагрузка».
ЛАЧХ и ЛФЧХ системы «двигатель-вал-нагрузка» представлены на рисунке 9.4.
Чтобы обеспечить запас по фазе системы в пределах 300¸ 600и максимально-возможную частоту среза wСР, скорректируем систему «двигатель-вал-нагрузка». Выберем частоту среза wСР= 80 c-1 (fCP= wСР/2×p, fCP= 12,732 Гц).
Запас по фазе, в данном случае, равен:
Dj = 1800+ jДВК(wСР)= 52,7120.
Чтобы скорректировать систему «двигатель-вал-нагрузка» поднимем её ЛАЧХ на величину LДВК(wСР), т.е. помножим WДВК(р) на коэффициент:
<shape id="_x0000_i1095" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image117.wmz» o:><img width=«167» height=«41» src=«dopb146757.zip» v:shapes="_x0000_i1095"> (9.9)
КСР = 185,922
Таким образом, передаточная функция скорректированной системы «двигатель-вал-нагрузка», будет выглядеть следующим образом:
WДВККОР(р)= КСР×WДВ(р)× WК(р) (9.10)
Построим ЛАЧХ и ЛФЧХ скорректированной системы «двигатель-вал-нагрузка» по следующим формулам (соответственно):
LДВККОР(w)= 20×lg(|WДВККОР(р)|) (9.11)
jДВККОР(w)= arg(WДВККОР(р)) (9.12)
ЛАЧХ и ЛФЧХ скорректированной системы «двигатель-вал-нагрузка» представлены на рисунке 9.5.
Определим коэффициент разомкнутой системы следующим образом:
<shape id="_x0000_i1096" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image119.wmz» o:><img width=«166» height=«41» src=«dopb146758.zip» v:shapes="_x0000_i1096"> (9.13)
КР = 13,547
Логарифмические амплитудная и фазовая частотные характеристики двигателя под нагрузкой.
<shape id="_x0000_i1097" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image121.wmz» o:><img width=«608» height=«322» src=«dopb146759.zip» v:shapes="_x0000_i1097">
1 – Логарифмические амплитудная частотная характерис-тика двигателя под нагрузкой LДВ, дВ;
2 — Логарифмические фазовая частотная характеристика двигателя под нагрузкой jДВ, 0.
Рисунок 9.3.
ЛАЧХ и ЛФЧХ системы «двигатель-вал-нагрузка».
<shape id="_x0000_i1098" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image123.wmz» o:><img width=«622» height=«378» src=«dopb146760.zip» v:shapes="_x0000_i1098">
1 – ЛАЧХ системы «двигатель-вал-нагрузка» LДВК, дВ;
2 — ЛФЧХ системы «двигатель-вал-нагрузка» jДВК, 0.
Рисунок 9.4.
ЛАЧХ и ЛФЧХ скорректированной системы «двигатель-вал-нагрузка»
<shape id="_x0000_i1099" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image125.wmz» o:><img width=«632» height=«357» src=«dopb146761.zip» v:shapes="_x0000_i1099">
1 – ЛАЧХ скорректированной системы «двигатель-вал-нагрузка» LДВККОР, дВ;
2 — ЛФЧХ скорректированной системы «двигатель-вал-нагрузка» jДВККОР, 0.
Рисунок 9.5.
10. Определение параметров корректирующих устройств скоростного привода Полученный коэффициент разомкнутой системы мал, и в дальнейшем система не будет удовлетворять статическим и динамическим требованиям. Чтобы увеличить коэффициент разомкнутой системы добавим в систему корректирующее устройство – фильтр. Вид передаточной функции фильтра и её параметров выберем исходя из тех же требований: обеспечение запаса по фазе разомкнутой системы в пределах 300¸600и максимально-возможной частоты среза wСР.
Следуя вышеописанному выбираем фильтр со следующей передаточной функцией:
<shape id="_x0000_i1100" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image127.wmz» o:><img width=«254» height=«58» src=«dopb146762.zip» v:shapes="_x0000_i1100">, (10.1)
со следующими параметрами:
Т1= 0,3 с, Т2= 0,2 с, Т3= 1 с.
Таким образом, вид передаточной функции разомкнутой системы «фильтр-двигатель-вал-нагрузка» примет следующий вид:
WДВКФ(р)= КСР×WДВ(p)×WK(p)×WФ(р) (10.2)
Построим ЛАЧХ и ЛФЧХ системы «фильтр-двигатель-вал-нагрузка» по следующим формулам (соответственно):
LДВКФ(w)= 20×lg(|WДВКФ(р)|) (10.3)
jДВКФ(w)= arg(WДВКФ(р)) (10.4)
ЛАЧХ и ЛФЧХ системы «фильтр-двигатель-вал-нагрузка» представлены на рисунке 10.1.
Так как частота среза уменьшилась, то необходимо её увеличить до прежнего уровня (wСР=70 с-1), т.е. домножить передаточную функцию разомкнутой системы на коэффициент <shape id="_x0000_i1101" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image129.wmz» o:><img width=«189» height=«45» src=«dopb146763.zip» v:shapes="_x0000_i1101">, КФ = 16,622.
Теперь запас устойчивости системы на частоте среза равен:
DjСК = 1800+ jДВКФ(wСР)= 48,1220(см. рисунок 10.1), что
вполне допустимо.
Окончательный вид передаточной функции разомкнутого скоростного контура привода ГН имеет следующий вид:
WРАЗСК(р)= КСР×КФ×WДВ(p)×WK(p)×WФ(р) (10.5)
Построим ЛАЧХ и ЛФЧХ разомкнутого скоростного контура привода ГН по следующим формулам (соответственно):
LРАЗСК(w)= 20×lg(|WРАЗСК(р)|) (10.6)
jРАЗСК(w)= arg(WРАЗСК(р)) (10.7)
ЛАЧХ и ЛФЧХ разомкнутого скоростного контура привода ГН представлены на рисунке 10.2.
ЛАЧХ и ЛФЧХ системы «фильтр-двигатель-вал-нагрузка».
<shape id="_x0000_i1102" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image131.wmz» o:><img width=«640» height=«349» src=«dopb146764.zip» v:shapes="_x0000_i1102">
1 – ЛАЧХ системы «фильтр-двигатель-вал-нагрузка» LДВКФ, дВ;
2 — ЛФЧХ системы «фильтр-двигатель-вал-нагрузка» jДВКФ, 0.
Рисунок 10.1.
Запас устойчивости системы по фазе на частоте среза равен:
DjСК = 1800 + jРАЗСК(wСР)= 48,1220(см. рисунок 10.2).
Запас устойчивости по амплитуде скоростного контура:
DCK= -LРАЗСК(w180)= 20,415 дВ,
где w180 — частота, при которой jРАЗСК= -1800,
что вполне допустимо.
Коэффициент разомкнутого скоростного контура равен:
<shape id="_x0000_i1103" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image133.wmz» o:><img width=«176» height=«42» src=«dopb146765.zip» v:shapes="_x0000_i1103">, (10.8)
КРСК = 119,879.
Передаточная функция скоростного контура следящего привода (замкнутой системы) определяется следующим выражением:
<shape id="_x0000_i1104" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image135.wmz» o:><img width=«213» height=«57» src=«dopb146766.zip» v:shapes="_x0000_i1104"> (10.9)
ЛАЧХ и ЛФЧХ разомкнутого скоростного
контура привода ГН.
<shape id="_x0000_i1105" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image137.wmz» o:><img width=«649» height=«349» src=«dopb146767.zip» v:shapes="_x0000_i1105">
1 – ЛАЧХ разомкнутого скоростного контура привода ГН LРАЗСК, дВ;
2 — ЛФЧХ разомкнутого скоростного контура привода ГН
jРАЗСК, 0.
Рисунок 10.2.
Построим логарифмические амплитудную и фазовую частотные характеристики замкнутого скоростного контура по следующим формулам (соответственно):
LЗСК(w)= 20×lg(|WЗСК(р)|) (10.10)
jЗСК(w)= arg(WЗСК(р)) (10.11)
Логарифмические амплитудная и фазовая частотные характеристики замкнутого скоростного контура представлены на рисунке 10.3.
Логарифмические амплитудная и фазовая частотные характеристики замкнутого скоростного контура
<shape id="_x0000_i1106" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image139.wmz» o:><img width=«660» height=«437» src=«dopb146768.zip» v:shapes="_x0000_i1106">
1 – Логарифмические амплитудная частотная характерис-тика замкнутого скоростного контура LЗСК, дВ;
2 — Логарифмические фазовая частотная характеристика замкнутого скоростного контура jЗСК, 0.
Рисунок 10.3.
11. Формирование контура наведения и стабилизации с определением параметров корректирующих устройств Определим требования, предъявляемые контуру наведения и стабилизации (позиционного контура):
1. максимум частоты среза разомкнутого позиционного контура;
2. запас по фазе разомкнутого контура 300¸600;
3. условие вхождения ЛАЧХ разомкнутого позиционного контура в разрешенные зоны.
Прежде чем начать формирование позиционного контура необходимо построить запретные зоны, в которые должна входить логарифмическая амплитудная частотная характеристика разомкнутого позиционного контура.
Для этого определим положение контрольной точки. Из соотношений (4.4) и (4.5) получим:
<shape id="_x0000_i1107" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image141.wmz» o:><img width=«114» height=«60» src=«dopb146769.zip» v:shapes="_x0000_i1107"> (11.1)
где wКТ – контрольная частота, wКТ = 0,78 с-1;
ТКТ = 1/wКТ (11.2)
где ТКТ – постоянная времени контрольной точки, ТКТ=1,282 с;
<shape id="_x0000_i1108" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image143.wmz» o:><img width=«118» height=«62» src=«dopb146770.zip» v:shapes="_x0000_i1108"> (11.3)
где АДОП – коэффициент разомкнутой системы на контрольной
точке, АКТ = 1,538 рад.
Передаточная функция запретной зоны определяется передаточной функцией следующего вида:
<shape id="_x0000_i1109" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image145.wmz» o:><img width=«198» height=«56» src=«dopb146771.zip» v:shapes="_x0000_i1109">, (11.4)
где d– величина ошибки слежения, мрад;
ККТ = АКТ/d — коэффициент.
Определим ККТ для нескольких ошибок слежения:
- ошибка d = 0,5 мрад
ККТ0.5 = 3077;
- ошибка d = 1 мрад
ККТ1 = 1538;
- ошибка d = 4 мрад
ККТ4 = 384,615.
Запретные зоны будут определяться ЛАЧХ от передаточной функций запретных зон:
LЗЗd(w)= 20×lg(|WЗЗd(р)|) (11.5)
Графики запретных зон представлены на рисунке 11.1.
Для того чтобы ЛАЧХ позиционного контура вошла в необходимую зону необходимо в контур ввести фильтр.
Управляющий сигнал в позиционном контуре обрабатывается ЦВУ. Частота опроса (дискретизации) ЦВУ fd = 100 Гц. ЦВУ представляет собой звено дискретизации, которое при расчетах мы заменим на звено чистого запаздывания. Величина запаздывания, которое ЦВУ вносит в систему определяется следующим выражением:
<shape id="_x0000_i1110" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image147.wmz» o:><img width=«113» height=«59» src=«dopb146772.zip» v:shapes="_x0000_i1110">, t = 3,183×10-3 c.
Структурная схема позиционного контура представлена на рисунке 11.2.
Запретные зоны
<shape id="_x0000_i1111" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image149.wmz» o:><img width=«514» height=«295» src=«dopb146773.zip» v:shapes="_x0000_i1111">
1 – ЛАЧХ запретной зоны ошибки 0,5 мрад, LЗЗ0.5, дВ;
2 — ЛАЧХ запретной зоны ошибки 4 мрад, LЗЗ4, дВ.
Рисунок 11.1.
