Размещено на http://www.allbest.ru/

Белорусский Государственный Университет

Информатики и Радиоэлектроники

Факультет Компьютерного проектирования

Кафедра ЭВС

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

на тему:

"РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ БЛОКА

СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЙ ЭВМ"

Разработал:

студент гр.910701

Колосков А.В.

Принял:

Русак И. М.

Минск 2002

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Анализ ТЗ и составление ЧТЗ

Обзор аналогичных разработок

Компоновка изделия и описание разработанной конструкции

3.1 Особенности применяемой элементной базы и материалов

3.2 Разработка конструктивных модулей различных иерархических уровней

3.2.1 Разработка конструкции печатной платы, включая конструкторский и электрический расчеты

3.2.2 Разработка конструкции печатного узла

3.2.3 Разработка конструкции блока

3.3 Выбор и разработка способов монтажа модулей

3.4 Разработка деталей несущих конструкций, видовых и защитных деталей

3.5 Общая компоновка изделия, выбор и обоснование методов

защиты.

Конструкторские расчеты.

4.1 Выбор и обоснование проведения конструкторских расчетов модулей различных уровней.

4.2 Конструкторские расчеты и их анализ.

Расчет конструкции на вибропрочность.

Тепловой расчет при естественной конвекции.

Расчет изделия на энергопотребление.

Расчет массы конструкции.

Расчет конструкции на надежность.

Расчет конструкции на технологичность.

Заключение

Список использованной литературы.

Приложения.

введение

В настоящее время уровень развития электронно-вычислительной техники позволяет применять ЭВМ в различных областях нашей жизни. Поэтому важное значение имеет разработка специализированной аппаратуры, предназначенной для выполнения определенных типов задач. С каждым днем количество ЭВМ данного класса увеличивается, что усиливает конкуренцию между производителями этой аппаратуры. Поэтому повышаются требования к конструкциям в разрабатываемых ЭВМ, что в свою очередь требует повышения уровня подготовки разработчиков данной аппаратуры.

Целью данного курсового проекта является закрепление, углубление и систематизация знаний и конструкторских навыков, полученных при теоретических и специальных схемотехнических, конструкторских и технологических дисциплин, путем выполнения самостоятельной разработки конструкций блока специализированной ЭВМ, определенной в задании к данному проекту. Выполнение данной работы ставит перед собой задачу подготовить студента к дипломному проекту и к последующему самостоятельному решению сложных комплексных конструкторских задач при работе на предприятиях.

блок конструкция модуль вибропрочность конвекция

1. АНАЛИЗ ТЗ И СОСТАВЛЕНИЕ ЧАСТНОГО ТЗ

В данном курсовом проекте необходимо разработать конструкцию блока специализированной ЭВМ. К данному блоку предъявляется ряд требований, каждое из которых определенным образом должно учитываться при разработке конструкции. От выполнения всего комплекса технических требований зависит качество конструкции, которую необходимо разработать. От правильного выбора материалов, деталей, из которых изготовлена наша конструкция, правильного размещения элементов, модулей в блоке, закрепления и объединения зависят важнейшие характеристики конструкции (быстродействие, помехоустойчивость, потребляемая мощность, масса, объем, допустимые условия эксплуатации и т.д.). Рассмотрим эти требования.

По назначению данная аппаратура - бортовая самолетная, т.е. разрабатываемое устройство будет устанавливаться и эксплуатироваться в пилотируемых объектах. На самолетах вычислительная аппаратура, как правило, находится в фюзеляже. При этом на нее могут воздействовать вибрационные нагрузки с частотой до 200 Гц и ускорением до 20 g. Амплитуда колебаний достигает 10 мм. Близость к участку фюзеляжа самолета, содержащего силовую установку (двигатели), увеличивает частоту вибрации до 500 Гц при амплитуде до 4.5 мм. Хвостовая часть самолета подвержена вибрации с частотой до 150 Гц ( амплитуда до 2.5 мм ).

Немаловажную роль оказывает температура окружающей среды. В данном случае она изменяется в пределах от -40 до +60^о С (233 - 333 К). Повышение температуры среды, окружающей конструкцию ЭВМ, связано с повышением температуры атмосферы, а также с выделением теплоты при работе устройства. Из этого следует, что температура внутри блока больше наружной, и это необходимо учитывать при разработке конструкции. Понижение температуры связано только с изменением температуры окружающей среды.

Разрабатываемая конструкция должна эксплуатироваться при относительной влажности до 95 % при температуре 300 К. Влажность - один из наиболее агрессивных воздействующих факторов, проявляющихся при воздействии водяных паров, брызг, капель дождя, содержащихся в атмосфере, образование росы, инея с последующим его оттаиванием.

В процессе транспортирования и эксплуатации устройство подвергается воздействию вибраций, которые представляют собой периодические колебания, возникающие в блоке при контактировании с источником колебаний. Особую опасность представляют вибрации, частота которых близка к собственным частотам узлов и элементам конструкции.

В состав разрабатываемой конструкции блока входит 8 однотипных плат, размещаемых в герметичном корпусе. В соответствии с вариантом задания разрабатываемый блок будет иметь книжную конструкцию с вертикальной осью раскрытия, что обеспечит легкий доступ ко всем элементам изделия, даже в рабочем состоянии. Конструктивная иерархия блока показана на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Конструктивная иерархия разрабатываемого блока.

На уровне 0 находится конструктивно неделимый элемент - интегральная микросхема.

На уровне 1 неделимые элементы объединяются в схемные сочетания, имеющие более сложный функциональный признак, образуя типовой элемент замены. Эти конструктивные элементы не имеют лицевой панели и могут содержать десятки микросхем установленных на общей плате. На этой плате нанесены проводящие дорожки и контактные площадки.

На уровне 2 единицы 1-го уровня электрически и механически объединяются в блок.

Для условий эксплуатации разрабатываемой конструкции немаловажными факторами являются массогабаритные факторы. Заданием определена максимальная масса блока - 4 кг. Это требует применения легких материалов при изготовлении несущих конструкций и миниатюризации других элементов. Габариты специализированной бортовой ЭВА тоже должны быть невелики. Поэтому размеры блока должны минимизироваться, чего можно достигнуть, используя различные приемы и правила компоновки.

Критерием оптимизации для системного подхода является быстродействие. Это означает, что разработанная конструкция должна иметь минимальные длины проводников и линий связи, что достигается при правильной компоновке модулей в блоке, а также при разводке печатных плат.

