Исходными данными для расчета являются:

- Техническое задание;

- Схема электрическая принципиальная системы.

Данные по надежности элементов приведены в таблице, число паек можно определить, как суммарное число выводов элементов и внешних выводов разрабатываемого блока с учетом того, что монтаж будет выполняться в металлизированные отверстия печатной платы.

Таблица 5.7.1

Интенсивность отказов

С помощью обобщенного эксплуатационного коэффициента К_э, для наземного возимого оборудования, скорректируем величину л_У, учтя тем самым приближенно электрический режим и условия работы элементов:

л_У (н) = л_УК_э = 8,610^-64,5=3910^-6 1/ч.

По формулам для экспоненциального закона надежности подсчитываем другие показатели надежности:

а) наработка блока на отказ

Т₀=1/ л_У (н) = 1/3910^-6 = 27777 часов;

б) Поскольку в задании по курсовому проекту требования по надежности отсутствуют, зададимся реальными требованиями. Зададим время наработки =1000 ч. Тогда вероятность безотказной работы за заданное время наработки

P(t)= e^{- лУ (н )*t^p} = e^{-(8.6*10^-6*1000)}=0.9914

в) гамма-процентная наработка до отказа (при = 95 %)

T=-(Ln(/100)/)=(ln0,99/8.610^-6 ) 11627 ч.

Вывод: разработанная конструкция воольтметра соответствует требованиям надежности. Наработка на отказ составляет 277777 часов.

5.8 Обеспечение требований эргономики и инженерной психологии

При проектировании был выполнен эргономический анализ создаваемой конструкции и предусмотрены такие моменты как:

- расположение органов управления, обеспечивающее удобное положение человека при работе;

- конструкция обеспечивает удобство обслуживания устройства (доступность, степень риска), обеспечивается отличная ремонтопригодность прибора благодаря легкосъемной верхней крышке;

- рука при перемещении органа управления не закрывает шкалу индикатора;

- существует соответствие между перемещением органов управления и вызванными ими эффектами.

Корпус вольтметра имеет форму параллелепипеда, которая является простой и выразительной. Во внешней отделке отсутствуют случайные детали - все то, что нарушает целостность формы.

Элементы крепежа утоплены в стенки корпуса (винты и шурупы с потайной головкой), таким образом, не выступая за границы стенок корпуса и не нарушая его эстетической завершенности.

Элементы управления часами с измерением метеопараметров расположены таким образом, чтобы пользователь мог эффективно управлять устройством, не допуская ошибок. Размеры элементов управления соответствуют физиологическим возможностям среднестатистического человека.

Для каждого элемента, расположенного на передней панели, присутствуют соответствующие надписи, поясняющие его назначение. Цвет маркировки (белый) контрастирует с цветом корпуса, что облегчает ее считывание.

Согласно ГОСТ 24750-81, разработанное устройство соответствует требованиям к композиции и гармонии: устройство построено на основе единых конструктивно-технологичных решений, спроектировано с учетом обеспечения стилевого единства, форма изделия соответствует современным тенденциям формообразования, назначению, конструктивной организации и применяемым материалам, внутренней компоновке функциональных объемов частей и блоков устройства. В объемно-пространственной структуре устройства выражены закономерности построения устройства, присущие их конструктивной схеме. Взаимные переходы и связи объемов, плоскостей и очертаний зарядного устройства подчеркивают целостность композиции.

В результате отработки изделия на эргономичность обеспечена эффективность взаимодействия человека с изделием, снижена утомляемость пользователя, приняты меры к предупреждению его ошибочных действий, в том числе и в аварийных ситуациях.

Используемый дисплей обеспечивает комфортные условия считывания и восприятия информации так же оптимальные параметры для высоты, цвета символа, углового размера изображения, яркости знака согласно ГОСТ Р 50948-2001. Сочетания яркости и контраста изображения, внешней освещенности экрана, углового размера знака и угла наблюдения дисплея соответствуют оптимальным диапазонам согласно ГОСТ Р 50923.

Заключение

В ходе данной работы с помощью современных систем автоматизированного проектирования была разработана конструкция вольтметра. Характеристики устройства отвечают требованиям технического задания. По своим свойствам устройство близко, а в некоторых случаях не уступает аналогам. Элементная база, используемая в приборе, не является дефицитной и дорогостоящей. Материалы, применяемые в конструкции, широко распространены в радиоэлектронной промышленности.

В процессе работы над проектом разработано техническое задание, на основании которого и проектировалось устройство, произведён поиск аналогичных устройств, произведен анализ исходных данных, описан принцип работы устройства, обоснованы и выбраны комплектующие и материалы для проектируемого изделия, компоновочная схема, метод и принцип конструирования. Обоснование выбора комплектующих и материалов конструкции проводились с учетом электрических режимов работы элементов и конструктивного исполнения устройства.

Также были проведены конструкторские расчёты. Расчёт надежности показал, что полученные данные удовлетворяют требованиям технического задания по надёжности, и дополнительных мер по повышению надёжности не требуется. Как показали результаты расчёта теплового режима - тепловой режим разрабатываемого устройства находится в норме, а выбор способа естественного воздушного охлаждения прибора сделан верно и необходимости в дополнительной теплозащите нет. Расчет механической прочности показал, расчет что плата вольтметра будет обладать достаточной усталостной долговечностью при воздействии вибрации.

На плате находится источник питания в виде батареек, которые являются потенциальными источниками электромагнитных полей. плата вольтметра является экранированной, что позволяет исключить проникновение электромагнитных помех. Также исключено появление паразитных связей.

Также были обеспечены нужные требования по эргономике: форма корпуса является простой и удобной в использовании, переключатели и индикатор расположены удобно так же присутствуют все необходимые надписи и подсказки, что обеспечивает простоту и комфортное использование устройства. В результате отработки изделия на эргономичность обеспечена эффективность взаимодействия человека с изделием, снижена утомляемость пользователя, приняты меры к предупреждению его ошибочных действий, в том числе и в аварийных ситуациях.

Для изготовления данного изделия разработана конструкторская документация.

Список использованных источников

1. Цифровые интегральные микросхемы: Справочник/ Богданович М.И., Шалимов В.В. Мн.: Беларусь, 1991. 493 с.: ил.

2. ГОСТ 15150-69 «Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды»

3. Пирогова Е.В. ПЗЗ Проектирование и технология печатных плат: Учебник. М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2005. 560 с.

4. Конструкционные материалы: Справочник / Б.Н. Арзамасов, В.А. Брострем, Н.А. Буше и др. М.: Машиностроение, 1990. 688 с.

5. Конструирование и технология печатных плат / А.Т. Жигалов [и др.]. М.: Высшая школа, 1973. 216 с.

Размещено на Allbest.ru