Параметры фильтра выбираем исходя из тех же соображе-ний, которые были описаны выше (максимум частоты среза позиционного контура, запас по фазе разомкнутого контура 300¸600) и дополнительно добавляется условие вхождения в разрешенные зоны (см. рисунок 11.1.).
Структурная схема позиционного контура
<group id="_x0000_s1121" coordorigin=«1518,6504» coordsize=«9684,2108» o:allowincell=«f»><img width=«651» height=«147» src=«dopb146774.zip» v:shapes="_x0000_s1121 _x0000_s1122 _x0000_s1123 _x0000_s1124 _x0000_s1125 _x0000_s1126 _x0000_s1127 _x0000_s1128 _x0000_s1129 _x0000_s1130 _x0000_s1131 _x0000_s1132 _x0000_s1133 _x0000_s1134 _x0000_s1135 _x0000_s1136 _x0000_s1137 _x0000_s1138 _x0000_s1139 _x0000_s1140 _x0000_s1141 _x0000_s1142 _x0000_s1143">
Рисунок 11.2.
Выберем частоту среза позиционного контура wСРПОЗ= 35 c-1 (fCPПОЗ= wСР/2×p, fCPПОЗ= 5,57 Гц).
Передаточная функция фильтра позиционного контура будет иметь следующий вид:
<shape id="_x0000_i1116" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image154.wmz» o:><img width=«190» height=«53» src=«dopb146775.zip» v:shapes="_x0000_i1116">, (11.6)
где КПОЗ = 559,760, ТФ = 0,07 с, ТКТ = 1,282 с.
Т.о. передаточная функция разомкнутого позиционного контура примет вид:
WРПОЗ(w)= е-р×t×WФПОЗ(w)×WЗСК(w) (11.7)
Построим логарифмические амплитудную и фазовую частотные характеристики разомкнутого позиционного контура по следующим формулам (соответственно):
LРПОЗ(w)= 20×lg(|WРПОЗ(р)|) (11.8)
jРПОЗ(w)= arg(WРПОЗ(р)) (11.9)
Логарифмические амплитудная и фазовая частотные характеристики разомкнутого позиционного контура представлены на рисунке 11.3.
Запас устойчивости системы по фазе на частоте среза равен:
DjСК = 1800 + jРПОЗ(wСРПОЗ)= 54,3070(см. рисунок 11.3.).
Запас устойчивости по амплитуде позиционного контура:
DLCK= -LРАЗСК(w-180)= 12 дВ,
где w-180 — частота, при которой jРПОЗ= -1800,
что вполне допустимо.
Коэффициент разомкнутого позиционного контура равен:
<shape id="_x0000_i1117" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image156.wmz» o:><img width=«182» height=«44» src=«dopb146776.zip» v:shapes="_x0000_i1117">, (11.10)
КРПОЗ = 344,137.
Логарифмические амплитудная и фазовая частотные характеристики разомкнутого позиционного контура
<shape id="_x0000_i1118" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image158.wmz» o:><img width=«620» height=«407» src=«dopb146777.zip» v:shapes="_x0000_i1118">
1 – ЛАЧХ разомкнутого позиционного контура LРПОЗ, дВ;
2 — ЛФЧХ разомкнутого позиционного контура jРПОЗ, 0;
3 – ЛАЧХ запретной зоны ошибки 0,5 мрад, LЗЗ0.5, дВ;
4 — ЛАЧХ запретной зоны ошибки 4 мрад, LЗЗ4, дВ.
Рисунок 11.3.
Передаточная функция позиционного контура следящего привода (замкнутой системы) определяется следующим выражением:
<shape id="_x0000_i1119" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image160.wmz» o:><img width=«210» height=«57» src=«dopb146778.zip» v:shapes="_x0000_i1119"> (11.11)
Построим логарифмические амплитудную и фазовую частотные характеристики замкнутого позиционного контура по следующим формулам (соответственно):
LЗПОЗ(w)= 20×lg(|WЗПОЗ(р)|) (11.12)
jЗПОЗ(w)= arg(WЗПОЗ(р)) (11.12)
Логарифмические амплитудная и фазовая частотные характеристики замкнутого позиционного контура представлены на рисунке 11.4.
Логарифмические амплитудная и фазовая частотные характеристики замкнутого позиционного контура
<shape id="_x0000_i1120" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image162.wmz» o:><img width=«620» height=«347» src=«dopb146779.zip» v:shapes="_x0000_i1120">
продолжение
--PAGE_BREAK--1 – ЛАЧХ замкнутого позиционного контура LЗПОЗ, дВ;
2 — ЛФЧХ замкнутого позиционного контура jЗПОЗ, 0.
Рисунок 11.4.
Как видно из полученных результатов ЛАЧХ разомкнутого позиционного контура соответствует предъявленным выше требованиям к характеристикам позиционного контура. Но ЛАЧХ разомкнутого позиционного контура входит в зону соответствующую ошибке 4 мрад, что является не приемлемым для систем данного класса точности. Чтобы обеспечить ошибку слежения меньшую или равную 1 мрад, достаточную дли систем сопровождения, введем в систему компенсирующую положительную обратную связь. Т.о. структурная схема проектируемой следящей системы примет следующий вид (см. рисунок 11.5.).
Следуя рекомендациям в литературе [3] эквивалентная передаточная функция скомпенсированного замкнутого позиционного привода будет иметь следующий вид:
<shape id="_x0000_i1121" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image164.wmz» o:><img width=«364» height=«54» src=«dopb146780.zip» v:shapes="_x0000_i1121"> (11.13)
<group id="_x0000_s1144" coordorigin=«1585,7975» coordsize=«9550,2509» o:allowincell=«f»><rect id="_x0000_s1145" o:regroupid=«1»><group id="_x0000_s1146" coordorigin=«2127,8489» coordsize=«351,335» o:regroupid=«1»><rect id="_x0000_s1150" o:regroupid=«1»><rect id="_x0000_s1151" o:regroupid=«1»><line id="_x0000_s1152" from=«2160,8990» to=«3198,8990» o:regroupid=«1»><line id="_x0000_s1153" from=«3617,9007» to=«3985,9007» o:regroupid=«1»><line id="_x0000_s1154" from=«4939,9024» to=«5307,9024» o:regroupid=«1»><line id="_x0000_s1155" from=«7149,9024» to=«7585,9024» o:regroupid=«1»><line id="_x0000_s1156" from=«7987,9012» to=«8355,9012» o:regroupid=«1»><line id="_x0000_s1157" from=«10046,9029» to=«10532,9029» o:regroupid=«1»><line id="_x0000_s1158" from=«10214,9029» to=«10214,10117» o:regroupid=«1»><line id="_x0000_s1159" from=«6212,10084» to=«10214,10084» o:regroupid=«1»><line id="_x0000_s1160" from=«3384,10084» to=«5626,10084» o:regroupid=«1»><line id="_x0000_s1161" from=«3401,9174» to=«3401,10079» o:regroupid=«1»><line id="_x0000_s1162" from=«3550,9392» to=«3751,9392» o:regroupid=«1»><shape id="_x0000_s1163" type="#_x0000_t202" o:regroupid=«1» strokecolor=«white»><shape id="_x0000_s1164" type="#_x0000_t202" o:regroupid=«1» strokecolor=«white»><rect id="_x0000_s1165" o:regroupid=«1»><group id="_x0000_s1166" coordorigin=«2127,8489» coordsize=«351,335» o:regroupid=«1»><rect id="_x0000_s1170" o:regroupid=«1»><line id="_x0000_s1171" from=«2695,8203» to=«2695,8990» o:regroupid=«1»><line id="_x0000_s1172" from=«2679,8219» to=«4621,8219» o:regroupid=«1»><line id="_x0000_s1173" from=«5626,8236» to=«7753,8236» o:regroupid=«1»><line id="_x0000_s1174" from=«7770,8236» to=«7770,8856» o:regroupid=«1»><img width=«643» height=«173» src=«dopb146781.zip» v:shapes="_x0000_s1144 _x0000_s1145 _x0000_s1146 _x0000_s1147 _x0000_s1148 _x0000_s1149 _x0000_s1150 _x0000_s1151 _x0000_s1152 _x0000_s1153 _x0000_s1154 _x0000_s1155 _x0000_s1156 _x0000_s1157 _x0000_s1158 _x0000_s1159 _x0000_s1160 _x0000_s1161 _x0000_s1162 _x0000_s1163 _x0000_s1164 _x0000_s1165 _x0000_s1166 _x0000_s1167 _x0000_s1168 _x0000_s1169 _x0000_s1170 _x0000_s1171 _x0000_s1172 _x0000_s1173 _x0000_s1174">
Структурная схема скомпенсированного позиционного контура
Рисунок 11.5.
Параметры компенсирующей связи выбираем из соображений требований к характеристикам позиционного контура. Т.о. ККС = 800.
Построим ЛАЧХ и ЛФЧХ скомпенсированного замкнутого позиционного контура:
LЗСС(w)= 20×lg(|WЗСС(р)|) (11.14)
где LЗСС(w)- ЛАЧХ скомпенсированного позиционного контура.
jЗСС(w)= arg(WЗСС(р)) (11.15)
где jЗСС(w)- ЛФЧХ скомпенсированного позиционного контура.
ЛАЧХ и ЛФЧХ скомпенсированного замкнутого позиционного контура представлены на рисунке 11.6.
Выразим передаточную функцию разомкнутого скомпенсированного позиционного контура из передаточной функции замкнутого контура. Получим следующее выражение:
<shape id="_x0000_i1124" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image167.wmz» o:><img width=«190» height=«55» src=«dopb146782.zip» v:shapes="_x0000_i1124"> (11.16)
Логарифмические амплитудная и фазовая частотные характеристики скомпенсированного замкнутого позиционного контура
<shape id="_x0000_i1125" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image169.wmz» o:><img width=«620» height=«348» src=«dopb146783.zip» v:shapes="_x0000_i1125">
1 – ЛАЧХ скомпенсированного замкнутого позиционного контура привода ГН LЗСС, дВ;
2 — ЛФЧХ скомпенсированного замкнутого позиционного контура привода ГН jЗСС, 0.
Рисунок 11.6.
Построим ЛАЧХ и ЛФЧХ скомпенсированного разомкнутого позиционного контура:
LРСС(w)= 20×lg(|WРСС(р)|) (11.17)
где LРСС(w)- ЛАЧХ скомпенсированного позиционного контура.
jРСС(w)= arg(WРСС(р)) (11.18)
где jРСС(w)- ЛФЧХ скомпенсированного позиционного контура.
ЛАЧХ и ЛФЧХ скомпенсированного разомкнутого скомпенсированного позиционного контура на рисунке 11.7.
Запас устойчивости системы по фазе на частоте среза равен:
DjСC = 1800 + jРСС(wСРПОЗ)= 34,5670(см. рисунок 11.7.).
Запас устойчивости по амплитуде позиционного контура:
DLCC= -LРСС(w-180)= 24 дВ,
где w-180 — частота, при которой jРСС= -1800,
что вполне допустимо.
Коэффициент разомкнутого позиционного контура равен:
<shape id="_x0000_i1126" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image171.wmz» o:><img width=«183» height=«47» src=«dopb146784.zip» v:shapes="_x0000_i1126">, (11.19)
КРСС = 1336.
И так, благодаря введению в структуру привода компенсирующей связи, мы добились того, что ЛАЧХ разомкнутого позиционного контура (разомкнутой следящей системы) входит в зону соответствующую ошибке менее 1 мрад, что является приемлемым для систем данного класса точности. Кроме того, частота среза следящей системы увеличилась до wСР= 69,3 с-1 (fСР= 11,03 Гц), т.е. увеличилась полоса пропускания системы. На этом проектирование структуры привода горизонтального канала наведения и стабилизации ОЭС закончено.