Эксплуатационные параметры, заданные в условии курсового проекта, определяют диапазон температур, в котором будет работать разрабатываемое устройство: от 233 до 333 К. Это накладывает условия на применяемые микросхемы, другие ЭРЭ, а также на использование материалов, из которых изготавливаются РК. Аналогичным образом необходимо учитывать и другие факторы: относительную влажность (до 95 % при 300 К) и давление (75 кПа).

Как отмечалось выше, немаловажным является анализ вибраций и ударных нагрузок, которые являются неизбежными при эксплуатации разрабатываемой конструкции на борту самолета. Вибрация f = 3 - 5000 Гц с амплитудой до 3 мм и ударные нагрузки до при продолжительности воздействия ударного импульса t_имп = 8 мс не могут остаться без внимания при конструировании. Для нейтрализации их воздействия необходимо разрабатывать усиливающие элементы НК (ребра жесткости, переборки и т.п.), амортизирующие системы и элементы, а также осуществлять дополнительный анализ используемых ЭРЭ и применять более надежные способы механических и электрических соединений.

В соответствии с вышеописанными требованиями разрабатываемую конструкцию можно отнести к 3-й группе по устойчивости к воздействию климатических факторов.

Определим частные технические требования для каждого уровня

1. К микросхемам и конденсаторам предъявляются следующие требования:

- минимальные габариты;

- минимальная рассеиваемая мощность;

- минимальная масса;

- повышенное быстродействие (для микросхем);

- диапазон рабочих температур 233 - 333 K;

- давление 75 кПа;

- вибрации f = 3 - 5000 Гц с амплитудой 3 мм;

- ударной нагрузки до 20 g (t_имп = 8мс);

- обеспечение заданной надежности.

2. К печатным платам предъявляются следующие требования:

- печатная плата должна содержать 5 ИМС ;

- шаг координатной сетки 2.5 мм;

- изготовление по 3-му классу точности;

- вибрации f = 3 - 5000 Гц с амплитудой 3 мм;

- ударной нагрузки до 20 g (t_имп = 8 мс);

- печатная плата должна обеспечивать заданную надежность;

- минимальные размеры и масса.

- давление 75 кПа;

3. К разрабатываемому блоку предъявляются следующие требования:

- минимальные значения габаритных параметров;

- давление 75 кПа;

- вибрации f = 3 - 5000 Гц с амплитудой 3 мм;

- ударной нагрузки до 20 g (t_имп = 8 мс);

- масса не более 4 кг;

- защита от помех (электромагнитное поле);

- защита от воздействия окружающей среды;

- обеспечение технологичности;

- обеспечение ремонтопригодности (веерный тип конструкции).

Блок должен содержать 8 функциональных однотипных модулей.

2. ОБЗОР АНАЛОГИЧНЫХ РАЗРАБОТОК

В настоящее время бортовые ЭВМ по общим характеристикам в основном не отличаются от других видов машин, однако имеют особенности, определяемые спецификой требований предъявляемых к бортовой аппаратуре.

Рассмотрим некоторые конструктивные решения субблоков и блоков не стационарных ЭВМ. На рис. 2.1 показана конструкция субблока крепление, которого осуществляется зажатием в четырех точках при сборке в пакет.

Рис. 2.1.Конструкция субблока с креплением в четырех точках

Пакет плат книжной конструкции изображен на рис. 2.2. Субблоки 4 крепят к корпусу 1 с помощью винтов 7 с использованием распорных втулок 8. Высота распорных втулок должна быть равна высоте упоров 6 и больше высоты микросхем с учетом прогибов и амплитуды колебаний. Крышка 5 обеспечивает плотное взаимное прилегания плат субблоков по опорным поверхностям упоров. Элементы шарнирного устройства 2, 3 исключают возможность соприкосновения субблоков при раскрытии. Внутри блочные соединения могут быть выполнены объемным монтажом или гибким печатным кабелем.

Рис. 2.2. Пакет субблоков книжной конструкции

Конструкция блока, представленная на рис.2.3, обеспечивает условие зажатого края по двум сторонам за счет взаимного прилегания при сборке плат 2 в пакет по накладкам 1 и 3. Накладка 3 имеет петли для шарнирного крепления субблоков в пакете. Пакет с помощью винтов крепится к средней стенке 4, являющейся несущим элементом блока. Двойные шарниры 5 и 6 обеспечивают наилучшее раскрытие при большом числе субблоков.

Конструкция блока с горизонтальной осью раскрытия ячеек приведена на рис. 2.4. Рамка 5 ячеек относительно больших размеров имеет ребро жесткости и четыре шарнира. На каждой рамке установлены по две печатные платы 6 с микросхемами. Ячейки последовательно соединены на шарнирах, образуя раскладывающуюся конструкцию. Две ячейки образуют секцию, которую прикрепляют к каркасу блока 2 невыпадающими винтами. Электрические соединения выполнены объемным монтажом. Каркас имеет переднюю 1 и заднюю 3 панели с разъемом 4.



Рис. 2.3. Блок книжной конструкции с двойными шарнирами

Рис. 2.4. Блок «книжной »конструкции с горизонтальной осью раскрытия

«Створчатая» конструкция блока схематически представленная на рис.2.5. обладает всеми достоинствами «книжной». В ней ячейки 1 устанавливают на 3-х коммутационных платах 2, соединенных шарниром между собой. После настройки каждой из «створок» они «закрываются», образуя блок с высокой плотностью компоновки элементов.

Рис. 2.5. «Створчатая» конструкция блока

В настоящее время особое внимание уделяется повышению надежности аппаратуры данного типа, а также повышению ее быстродействия и помехозащищенности, уменьшения массогабаритных характеристик.

3. КОМПОНОВКА ИЗДЕЛИЯ И ОПИСАНИЕ РАЗРАБОТАННОЙ КОНСТРУКЦИИ.

3.1 Особенности применяемой элементной базы и материалов

Выбор серии ИМС -- один из важнейших этапов разработки ЭВМ, т.к. от правильного выбора зависит, будет ли в конечном итоге разрабатываемая машина отвечать всем требованиям, предъявляемым к ней в техническом задании.

В варианте задания разрабатываемой конструкции приведена схема устройства, реализованная на элементах 155 серии. Проведем сравнение этой серии с другими. Данные об основных параметрах различных серий микросхем приведены в табл. 3.1.

