Разработка конструкции ИВЭ с частотно-импульсным регулированием, предназначенного для работы в составе блока приема-передатчика спутниковой связи

Л=i. (55)

Среднее время наработки на отказ определяется как:

Тср=. (56)

По таблицам / 3. 1 / определяем значения коэффициентов k1=1, 04; k2=1, 03; k3=2, 5; k4=1, 14. ai (Тi, кнi) определяем по /3/.

Составим сводную таблицу данных

Таблица 3. 1

Интенсивность отказов элементов ИВЭ

элементы	л0i · 106, 1/ч	Тi, єC	кн	ai (Тi, kнi)	Ni	лi · 106, 1/ч	лiNi · 106,
1	2	3	4	5	6	7	8
Микросхемы	0, 013	50	0, 7	0, 61	12	0, 024	0, 29
Транзисторы	0, 5	60	0, 7	0, 61	13	0, 93	12, 1
Диоды	0, 2	50	0, 7	0, 91	58	0, 56	32, 23
Конденсаторы керамические	0, 15	43	0, 1	0, 36	58	0, 16	9, 56
Конденсаторы электролитические	0, 035	43	0, 2	0, 42	43	0, 045	1, 93
Сопротивления Постоянные	0, 03	43	0, 5	0, 68	84	0, 062	5, 23
Сопротивления Переменные	0, 186	43	0, 5	0, 68	3	0, 39	1, 16
Трансформаторы	0, 15	50	0, 7	0, 91	2	0, 42	0, 83
Дроссели	0, 34	50	0, 7	0, 91	24	0, 94	22, 67
Разъемы	0, 175	35	-	-	5	0, 53	2, 67
Оптроны	0, 67	43	0, 7	0, 61	10	1, 25	12, 48
Провода соединительные	0, 015	43	-	-	54	0, 046	2, 47
Корпус блока	0, 03	70	-	-	1	0, 092	0, 092
Платы печатные	0, 7	43	-	-	5	2, 14	10, 68
Пайка печатного Монтажа	0, 01	43	-	-	773	0, 03	22, 38
Пайка объемного Монтажа	0, 02	43	-	-	338	0, 061	23, 69

По формуле (56) находим среднее время наработки блока на

отказ:

Тср= ч.

Среднее время наработки блока на отказ соответствует заданному в техническом задании, следовательно, требования надежности выполнены.

4 Разработка технологии изготовления источника вторичного электропитания

4.1 Анализ технологичности конструкции

Анализ технологичности конструкции связан с использованием количественной и качественной оценки и, соответственно, количественных и качественных показателей технологичности. Количественная оценка технологичности основана на трех видах показателей:

- базовых показателях технологичности;

- показателях проектируемой конструкции, достигнутых в процессе отработки ее на технологичность;

- показателях уровней технологичности конструкции.

Показатель уровня технологичности конструкции определяют как отношение достигнутого показателя проектируемой конструкции к соответствующему базовому показателю, заданному в ТУ. Уровень технологичности конструкции может определяться по одному или нескольким частным и комплексным показателям.

Показатели проектируемой конструкции разделяют на основные и дополнительные.

.

Коэффициент подготовки ЭРЭ к монтажу:

Коэффициент автоматизации установки ЭРЭ на ПП:



где НАУ. ЭРЭ - количество ЭРЭ, которые могут быть установлены на ПП автоматизированным способом.

Коэффициент автоматизации монтажа:

где НММ - количество монтажных соединений, выполняемых

автоматизированным способом;

НМ - общее количество монтажных соединений.

Коэффициент пригодности ПП для автоматизированной сборки:

где НППА - количество ПП, геометрические параметры которых удовлетворяют требованиям автоматизированной сборки;

НПП - общее количество ПП.

Коэффициент интеграции элементов электрической схемы:

функциональной электроники в изделии;

НМСУ - количество условных микросхем и микросборок,

которые могут быть выполнены на основе дискретных ЭРЭ изделия.



Рассчитаем уровень технологичности по комплексному тех-

ническому показателю по формуле:

где Kтех. б - комплексный технический показатель.

Значение уровня технологичности по комплексному техническому показателю больше единицы, что говорит о том, что разрабатываемое изделие является более технологичным по сравнению с базовым изделием.

4.2 Особенности технологии изготовления

Печатные платы блока ИВЭ изготавливаются из двухстороннего стеклотекстолита СТФ-2-35-1, 5 ТУ 16-503. 161-83 комбинированным позитивным методом.

Этот метод обеспечивает высокую плотность монтажа элементов (ширина проводников 0, 2: 0, 15 мм).

Проводящий рисунок получается травлением меди с пробельных мест, а металлизация отверстий - путем химического меднения с последующим электрохимическим наращиванием слоя меди.

Технологический процесс изготовления печатных плат комбинированным позитивным методом состоит из следующих операций:

- нарезка заготовок;

- образование базовых отверстий;

- образование отверстий под металлизацию;

- химическая металлизация диэлектрика;

- гальваническая металлизация платы;

- получение рисунка схемы платы (оставляем открытыми дорожки) ;

- гальваническая металлизация рисунка;

- нанесение металлорезиста на рисунок;

- удаление маски;

- травление меди с пробельных мест;

- оплавление металлорезиста;

- обработка платы по контуру;

- маркировка платы;

- нанесение защитного покрытия;

- окончательный контроль платы.