Окончательный вид структурной схемы математической модели привода ГН и его функциональная схема представлены в приложениях 2 и 3 соответственно. Параметры структурной схемы математической модели привода ГКНиС представлены ниже:
КСК = 28,468 Т1 = 0,3 с RC = 1,425 Ом
КДВ = 4,21 Т2 = 1 с ТЭЛ = 0,01 с
КПОЗ = 344,14 Т3 = 0,2 с ТМ = 1,745 с
ККС = 800 ТФ = 0,07 с СЕ = 13,6 Вс
ТК = 1,6 мс ТКТ = 1,282 с СМ = 6 Вс
xК = 0,125 t = 3,18 мс
Логарифмические амплитудная и фазовая частотные характеристики скомпенсированного разомкнутого позиционного контура
<shape id="_x0000_i1127" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image173.wmz» o:><img width=«621» height=«594» src=«dopb146785.zip» v:shapes="_x0000_i1127">
1 – ЛАЧХ скомпенсированного разомкнутого позиционного контура привода ГН LРСС, дВ;
2 — ЛФЧХ скомпенсированного разомкнутого позиционного контура привода ГН jРСС, 0;
3 – ЛАЧХ запретной зоны ошибки 0,5 мрад, LЗЗ0.5, дВ;
4 — ЛАЧХ запретной зоны ошибки 1 мрад, LЗЗ1, дВ.
Рисунок 11.7.
12. Определение точностных характеристик Для определения точностных характеристик воспользуемся САПР MathLab 5.0. Смоделируем структурную схему матмодели горизонтального канала наведения и стабилизации ОЭС, представленную в приложении 2 и вышеописанными параметрами.
Рассмотрим реакцию системы на два различных входных воздействия:
1. Ступенчатое входное воздействие;
2. Гармонический сигнал.
Реакция системы на ступенчатое входное воздействие (разгонная характеристика) величиной jВХ = 1 рад представлена на рисунке 12.1. Определим по этой характеристике основные параметры переходного процесса:
1. Время переходного процесса – время вхождения переходного процесса в зону 5% — го отклонения от входного воздействия.
ТПП = 0,025 с.
2. Величина перерегулирования – процентное выражение максимального отклонения переходного процесса от установившегося значения переходного процесса:
<shape id="_x0000_i1128" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image175.wmz» o:><img width=«225» height=«46» src=«dopb146786.zip» v:shapes="_x0000_i1128"> (12.1)
где hMAX(t)– максимальное значение переходного процесса;
hУСТ(t)- установившееся значение переходного процесса;
t — время переходного процесса.
Величина перерегулирования s = 2,5%.
Реакция системы на гармонический сигнал jВХ=А×sin(w×t), где А=10и w=1 Гц представлена на рисунке 12.2.
Из рисунка 12.2 видно, что следящая система входит в установившийся режим через 0,4 с.
13. Разработка конструкции и технология изготовления БУ следящего привода 13.1. Конструкция платы БУ привода Плата ячейки 3 БУ привода горизонтального канала наведения и стабилизации ОЭС разработана для установки в прямоугольный металлический корпус. Габаритные размеры платы указана на сборочном чертеже. Плата изготовлена из текстолита СФ-2-35 (ГОСТ 10316 — 88) толщиной 2 мм, имеет двухстороннюю разводку печатных проводников, отверстия металлизированные. В углах платы имеется четыре отверстия для направляющих, диаметром 3 мм. В корпусе предполагается наличие пластмассовых направляющих штырей, которые входят в отверстия платы. Корпус изготовлен из аллюминия ГОСТ 2476 — 83. В корпусе плату удерживают пластмассовые защелки, на днище. На верхней части корпуса предполагаются металлические штыри которые в закрытом состоянии плотно прижимают плату к днищу. Такой метод обеспечивает надежное крепление и технологичную сборку изделия.
Элементы устанавливаются на плату с одной стороны, используемые микросхемы имеют пластмассовые корпуса с прямоугольными выводами (корпуса 201.14-3, 201.16-6), устанавливаемые на печатные платы с односторонним или двусторонним расположением печатных проводников в металлизированные отверстия с зазором, который обеспечивается конструкцией выводов и планарные корпусами с отформованными выводами (корпуса 401.14-3,4018.24-1), устанавливаемые на платы с односторонним или двусторонним расположением проводников следующими способами: вплотную на печатную плату, с зазором 0,3 мм или вплотную на прокладку.
Разработка печатной платы БУ
Печатная плата разрабатывается с помощью САПР P-СAD, версии 3.0. Необходимо сказать, что ручной метод конструирования печатных плат, особенно многослойных, представляет весьма трудоемкий процесс, а в отдельных случаях просто неприемлем. Ручной метод, это метод проб и ошибок. Как правило, требуется, чтобы всю работу по конструированию выполнял один человек. Даже опытные конструкторы проектируют плату средней сложности в течении нескольких недель, допуская при этом ошибки. Машинный метод застрахован от ошибок, а также снимает рутинные операции перебора вариантов, но квалификация специалиста все же требуется. Машинный метод предоставляет множество сервисных возможностей, например можно точно замерить длину проводника на плате, оптимизировать плату по какому ни будь параметру, например минимизировать количество переходных отверстий и д.р.
Основные габариты печатной платы определяются рациональной компоновкой на них навесных радиоэлементов, входящих в законченную схему устройства. Следует учитывать, что печатная плата выполняет роль шасси, поэтому необходимо обеспечить ее прочность. Рекомендуемые отношения сторон: 1:1; 1:2; 2:3; 2:5 (ГОСТ 101317 — 79). В соответствии с изложенным выше проектируемая печатная плата имеет размер 116,25x88,75 по плотности проводящего рисунка печатная плата относится к классу (с минимально допустимой шириной проводника и минимальными расстоянием между элементами проводящего рисунка 0,3 мм).
В соответствии с ГОСТ 23751-86 точность печатного монтажа соответствует первому классу точности.
Параметр монтажа:
– Ширина проводника 0,3 мм;
– Расстояние между проводниками 0,3 мм;
– Ширина пояса металлизации 0,3 мм;
– Отношение диаметра наименьшего металлизированного отверстия к толщине печатной платы 0,4.
– Отверстия диаметром 0,8 мм. имеют максимально допустимое отклонение <shape id="_x0000_i1129" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image177.wmz» o:><img width=«16» height=«17» src=«dopb146787.zip» v:shapes="_x0000_i1129">0,12 мм.
Предельное рабочее напряжение между проводниками с расстоянием 0,3 мм лежащими в одной плоскости, для фольгированного стеклотекстолита составляет 300В.
Размещение элементов на плате выполняется условными группами, т.е. цифровая часть схемы сгруппирована в одном месте, также выделена аналоговая часть схемы. Так удается достичь кратчайших связей между элементами схемы.
Отверстия на печатной плате располагаются таким образом, чтобы наименьшее расстояние между внешним контуром платы и краем отверстия было не менее толщины платы, т.е. не менее 2 мм.
Отверстия на печатной плате размещены в соответствии с координатной сеткой по ГОСТ 10316 — 78 с шагом 1,25 мм.
Трассировка печатной платы выполнена методом север-юг, запад-восток, что минимизирует влияние токоведущих проводников верхнего и нижнего слоев друг на друга. Особенно эти помехи нежелательны в цифровой части схемы из-за возможных сбоев в работе устройства.
Земляные проводники выполнены шириной 0,75 мм, и подводятся к земляному полигону расположенному по периметру платы для минимизации сопротивления. Минимизировать длину земли удается за счет того, что она не тянется по всей плате, а каждый отвод начинается с полигона. При попадании контактной площадки в зону полигона, вокруг площадки используются тепловые барьеры — это секторные вырезы вокруг контактной площадки. Эти барьеры предотвращают отток тепла во время пайки в земляной полигон и в тоже время растекание припоя по полигону.
Разводка платы выполняется поэтапно. Сначала разводим цепи питания т.е. землю и +5В. В этом случае имеем минимальную длину проводников питания т.к. эти цепи имеют приоритет.
Цепь +5В выполняется шириной 0,75 мм.
Необходимо определить падение на постоянном токе в цепях питания и земли. Определим длину этих цепей в P-CAD.
<shape id="_x0000_i1130" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image179.wmz» o:><img width=«91» height=«24» src=«dopb146788.zip» v:shapes="_x0000_i1130"> мм.
Значение сопротивления печатного проводника длинной 1 м.
<shape id="_x0000_i1131" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image181.wmz» o:><img width=«103» height=«25» src=«dopb146789.zip» v:shapes="_x0000_i1131"> Ом/м.
Сопротивление проводника по постоянному току равно:
<shape id="_x0000_i1132" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image183.wmz» o:><img width=«100» height=«25» src=«dopb146790.zip» v:shapes="_x0000_i1132"> (13.1)
<shape id="_x0000_i1133" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image185.wmz» o:><img width=«210» height=«21» src=«dopb146791.zip» v:shapes="_x0000_i1133"> Ом.
В ТУ на ИС указывается максимально возможное отклонение питающего напряжения от номинала не более 10 %.
<shape id="_x0000_i1134" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image187.wmz» o:><img width=«123» height=«25» src=«dopb146792.zip» v:shapes="_x0000_i1134">
где <shape id="_x0000_i1135" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image189.wmz» o:><img width=«35» height=«25» src=«dopb146793.zip» v:shapes="_x0000_i1135"> - номинальное напряжение питания равное 5В.
<shape id="_x0000_i1136" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image191.wmz» o:><img width=«88» height=«25» src=«dopb146794.zip» v:shapes="_x0000_i1136"> (13.2)
<shape id="_x0000_i1137" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image193.wmz» o:><img width=«216» height=«23» src=«dopb146795.zip» v:shapes="_x0000_i1137"> В
<shape id="_x0000_i1138" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image195.wmz» o:><img width=«121» height=«21» src=«dopb146796.zip» v:shapes="_x0000_i1138">
<shape id="_x0000_i1139" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image197.wmz» o:><img width=«108» height=«22» src=«dopb146797.zip» v:shapes="_x0000_i1139">
Условие выполняется, падение напряжения на питающих цепях не превышает допустимого значения, следовательно, данная ширина проводника принимается.
Число слоев платы зависит от сложности электрической схемы, а в частности от числа проводников. Как говорилось выше разводка платы осуществляется машинным способом. Попытки развести плату в один слой не дали положительных результатов, конечно с сохранением необходимой ширины проводников. Часть схемы остается недоразведенной. Двухслойная плата разводится хорошо и соединения получаются более оптимальные, короткие.
После получения разведенной печатной платы с помощью программной утилиты проверяются зазоры между трассами, контактными площадками.
Далее получаем управляющий файл для фотоплоттера с помощью которого в последствии получают фотошаблон причем на две стороны платы.
Также с помощью программной утилиты получаем управляющий файл для сверлильного станка с ЧПУ.
На этом цикл разработки печатной платы закончен.
Толщина печатной платы равна 2 мм в соответствии с выбранным классом точности печатного монтажа и учетом способа изготовления исходя из электрических и механических требований.
В качестве материала для изготовления печатной платы, выбран стеклотекстолит, облицованный с двух сторон медной фольгой. Марка фольгированного диэлектрика толщиной 35 мкм. СФ-2-35 (ГОСТ 10316 — 88).
Установка элементов производится в соответствии с ОСТ 4.ГО.010.030 — 81.
Электромонтаж выполняется в соответствии с электрической принципиальной схемой устройства.
После пайки и регулировки предусмотрено покрытие лаком КО — 961П, время высыхания которого 4 часа при температуре 20°С.
13.2. Технологическая часть Современные промышленные способы изготовления печатных плат основаны на использовании фольгированных диэлектриков, т.е. на получении токопроводящего рисунка схемы методом травления.