Таблица 3.1

ИС	Параметры	Условия эксплуатации
Серия	Тип логики	Тип корпуса	Максималь- ная мощность потребле- ния Рпот, мВт	Среднее время задержки распростране-ния сигнала, tзд, мкс	Напряже- ние питания, Uп, В	Диапазон рабочих температур, Тр, С	Вибрации	Много- крат-ные удары, g
							f, Гц	g
К131	ТТЛ	201.14-1	260	0.014	5.0	-10+70	5-600	5	15
133	ТТЛ	401.14-1	160	0.03	5.0	-60+125	5-5000	40	150
К155	ТТЛ	239.24-2	100	0.03	5.0	-10+70	5-600	5	15
К555	ТТЛШ	238.16-2	360	0.4	5.0	-10+70	1-600	5	15
1533	ТТЛШ	201.14-9	2	0.005	5.0	-60+125	1-5000	40	1500

Из анализа табл. 3.1, а также данных, приведенных в [1], [2] и [3] можно сделать вывод, что наиболее приемлемым вариантом решения задачи, поставленной в ТЗ, является использование микросхем серии 1533. Функциональный состав данной серии позволяет провести замену серии 155, заданной в задании, без каких-либо изменений в принципиальной схеме устройства. Элементы этой серии обладают рядом преимуществ по сравнению с другими, а также полностью удовлетворяют требованиям по условиям эксплуатации разрабатываемого изделия.

Приведем сравнение электрических параметров серий 155 и 1533 (см. табл. 3.2).

Таблица 3.2

Параметры	Серия ИМС
	155	1533
, мА	-1.6	-0.2
, В	0.8	0.8
, мА	0.04	0.02
, В	2.0	2.0
, мА	16	4
, В	0.4	0.4
, мА	-0.4	-0.4
, В	2.4	2.5
Нагрузочная способность	10	20

Из данной таблицы видно, что микросхемы серии 155 и 1533 совместимы по уровням входных напряжений, что позволяет произвести замену без дополнительных элементов, согласующих работу с внешними устройствами.

Применение микросхем в корпусе типа 201.14-9, показанном на рис. 3.1 (прямоугольный корпус подтипа 2, с 14 выводами, 9-я модификация) позволяет использовать их в следующих условиях (см.[4]):

ь пониженное давление - 1.3*10^-7 кПа;

ь повышенное давление - 0.27 МПа.

ь масса микросхем - 2 г.

ь характеристики надежности:

o интенсивность отказов в течение наработки на отказ не более 0.9*10^-6 1/ч;

o наработка на отказ............................................................50000 ч;

o срок сохраняемости 15 лет при заданной вероятности 95%.

Рис. 3.1. Корпус типа 201.14-9

Материалом для изготовления ПП выберем стеклотекстолит фольгированный СФ-1, толщиной 1 мм. Толщина слоя фольги 35 мкм. Этот материал обладает следующими характеристиками:

плотность..................................................................2.4*10^-4 кг/см;

модуль упругости.....................................................3.3*10⁵ кг/см²;

коэффициент теплопроводности................................0.34 Вт/мС.

3.2 Разработка конструктивных модулей различных иерархических уровней

3.2.1 Разработка конструкции печатной платы

Произведем расчет основных параметров ТЭЗа разрабатываемого блока.

Конструктивно-технологический расчёт печатных плат производится с учётом производственных погрешностей рисунка проводящих элементов, фотошаблонов, базирования, сверления, экспонирования и др. по ОСТ 4ГО. 010.019-81 и ГОСТ 23751-86.

Стороны прямоугольной печатной платы располагают параллельно линиям координатной сетки. Шаг координатной сетки следует выбирать исходя из класса точности по табл. 3.3.

Таблица 3.3

Условное обозначение	Номин. значение основных размеров для класса точности
	1	2	3	4	5
t, мм	0.75	0.45	0.25	0.15	0.10
S, мм	0.75	0.45	0.25	0.15	0.10
b, мм	0.30	0.20	0.10	0.05	0.025
f	0.40	0.40	0.33	0.25	0.20

Примечание: f-отношение номинального значения диаметра наименьшего из металлизированных отверстий к толщине печатной платы или ГПК.

Координатную сетку и начало координат располагают в соответствии с ГОСТ 2.417-78. Для плат одного размера расположение координатной сетки должно быть одинаковым.

Отверстия и элементы проводящего рисунка располагают на печатной плате относительно базы координат. При размещении на печатной плате нескольких рисунков используют только одну базу координат. Базу координат, выбрав таким образом, чтобы исключить наличие отрицательных значений координат Y отверстий, используемых в печатной плате.

Элементы проводящего рисунка располагают от края платы, не металлизированного отверстия (диаметром более 1.5 мм), паза, выреза и т.д. на расстоянии не менее толщины платы с учётом допуска на линейные размеры, для плат толщиной менее 1 мм на расстоянии не менее 1 мм, если это не противоречит электрической прочности.

Диаметры монтажных и переходных отверстий, металлизированных и не металлизированных, должны соответствовать ГОСТ 10317-79. (Под переходным отверстием печатной платы подразумевается отверстие, служащее для соединения проводящих слоев печатной платы ).

Предпочтительные размеры монтажных отверстий выбирают из ряда 0.7; 0.9;1.1; 1.3; 1.5 мм, а переходных отверстия из ряда 0.7; 0.9; 1.1 мм.

Номинальные значения диаметра монтажного отверстия:

, (3.1)

где - максимальное значение диаметра вывода навесного элемента, устанавливаемого на печатную плату (для проектируемой ПП оно определяется значением диаметра вывода микросхем =0.5);

- разность между минимальным значением диаметра отверстия и максимальным значением диаметра вывода устанавливаемого элемента (величину r рекомендуется выбирать в зависимости от допусков на диаметры выводов устанавливаемых элементов и их расположения на корпусе);

- нижнее предельное отклонение номинального значения диаметра отверстия.

Диаметры монтажных отверстий выбирают так, чтобы разность между минимальным значением диаметра вывода устанавливаемого элемента была в пределах 0.1...0.4 мм. Определим для проектируемой ПП =0.1

Предельные отклонения размеров диаметров монтажных и переходных отверстий устанавливают в соответствии с табл. 3.4.