В процессе травления имеет место боковое подтравливание элементов схемы, а при гальваническом осаждении меди и защитного металлорезиста - увеличение сечения (разращивание) элементов схемы. Оптимальное сечение обеспечивается при использовании сухого пленочного фоторезиста, а в качестве металлорезиста - сплава олово - свинец.

Сборку печатных плат в условиях мелкосерийного производства целесообразно осуществлять вручную. Технологический процесс сборки содержит следующие операции:

- входной контроль ЭРЭ, деталей;

- подготовка ЭРЭ к монтажу;

- маркировка и установка ЭРЭ на ПП;

- пайка ЭРЭ;

- промывка;

- установка и пайка разъемов;

- регулировка, диагностика и ремонт;

- предохранение от самоотвинчивания;

- влагозащита;

- контроль.

Входной контроль производится с целью выявления дефектных ЭРЭ из-за некачественного контроля на предприятии - изготовителе, а также некачественной транспортировки и хранения. Наряду с этим, при входном контроле решаются задачи выявления состояния ЭРЭ, прогнозирования их качества и выявление потенциально дефектных изделий.

При подготовке ЭРЭ к монтажу выполняются следующие операции:

- распаковка;

- рихтовка;

- зачистка выводов;

- формовка;

- обрезка;

- лужение;

- размещение в таре.

Элементы укладываются по номиналам в технологические кассеты. Для уменьшения числа ошибок при сборке на ПП со стороны установки компонентов способом шелкографии наносится направление установки, или используется эталонная плата. Кассеты с элементами имеют аналогичные обозначения и располагаются вокруг места сборщика на удобном для него расстоянии. Печатные платы устанавливаются в держателе при помощи быстрозажимных фиксаторов.

Установка дискретных элементов не требует вспомогательных средств, при сборке микросхем используются специальные механические держатели, обеспечивающие заданное положение всех выводов.

Время лужения выводов элементов не должно превышать времени, указанного в ТУ на элементы. При отсутствии таких ограничений время лужения не должно быть более 2 сек. при температуре припоя 250єC.

Во избежание образования пор, раковин и пустот ПП не ранее, чем за 6 часов до пайки подвергаются сушке при температуре 100 - 110єC в течение 1, 5 - 2 часов.

При пайке микросхем паяльником, должны быть соблюдены следующие режимы пайки:

температура не выше 260єC;

продолжительность пайки не более 3с;

интервал между пайками соседних элементов не менее 3с.

Форма паяного соединения должна быть скелетной без избытка припоя, чтобы просматривались контуры паяемых элементов.

После пайки осуществляется промывка платы органическими растворителями с последующей сушкой при температуре 25-30єC в течение 6 часов.

После регулировки для обеспечения влагозащиты, платы покрываются лаком УР - 231 ТУ6-21-14-91.

Выходной контроль осуществляется внешним осмотром с целью выявления механических повреждений элементов, замыканий, брызг припоя на ЭРЭ и печатных слоях платы.

4.3 Разработка технологического процесса сборки и монтажа сборочной единицы на печатной плате

Технологический процесс сборки и монтажа сборочной единицы на плате разрабатывается по оперативным показателям Кап эрэ, Кау эрэ, Кам, Кппп и по коэффициенту загрузки оборудования . Применение автоматизированных средств следует считать неэффективным, если показатели Кап эрэ, Кау эрэ и Кам имеют значения, равные 0, 5 при значении Кппп, равном 1. При значениях Кап эрэ, Кау эрэ и Кам больших их граничных значений предусматривают частичную автоматизацию технологических операций подготовки и установки ЭРЭ на ПП, при условии, что оборудование будет рационально загружено в производстве.

В промышленности нормативными значениями являются для мелкосерийного производства - от 0, 01 до 0, 08. В качестве граничных значений можно принимать меньшие значения , полагая, что автоматизированное оборудование может быть использовано в производстве и для сборки других изделий.

Экономическая целесообразность должна также приниматься во внимание при выборе способа ручной сборки (сборка с помощью механизированного оборудования, сборка на поточной линии, неподвижная сборка).

4.3.1 Разработка автоматизированной технологии сборки и монтажа изделия

На основании структурной схемы технологического процесса сборки и монтажа ИВЭ выберем технологическое оборудование для подготовки, установки ЭРЭ на ПП и групповой пайки. Результаты отразим в таблице 4. 1.

Таблица 4

Технологический процесс сборки узла на ПП

№ опер.	Наименование операции	Оборудование	Примечание
005	Комплектование
010	Определение паяемости печатных плат	Стол СКП-631. 00. 00
015	Защита маркировочных обозначений радиоэлементов	Стол СКП-631. 00. 00
020	Промывка органическими растворами	Стол СКП-631. 00. 00
025	Сушка	Шкаф «Снол-3, 5»
030	Лужение	УГЛ-300, ГГМ2. 339. 002
035	Формовка выводов ЭРЭ	Стол СКП-631. 00. 00
040	Формовка, обрезка, лужение.	К12. 010. 00. 00. 000
045	Формовка, обрезка, лужение.	К12. 008. 00. 00. 000
050	Формовка, лужение.	К12. 006. 00. 00. 000
055	Установка	Стол СКП-631. 00. 00
060	Пайка автоматом	ПАП-300, ГГМ2. 339. 005
065	Пайка	Стол СКП-631. 00. 00
070	Промывка органическим раствором
075	Правка монтажа	Стол СКП-631. 00. 00
080	Контроль монтажа	Стол СКП-631. 00. 00
085	Лакирование
090	Регулирование
095	Контроль электрических величин
100	Транспортирование

Определим количество единиц оборудования по технологическим операциям и группам ЭРЭ.