При изготовлении двусторонних печатных плат, главным образом, используется метод фотопечати с последующим травлением, т.е. фотохимический метод. Отверстия же в плате металлизируются электрохимическим методом. Таким образом метод изготовления печатных плат получил название комбинированный.
В свою очередь комбинированный метод имеет две разновидности:
– позитивный вариант;
– негативный вариант.
При негативном методе экспонирование рисунка производится с фотонегатива, после экспонирования выполняется травление рисунка, а затем сверление отверстий платы. Металлизация отверстий ведется в специальных контактирующих приспособлениях.
При позитивном методе экспонирование рисунка производится с фотопозитива. После экспонирование ведется сверление и металлизация отверстий. Затем рисунок схемы и металлический слой в отверстиях защищаются слоем гальванического серебра или другого металла, стойкого к травителю меди, после чего производят травление незащищенной меди.
Для изготовления печатной платы БУ привода из стеклотекстолита СФ — 2 — 35 применяем комбинированный позитивный метод.
Метод позволяет изготавливать печатные платы с повышенной плотностью монтажа, высокими электрическими параметрами и высокой прочности сцепления проводников. Он рекомендуется при изготовлении печатных плат для аппаратуры, работающей в жестких условиях эксплуатации. Метод является предпочтительным при новых разработках.
Пайку размещенных в соединительные места элементов производят припоем ПОС — 61 (ГОСТ 21390 — 81) с применением флюса КЭ, при температуре паяльника 240°С. Данный припой является легкоплавким, а флюс для низкотемпературной пайки.
Расчет теплового режима платы
Сразу необходимо заметить, что устройство является микромощным, это видно по потребляемому току <shape id="_x0000_i1140" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image199.wmz» o:><img width=«61» height=«25» src=«dopb146798.zip» v:shapes="_x0000_i1140"> мА, при напряжении питания <shape id="_x0000_i1141" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image201.wmz» o:><img width=«59» height=«25» src=«dopb146799.zip» v:shapes="_x0000_i1141"> В. В силу этого нет смысла говорить о каком либо варианте принудительного охлаждения. Достаточно обеспечить естественное охлаждение платы.
К естественному охлаждению относится охлаждение наружной средой поверхности платы и перенос внутренней средой теплоты от нагретой зоны к корпусу устройства или вентиляция протекающим через полость корпуса окружающим воздухом.
Рассчитаем мощность выделяемую пятивольтовой частью схемы:
<shape id="_x0000_i1142" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image203.wmz» o:><img width=«115» height=«27» src=«dopb146800.zip» v:shapes="_x0000_i1142"> (13.3)
продолжение
--PAGE_BREAK--<shape id="_x0000_i1143" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image205.wmz» o:><img width=«181» height=«27» src=«dopb146801.zip» v:shapes="_x0000_i1143"> Вт.
На плате установлен стабилизатор напряжения посредством которого, на основную часть схемы подается напряжение +5В. На вход этого стабилизатора подается напряжение <shape id="_x0000_i1144" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image207.wmz» o:><img width=«87» height=«25» src=«dopb146802.zip» v:shapes="_x0000_i1144"> В. Рассчитаем мощность рассеиваемую на этой микросхеме:
<shape id="_x0000_i1145" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image209.wmz» o:><img width=«271» height=«25» src=«dopb146803.zip» v:shapes="_x0000_i1145"> Вт.
Суммарная мощность рассеиваемая элементами платы:
<shape id="_x0000_i1146" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image211.wmz» o:><img width=«127» height=«27» src=«dopb146804.zip» v:shapes="_x0000_i1146"> (13.4)
<shape id="_x0000_i1147" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image213.wmz» o:><img width=«207» height=«24» src=«dopb146805.zip» v:shapes="_x0000_i1147"> Вт.
13.3. Расчет показателей надежности БУ следящего привода Надежность есть свойство аппаратуры сохранять свои выходные характеристики в определенных пределах при заданных условиях эксплуатации.
Характеризовать надежность определенного класса элементов или систем можно:
– вероятностью их безотказной работы <shape id="_x0000_i1148" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image215.wmz» o:><img width=«40» height=«24» src=«dopb146806.zip» v:shapes="_x0000_i1148">;
– средним временем исправной работы Т;
– отказов L(t);
– частотой отказов A(t);
– коэффициентами готовности;
– ремонтопригодности и т.д.
Данный расчет учитывает влияние на надежность только количество и типы принимаемых элементов и основывается на допущении, что все элементы включены последовательно и подвержены внезапным отказа.
Для определения надежности изделия необходимо знать:
1. Вид соединения элементов;
2. Тип элементов, входящих в изделие и количество элементов данного типа;
3. Величины интенсивности отказов элементов <shape id="_x0000_i1149" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image217.wmz» o:><img width=«17» height=«25» src=«dopb146807.zip» v:shapes="_x0000_i1149">, входящих в изделие.
Все элементы схемы ячейки 3 БУ привода горизонтального канала наведения и стабилизации ОЭС сведены в табл. 13.1.
<shape id="_x0000_i1150" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image219.wmz» o:><img width=«165» height=«27» src=«dopb146808.zip» v:shapes="_x0000_i1150">
Среднее время безотказной работы блока можно рассчитать по формуле:
<shape id="_x0000_i1151" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image221.wmz» o:><img width=«65» height=«47» src=«dopb146809.zip» v:shapes="_x0000_i1151"> (13.5)
где L — интенсивность отказов БУ следящего привода.
<shape id="_x0000_i1152" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image223.wmz» o:><img width=«259» height=«48» src=«dopb146810.zip» v:shapes="_x0000_i1152"> ч.
Таблица 13.1.
Наименование элементов
Количество элементов <shape id="_x0000_i1153" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image225.wmz» o:><img width=«21» height=«25» src=«dopb146811.zip» v:shapes="_x0000_i1153">, штук
Интенсивность отказа одного элемента <shape id="_x0000_i1154" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image227.wmz» o:><img width=«83» height=«29» src=«dopb146812.zip» v:shapes="_x0000_i1154">
Произведение
<shape id="_x0000_i1155" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image229.wmz» o:><img width=«116» height=«29» src=«dopb146813.zip» v:shapes="_x0000_i1155">
Микросхемы
5
0,1
0,5
Резисторы
46
0,25
11,5
Конденсаторы
20
0,15
3
Стабилитроны
2
0,6
1,2
Розетка
1
0,25
0,25
Пайки
295
0,03
8,85
Всего
=SUM(ABOVE) 25,3
Тогда вероятность безотказной работы:
<shape id="_x0000_i1156" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image231.wmz» o:><img width=«107» height=«29» src=«dopb146814.zip» v:shapes="_x0000_i1156"> (13.6)
<shape id="_x0000_i1157" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image233.wmz» o:><img width=«260» height=«32» src=«dopb146815.zip» v:shapes="_x0000_i1157">
Данный расчет справедлив для систем, работающих без восстановления. Ячейка 3 БУ следящего привода относится к восстанавливаемым устройствам, по этому необходимо рассчитать наработку на отказ.
Будем считать, что восстановление модуля за допустимое время будет осуществляться с вероятностью восстановления за <shape id="_x0000_i1158" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image235.wmz» o:><img width=«41» height=«27» src=«dopb146816.zip» v:shapes="_x0000_i1158">:
<shape id="_x0000_i1159" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image237.wmz» o:><img width=«113» height=«31» src=«dopb146817.zip» v:shapes="_x0000_i1159">
тогда время наработки на отказ T равно:
<shape id="_x0000_i1160" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image239.wmz» o:><img width=«184» height=«55» src=«dopb146818.zip» v:shapes="_x0000_i1160"> (13.7)
<shape id="_x0000_i1161" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image241.wmz» o:><img width=«304» height=«22» src=«dopb146819.zip» v:shapes="_x0000_i1161"> ч.
Для повышения надежности модуль должен подвергаться периодически профилактическим мероприятиям. Зададимся числом профилактик М за отрезок равный наработке на отказ М=8. Тогда период профилактики <shape id="_x0000_i1162" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image243.wmz» o:><img width=«49» height=«25» src=«dopb146820.zip» v:shapes="_x0000_i1162">:
<shape id="_x0000_i1163" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image245.wmz» o:><img width=«91» height=«47» src=«dopb146821.zip» v:shapes="_x0000_i1163"> (13.8)
<shape id="_x0000_i1164" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image247.wmz» o:><img width=«258» height=«43» src=«dopb146822.zip» v:shapes="_x0000_i1164"> ч.
Переведем период профилактики в календарный период:
<shape id="_x0000_i1165" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image249.wmz» o:><img width=«165» height=«47» src=«dopb146823.zip» v:shapes="_x0000_i1165"> (13.9)
<shape id="_x0000_i1166" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image251.wmz» o:><img width=«216» height=«42» src=«dopb146824.zip» v:shapes="_x0000_i1166"> лет.
С учетом отклонений условий эксплуатации от нормальных, период профилактики может быть уменьшен в К — раз:
<shape id="_x0000_i1167" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image253.wmz» o:><img width=«175» height=«47» src=«dopb146825.zip» v:shapes="_x0000_i1167"> (13.10)
где:
<shape id="_x0000_i1168" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image255.wmz» o:><img width=«255» height=«27» src=«dopb146826.zip» v:shapes="_x0000_i1168"> (13.11)
где: <shape id="_x0000_i1169" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image257.wmz» o:><img width=«27» height=«25» src=«dopb146827.zip» v:shapes="_x0000_i1169"> — поправочный коэффициент отклонения температуры от нормальных условий;
<shape id="_x0000_i1170" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image259.wmz» o:><img width=«33» height=«25» src=«dopb146828.zip» v:shapes="_x0000_i1170"> — коэффициент отклонения нагрузки элементов;
<shape id="_x0000_i1171" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image261.wmz» o:><img width=«27» height=«25» src=«dopb146829.zip» v:shapes="_x0000_i1171"> — коэффициент отклонения давления;
<shape id="_x0000_i1172" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image263.wmz» o:><img width=«35» height=«25» src=«dopb146830.zip» v:shapes="_x0000_i1172"> — коэффициент отклонения влажности;
<shape id="_x0000_i1173" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image265.wmz» o:><img width=«36» height=«27» src=«dopb146831.zip» v:shapes="_x0000_i1173"> — коэффициент отклонения других параметров.
<shape id="_x0000_i1174" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image267.wmz» o:><img width=«245» height=«22» src=«dopb146832.zip» v:shapes="_x0000_i1174">
Период профилактических мероприятий составит:
<shape id="_x0000_i1175" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image269.wmz» o:><img width=«187» height=«50» src=«dopb146833.zip» v:shapes="_x0000_i1175"> г.
Для проведения профилактических мероприятий выбираем систему профилактики с полным отключением устройства. В случае отказа устройство также отключается и передается для ремонта квалифицированному персоналу.
Необходимые профилактические мероприятия: визуальный осмотр платы на предмет механических повреждений, поиск потемневших элементов, нарушение паек, чистка (протирка ветошью смоченной в изопропиловом спирте) контактов разъемов от окислов, контроль целостности изоляции проводов.
14. Охрана труда и окружающей среды Постоянное улучшение условий и охраны труда, его научной организации, сокращение и полное вытеснение тяжелого физического труда может быть достигнуто на основе комплексной механизации и автоматизации производственных процессов во всех отраслях народного хозяйства и дальнейшего совершенствования мер и средств защиты окружающей среды.
В настоящем разделе производится анализ вредных и опасных производственных факторов связанных с производством БУ привода ГН, предлагаются мероприятия, необходимые для достижения нормативных значений и для обеспечения безвредных условий работ. Рассчитываются параметры освещения и вентиляции. Производится оценка производства с точки зрения пожарной опасности и вреда, приносимого окружающей среде. Предлагаются мероприятия по их снижению и устранению.