Таблица 3.4

Диаметр отверстия	Наличие металлизации	Предельное отклонение диаметра d, мм для класса точности
		1	2	3	4	5
До 1 мм	Без металлизации	0.10	0.10	0.05	0.05	0.05 (0.025)
	С металлизацией без оплавл.	+0.05; -0.15	+0.05; -0.15	+0; -0.10	+0; -0.10	+0; -0.10 (+0; -0.075)
	С металлизацией и оплавл.	+0.05; -0.18	+0.05; -0.18	+0; -0.13	+0; -0.13	+0; -0.10 (+0; -0.13)
Свыше 1 мм	Без металлизации	0.15	0.15	0.10	0.10	0.10 (0.025)
	С металлизацией без оплавл.	+0.10; -0.20	+0.10; -0.20	+0.05; -0.15	+0.05; -0.15	+0.05; -0.15
	С металлизацией и оплавл.	+0.10; -0.23	+0.10; -0.23	+0.05; -0.18	+0.05; -0.18	+0.05; -0.18

В соответствии с табл. 3.4 выберем = 0.05. Подставив данные в (3.1) получим:

(мм)

Номинальное значение ширины проводника t в миллиметрах рассчитывается по формуле:

, (3.2)

где - минимально допустимая ширина проводника (для рассчитываемой ПП =0.25мм);

- нижнее предельное отклонение ширины проводника.

Предельное отклонение ширины проводника от номинального значения устанавливают в соответствии с табл. 3.5.

Таблица 3.5

Наличие металлического покрытия	Класс точности
	1	2	3	4	5
Без покрытия	0.15	0.10	0.05	0.03	+0 -0.03
С покрытием	+0.25; -0.20	+0.15; -0.10	0.10	0.05	0.03

В соответствии с (3.2) и табл. 3.5 получим =0.25+0.05=0.30(мм).

Номинальное значение расстояния между соседними элементами проводящего рисунка S в миллиметрах определяют по формуле:

, (3.3)

где - минимально допустимое расстояние между соседними элементами проводящего рисунка;

- верхнее предельное отклонение ширины проводника.

Минимально допустимое расстояние между соседними элементами проводящего рисунка выбирают из расчета обеспечения электрической прочности изоляции в соответствии с ОСТ 4Г0. 010.019-81 или по ГОСТ 23751-86.

Для нашей ПП =0.25+0.05=0.30(мм.)

Диаметральное значение позиционного допуска расположения проводника относительно номинального Т1 выбирают по табл. 3.6.

Таблица 3.6

Вид плат	Класс точности
	1	2	3	4	5
ОПП; ДПП; ГПК; МПП (наружный слой)	0.20	0.10	0.05	0.03	0.02
МПП (внутренний слой)	0.3	0.15	0.10	0.08	0.05

Выберем =0.05 мм.

Центры монтажных и переходных отверстий на печатной плате располагают в соответствии с ГОСТ 10317-79.

Диаметральное значение позиционного допуска расположения центров отверстий относительно ном-го положения узла координатной сетки выбирают по табл. 3.7.

Таблица 3.7

Размер печатной платы по большей стороне, мм	Класс точности
	1	2	3	4	5
L 180	0.20	0.15	0.08	0.05	0.05
180< L 360	0.25	0.20	0.10	0.08	0.08
L > 360	0.30	0.25	0.15	0.10	0.10

Так как длина рассчитываемой платы менее 180мм, то =0.08мм.

Предельное отклонение значения номинального расстояния между центрами отверстий печатной платы определяют как полу сумму позиционных допусков расположения центров этих отверстий.

Диаметральное значение позиционного допуска расположения контактных площадок относительно его номинального положения выбирают по табл.3.8.

Таблица 3.8

Вид платы	Размер ПП по большей стороне, мм	Класс точности
		1	2	3	4	5
ОПП; ДПП; ГПК; МПП (наружный слой)	L 180	0.35	0.25	0.15	0.10	0.05
	180< L 360	0.40	0.30	0.20	0.15	0.08
	L > 360	0.45	0.35	0.25	0.20	0.15
МПП (внутренний слой)	L 180	0.40	0.30	0.20	0.15	0.10
	180< L 360	0.45	0.35	0.25	0.20	0.15
	L > 360	0.50	0.40	0.30	0.25	0.20

В нашем случае =0.15 мм.

Расчёт минимального диаметра контактной площадки (рис. 3.3) производят по формуле:

, (3.4)

где - верхнее предельное отклонение диаметра отверстия;

- глубина подтравливания диэлектрика для многослойных печатных плат (принимается равной 0.03 мм).

В соответствии с (3.4) найдем :

(мм)

Расчет минимального расстояния для прокладки n-го количества проводников между двумя отверстиями с контактными площадками диаметрами и (рис. 3.4) производят по формуле:

Рис. 3.3. Положение контактной площадки

, (3.5)

где - количество проводников;

--допуск, который учитывается только при >0. ( Т1=0,05 )

Подставив данные, полученные ранее, в (3.5) определим минимальное расстояние, необходимое для прокладки одного печатного проводника между двумя контактными площадками:

l=(1.39+1.39)/2+0.3+0.3(1+1)+0.05=2.34 (мм)

Из полученного результата можно сделать вывод о возможности прокладывания проводника между выводами одной ИМС, так как полученное l меньше чем максимально допустимое расстояние.

Рис. 3.4. Элементы печатного монтажа

Центры монтажных отверстий под неформируемые выводы многовыводных элементов, межцентровые расстояния которых не кратны шагу координатной сетки, следует располагать таких образом, чтобы в узле координатной сетки находился центр по крайней мере одного из монтажных отверстий, остальные выводы располагаются в соответствии с требованиями конструкции устанавливаемого элемента.

Взаимное расположение монтажных отверстий под выводы навесных элементов должно соответствовать ОСТ 4Г0.010.030, ОСТ 4Г0.091.124, ОСТ 4Г0.010.030, ОСТ 4Г0.070.010. Размеры и конфигурацию крепежных и других конструкционных отверстий, например, для корпуса навесных элементов, выбирают по ГОСТ 11284-75 в зависимости от требований конструкции устанавливаемого элемента. Не рекомендуется использовать более трех различных диаметров монтажных отверстий. Все отверстия на печатной плате выполняют без зенковок. Допускается у металлизированных отверстий печатных плат притупление острых кромок и частичное затягивание фольги в не металлизированные отверстия. При расчете диаметра контактной площадки наличие притупления кромок не учитывается.

Отверстия, подвергшиеся металлизации (переходные и монтажные), имеют диаметр не менее одной трети толщины монтажной платы, если последняя не менее 0.1 мм.

Диаметр монтажных отверстий после металлизации приближенно можно оценить по формуле:

(3.6)

при этом диаметр сверления отверстия под металлизацию:

(3.7)

Применив приведенные выше формулы к расчету разрабатываемой ПП получим:

=0.5+0.2 =0.7(мм);

=0.7+0.1=0.8(мм).