Количество единиц оборудования, необходимого для выполнения одной технологической операции подготовки или установки группы ЭРЭ определяется по формуле:

где ij - количество элементов в изделии i-го типоразмера, подготавливаемых или устанавливаемых на ПП с помощью j- го оборудования;

Nз - годовая программа запуска изделий, шт. ;

ц - количество типоразмеров элементов;

F - действительный годовой фонд рабочего времени, ч. ;

nо - производительность оборудования, шт/ч.

Годовая программа запуска изделия определяется по формуле:

Nз = N*з; ()

где N - годовая программа выпуска изделия,

з - коэффициент, учитывающий технологические потери, его значение принимают равным от 1, 01 до 1, 03.

Nз = 10000 * 1, 03 = 10300

Действительный годовой фонд рабочего времени определяется по формуле:

F = D * n * B; ()

где D - годовое количество рабочих дней;

n - продолжительность рабочей смены, ч. ;

В - количество смен.

F = 250 * 8 * 1=2000 ч.

Подсчитаем количество автоматизированного оборудования К12. 008. 00. 00. 00, необходимого для подготовки конденсаторов К10-47а:

для подготовки конденсаторов К73-16:

количество автоматизированного оборудования

К12. 010. 00. 00. 00,

для подготовки резисторов С2-33Н-0, 25:

для подготовки резисторов С2-33Н-0, 5:

для подготовки диодов КД 522 Б:

для подготовки стабилитронов КС-175Ц, КС-156А, Д-818Ж:

количество автоматов облуживания и формовки выводов транзисторов КТ 831 Б, КТ 830 А, КТ 630 Б, КТ 3108 А,

К 12. 006. 00. 00. 000:

Полученные значения Qo округлим до ближайшего целого числа 1.

Определим коэффициент загрузки оборудования по формуле:

Так как Qon= 1, то для всех значений будет:

1=0, 04;

2=0, 03;

3=0, 08;

4=0, 01;

5=0, 02;

6=0, 01;

7=0, 02.

На основе полученных результатов можно сделать вывод, что в технологическом процессе сборки изделия ИВЭ возможно применение автоматизированного оборудования при условии его рационального использования при подготовке ЭРЭ для других изделий.

Данные об автоматизированном оборудовании занесем в таблицу 4. 2, где указаны значения и количество элементов, подготавливаемых и устанавливаемых автоматически.

Таблица 4. 2

Автоматизированное оборудование для подготовки и установки элементов

Наименование и позиционное обозначение элемента	Наименование, ГОСТ, ТУ оборудования для подготовки	Кол-во, шт
Конденсатор К10-47а (50), (51) Конденсатор К73-16 (57), (58)	Автомат обработки выводов К12. 008. 00. 00	14 9	0, 04 0, 03
Резисторы С2-33Н-0, 25 (61) Резисторы С2-33Н-0, 5 (62) Диоды КД 522Б (68) стабилитронов КС-175Ц (73), Д-818Ж (74), КС-156А (75)	Автомат облуживания и формовки выводов К12. 010. 00. 00. 00	27 3 8 3	0, 08 0, 01 0, 02 0, 01
Транзисторы КТ 831 Б (77), КТ 830 А (78), КТ 630 Б (79), КТ 3108 А (80)	Автомат облуживания и формовки выводов К12. 006. 00. 00. 00	9	0, 02

4.3.2 Нормы времени на элементарные работы

Осуществим нормирование сборочно-монтажных операций. Результаты нормирования занесем в таблицу 4. 3.