14.1. Охрана труда 14.1.1. Анализ вредных и опасных производственных факторов. В цехе нанесения фоторезиста на заготовки печатных плат (ПП) находится 8 установок, в процессе работы которых в воздух цеха выделяются этиловый спирт и аммоний двухромовокислый (эти компоненты входят в состав фоторезиста). В силу этих причин воздух рабочей зоны не соответствует ГОСТ 12.1.005-88.
В установках используются двигатели, с помощью которых осуществляется конвейерное продвижение заготовок ПП в ванне с фоторезистом. В силу небольшой мощности и конструкции подвеса двигателей уровень шума от оборудования не превышает максимально допустимого по ГОСТ 12.1.003-83.
При работе с электрооборудованием на человека оказывают влияние, генерируемые электроникой, магнитные поля промышленных частот.
Это излучение отрицательно влияет на развитие клеток, повышают опасность возникновения онкологических заболеваний. В оборудовании с рассматриваемого цеха, электронные управляющие блоки и двигатели находятся в металлических кожухах и относительно удалены от места оператора. Поэтому уровень магнитных полей не представляет опасности для человека.
14.1.2. Требования к производственному помещению. Цех нанесения фоторезиста на ПП представляет собой помещение размером 40´25 м. и высотой 6 м. В помещении имеются 6 оконных проемов размером 2,5´3,2 м. и две двери размером 2´2,5 м. В цехе размещены 8 установок размером 6´5,55 м., которые обслуживаются 10-ю операторами. Установка представляет собой комплекс состоящий из ванны в которой находится собственно фоторезист. Посредствам конвейера, заготовки ПП погружаются в ванну, после того как заготовка покидает ванну она оказывается покрыта фоторезистом. Все параметры оборудования (скорость конвейера, температура фоторезиста и др.) поддерживаются системой автоматического регулирования. Оператор имеет доступ к этим параметрам, посредствам пульта управления. На рис. 14.1 представлен эскиз цеха.
Площадь одной установки:
<shape id="_x0000_i1176" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image271.wmz» o:><img width=«195» height=«29» src=«dopb146834.zip» v:shapes="_x0000_i1176">
Площадь занимаемая оборудованием:
<shape id="_x0000_i1177" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image273.wmz» o:><img width=«199» height=«29» src=«dopb146835.zip» v:shapes="_x0000_i1177">
Площадь цеха:
<shape id="_x0000_i1178" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image275.wmz» o:><img width=«181» height=«31» src=«dopb146836.zip» v:shapes="_x0000_i1178">
Свободная площадь:
<shape id="_x0000_i1179" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image277.wmz» o:><img width=«335» height=«31» src=«dopb146837.zip» v:shapes="_x0000_i1179">
Площадь на одного человека:
<shape id="_x0000_i1180" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image279.wmz» o:><img width=«227» height=«47» src=«dopb146838.zip» v:shapes="_x0000_i1180">
Объем занимаемый оборудованием:
<shape id="_x0000_i1181" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image281.wmz» o:><img width=«291» height=«29» src=«dopb146839.zip» v:shapes="_x0000_i1181">
Объем цеха:
<shape id="_x0000_i1182" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image283.wmz» o:><img width=«252» height=«31» src=«dopb146840.zip» v:shapes="_x0000_i1182">
Объем на одного человека:
<shape id="_x0000_i1183" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image285.wmz» o:><img width=«344» height=«48» src=«dopb146841.zip» v:shapes="_x0000_i1183">
Эскиз цеха нанесения фоторезиста на ПП
<shape id="_x0000_i1184" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image287.wmz» o:><img width=«368» height=«522» src=«dopb146842.zip» v:shapes="_x0000_i1184">
1 — Щит для отключения электричества (1400´700´1800);
2 — Установка нанесения фоторезиста на ПП (6000´5550´1700).
Рисунок 14.1.
Согласно требованиям СН 245-71 производственное помещение соответствует санитарным нормам.
14.1.3. Микроклиматические условия производственного помещения и вентиляция. Микроклимат производственных помещений определяется следующими параметрами:
– температура воздуха <shape id="_x0000_i1185" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image289.wmz» o:><img width=«12» height=«20» src=«dopb146843.zip» v:shapes="_x0000_i1185">,°С;
– относительная влажность <shape id="_x0000_i1186" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image291.wmz» o:><img width=«19» height=«20» src=«dopb146844.zip» v:shapes="_x0000_i1186">, %;
– скорость движения воздуха <shape id="_x0000_i1187" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image293.wmz» o:><img width=«16» height=«17» src=«dopb146845.zip» v:shapes="_x0000_i1187">, м/с;
– температура окружающих поверхностей.
Согласно требованиям ГОСТ 12.1.005-88 в соответствии категорией работ средней тяжести IIа, в данном помещении должны обеспечиваться следующие условия труда (таблица 14.1).
Таблица 14.1.
Оптимальные и допустимые параметры микроклимата
Период
Температура°С
Относит. влажн. %
Скор.
движ. м/с.
Оптим.
Допустимая граница
верхняя
нижняя
На рабочих местах
опт.
доп.
опт.
доп.
пост.
не пост.
пост.
не пост.
Холодный
18-20
23
24
17
15
40-60
75
0,2
£ 0,3
Теплый
21-23
27
29
18
17
40-60
65
0,3
0,2-0,4
В процессе эксплуатации технологического оборудования в воздух рабочей зоны попадают выделения этилового спирта и аммония двухромовокислого. Поэтому необходимо обеспечить их локальное удаление, а также обеспечить общую вентиляцию цеха для полного удаления этих вредных веществ.
Рассчитаем количество этилового спирта испаряющегося с поверхности ванны:
Ширина ванны В=2м, длина l=3м. Соответственно площадь ванны будет:
<shape id="_x0000_i1188" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image295.wmz» o:><img width=«177» height=«29» src=«dopb146846.zip» v:shapes="_x0000_i1188">
С 1 м2 поверхности ванны в час испаряется 70 г этилового спирта, соответственно с 6 м2:
<shape id="_x0000_i1189" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image297.wmz» o:><img width=«151» height=«25» src=«dopb146847.zip» v:shapes="_x0000_i1189">г/ч
Определим необходимый расход удаляемого воздуха:
<shape id="_x0000_i1190" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image299.wmz» o:><img width=«133» height=«55» src=«dopb146848.zip» v:shapes="_x0000_i1190"> (14.1)
где: <shape id="_x0000_i1191" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image301.wmz» o:><img width=«35» height=«25» src=«dopb146849.zip» v:shapes="_x0000_i1191"> — количество выделяющихся вредностей;
<shape id="_x0000_i1192" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image303.wmz» o:><img width=«29» height=«28» src=«dopb146850.zip» v:shapes="_x0000_i1192"> и <shape id="_x0000_i1193" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image305.wmz» o:><img width=«39» height=«25» src=«dopb146851.zip» v:shapes="_x0000_i1193"> - концентрация вредных веществ в приточном и удаляемом воздухе.
Согласно СН 245-71 <shape id="_x0000_i1194" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image307.wmz» o:><img width=«91» height=«25» src=«dopb146852.zip» v:shapes="_x0000_i1194"> и <shape id="_x0000_i1195" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image309.wmz» o:><img width=«127» height=«28» src=«dopb146853.zip» v:shapes="_x0000_i1195">
С учетом <shape id="_x0000_i1196" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image311.wmz» o:><img width=«159» height=«29» src=«dopb146854.zip» v:shapes="_x0000_i1196"> — имеем:
<shape id="_x0000_i1197" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image313.wmz» o:><img width=«213» height=«51» src=«dopb146855.zip» v:shapes="_x0000_i1197">м3/ч
Рассчитаем количество аммония двухромовокислого испаряющегося с поверхности ванны:
Площадь ванны <shape id="_x0000_i1198" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image315.wmz» o:><img width=«77» height=«29» src=«dopb146856.zip» v:shapes="_x0000_i1198">
С 1 м2 поверхности ванны в час испаряется 15 г аммония двухромовокислого, соответственно с 6 м2:
<shape id="_x0000_i1199" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image317.wmz» o:><img width=«139» height=«25» src=«dopb146857.zip» v:shapes="_x0000_i1199">г/ч
Определим необходимый расход воздуха:
С учетом <shape id="_x0000_i1200" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image319.wmz» o:><img width=«159» height=«29» src=«dopb146858.zip» v:shapes="_x0000_i1200"> — имеем:
<shape id="_x0000_i1201" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image321.wmz» o:><img width=«237» height=«51» src=«dopb146859.zip» v:shapes="_x0000_i1201">м3/ч
При одновременном выделении нескольких вредностей необходимый воздухообмен находят суммированием объемов воздуха необходимого для удаления каждого из вредных веществ.
<shape id="_x0000_i1202" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image323.wmz» o:><img width=«139» height=«27» src=«dopb146860.zip» v:shapes="_x0000_i1202">
<shape id="_x0000_i1203" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image325.wmz» o:><img width=«247» height=«27» src=«dopb146861.zip» v:shapes="_x0000_i1203">м3/ч
С учетом того, что в цехе работают 8 установок находим воздухообмен цеха:
<shape id="_x0000_i1204" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image327.wmz» o:><img width=«279» height=«27» src=«dopb146862.zip» v:shapes="_x0000_i1204">м3/ч
Для того чтобы, сократить количество вредных веществ попадающих в воздух рабочей зоны необходимо их локальное удаление. Для этого рекомендуется установить на каждом агрегате местные активированные отсосы [16]. Эти отсосы активизируют плоскими приточными струями, которые захватывают окружающий воздух и направляют его к всасывающему отверстию.
Приточная струя должна проходить в зоне вредных выделений и направляться к центру всасывающего отверстия. Скорость этой струи воздуха следует обеспечивать в пределах 1-2 м/с. Ширину приточной щели не следует делать меньше 5 мм., а щели местного отсоса 50 мм. Скорость приточного воздуха при активированных отсосах у ванн принимают не более 10 м/с., во избежании образования волн на поверхности жидкости.
Рассчитаем расход приточного и отсасываемого воздуха бортового активированного отсоса, рис. 14.2.
Бортовой активированный отсос
<shape id="_x0000_i1205" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image329.wmz» o:><img width=«208» height=«157» src=«dopb146863.zip» v:shapes="_x0000_i1205">
Рисунок 14.2.
Ширина ванны В=2м, длина l=3м.
Щели для подачи и удаления воздуха располагаются вдоль длинных бортов ванны.
Приточная плоская струя ограничена с одной стороны. Расстояние от приточного отверстия до критического сечения определяем как:
<shape id="_x0000_i1206" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image331.wmz» o:><img width=«273» height=«28» src=«dopb146864.zip» v:shapes="_x0000_i1206">
Осевую скорость приточной струи в критическом сечении <shape id="_x0000_i1207" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image333.wmz» o:><img width=«41» height=«25» src=«dopb146865.zip» v:shapes="_x0000_i1207"> принимаем равной 2 м/с.