Металлизированные отверстия должны иметь контактные площадки с двух сторон печатной платы. На внутренних слоях многослойной печатной платы контактные площадки должны быть у тех отверстий, которые связаны электрически с проводящим рисунком данного слоя.

Неметаллизированные монтажные отверстия следует располагать в зоне контактной площадки. Допускается расположение контактной площадки рядом с не металлизированным отверстием. При этом формула (3.5) примет вид:

, (3.8)

где и - диаметры зон вокруг отверстий, свободных от проводящего рисунка.

Диаметр зоны

(3.9)

Диаметр переходного отверстия рассчитаем по следующей формуле:

, (3.10)

где - показатель класса точности (см. табл. 3.3 );

- толщина печатной платы (для нашего случая =1мм).

Таким образом 0.33 мм. Примем равным 0.5 мм.

Ширина шин питания и земли определяется по следующей формуле:

, (3.11)

где - мощность, потребляемая ИМС (=0.036 Вт);

- удельное объемное электрическое сопротивление проводника (для медного проводника, полученного химико-гальваническим методом =0.02-0.05 Ом мм²/м);

- подводимый номинал напряжения (=5В);

- число ИМС по оси Y (=2);

- число ИМС по оси X (=3);

- толщина проводника (=0.035мм);

l_г, l_в - шаг установки ИМС по оси X и оси Y соответственно (l_г=0.0175м, l_в=0.06м).

Таким образом

(мм)

Примем равным 1.6 мм.

Контактные площадки могут иметь произвольную форму. Предпочтительной является круглая форма. Контактная площадка, предназначенная под установку первого вывода многовыводного элемента, должна иметь форму, отличную от остальных. Контактную площадку не металлизированного монтажного отверстия, рассчитанную по формуле (3.4) следует развивать в свободную сторону с таким расчетом, чтобы ее площадь без учета площади отверстия для 1-го и 2-го классов была не менее 2.5 мм², для 3-го и 4-го классов-- не менее 1.6 мм². Контактные площадки на проводниках и экранах следует выполнять в соответствии с рис. 3.3.

Контактные площадки для автоматического контроля и диагностики следует выполнять круглой формы диаметром не менее 2 мм и располагать в узлах координатной сетки с шагом 2.5 мм в свободных местах в шахматном порядке так чтобы расстояние между центрами контактных площадок, лежащих на одной линии координатной сетки, было кратно 5, а расстояние между центрами контактных площадок, лежащих на соседних линиях координатной сетки, кратно 2.5.

Минимальный диаметр контактной площадки рассчитывают по формуле (3).Числовые значения диаметров контактных площадок для рекомендуемого ряда отверстий даны в ОСТ 4.010.019-81. Для нашего случая выберем D=1.6 мм. Ширину проводников и расстояние между элементами проводящего рисунка определяют в зависимости от электрических, конструктивных и технологических требований. Номинальные значения основных пара метров рисунка печатной платы в узком месте для каждого класса точности приведены в табл. 1 для свободного места значения этих параметров должны быть в 2 раза большими. Печатные проводники рекомендуется выполнять одинаковой ширины по нормам для свободного места на всём их протяжении. Сужать проводники до минимального значения следует только в узком месте на возможности меньшей длины. Проводники шириной более 3 мм, расположенные на печатной плате со стороны пайки и на внутренних слоях многослойной печатной платы, в соответствии с рекомендациями для конструирования экрана (ГОСТ 23751-86).

Проводники располагают равномерно по полной площади печатной платы с учётом следующих требований:

- параллельно линии координатной сетки или под углом, кратным 15 град.;

- параллельно направлению движения волны припоя или под углом к нему 30 град. со стороны пайки, если проводящий рисунок не покрывают защитной маской;

- во взаимно перпендикулярных направлениях на соседних проводящих слоях печатной платы;

- перпендикулярно касательной к контуру контактной площадки.

Минимальное расстояние для прохождения проводника в узком месте рассчитывают по формуле (3.5). Числовые значения минимальных расстояний для прокладывания одного проводника в узком месте даны в приложении ОСТ 4.010.019-81.

Концевые печатные контакты располагают на краю печатной платы. Размеры контактных площадок и их расположение определяют из технических условий на гребенчатый соединитель. На торце печатной платы со стороны печатных контактов снимают фаску 0.3х45град.

Все печатные контакты на плате должны иметь износоустойчивое покрытие, которое указывают на чертеже.

В результате проведенного расчета были получены следующие данные:

- номинальное значение монтажного отверстия d=0.65 мм;

- номинальное значение переходного отверстия d_по=0.5 мм;

- номинальное значение ширины печатного проводника t=0.3 мм;

- расстояние между соседними элементами проводящего рисунка S=0.3 мм;

- минимальный диаметр контактной площадки D=1.391.4 мм;

- ширина шин питания и земли t_пз=1.6 мм.

Рассчитаем ориентировочное сопротивление печатного проводника:

, (3.12)

где =0.02-0.05 - удельное объемное электрическое сопротивление проводника (для медного проводника, полученного химико-гальваническим методом);

=0.22 м - длина проводника;

- ширина проводника, мм;

- толщина фольги.

(Ом)

Максимально допустимый ток в печатном проводнике рассчитываем по формуле:

, (3.13)

где =15-20 А/мм² - допустимая плотность тока для химико-гальванического метода.

(мА)

Падение напряжения на печатном проводнике:

(3.14)

Подставив значения в (3.14), получаем:

(В)

Для потенциальных проводников должно выполняться следующее требование к сечению:

, (3.15)

где ;

- мощность, потребляемая ИМС;

- напряжение питания ИМС.

Проведем проверочный расчет помехоустойчивости платы, который заключается в определении длины проводников в зависимости от учета:

а) только емкостной паразитной связи параллельно расположенных соседних проводников:

, (3.16)

где -допустимая паразитная емкость между двумя соседними проводниками;

- погонная емкость.

Из формулы (3.16) получаем, что мм.

б) только индуктивной паразитной связи:

, (3.17)

где - значение помехоустойчивости микросхем;

- напряжение логического нуля (=0.4 В);

- среднее время задержки;

- коэффициент запаса (=0.5-1);

- перепад тока в цепи питания при переключении ИМС.