Таблица 4. 3

Нормы времени на элементарные работы

Наименование ЭРЭ	Кол-во	Нормы времени Тшт на элементарную работу
		Подготовит.	Сборочн.
		За ед.	Всего	За ед.	Всего
1	2	3	4	5	6
Конденсаторы К10-47а: С2, С3, С4, С7, С9, С12, С19, С21, С22, С32, С37…39 поз. (50), С13, С 31 поз. (51)	15	0, 04	0, 7	0, 1	1, 5
Конденсаторы К73-16, С5, С6, С14, С15, С26, С10, С11 поз. (57), С1, С8 поз. (58), С23, С24, С25, С40, С41, С42 поз. (55)	15	0, 11	1, 72	0, 13	1, 9
Конденсаторы К50-32: С16, С20 поз. (59)	2	-	-	0, 6	1, 2
Конденсаторы К50-29: С17, С18 поз. (52), С34…С36 поз. (53), С27…С30 поз. (54), С33 поз. (56)	10	-	-	0, 4	4
Микросхемы 521СА3: DA1, 140 УД7: DA2 поз. (60)	2	0, 8	1, 6	0, 123	0, 246
Дроссель ДМ-0, 1: L1 поз. 2, L2… L4 поз. (3), L5, L6 поз. (5)	6	0, 13	0, 78	0, 07	0, 42
Резисторы С2-33Н-0, 25: R37, R38, R19, R35, R8, R9, R10, R36, R41, R42, R5, R6, R11, R12, R16, R29, R47, R3, R15, R20, R21, R22, R23, R26, R27, R24, R25, R45, R28, R43, R1, R7 поз. (61)	32	0, 04	1, 45	0, 11	3, 39
Резисторы С2-33Н-0, 5: R4, R49, R48 поз. (62)	3	0, 04	0, 12	0, 1	0, 3
Резисторы С2-33Н-1: R2, R50, R51 поз. (63)	3	0, 06	0, 18	0, 25	0, 75
Резисторы С5-16МВ-2: R13, R14, R17, R18 поз. (66)	4	0, 06	0, 24	0, 25	1, 0
Резисторы С2-33Н-2: R31, R132, R33, R34, R39, R40, R44 поз. (64)	7	0, 06	0, 42	0, 25	1, 75
Резистор СП-3-19а-0, 5: R46 поз. (67)	1	0, 18	0, 18	0, 1	0, 1
Резистор С5-35В-10: R30 поз. (65)	1	0, 08	0, 08	0, 3	0, 3
Трансформаторы: Т1поз. (1), Т2 поз. (4)	2	0, 17	0, 34	0, 2	0, 4
Диоды КД522Б: VD1, VD2, VD3, VD5, VD7, VD12, VD20, VD29 поз. (68)	8	0, 1	0, 8	0, 08	0, 69
Диоды КД212А: VD4, VD21, VD22, VD23, VD24, VD25, VD26, VD27, VD28, VD30, VD33, VD34 поз (69)	12	0, 2	2, 4	0, 1	1, 2
Диоды КД2999А: VD8, VD9, VD10, VD11, VD35, VD36 поз. (70)	6	0, 3	1, 8	0, 3	1, 8
Диоды КД203А: VD13, VD14, VD16, VD17 поз. (71)	4	0, 25	1, 0	0, 15	0, 6
Диоды КД 236А: VD18, VD19 поз. (72)	2	0, 2	0, 4	0, 1	0, 2
Наименование ЭРЭ	Кол-во	Нормы времени Тшт на элементарную работу
		Подготовит.	Сборочн.
		За ед.	Всего	За ед.	Всего
Стабилитрон КС-175Ц: VD6 поз. (73)	1	0, 1	0, 1	0, 08	0, 08
Стабилитрон КС-156А: VD15 поз. (75)	1	0, 1	0, 1	0, 08	0, 08
Стабилитрон Д-818Ж: VD32 поз. (74)	1	0, 13	0, 13	0, 107	0, 107
Тиристор КУ 202 Н: VS1 поз. (76)	1	-	-	0, 7	0, 7
Транзистор КТ831Б: VT1, VT10, VT11, VT12, VT13 поз. (77)	5	-	-	0, 663	3, 315
Транзистор КТ830А: VT2 поз. (78)	1	-	-	0, 663	3, 315
Транзисторы КТ630Б: VT3, VT8 поз. (79)	2	0, 187	0, 374	0, 131	0, 262
Транзисторы КТ841А: VT4, VT5, VT6, VT7 поз. (81)	4	-	-	0, 663	2, 652
Транзистор КТ3108А: VT9 поз. (80)	1	0, 187	0, 187	0, 131	0, 131
Вилка Х1…Х2 поз. (82)	2	-	-	0, 3	0, 6
Розетка Х3 поз. (83)	1	-	-	0, 3	0, 3
Провод МПМ поз (84)	75	0, 2	15	0, 15	11, 2
		Тшт1=??Тштэ1	Тшт2=??Тштэ2
		30, 1	44, 5

Норма времени на операцию (Тшт) определяется как сумма норм Т на каждый переход с учетом дополнительного времени на подготовительно-заключительную работу, обеспечение рабочего места, отдых и личные надобности, а также поправочного коэффициента на сложность выполнения работы и тип производства по формуле:

()

где К - сумма процентов на подготовительно - заключительную работу, организационно - техническое обслуживание рабочего места, время на отдых и личные нужды. К=10, 5;

К1 - коэффициент, учитывающий трудоемкость партии и сложность изделия. К = 1, 2;

Топi - оперативное время, мин.

Оценим тип производства по значению коэффициента серийности:

где n - количество технологических операций;

Тшт i - штучное время i-й технологической операции, мин.

Т. к. Кс =0, 48, то производство будет мелкосерийное.

Определим общее количество рабочих мест по формуле:

lобщ = lрасч + lрез + lрег + lрем + lконтр, ()

где lрасч - расчетное число рабочих мест для выполнения сборки;

lрез - количество резервных рабочих мест;

lрег - количество рабочих мест регулировщиков;

lрем - количество рабочих мест для ремонта изделий;

lконтр - количество рабочих мест контролеров.