Среднюю скорость в приточном отверстии <shape id="_x0000_i1208" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image335.wmz» o:><img width=«19» height=«25» src=«dopb146866.zip» v:shapes="_x0000_i1208"> принимаем 6 м/с., тогда ширина приточной щели составит:
<shape id="_x0000_i1209" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image337.wmz» o:><img width=«176» height=«61» src=«dopb146867.zip» v:shapes="_x0000_i1209"> (14.2)
<shape id="_x0000_i1210" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image339.wmz» o:><img width=«249» height=«56» src=«dopb146868.zip» v:shapes="_x0000_i1210">
Скорость всасывания принимаем в пределах <shape id="_x0000_i1211" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image341.wmz» o:><img width=«81» height=«25» src=«dopb146869.zip» v:shapes="_x0000_i1211"> и принимаем ее 5 м/с, тогда ширина всасывающей щели определяется как:
<shape id="_x0000_i1212" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image343.wmz» o:><img width=«168» height=«57» src=«dopb146870.zip» v:shapes="_x0000_i1212"> (14.3)
<shape id="_x0000_i1213" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image345.wmz» o:><img width=«239» height=«52» src=«dopb146871.zip» v:shapes="_x0000_i1213">
Расход приточного воздуха равен:
<shape id="_x0000_i1214" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image347.wmz» o:><img width=«152» height=«55» src=«dopb146872.zip» v:shapes="_x0000_i1214"> (14.4)
<shape id="_x0000_i1215" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image349.wmz» o:><img width=«220» height=«49» src=«dopb146873.zip» v:shapes="_x0000_i1215">/ч
Расход отсасываемого воздуха:
<shape id="_x0000_i1216" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image351.wmz» o:><img width=«151» height=«25» src=«dopb146874.zip» v:shapes="_x0000_i1216"> (14.5)
<shape id="_x0000_i1217" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image353.wmz» o:><img width=«221» height=«29» src=«dopb146875.zip» v:shapes="_x0000_i1217">/ч
Скорректируем воздухообмен цеха с учетом воздуха отсасываемого бортовыми активированными отсосами. Эти отсосы обеспечивают удаление выделяемых вредностей до 80%, следовательно:
<shape id="_x0000_i1218" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image355.wmz» o:><img width=«312» height=«31» src=«dopb146876.zip» v:shapes="_x0000_i1218">м3/ч
т.е. для общей вентиляции цеха достаточно обеспечить удаление воздуха <shape id="_x0000_i1219" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image357.wmz» o:><img width=«113» height=«31» src=«dopb146877.zip» v:shapes="_x0000_i1219">м3/ч.
По расходу выбираем вентилятор для удаления воздуха А5090-1 — вентиляторный агрегат типа Ц5-75. Число оборотов и мощность двигателя выбираем по характеристикам вентилятора. Число оборотов составляет <shape id="_x0000_i1220" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image359.wmz» o:><img width=«75» height=«25» src=«dopb146878.zip» v:shapes="_x0000_i1220"> об/мин, мощность электродвигателя 0,6 кВт, кпд двигателя <shape id="_x0000_i1221" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image361.wmz» o:><img width=«71» height=«24» src=«dopb146879.zip» v:shapes="_x0000_i1221">. Выбираем марку электродвигателя — АОЛ2-12-6.
Для подачи воздуха выбираем вентилятор А2,5100 — вентиляторный агрегат типа Ц4-60. Число оборотов составляет <shape id="_x0000_i1222" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image363.wmz» o:><img width=«83» height=«25» src=«dopb146880.zip» v:shapes="_x0000_i1222"> об/мин, мощность электродвигателя 0,12 кВт, кпд двигателя <shape id="_x0000_i1223" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image365.wmz» o:><img width=«71» height=«24» src=«dopb146881.zip» v:shapes="_x0000_i1223">. Выбираем марку электродвигателя — АОЛ11-4.
14.1.4. Требования к освещению производственного помещения. Одним из важнейших факторов влияющих на производительность труда является освещенность рабочего места обслуживающего персонала. В цехе нанесения фоторезиста имеет место система совмещенного освещения (естественное одностороннее и общее искусственное освещение). Естественный свет проникает через 6 оконных проемов размером 2,5´3,2 м. Общее искусственное освещение создано люминесцентными лампами. Нормированная освещенность производственных помещений в соответствии со СНиП 23.05-95 составляет 200 лк.
Произведем расчет общего искусственного освещения методом коэффициента использования светового потока [16]. Метод позволяет обеспечить среднюю освещенность поверхности с учетом всех падающих на нее потоков, как прямых, так и отраженных. Его применяют для расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей.
Коэффициент использования светового потока h равен отношению светового потока, падающего на расчетную поверхность, ко всему потоку осветительной установки. Он определяется геометрией помещения, коэффициентами отражения потолка rп, стен rс, расчетной поверхности rр, типом КСС источника света.
Выполняемая зрительная работа характеризуется следующими параметрами:
фон — средний;
контраст — большой;
размер объекта различения до 1 мм.
Определяем rп=70%, rс=50%, rр=30%.
Геометрия помещения учитывается индексом помещения:
<shape id="_x0000_i1224" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image367.wmz» o:><img width=«97» height=«51» src=«dopb146882.zip» v:shapes="_x0000_i1224">, (14.6)
где a и b — длина и ширина помещения, м;
h — расчетная высота (высота подвеса над расчетной поверхностью), м.
а=40м, b=25м, h=5м.
Тогда подставив значения получим индекс помещения:
<shape id="_x0000_i1225" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image369.wmz» o:><img width=«176» height=«51» src=«dopb146883.zip» v:shapes="_x0000_i1225">
Следовательно, по всем полученным величинам определяем коэффициент использования светового потока
Тип КСС Д-1, h=0,77%.
Необходимый поток каждой лампы определяем по формуле:
<shape id="_x0000_i1226" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image371.wmz» o:><img width=«175» height=«51» src=«dopb146884.zip» v:shapes="_x0000_i1226"> (14.7)
где E — нормативное значение освещенности, лк;
S — площадь помещения, м2;
<shape id="_x0000_i1227" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image373.wmz» o:><img width=«25» height=«25» src=«dopb146885.zip» v:shapes="_x0000_i1227"> — коэффициент запаса, учитывающий снижение светового потока за счет запыленности ламп, <shape id="_x0000_i1228" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image375.wmz» o:><img width=«71» height=«25» src=«dopb146886.zip» v:shapes="_x0000_i1228">;
Z — коэффициент неравномерности, Z=1,1;
N — число ламп;
<shape id="_x0000_i1229" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image377.wmz» o:><img width=«16» height=«20» src=«dopb146887.zip» v:shapes="_x0000_i1229"> — коэффициент использования светового потока.
В соответствии со СНиП 23.05-95 минимальное значение освещенности в данном помещении составляет E=200 лк.
Отсюда получаем:
<shape id="_x0000_i1230" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image379.wmz» o:><img width=«251» height=«47» src=«dopb146888.zip» v:shapes="_x0000_i1230">
Выбираем люминесцентную лампу ЛД-80 со световым потоком Ф=4070 лк.
Имеем <shape id="_x0000_i1231" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image381.wmz» o:><img width=«171» height=«47» src=«dopb146889.zip» v:shapes="_x0000_i1231">
Выбираем светильник типа ПВЛМ, в котором размещаются две лампы. Рассчитаем количество светильников:
<shape id="_x0000_i1232" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image383.wmz» o:><img width=«197» height=«52» src=«dopb146890.zip» v:shapes="_x0000_i1232">
Размеры светильника: 1150´225´95 мм.
Расположение светильников в помещении показано на рисунке 14.3.
Расположение искусственного освещения
<shape id="_x0000_i1233" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image385.wmz» o:><img width=«369» height=«522» src=«dopb146891.zip» v:shapes="_x0000_i1233">
Рисунок 14.3.
14.1.5. Техника безопасности. 14.1.5.1. Обеспечение электробезопасности. Питание оборудования цеха осуществляется от 3-х фазной сети переменного тока, напряжением 220-380 В, частотой 50 Гц с изолированной нейтралью.
Причинами поражения электрическим током при эксплуатаации оборудования для производства печатных плат являются следующие факторы:
– случайное прикосновение или приближение на опасное расстояние к токоведущим частям, находящимся под напряжением;
– появление напряжения на металлических конструктивных частях электрооборудования — корпусах, кожухах и т. п. — в результате повреждения изоляции и других причин;
продолжение
--PAGE_BREAK--– появление напряжения на отключенных токоведущих частях, на которых работают люди, вследствие ошибочного включения установки;
Для обеспечения безопасности от поражения электрическим током всех зданий и сооружений применяют защитное заземление. Защитное заземление — преднамеренное соединение с землей оборудования, не находящегося под напряжением в нормальных условиях эксплуатации, но которые могут оказаться под напряжением в результате нарушения изоляции установки.
Произведем расчет системы защитного заземления, а именно расчет групповых заземлителей в однородной земле с размещением по контуру [16].
Определим сопротивление одного вертикального электрода по формуле:
<shape id="_x0000_i1234" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image387.wmz» o:><img width=«252» height=«52» src=«dopb146892.zip» v:shapes="_x0000_i1234"> (14.8)
где <shape id="_x0000_i1235" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image389.wmz» o:><img width=«25» height=«25» src=«dopb146893.zip» v:shapes="_x0000_i1235"> — сопротивление одиночного вертикального электрода, Ом;
<shape id="_x0000_i1236" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image391.wmz» o:><img width=«16» height=«20» src=«dopb146894.zip» v:shapes="_x0000_i1236"> - сопротивление грунта Ом м;
L — длина стержня;
b — ширина стержня;
<shape id="_x0000_i1237" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image393.wmz» o:><img width=«103» height=«25» src=«dopb146895.zip» v:shapes="_x0000_i1237">, где <shape id="_x0000_i1238" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image395.wmz» o:><img width=«17» height=«25» src=«dopb146896.zip» v:shapes="_x0000_i1238"> — длина стержня выше уровня земли.
Грунт на территории здания — суглинок, величина удельного сопротивления которого <shape id="_x0000_i1239" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image397.wmz» o:><img width=«116» height=«25» src=«dopb146897.zip» v:shapes="_x0000_i1239">.
В качестве искусственных заземлителей принимаем трубы длиной L=2,3 м, диаметром b=0,15 м.
<shape id="_x0000_i1240" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image399.wmz» o:><img width=«76» height=«25» src=«dopb146898.zip» v:shapes="_x0000_i1240">м
Тогда получим
<shape id="_x0000_i1241" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image401.wmz» o:><img width=«504» height=«56» src=«dopb146899.zip» v:shapes="_x0000_i1241">Ом
Определим количество вертикальных электродов по таблице [16] используя соотношение <shape id="_x0000_i1242" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image403.wmz» o:><img width=«123» height=«52» src=«dopb146900.zip» v:shapes="_x0000_i1242">,
<shape id="_x0000_i1243" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image405.wmz» o:><img width=«20» height=«25» src=«dopb146901.zip» v:shapes="_x0000_i1243"> — коэффициент использования вертикальных электродов;
<shape id="_x0000_i1244" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image407.wmz» o:><img width=«59» height=«25» src=«dopb146902.zip» v:shapes="_x0000_i1244"> — допустимое сопротивление искомых заземлителей;
n — количество вертикальных электродов.
<shape id="_x0000_i1245" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image409.wmz» o:><img width=«141» height=«47» src=«dopb146903.zip» v:shapes="_x0000_i1245">
<shape id="_x0000_i1246" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image411.wmz» o:><img width=«45» height=«20» src=«dopb146904.zip» v:shapes="_x0000_i1246">, <shape id="_x0000_i1247" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image413.wmz» o:><img width=«67» height=«25» src=«dopb146905.zip» v:shapes="_x0000_i1247">
Находим длину горизонтального проводника связи по формуле:
<shape id="_x0000_i1248" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image415.wmz» o:><img width=«109» height=«24» src=«dopb146906.zip» v:shapes="_x0000_i1248"> (14.9)
где L — длина горизонтального проводника связи, м;
а — расстояние между двумя вертикальными электродами, оно находится из соотношения <shape id="_x0000_i1249" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image417.wmz» o:><img width=«63» height=«25» src=«dopb146907.zip» v:shapes="_x0000_i1249">, т.к. размещение електродов производим по контуру а=6,9.
<shape id="_x0000_i1250" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image419.wmz» o:><img width=«191» height=«24» src=«dopb146908.zip» v:shapes="_x0000_i1250"> м.