ИЗ формулы (3.17) получаем:

(м)

в) одновременного действия емкостной и индуктивной паразитной связи:

(3.18)

Из (3.18) следует, что:

(м)

3.2.2 Разработка конструкции печатного узла

Конструкцию печатного узла можно представить в виде ячейки. Основа ячейки -- прямоугольная ПП, на поле которой крепят все необходимые детали -- микросхема, разъемы, ручку, фиксаторы, ключ, контрольные гнезда и др.

Поле ПП можно разделить на 2 участка: основной-- для монтажа микросхем, вспомогательный-- для монтажа остальных конструктивных элементов. Вспомогательный участок, располагающийся по краям вдоль контура платы, в свою очередь делят на подучастки: А, Б, В1 и В2 (рис. 3.5.).

Основной участок условно делят на зоны, в каждой из которых находится посадочное место под одну микросхему. Координаты зоны задают числами, а также буквами латинского алфавита.

Вспомогательный подучасток А предназначен для размещения на нем разъема. Размер l_А определяется посадочным местом разъема и должен быть не менее (l_p+2.5) мм. Так как мы не будем использовать разъем, а для объединения ячеек будем использовать плоский кабель то на подучастке А расположим в 2 ряда монтажные отверстия с интервалом между ними 2.5 мм в которые будут впаяны провода кабеля. Размер вспомогательного поля А выберем равным 15 мм.

Рис. 3.5. Схема разбиения поля ячейки на участки и зоны

Вспомогательный подучасток Б предназначен для размещения на нем контрольных гнезд, ручек, съемников и т.д. Так как в конструкции нашей ячейки не будет ни контрольных гнезд, ни ручек, никаких других элементов, то размер данного поля будет следующим: l_Б=5 мм.

На вспомогательных участках В1 и В2 размещается маркировка ячейки, штампы ОТК и заказчика, вспомогательные надписи и т.д. Размер этих участков не должен быть менее 2.5 и более 10 мм. Исходя из этих условий выбираем следующую ширину этих участков: l_в1=l_в2=5 мм.

Для определения линейных (габаритных) размеров L_x и L_y ПП , необходимо знать шаг расположения микросхем по обеим координатам, а также размер посадочного места микросхемы. Размер посадочного места ИМС выбранной нами серии составляет следующую величину: =7.519.5 мм.

Выберем следующий шаг расположения ИМС на поле ПП : =45 мм, =35 мм.

Зная величину посадочного места ИМС, шаг расположения микросхем по осям Х и У, размеры вспомогательного и основного участка, а также число рядов и столбцов мы можем рассчитать габаритные размеры ПП по следующим формулам:

, (3.19)

, (3.20)

где , - число столбцов и строк на ПП;

, - размер посадочного места по оси x и y соответственно.

Подставив данные в формулы (3.19) и (3.20) получим следующие габаритные размеры ПП:

(мм)

(мм)

Согласно ОСТ4.010.020-83, ограничивающего ГОСТ 10317-79 выбираем следующие размеры ПП:

 (мм)

(мм)

В данной конструкции ячейки вместо разъема для межъячеечного объединения будет использоваться соединение плоским кабелем. Для увеличения механической прочности, а также в качестве теплоотводящего основания ячейки используем рамку (каркас) из легкого сплава.

Маркировка печатной платы должна быть произведена на вспомогательных полях В1 и В2

3.2.3 Разработка конструкции блока

В данном пункте пояснительной записки необходимо разработать конструкцию блока, объединяющего 8 ячеек.

Блок предназначен для электрического и механического объединения ячеек.

Главными задачами разработки блока являются:

- выбор рационального варианта компоновки ячеек в блоки;

- обеспечение минимальной длины, массы и габаритов электрической коммутации;

- обеспечение нормальных тепловых режимов;

- защита от воздействий внешней среды;

- снижение материалоемкости и стоимости.

Итак, рассмотрим конструкцию блока.

Для выбора разъема устанавливаемого на задней панели блока необходимо оценить количество контактов выходящих из блока. Число таких контактов можно оценить по следующей формуле:

, (3.21)

где =3.6, =0.65;

- число логических элементов в блоке.

, (3.22)

где - число ячеек, входящих в блок;

- число логических элементов на одной ячейке.

Подставив все данные в формулу (3.14) получим следующий результат:

Исходя из полученного числа контактов, можно выбрать разъем ГРПМ2-90Ш, установленных на задней панели блока.

3.3 Выбор и разработка способов монтажа модулей

Процессы монтажа ячеек и блоков любой аппаратуры по существу являются завершающими. Сущность их состоит в сборке функциональных узлов на уровне ячеек, соединение их между собой и отдельными компонентами, входящими в состав блока. И, наконец, установка в общий корпус, который герметизируется.

При выполнении межъячеечной коммутации в блоках книжной конструкции в основном применяются: проводной монтаж с помощью гибкой резиновой матрицы; монтаж с помощью гибких печатных шлейфов; монтаж плоскими кабелями.

При значительных вибрациях применение гибкой резиновой матрицы не рекомендуется, так как снижается жесткость конструкции.

Пайку также производят припоем ПОС-61 ГОСТ 21931-76. Перед пайкой все паяемые поверхности необходимо покрыть флюсом ФПЭТРМ 1109.001-74.

Далее ДПП с расположенными на ней ИМС закрепляют на металлической рамке с помощью винтовых соединений.

При выполнении межъячеечной коммутации прибегнем, как уже было сказано выше, к способу соединения плоским кабелем. Это существенно облегчит задачу сборки, наладки, ремонта и эксплуатации. Данный способ также позволит более рационально использовать объем, габариты и массу изделия, сократить расходы на монтаж, обеспечить неплохую механическую прочность.

Объединительным элементом блока для электрического межъячеечного монтажа служит объединительная ПП устанавливаемая на шасси. Ее выходы соединяются с помощью описанного способа (плоский кабель) с внешними разъемами.

3.4 Разработка деталей несущих конструкций, видовых и защитных деталей изделия

В данном пункте расчетно-пояснительной записки необходимо произвести разработку основных деталей несущих конструкций, а также видовых и защитных деталей.

Основной деталью блока является шасси, на котором крепятся все остальные элементы блока: плата коммутационная вместе с ТЭЗ, лицевая панель, направляющие.

Шасси представляет собой литую конструкцию сложной формы. Шасси имеет горизонтально ориентированные боковые поля для соединения со стойкой.