где Тшт 2 - штучное время сборочной единицы;

Fрм - действительный годовой фонд времени рабочего места;

Квн - коэффициент выполнения норм;

lрез = от 0, 1 до 0, 15 от lрасч,

lрез = 0, 15 · 4 = 0, 6 ? 1,

lконтр = от 0, 05 до 0, 07 от lрасч.

Определим число контролеров при входном, операционном контроле:

lконтр1 = 0, 05 · 4= 0, 2 ? 1,

lконтр2 = 0, 05 · 4 = 0, 2 ? 1,

lобщ = 4+1+2+1+ (1+1) = 10.

Выберем оборудование для произведения сборочных работ. Для ручной подготовки и установки ЭРЭ выбираем стол СКП-631. 00. 00, с вытяжной вентиляцией, скоростью движения воздуха не менее 0, 6 м/с. Для операции подготовки элементов необходима тара, пинцет ППМ 120 АРМ 6. 890. 001 ТУ, приспособление для формовки выводов ЭРЭ П-7710.

Для монтажа используется флюс ФКСП и припой ПОС 61.

4.4 Технологический контроль

К числу мероприятий, призванных обеспечить требуемое качество изделий, относится контроль. Операции контроля осуществляются практически во время всего жизненного цикла производства и эксплуатации РЭА. Целью контроля является определение качественных и количественных характеристик изделия, оценка соответствия параметров объекта контроля требованиям конструкторской и технологической документации, нормам и ГОСТ. При отклонении параметров от нормы все величины, превышающие допуски, изделие признается некондиционным.

Организация и осуществление всей системы контроля в процессе производства возложена на отдел технического контроля (ОТК), который является одним из производственных подразделений предприятия.

На этапе производства осуществляют: входной контроль комплектующих и материалов; контроль технологических режимов производства и межоперационный контроль; мероприятия по выявлению причин некондиционности (брака) изделий, а также испытательную приемку и испытания РЭА.

Входной контроль включает две операции: комплектование и определение паяемости печатных плат, причем в комплектовании контроль визуальный, а в определении паяемости печатных плат контроль проводят методом испытаний.

Далее все операции содержат визуальный контроль качества выполнения операции. Контрольной являются операции «Пайка», включающая контроль автоматизированной пайки и подпайку недопаянных соединений, «Правка монтажа», включающая визуальный контроль качества монтажа и его правку.

Заключительной контрольной операцией является операция «Контроль монтажа», при выполнении его производится контроль качества выполнения всех предыдущих операций сборки и монтажа. Контроль производится визуально, но при необходимости выборочно или в особо ответственных случаях возможен контроль функционирования изделия и его регулировка методом электронного сканирования.

5. Планирование и организация опытно - конструкторских работ

5.1 Расчет трудоемкости ОКР

Трудоемкость разработки ИВЭ рассчитываем с использованием нормативов предприятия. Определив нормативную трудоемкость разработки рабочих чертежей на стадии рабочего проектирования, применим метод удельных весов, предполагающий использование известных соотношений этапов (стадий) ОКР по нормативу /13/.

В данном случае производится расчет трудоемкости этапа разработки рабочих чертежей, который приведен в таблице 5. 1.

Таблица 5. 1

Расчет трудоемкости этапа разработки рабочих чертежей

Виды работ	Количество чертежей формата А4	Норма времени на 1чертеж, чел. -ч.	Трудоемкость разработки, чел. -ч.
Радиотехнические устройства (сборочные чертежи)	20	5, 8	116, 0
Принципиальная схема	12	5, 2	62, 4
Монтажная схема	24	4, 5	108
Итого	70		367, 6

С учетом коэффициента новизны конструкции, равного 1, 5.

С учетом коэффициента условий применения РЭА равного 0, 8.

С учетом коэффициента серийности изготовления РЭА, равного 1, 2.

С учетом коэффициента унификации и применения заимствованных деталей, равного 0, 65.

Общая трудоемкость разработки рабочих чертежей определяется по формуле

Т=КнКупКсерКпТи, ()

где Кн - коэффициент новизны;

Куп - коэффициент условий применения;

Ксер - коэффициент серийности;

Кп -унификации и применения заимствованных деталей;

Ти - трудоемкость разработки рабочих чертежей, чел. -ч.

По [13] определяем коэффициенты рассчитываем общую трудоемкость разработки рабочих чертежей

Т=1, 50, 81, 20, 65367, 6 = 344чел. -ч.

Согласно /13/, разрабатываемая конструкция ИВЭ к группе новизны НЗ (конструкции, новые по конструктивному исполнению, требующие экспериментальной проверки конструкторских решений или принципов, не имеющих прототипов). Группа новизны изделия - 3 - У12 (ИВЭ с жесткими требованиями к габаритам и весу; с количеством выходных напряжений свыше пяти; с жесткими требованиями по подавлению помех; в герметичном исполнении с требованиями специальных мер для поддержки необходимого теплового режима).

Согласно /12/, трудоемкость разработки рабочих чертежей в общей трудоемкости ОКР составляет 11%. Расчет общей трудоемкости ОКР и ее стадий приведен в таблице 5. 2.