Определим сопротивление горизонтального проводника связи, соединяющего верхние концы электродов по формуле:
<shape id="_x0000_i1251" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image421.wmz» o:><img width=«137» height=«55» src=«dopb146909.zip» v:shapes="_x0000_i1251"> (14.10)
где <shape id="_x0000_i1252" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image423.wmz» o:><img width=«27» height=«25» src=«dopb146910.zip» v:shapes="_x0000_i1252"> - сопротивление горизонтального проводника связи Ом.
<shape id="_x0000_i1253" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image425.wmz» o:><img width=«324» height=«53» src=«dopb146911.zip» v:shapes="_x0000_i1253"> Ом.
Далее определяем результирующее сопротивление искусственного заземлителя.
<shape id="_x0000_i1254" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image427.wmz» o:><img width=«199» height=«52» src=«dopb146912.zip» v:shapes="_x0000_i1254"> (14.11)
где <shape id="_x0000_i1255" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image429.wmz» o:><img width=«21» height=«25» src=«dopb146913.zip» v:shapes="_x0000_i1255"> — коэффициент использования горизонтальных электродов, <shape id="_x0000_i1256" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image431.wmz» o:><img width=«80» height=«25» src=«dopb146914.zip» v:shapes="_x0000_i1256">
<shape id="_x0000_i1257" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image433.wmz» o:><img width=«313» height=«51» src=«dopb146915.zip» v:shapes="_x0000_i1257"> Ом.
Проведенный расчет показывает, что предлагаемые заземлители удовлетворяют условию групповых заземлителей.
<shape id="_x0000_i1258" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image435.wmz» o:><img width=«103» height=«25» src=«dopb146916.zip» v:shapes="_x0000_i1258">, <shape id="_x0000_i1259" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image437.wmz» o:><img width=«135» height=«24» src=«dopb146917.zip» v:shapes="_x0000_i1259">
14.1.5.2. Пожарная безопасность. Основными причинами пожаров в цехе являются:
1. Неисправность электрооборудования;
2. Самовольная модернизация установок с отклонением от технологических схем;
3. Несоблюдение графика планового ремонта;
В соответствии с СНиП2.09.02-85 здание имеет категорию взрывопожарной опасности Д, т.е. производство, связанное с применением негорючих веществ в холодильном состоянии. Огнестойкость здания определяется по СНиП2.01.02-85. Производственный цех относится к III категории. В соответствии с требованиями к противопожарной безопасности в помещении находятся 22 углекислотных стационарных огнетушителя типа ОУ-8. Для более быстрого реагирования пожарной службы в цеху расположены дымовые извещатели МД-3, каждый из которых обслуживает площадь до 85 м2. Соответственно в цеху их устанавливается 12 шт.
При возгорании помещения необходимо в кратчайший срок эвакуировать всех людей из здания.
Схема эвакуации людей из здания приведена на рис. 14.4.
14.2. Охрана окружающей среды В процессе производства печатных плат в воздух рабочей зоны выделяются различные вредные вещества. Источником выделения вредных веществ в атмосферный воздух цеха является следующее технологическое оборудование: ножницы для нарезки заготовок, сверлильные и фрезерные станки, установки химической подготовки и подтравливания поверхности, установки для нанесения фоторезистов и красок, установки экспонирования, проявления и снятия фоторезистов.
Схема эвакуации людей из цеха
<shape id="_x0000_i1260" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image439.wmz» o:><img width=«439» height=«699» src=«dopb146918.zip» v:shapes="_x0000_i1260">
1 — щит для отключения электричества;
2, 6 — пожарные краны;
4 — огнетушители;
3, 5 — комнаты для переодевания.
Рисунок 14.4.
Определим количество вредных веществ выделяемых в воздух в процессе производства и оценим их величину по отношению к допустимым нормам. Валовое выделение загрязняющих веществ определяется исходя из нормо-часов работы оборудования и понятия условной платы.
Количество вредного вещества (т/год), отходящего от единицы технологического оборудования определяется по формуле:
Mi = 3,6 qi W(1,2,3) 10-3
где W(1,2,3) — определяется по формуле:
W1 = (Nii / L) Kii
Nii — общее количество слоев i-го типа реальной печатной платы, обрабатываемых при i — технологическом процессе в соответствии с программой выпуска, слоев/год; L- производительность оборудования, слоев/час; qi — удельное количество вредного вещества, выделяющегося при технологическом процессе, г/с.
Количество вредных веществ, выделяющихся в атмосферный воздух при механической обработке заготовок.
При получении заготовок.
Используются ножницы роликовые Ю.1.015.01.00.000.
Стеклотекстолит фольгированный СФ-2Н-35-1,5
Пыль стеклотекстолита <shape id="_x0000_i1261" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image441.wmz» o:><img width=«99» height=«25» src=«dopb146919.zip» v:shapes="_x0000_i1261">г/с.
Пыль медная <shape id="_x0000_i1262" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image443.wmz» o:><img width=«91» height=«25» src=«dopb146920.zip» v:shapes="_x0000_i1262">г/с.
Периметр платы <shape id="_x0000_i1263" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image445.wmz» o:><img width=«307» height=«25» src=«dopb146921.zip» v:shapes="_x0000_i1263">мм.
<shape id="_x0000_i1264" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image447.wmz» o:><img width=«268» height=«29» src=«dopb146922.zip» v:shapes="_x0000_i1264">
NЗ = 1000 слоев/год.
L = 720 слоев/час.
<shape id="_x0000_i1265" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image449.wmz» o:><img width=«256» height=«25» src=«dopb146923.zip» v:shapes="_x0000_i1265">
Выделения пыли стеклотекстолита:
<shape id="_x0000_i1266" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image451.wmz» o:><img width=«311» height=«29» src=«dopb146924.zip» v:shapes="_x0000_i1266">кг/год.
Выделения пыли меди:
<shape id="_x0000_i1267" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image453.wmz» o:><img width=«304» height=«29» src=«dopb146925.zip» v:shapes="_x0000_i1267">кг/год.
При получение фиксирующих и технологических отверстий.
Используется настольный сверлильный станок 2Н-106П.
Стеклотекстолит фольгированный СФ-2Н-35-1,5.
Пыль стеклотекстолита <shape id="_x0000_i1268" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image455.wmz» o:><img width=«99» height=«25» src=«dopb146926.zip» v:shapes="_x0000_i1268">г/с.
Пыль медная <shape id="_x0000_i1269" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image457.wmz» o:><img width=«92» height=«25» src=«dopb146927.zip» v:shapes="_x0000_i1269">г/с.
В плате имеется 4 фиксирующих отверстия <shape id="_x0000_i1270" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image459.wmz» o:><img width=«48» height=«20» src=«dopb146928.zip» v:shapes="_x0000_i1270">
<shape id="_x0000_i1271" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image461.wmz» o:><img width=«224» height=«25» src=«dopb146929.zip» v:shapes="_x0000_i1271">
NФО = 1000 слоев/год.
L = 360 слоев/час.
<shape id="_x0000_i1272" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image463.wmz» o:><img width=«260» height=«25» src=«dopb146930.zip» v:shapes="_x0000_i1272">
Выделения пыли стеклотекстолита:
<shape id="_x0000_i1273" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image465.wmz» o:><img width=«309» height=«29» src=«dopb146931.zip» v:shapes="_x0000_i1273">кг/год.
Выделения пыли меди:
<shape id="_x0000_i1274" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image467.wmz» o:><img width=«304» height=«29» src=«dopb146932.zip» v:shapes="_x0000_i1274">кг/год.
При получение монтажных отверстий.
Используется сверлильный станок с ЧПУ СФ-72Б.
Стеклотекстолит фольгированный СФ-2Н-35-1,5.
Пыль стеклотекстолита <shape id="_x0000_i1275" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image469.wmz» o:><img width=«97» height=«25» src=«dopb146933.zip» v:shapes="_x0000_i1275">г/с.
Пыль медная <shape id="_x0000_i1276" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image471.wmz» o:><img width=«100» height=«25» src=«dopb146934.zip» v:shapes="_x0000_i1276">г/с.
В плате имеется 826 монтажных отверстия <shape id="_x0000_i1277" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image473.wmz» o:><img width=«67» height=«19» src=«dopb146935.zip» v:shapes="_x0000_i1277">
<shape id="_x0000_i1278" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image475.wmz» o:><img width=«279» height=«29» src=«dopb146936.zip» v:shapes="_x0000_i1278">
NМО = 1000 слоев/год.
L = 40 слоев/час.
<shape id="_x0000_i1279" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image477.wmz» o:><img width=«280» height=«25» src=«dopb146937.zip» v:shapes="_x0000_i1279">
Выделения пыли стеклотекстолита:
<shape id="_x0000_i1280" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image479.wmz» o:><img width=«309» height=«29» src=«dopb146938.zip» v:shapes="_x0000_i1280">кг/год.
Выделения пыли меди:
<shape id="_x0000_i1281" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image481.wmz» o:><img width=«324» height=«29» src=«dopb146939.zip» v:shapes="_x0000_i1281">кг/год.
При фрезеровании печатной платы по контуру дисковой фрезой.
Используется фрезерный станок 3А-64Д.676П
Стеклотекстолит фольгированный СФ-2Н-35-1,5.
Пыль стеклотекстолита <shape id="_x0000_i1282" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image483.wmz» o:><img width=«109» height=«25» src=«dopb146940.zip» v:shapes="_x0000_i1282">г/с.
Пыль медная <shape id="_x0000_i1283" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image485.wmz» o:><img width=«101» height=«25» src=«dopb146941.zip» v:shapes="_x0000_i1283">г/с.
Периметр платы <shape id="_x0000_i1284" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image487.wmz» o:><img width=«309» height=«25» src=«dopb146942.zip» v:shapes="_x0000_i1284">мм.
<shape id="_x0000_i1285" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image489.wmz» o:><img width=«327» height=«29» src=«dopb146943.zip» v:shapes="_x0000_i1285">
NФ = 1000 слоев/год.
L = 60 слоев/час.
<shape id="_x0000_i1286" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image491.wmz» o:><img width=«221» height=«25» src=«dopb146944.zip» v:shapes="_x0000_i1286">
Выделения пыли стеклотекстолита:
<shape id="_x0000_i1287" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image493.wmz» o:><img width=«293» height=«29» src=«dopb146945.zip» v:shapes="_x0000_i1287">кг/год.
Выделения пыли меди:
<shape id="_x0000_i1288" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image495.wmz» o:><img width=«299» height=«29» src=«dopb146946.zip» v:shapes="_x0000_i1288">кг/год.
При проявлении рисунка печатной платы.
Используется установка УПФ ГГМЗ.250.001.
Выделения метилхлороформа <shape id="_x0000_i1289" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image497.wmz» o:><img width=«87» height=«25» src=«dopb146947.zip» v:shapes="_x0000_i1289">г/с.
Площадь платы <shape id="_x0000_i1290" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image499.wmz» o:><img width=«232» height=«25» src=«dopb146948.zip» v:shapes="_x0000_i1290">м.
<shape id="_x0000_i1291" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image501.wmz» o:><img width=«244» height=«25» src=«dopb146949.zip» v:shapes="_x0000_i1291">
NП = 1000 слоев/год.
L = 160 слоев/час.
<shape id="_x0000_i1292" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image503.wmz» o:><img width=«245» height=«25» src=«dopb146950.zip» v:shapes="_x0000_i1292">
Выделения метилхлороформа:
<shape id="_x0000_i1293" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image505.wmz» o:><img width=«280» height=«29» src=«dopb146951.zip» v:shapes="_x0000_i1293">кг/год.
При удалении фоторезиста и краски.
Используется установка УПФ ГГМЗ.254.001.
Выделения метилена хлористого <shape id="_x0000_i1294" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image507.wmz» o:><img width=«68» height=«25» src=«dopb146952.zip» v:shapes="_x0000_i1294">г/с.