Направляющие в конструкции блока необходимы для быстрого и удобного сочленения ТЭЗ с ответной частью соединителя без заклинивания, зажима или перекоса, поддерживания платы при ударах и вибрациях. Для помещения или перемещения платы в направляющих по краям платы предусматривают свободную зону от печатного монтажа шириной 2-3мм. длина направляющих зависит от длины печатной платы, направляющие могут быть полями и индивидуальными. В нашем случае применим индивидуальные направляющие. Для доступа воздуха направляющие расположены попарно с промежутками.

Элементы фиксации и крепления ТЭЗ в блоках должны исключать возможность выпадения их при эксплуатации.

Все элементы несущей конструкции изготавливаются с использованием штамповки, вырубки, литья под давлением.

Для защиты от коррозии и придания эстетичного внешнего вида будем использовать эмаль МЛ-163М. Она может применяться во всех климатических зонах.

3.5 Общая компоновка изделия, выбор и обоснование методов защиты конструкции

Общая компоновка изделия является завершающим этапом разработки блока. Все элементы блока объединяются между собой различными видами соединений.

Блок предназначен для эксплуатации на борту самолета и представляет собой книжную конструкцию. Так в ТЗ указывается герметизация блока, то нужно произвести герметизацию.

Определение видов покрытия осуществляется по ОСТ 4010.013-81,ГОСТ 9.008-82, ГОСТ 9.402-80, ГОСТ 9.032-74.

Сплавы олова и свинца предназначены для припоев характеризующихся средней коррозионной стойкостью и их следует покрыть лаком УР-231, который способен выдерживать температуру -60 - +120 ^оС. Он предназначен для защиты изделий из металла и пластмасс. Этим лаком следует покрыть нашу печатную плату.

Предварительный расчет на вибростойкость показал, что блок способен выдерживать вибрации в диапазоне от 3 до 5000 Гц.

Электрическая защита блока может осуществляться по двум направлениям:

заземление элементов из металла следует проводить по ОСТ 4.ГО.773.000 и по ОСТ 4.ГО.483.000. Заземление ячеек следует выполнять последовательным способом.

экранирование в данном блоке можно не предусматривать, т.к. блок не будет подвержен влиянию электромагнитных полей.

4. КОНСТРУКТОРСКИЕ РАСЧЕТЫ И ОЦЕНКА КАЧЕСТВА РАЗРАБОТАННОЙ КОНСТРУКЦИИ

4.1 Выбор и обоснование проведения конструкторских расчетов модулей различных уровней конструктивной иерархии

Выбор конструкторских расчетов прежде всего связан с ТЗ, в котором оговорены конструктивно-технологические и эксплуатационные характеристики разрабатываемого устройства.

Нормальный тепловой режим -- один из обязательных параметров РЭА. Тепловой режим отдельного элемента считается нормальным, если соблюдаются два условия: температура элемента (или окружающей элемент среды) находится в пределах, определенных ТУ на него, независимо от изменения окружающей аппаратуру среды; температура элемента должна быть такова, чтобы обеспечивалась его работа с заданной надежностью. Электрорадиоэлементы и электрорадиоматериалы могут нормально выполнять свои функции лишь в заданном диапазоне температур. Причина этого в различных физических и химических процессах, которые при повышении (понижении) температуры либо развиваются лавинообразно, либо приводят к усиленному старению материала. Поэтому необходимо произвести тепловой расчет блока.

В ТЗ также оговорено, что аппаратура подвергается воздействию вибраций, что вызывает механические нагрузки и приводит к разрушению конструктивных элементов. Изменение параметров сигналов более допустимых значений приведет к отказам в работе аппаратуры, потере вибро или удароустойчивости. Поэтому необходимо оценить собственную частоту колебания ПП и провести расчет на вибропрочность разрабатываемого изделия.

Также в ТЗ оговорена максимальная масса разрабатываемого блока - габариты конструкции являются параметрами минимизации. Поэтому необходимо оценить массу изделия в целом.

Необходимым условием нормального функционирования устройства является помехоустойчивость. Поэтому надо произвести расчет помехоустойчивости.

И, наконец, необходимо оценить надежность блока, так как она является одним из основных параметров любого устройства и зависит как от надежности используемой элементной базы, так и от принятых схемотехнических и конструкторских решений.

4.2 Конструкторские расчеты и их анализ

В данной части курсового проекта произведем необходимые расчеты, относящиеся к качеству изделия, и осуществим их краткий анализ.

4.2.1 Расчет конструкции на вибропрочность

Расчет на вибропрочность проводится путем расчета собственной частоты колебаний платы, условно заменяя ее реальную конструкцию балочной схемой. Плата представляется в виде прямоугольной пластины с соответствующим способом закрепления.

Частота собственных колебаний прямоугольной пластины находится по формуле:

, (4.1)

где - длина пластины, см;

- толщина пластины, см;

- частотная постоянная, зависит от вида закрепления пластины и отношения сторон пластины (=56);

- поправочный коэффициент на материал (=0.54);

- поправочный коэффициент веса элементов (=0.71).

Значения коэффициентов и постоянных берутся из [9].

Рассчитываем частоту пластины:

Гц

Данная частота не удовлетворяет условию вибропрочности, так как незначительно отличается от диапазона частот вибрации. Это вынуждает нас установить на плату два ребра жесткости. Ребра изготовим из высокопрочного алюминиевого сплава с модулем упругости Е₁=0.710⁷ Н/см². Модуль упругости печатной платы примем равный Е₂=1.310⁶ Н/см². Жесткость микросхем в данном случае не учитываем. Габариты ребер жесткости: параллелограмм 5055 мм. Масса одного ребра 3.4 г. Масса платы составляет 25,6 г, а масса микросхем, размещенных на плате 10 г. Таким образом, суммарный вес платы будет составлять 42.4 г. Первоначально рассчитаем цилиндрическую жесткость пластины:

, (4.2)

где - модуль нормальной упругости, Н/см²;

- коэффициент Пуассона.

Подставив значения в формулу (4.2), получаем:

По данной формуле можно рассчитать и жесткость ребра:



Общая жесткость находится, как алгебраическая сумма всех жестокостей:

(4.3)

Из формулы (4.3) получаем:

Затем необходимо определить массу единицы площади пластины. Масса единицы площади пластины определяется по формуле:

, (4.4)

где - вес пластины, Н;

- ширина пластины, см;

- ускорение свободного падения, см/с².

Из (4.4) получаем:

Для нашего способа закрепления необходимо определить коэффициент закрепления:

 , (4.5)

где .