Таблица 5. 2

Расчет общей трудоемкости ОКР

Наименование стадий (этапов)	Удельный вес, %	Трудоемкость чел. -ч.
1. Техническое предложение	5	156, 35
2. Эскизное предложение	18	562, 86
3. Техническое проектирование	32	1000, 64
4. Разработка рабочей документации, в том числе разработка рабочих чертежей, испытания опытного образца.	45 11 7	1407, 15 344 218, 89
Итого	100	3127

5.2 Определение состава группы исполнителей

Число исполнителей будем определять исходя из общей трудоемкости ОКР, директивного срока Д выполнения ОКР, а также фонда времени одного рабочего Ф при 40 часовой рабочей недели по формуле

А=, ()

А==5.

Распределение трудоемкости по исполнителям приводится в таблице 5. 3.

Таблица 5. 3

Расчет трудоемкости работ исполнителей ОКР

Показатель	Всего на ОКР
1 Общая трудоемкость темы, чел. -ч. в том числе по исполнителям	3127
1. 1 Ведущий инженер	1876, 2
1. 2 Конструктор	437, 8
1. 3 Технолог	437, 8
1. 4 Техник первой категории	250, 2
1. 5 Чертежник	125, 1

5.3 Расчет договорной цены на проведение ОКР

5.3.1 Расчет стоимости материалов, покупных изделий и полуфабрикатов

Расчет стоимости материалов, покупных изделий приведен в таблице 5. 4

Таблица 5. 4

Расчет стоимости материалов, покупных изделий и полуфабрикатов по теме

Элемент	Тип	Количество	Цена 1 шт., р.	Общая цена, р
Конденсаторы
С1 0, 022мкф х 630В	К73-6	1	1, 5	1, 5
С2 2, 2 мкф х 25В	К10-а	1	1, 5	1, 5
С3 0, 022мкф	К10-а	1	1, 5	1, 5
С4 0, 022мкф х 100В	К10-а	1	1, 5	1, 5
С5, 6, 10, 11, 14, 15, 26 0, 0047х1600В	К73-6	7	0, 8	5, 6
С7, 19, 22, 32, 37-39 0, 22мкф х 50В	К10-а	7	1, 5	10, 5
С8 0, 022мкф х6 30В	К73-6	1	2, 5	2, 5
С9, 12, 21 0, 068мкф х50В	К10-а	3	1, 5	4, 5
С13, 31 4700 х 250В	К10-а	2	25	25
С16, 20 220мкф х 450В	К50-32	2	15	30
С17, 18 10мкф х 25В	К50-29	2	2	4
С23-25, 40-42 1мкфх400В	К73-16	6	0, 5	3
С27-30 1000мкф х 6, 3В	К50-29	4	1, 5	6
С33 47мкф х6 3В	К50-29	1	2, 5	2, 5
С34-36 470мкф х 63В	К50-29	3	7	21
Микросхемы
521 САЗ		1	10	10
140 УД7		1	15	15
Дроссели
L 1, 2, 3, 5, 6		5	1	5
L 4		1	1	1
Резисторы
R1, R3, R5-12, 15, 16, 19 - 24, 26, 27, 29, 35-38, 41-43, 47	С2-33Н-0, 25	29	0. 8	23, 2
R2, R50, 51	С2-33Н-1	3	1, 0	3
R4, 25, 28, 45, 48, 49	С2-33Н-0, 5	6	0. 9	5, 4
R13, 14, 17, 18	С5-16МВ-2	4	2	8
R30	С5-35В-10	1	0. 9	0, 9
R31-34, 39, 40, 44	С2-33Н-2	7	0. 8	5, 6
R46	СП3-19а-0, 5	1	5	5
Трансформаторы
Т1		1	90	90
Т2		1	90	90
Диоды
VD 1-3, 5, 7, 12, 20, 29	КД522Б	8	0, 6	4, 8
VD 4, 21-28, 30, 31, 33, 34	КД212А	13	2	26
VD 6	КС175Ц	1	2	2
VD 8-11, 35, 36	КД2999А	6	4	24
VD 13, 14, 16, 17	КД203А	4	6	24
VD 15	КС156А	1	2	2
VD 18, 19	КД236А	2	4, 5	9
VD 32	Д818Ж	1	3	3
Триодный тиристор
VS1	КУ202Н	1	9	9
Транзисторы
VT1	КТ831Б	1	40	40
VT2	КТ830А	1	35	35
VT3, 8	КТ630Б	2	7	14
VT4-7	КТ841А	4	30	120
VT9	КТ3108А	1	5, 5	5, 5
VT10-13	КТ831А	4	14	56
Вилка Х1	2РМГД18Б4Ш5Е2Б	1	20	20
Х2	2РМГ18Б7Ш1Е2Б	1	15	15
Розетка Х3	РП15-50ГВВ	1	15	15
Стеклотекстолит		0, 5 кг		30
Припой		0, 3		10
Эмаль		0, 2		10
Итого				857, 0
Транспортно-заготовительные расходы (20%)				171, 4
Всего				1028, 4

Для проведения данной ОКР специальное оборудование не требуется, поэтому эта статья отсутствует. Цены покупных материалов на 01. 12. 2001г.

5.3.2 Расчет основной заработной платы исполнителей ОКР

Расчет основной заработной платы исполнителей ОКР, который приведен в таблице 5. 5, производится исходя из тарифного коэффициента разряда, трудоемкости, месячной заработной платы, дневной ставки каждого исполнителя.