Площадь платы <shape id="_x0000_i1295" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image499.wmz» o:><img width=«232» height=«25» src=«dopb146948.zip» v:shapes="_x0000_i1295">м.
<shape id="_x0000_i1296" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image501.wmz» o:><img width=«244» height=«25» src=«dopb146949.zip» v:shapes="_x0000_i1296">
NП = 1000 слоев/год.
L = 160 слоев/час.
<shape id="_x0000_i1297" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image503.wmz» o:><img width=«245» height=«25» src=«dopb146950.zip» v:shapes="_x0000_i1297">
Выделения метилена хлористого:
<shape id="_x0000_i1298" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image509.wmz» o:><img width=«237» height=«29» src=«dopb146953.zip» v:shapes="_x0000_i1298">кг/год.
При экспонировании рисунка печатной платы.
Используется установка СКЦИ.442.152.001.
Выделения озона <shape id="_x0000_i1299" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image511.wmz» o:><img width=«120» height=«25» src=«dopb146954.zip» v:shapes="_x0000_i1299">г/с.
Площадь платы <shape id="_x0000_i1300" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image499.wmz» o:><img width=«232» height=«25» src=«dopb146948.zip» v:shapes="_x0000_i1300">м.
<shape id="_x0000_i1301" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image501.wmz» o:><img width=«244» height=«25» src=«dopb146949.zip» v:shapes="_x0000_i1301">
NП = 1000 слоев/год.
L = 40 слоев/час.
<shape id="_x0000_i1302" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image513.wmz» o:><img width=«224» height=«25» src=«dopb146955.zip» v:shapes="_x0000_i1302">
Выделения озона:
<shape id="_x0000_i1303" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image515.wmz» o:><img width=«307» height=«29» src=«dopb146956.zip» v:shapes="_x0000_i1303">г/год.
В итоге получаем выделения пыли стеклотекстолита:
<shape id="_x0000_i1304" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image517.wmz» o:><img width=«363» height=«29» src=«dopb146957.zip» v:shapes="_x0000_i1304">кг/год.
Выделение пыли меди:
<shape id="_x0000_i1305" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image519.wmz» o:><img width=«397» height=«29» src=«dopb146958.zip» v:shapes="_x0000_i1305">кг/год.
Выделение метилхлороформа:
<shape id="_x0000_i1306" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image521.wmz» o:><img width=«109» height=«25» src=«dopb146959.zip» v:shapes="_x0000_i1306">кг/год.
Выделение метилена хлористого:
<shape id="_x0000_i1307" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image523.wmz» o:><img width=«92» height=«25» src=«dopb146960.zip» v:shapes="_x0000_i1307">кг/год.
Выделения озона:
<shape id="_x0000_i1308" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«31761.files/image525.wmz» o:><img width=«105» height=«25» src=«dopb146961.zip» v:shapes="_x0000_i1308">г/год.
По величине мощности выбросов устанавливается норматив ПДВ исходя из условий, чтобы за пределами санитарно-защитной зоны концентрация, созданная рассмотренными источниками выбросов, в сумме с фоновой не превышала ПДК, установленного ГОСТ 12.1.005-88.
15. Организационно-экономический раздел Целью разработки данного дипломного проекта является проектирование горизонтального канала наведения и стабилизации привода ОЭС. В результате был разработан цифровой следящий электропривод который значительно превосходит по своим техническим показателям аналогичные изделия: имеет более высокие быстродействие и точность; гораздо легче в обслуживании. Но одним из важнейших критериев является экономическая выгода – принесет ли данное изделие дополнительную прибыль. Ответ на поставленный вопрос мы получим только проведя соответствующие расчеты, которые будут рассмотрены в этом разделе.
15.1. Составление и расчет сетевого графика. При экономическом анализе ОКР можно использовать ленточные диаграммы, а также сетевые графики. Так как ленточные диаграммы не отражают в полной мере взаимосвязи между отдельными работами, тогда как это весьма необходимо при планировании и выполнении сложных комплексов, состоящих из многочисленных работ, часть из которых целесообразно в той или иной степени совмещать во времени. Из-за отсутствия показанных на линейном графике могут возникать непредвиденные простои. В проектной практике нередки случаи, когда изменение условий и факторов приводит к изменению первоначально намеченных сроков выполнения работ. В таких случаях, данных, приводимых на ленточном графике, недостаточно для решения вопросов о том, какие меры должны быть приняты для своевременного выполнения всего комплекса работ, какие коррективы следует внести в график, как лучше использовать имеющиеся ресурсы. Таким образом, ленточный график при выполнении больших сложных комплексных работ, не обеспечивает непрерывности планирования и оперативного управления.
Данное ОКР является сложным комплексом работ, и как показано выше для ее оценки линейный график недостаточен, и для повышения оперативности используем сетевой метод планирования и управления. Основным документом СПУ является сетевой график.
Сетевой график — это графическое изображение плана разработки, показывающая взаимосвязь всех работ, необходимых для достижения конечной цели. В сетевом графике до мельчайших подробностей анализируется рассматриваемая задача, выявляется последовательность и взаимосвязь работ.
События сетевого графика кодируются. Для этого используют натуральный ряд чисел от 0. Для расчета сетевого графика необходимо составить картотеку событий и картотеку работ. В картотеке работ формируются названия работ и присваиваются им коды. Тоже самое делается и с картотекой событий. Картотека событий представлена в табл. 15.1, а картотека работ в табл. 15.2. Сетевой график отображает последовательность процесса во времени и не является отражением пространственной структуры объекта. Сетевой график представлен в приложении 4.
Трудоемкость разработки этапов ОКР определяется в зависимости от функционального назначения, группы сложности и новизны проектируемых изделий:
<shape id="_x0000_i1309" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image527.wmz» o:><img width=«187» height=«135» src=«dopb146962.zip» v:shapes="_x0000_i1309">, (15.1)
где <shape id="_x0000_i1310" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image529.wmz» o:><img width=«31» height=«31» src=«dopb146963.zip» v:shapes="_x0000_i1310"> — количество графического материала (чертежей) формата А1, 25-30 листов;
<shape id="_x0000_i1311" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image531.wmz» o:><img width=«25» height=«33» src=«dopb146964.zip» v:shapes="_x0000_i1311"> — удельная трудоемкость выполнения конструкции одного чертежа формата А1, 30 час;
<shape id="_x0000_i1312" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image533.wmz» o:><img width=«25» height=«31» src=«dopb146965.zip» v:shapes="_x0000_i1312"> — коэффициент, учитывающий группу сложности электронного устройства и зависит от степени усложнения конструкции;
Таблица 15.1.
Картотека событий.
Номер события
Наименование события
0
задание на диплом получено
1
техническое задание разработано и оформлено
2
техническое задание утверждено
3
расчет и составление сетевого графика выполнено
4
анализ современного состояния в области ЦСЭП проведен
5
методики построения ЦСЭП проанализированы
6
структурная схема ЦСЭП составлена
7
структурная схема ЦСЭП начерчена
8
функциональная схема МПК разработана
9
функциональная схема МПК начерчена
10
принципиальная схема МПК разработана
11
принципиальная схема усилителя разработана
12
принципиальная схема усилителя расчитана
13
принципиальная схема ЦСЭП начерчена
14
печатная плата ЦСЭП разработана
15
печатная плата ЦСЭП начерчена
16
характеристики ЦСЭП исследованы
17
характеристики ЦСЭП начерчены
18
сборочный чертеж ЦСЭП составлен
19
сборочный чертеж начерчен
20
общий вид электронного блока разработан
21
общий вид электронного блока оформлен
22
Технологическая часть выполнена
23
раздел надежности выполнен
24
раздел охраны труда и окружающей среды выполнен
25
затраты на проектирование и изготовление, экономический эффект рассчитаны
26
Пояснительная записка оформлена
27
Документация сдана в ГЭК
Таблица 15.2.
Картотека работ.
Код
Наименование
Продолжительность работы
0-1
разработка технического задания
3
1-2
утверждение технического задания
2
2-3
расчет и составление сетевого графика
1
3-4
анализ современного состояния в области ЦСЭП
1
3-5
анализ методик построения ЦСЭП
2
4-6
фиктивная работа
1
5-6
Составление структурной схемы ЦСЭП
—
6-7
Оформление чертежа структурной схемы
5
6-8
Разработка функциональной схемы МПК
3
8-9
Черчение функциональной схемы МПК
6
7-11
фиктивная работа
4
8-10
Разработка принципиальной схемы МПК
3
6-11
Разработка принципиальной схемы усилителя
2
11-12
расчет принципиальной схемы усилителя
3
11-13
черчение принципиальной схемы ЦСЭП
5
9-13
фиктивная работа
—
10-15
фиктивная работа
—
13-14
фиктивная работа
4
12-14
разработка печатной платы ЦСЭП
3
14-15
оформление печатной платы
4
12-17
Исследование характеристик ЦСЭП
6
17-18
Оформление характеристик ЦСЭП
8
15-21
фиктивная работа
—
18-24
фиктивная работа
5
14-19
составление сборочного чертежа ЦСЭП
2
19-20
черчение сборочного чертежа
8
20-24
фиктивная работа
8
19-21
разработка общего вида электронного блока
12
21-22
оформление общего вида электронного блока
8
22-25
Фиктивная работа
4
21-23
Выполнение технологической части
5
23-25
Фиктивная работа
6
14-24
Расчет надежности
4
6-16
расчет охраны труда и окружающей среды
—
24-25
Оформление организационно-экономической части
—
16-25
Фиктивная работа
8
25-26
Оформление пояснительной записки
8
26-27
сдача документации в ГЭК
15
<shape id="_x0000_i1313" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image535.wmz» o:><img width=«31» height=«27» src=«dopb146966.zip» v:shapes="_x0000_i1313"> — коэффициент снижения трудоемкости, учитывающий заимствование деталей и узлов в проектируемом электронном устройстве, в данной системе 0.6;
<shape id="_x0000_i1314" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image537.wmz» o:><img width=«29» height=«33» src=«dopb146967.zip» v:shapes="_x0000_i1314"> — доля трудоемкости этапа «Разработка рабочей документации» в общей трудоемкости ОКР, принимается 0.6;
<shape id="_x0000_i1315" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«31761.files/image539.wmz» o:><img width=«53» height=«39» src=«dopb146968.zip» v:shapes="_x0000_i1315"> — трудоемкость соответствующего i-го этапа в общей трудоемкости ОКР, % (см. табл. 15.3).
Соотношение трудовых затрат по отдельным этапам ОКР представлены в табл. 15.3.Группу сложности устанавливают в соответствии с техническими параметрами, характеристиками сборочных единиц электронного устройства и нормативами вре-
Таблица 15.3.
N п/п
Стадии ОКР
Трудоемкость, в % к трудоемкости рабочего проекта
1.
Разработка технического задания на проектирование
2.5
2.
Разработка технологического предложения
2.5
3.
Разработка эскизного проекта
15.0
4.
Разработка технического проекта
20.0
5.
Разработка рабочей документации
в том числе:
· изготовление опытного образца и заводские испытания
· разработка конструкторской документации
· государственные испытания опытного образца и корректировка конструкторской документации
30.0
25.0
5.0
Итого
100.0
продолжение
--PAGE_BREAK--
еще рефераты
Еще работы по коммуникациям
Реферат по коммуникациям
Сучасний радіозвязок та його застосування в різних галузях народного господарства та військовій
3 Сентября 2013
Реферат по коммуникациям
Разработка конструкции и технологии изготовления устройства Контроллер напряжения аккумул
3 Сентября 2013
Реферат по коммуникациям
Физико-топологическая модель интегрального биполярного п-р-п-транзистора
3 Сентября 2013
Реферат по коммуникациям
История развития телефона и телефонной связи
3 Сентября 2013