Из формулы (4.5) получаем:

Таким образом на основании рассчитанных параметров и, используя методику, изложенную в [9], мы можем рассчитать нижнюю границу собственной частоты прямоугольной пластины:

(4.6)

Из (4.6) получаем:

Гц

Таким образом мы получили собственную частоту гораздо большую, чем частота вибраций, обусловленная ТЗ. В результате расчета получили плату, устойчивую к вибрациям.

4.2.2 Расчет теплового режима

В данном подразделе необходимо произвести расчет температуры внутри блока для оценки работоспособности блока при максимальной температуре окружающей среды 333 К, и выбора способа охлаждения.

Способ охлаждения изделия ЭВА выбирается по графику на рис. 4.1. За основной показатель, определяющий области целесообразного применения способа охлаждения принимается плотность теплового потока.

Рис.4.1. Рекомендации по выбору способа охлаждения, проходящего через поверхность теплообмена

Из графика: 1 - естественное воздушное охлаждение;

2 - естественное или принудительное охлаждение;

3 - принудительное охлаждение.

, (4.7)

где - суммарная мощность , рассеиваемая с поверхности теплообмена;

- коэффициент, учитывающий давление воздуха (при атмосферном давлении =1);

- условная величина поверхности теплообмена, которая рассчитывается по формуле (4.8):

, (4.8)

где и - горизонтальный размер изделия ЭВА;

- вертикальный размер изделия ЭВА;

- коэффициент заполнения, который рассчитывается по формуле (4.9):

, (4.9)

где - объем - го элемента;

- число элементов в блоке ЭВА;

- объем, занимаемый изделием.

Из (4.8) получаем:

м²

Подставив все значения в формулу (4.7), получаем:

Вт/м²

Вторым показателем может служить минимально допустимый перегрев элементов:

, (4.10)

где - допустимая температура корпуса наименее теплостойкого элемента в блоке;

- температура окружающей среды.

К

Таким образом, сопоставив наши расчетные величины и график, получаем, в изделии можно использовать естественное воздушное охлаждение.

Для таких расчетов можно также применять автоматизированные средства вычисления, а именно различные программные продукты и прикладные программы.

4.2.3 Расчет изделия на энергопотребление

В данном подразделе необходимо рассчитать энергопотребление разрабатываемой конструкции для оценки его по данному параметру.

В разрабатываемой конструкции применяются микросхемы серии 1533. Данная серия микросхем относится к микросхемам с малой потребляемой мощностью. Потребляемая мощность данной серии составляет 2 мВт. Каждая плата содержит по пять таких микросхем. Следовательно, плата потребляет мощность 10 мВт. Разрабатываемое изделие содержит восемь однотипных модулей, поэтому энергопотребление блока составляет 0.08 Вт.

Если бы в изделии применялись бы микросхемы серии 1564, то потребляемая мощность блока была бы намного меньше. Но с другой стороны серия 1564 обладает меньшим быстродействием, чем серия 1533, что является важным при использовании в бортовой самолетной аппаратуре.

Таким образом, разрабатываемое изделие потребляет сравнительно небольшую мощность, но при этом сохраняя высокое быстродействие.

4.2.4 Расчет массы конструкции

Расчет массы конструкции необходим для определения предельной массы изделия.

Масса конструкции может быть найдена по следующей формуле:

, (4.11)

Масса платы составляет 74.17 грамма, масса разъема составляет 95 грамм. Таким образом, нам необходимо лишь вычислить массу корпуса. Это можно выполнить, используя формулу:

, (4.12)

где - объем предмета;

- плотность вещества.

Таким образом, используя данные о блоке и толщине его стенок, можно вычислить его массу.

Имеем габариты блока 121212 см.

Толщина стенок 3 мм. При расчете, чтобы не учитывать неоднородное распределение массы по блоку можно принять его в виде простого тела. Корпус изготавливается из железа. Плотность железа 7.8 г/см³.

В результате расчетов получаем вес корпуса:

г

К весу блока необходимо добавить вес разъема, а также вес монтажных проводов, плоского кабеля, вес соединительных винтов. Вес всего этого составляет 300 г. В результате полный вес блока составит:

 г

Таким образом, получен вес конструкции 3058 г, который значительно меньше допустимого веса блока. Следовательно, конструкция удовлетворяет требованию по массе.

4.2.5 Расчет конструкции на надежность

В данном подразделе производится расчет надежности блока, определяется время наработки на отказ.

Расчет проведем с помощью ЭВМ и программного обеспечения. Источником исходных данных будет служить принципиальная схема.

Исходные данные:

число микросхем 40

число разъемов 1

число соединений пайкой 600

время непрерывной работы 16

Расчет надежности произведен при помощи программы Design на ЭВМ.

Результаты расчета приведены в приложении.

Бортовая аппаратура предусматривается для работы до 16 часов с высокой вероятностью безотказностью работы. Разработанный блок имеет время наработки на отказ 26600 час, и вероятность безотказной работы 0.99398 при времени непрерывной работы 16 часов, что является не высоким показателем.

Для повышения надежности блока можно уменьшить время эксплуатации или использовать резервирование, что приведет к увеличению массы и стоимости.

4.2.6 Расчет конструкции на технологичность

Необходимо рассчитать технологичность конструкции.

Исходные данные:

Общее число ИМС и МСБ в изделии 40

Общее число ЭРЭ в изделии 40

Количество монтажных соединений осуществляемых автоматически 600

Коэффициент применяемости деталей:

К_п.д.=1- N_т.ор/N_т,(4.13)

где N_т.ор - число типоразмеров оригинальных деталей в изделии;

N_т.- общее число типоразмеров деталей в изделии без учета нормализованного крепежа.

Коэффициент применяемости электро-радиоэлементов (ЭРЭ):

К_п.эрэ = 1-N_{т.ор.эрэ}/N_т.эрэ, (4.14)

где N_{т.ор.зрэ} - число типоразмеров оригинальных ЭРЭ в изделии;

N_т.эрэ - общее число типоразмеров ЭРЭ в изделии.

К оригинальным относятся составные части (детали, узлы, ЭРЭ), разрабатываемые и изготовляемые впервые как самим предприятием-разработчиком, так и в порядке кооперирования с другими предприятиями.

Коэффициент применяемости узлов:

К_п.д.= 1-N_т.ор.у/N_т.у, (4.15)

где N_т.ор.у - число типоразмеров оригинальных ЭРЭ в изделии;

N_т.у - общее число типоразмеров узлов в изделии.

Коэффициент повторяемости деталей и узлов:

К_пов.д.у = 1-(N_т+N_т.у)/(N_о-N_у), (4.16)