Таблица 5. 5

Расчет основной заработной платы исполнителей ОКР

Исполнители	Трудоемкость чел. -ч	Разряд	Месячная зарплата, р.	Дневная ставка, р.	Заработная плата, р.
1. Ведущий инженер	1876, 2	12	2860	88, 5	20750, 8
2. Конструктор	437, 8	8	1680	80, 0	4378
3. Технолог	437, 8	6	1520	72, 38	3962, 1
4. Техник 1 категории	250, 2		1060	50, 48	1578, 8
5. Чертежник	125, 1	10	1340	63, 8	997, 7
Всего	3127				31667, 4

Расчет договорной цены ОКР представлен в таблице 5. 6

Таблица 5.6

Расчет договорной цены разработки источника вторичного электропитания

Статья затрат	Сумма, р.	Примечание
1. Оплата исполнителей	31667, 4	Табл. 5. 6
2. Отчисления на социальные нужды	12223, 6	35, 6% от п. 1
2. 1 В пенсионный фонд	8866, 9	28% от п. 1
2. 2 В фонд социального страхования	1266, 7	4% от п. 1
2. 3 В фонд обязательного медицинского страхования	1140	3, 6% от п. 1
3. Специальное оборудование	-	-
4. Комплектующие изделия и материалы	1028, 4	Табл. 5. 5
5. Услуги сторонних организаций	2500
6. Прочие расходы	1500
7. Сметная стоимость	60478
Накладные расходы	12398	20, 5% от п. 7
Договорная цена ОКР	72876

5.4 Технико-экономический анализ конкурентноспособности ИВЭ

5.4.1 Выбор базового варианта

В результате ОКР в качестве базового варианта для проектируемого ИВЭ был выбран выпускаемый промышленностью ИВЭ «БПИ-ВЭ-320» /2/, которое имеет аналогичное назначение, но отличается от проектируемого ИВЭ схемотехническим и конструктивным исполнением.

5.4.2 Расчет коэффициента эквивалентности новой конструкции

Коэффициент эквивалентности рассчитывается для технических параметров, имеющих количественное выражение, путем сравнивания технического уровня товара - конкурента и новой конструкции РЭА по отношению к мировому (эталонному) уровню РЭА данного направления техники. Расчет коэффициента эквивалентности производится по формуле:

, ()

если увеличение Пi соответствует улучшению свойств товара;

, ()

если увеличение Пi соответствует ухудшению свойств товара,

где i - коэффициент весомости i - го технического параметра, установленный экспертным методом;

n - число параметров (обычно от 4 до 7) ;

Пi - численное значение i - го оцениваемого параметра;

Пэi - численное значение i - го параметра мирового уровня (эталона).

Расчет коэффициента эквивалентности приведен в таблице 5. 7.

Таблица 5. 7

Расчет коэффициента эквивалентности новой конструкции ИВЭ

Наименование параметра	«Вес» пара-метра	Значение параметра	Пб/Пэ	Пн/Пэ	В* (Пб/Пэ)	В* (Пн/Пэ)
		Модель	Эталон
		базовая	новая
		Пб	Пн	Пэ
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1. Нестабильность выходных напряжений	0, 25	10	5	5	0, 5	1	0, 125	0, 25
2. Потебляемая мощность, ВА	0, 2	320	280	270	0, 84	0, 96	0, 168	0, 192
3. КПД, %	0, 1	68	82	85	0, 8	0, 96	0, 08	0, 096
4. Наработка на отказ, ч.	0, 15	5000	8000	10000	0, 5	0, 8	0, 075	0, 12
5. Масса, кг	0, 3	6, 9	5, 6	4, 9	0, 84	0, 87	0, 252	0, 261
Итого	1, 00						0, 7	0, 919

Таким образом, коэффициент эквивалентности:

Кэк=0, 919/0, 7=1, 31

5.4.3 Расчет коэффициента изменения функциональных возможностей и коэффициента соответствия новой конструкции РЭА нормативам

Коэффициент изменения функциональных возможностей новой РЭА определяется для неизмеримых параметров. Оценка каждого параметра ведется в баллах. Общая сумма баллов базового изделия принимается равной 10.

Коэффициент изменения функциональных возможностей новой РЭА (Кфв) рассчитывается как:

Кфв= Aн/10, ()

где Aн - общая сумма баллов неизмеримых параметров новой РЭА.

Результаты расчета коэффициента изменения функциональных возможностей отражены в таблице 5. 8

Таблица 5. 8

Расчет коэффициента изменения функциональных возможностей новой РЭА

Перечень неизмеримых показателей параметра	Характеристика	Балльная оценка
	базовое изделие	новое изделие	базовое изделие	новое изделие
1. Прочность конструкции	прочная	прочная	3	3
2. Ремонтопригодность	удовл.	хорошая	2	3
3. Простота обслуживания	удовл.	хорошая	2	4
Итого			7	10

Таким образом,

Кфв=10/7=1. 4.

Коэффициент Кн, соответствующий конструкторским нормативам, характеризует соответствие РЭА стандартам, ТУ, нормам и определяется как:

Кн= , ()

где Кni - единичный показатель, характеризующий соответствие i -го параметра стандартам, ТУ, нормам;

n - количество параметров.

Таким образом, коэффициент соответствия новой РЭА нормативам Кн=1.

5.5 Образование цены новой конструкции ИВЭ

Установим цену новой конструкции по методу удельных весов. Себестоимость РЭА (СПОЛ) может быть установлена исходя из расчета стоимости покупных изделий и полуфабрикатов (СП) и установления доли этих расходов в общих затратах (УП).

*100%. ()

Расчет стоимости покупных изделий и полуфабрикатов, основных материалов на новую конструкцию РЭА приведен в таблице 5. 5 и составляет 1028, 4 р., с учетом транспортно-заготовительных расходов -171, 4 р. Результаты расчета договорной цены отображены в таблице 5. 9.

Таблица 5. 9

Расчет договорной цены новой конструкции

Наименование статьи расходов	Удельный вес, %	Сумма, р.	Примечание
1. Покупные изделия и полуфабрикаты	42	1028, 4	Табл. 5. 5
2. Заработная плата производственных рабочих	16	391, 77
3. Общепроизводственные расходы
3. 1 Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования	12	293, 8
3. 2 Цеховые расходы	14	342, 8
4. Общехозяйственные расходы	12	293, 8
5. Прочие производственные расходы	3, 8	93, 04
6. Производственная себестоимость	99, 8	2443, 6
7. Внепроизводственные расходы	0, 2	4, 9
8. Полная себестоимость	100	2448, 57
9. Нормативная прибыль	20	489, 7
10. Договорная цена	120	2938, 2

Продажная цена базового изделия по прейскуранту составляет 3350 руб.

5.5.1 Расчет величины полезного эффекта нового изделия в сфере эксплуатации

Расчет полезного эффекта новой РЭА долговременного применения осуществляется по формуле

Эп=Цб (КэкКд-1) +U+Эк+Эс+Ээ, ()

где Цб - продажная цена базового изделия, р;

Кд - коэффициент учета изменения срока службы;

U - изменения текущих издержек эксплуатации у потребителя;

Эк, Эс, Ээ - эффекты от изменения качества продукции, социальный и экологический соответственно.

Расчет годовых издержек потребителя при эксплуатации нового и базового таймера приведен в таблице 5. 10.

Таблица 5. 104

Расчет годовых издержек потребителя РЭА

Статьи расходов	Расчетные формулы	Сумма, р
		Товар конкурент	Новый товар
1	2	3	4
Расходы на электроэнер-гию	Uэ=рFнзСэ, где р - потребляемая мощность, КВт; F - фонд рабочего времени, (1920ч) ; Сэ - стоимость 1 КВтч, (0, 9р) Uэб=32019200, 9 Uэн=28019200, 9	331, 78	290, 3
Расходы на послегарантийный сервис	Uc=Ц*0, 1 Ucб=3350*0, 1 Uсн=2938, 2*0, 1	335	293, 8
Итого		666, 78	584, 1

Изменение текущих издержек рассчитывается по формуле

, ()

где U1, U2 - годовые издержки потребителя РЭА товара конкурента и нового товара соответственно, р;

Т2 - срок эксплуатации нового изделия, лет;

Ен - нормативный коэффициент сравнений экономической эффективности.

р.

Коэффициент учета изменения срока службы нового изделия по сравнению с базовым рассчитывается по формуле

Кд=, ()

где Т1 - срок эксплуатации базового изделия, лет;

.

Рассчитываем полезный эффект по формуле ()

Эп= 3350 (1, 31 1, 15 -1) + 393, 7 +1 = 2091, 4 р.

5.6 Образование цены потребления

Цена потребления включает затраты, связанные с его приобретением и эксплуатацией на протяжении нормативного периода его использования.

В общем виде цена потребления складывается следующим образом:

ЦП=Ц + РТ+ РР +UТн + РНТН + РСТН + РУ, ()

где Ц - цена продажи;

РТ- расходы на транспортировку 25% цены, р;

РР - расходы на установку;

U - годовые издержки;

ТН - нормативный срок эксплуатации, лет;

РН - налоговые платежи, р. ;

РС - расходы на страхование;

РУ - расходы на утилизацию.

ЦПб= 3350+837, 5+666, 78*10+3, 8*10+115=10894, 3 р.,

ЦПн= 2938, 2+734, 5+584, 1*15+3, 58*15+120=12488, 9 р.

Результаты расчета цены потребления отражены в таблице 5. 11.

Таблица 5. 11

Расчет цены потребления

Наименование статей	Сумма, р.
	Товар- Конкурент	Новая конструкция
1. Продажная цена изделия	3350	2938
2. Расходы на транспортировку	837	734
3. Издержки потребителя за весь срок эксплуатации	6667, 8	8661, 5
4. Нормативный срок эксплуатации	10	15
5. Расходы на страхование РЭА	3, 8	3, 58
6. Расходы на установку	115	120
7. Налоговые платежи	-	-
Цена потребления	10893, 3	12487, 9

Рассчитаем коэффициент экономичности по формуле

, ()

где Цпн, Цпб - цена потребления нового и базового изделий соответственно;

Т2, Т1 - срок эксплуатации базового и нового таймера соответственно;

.

5.7 Обоснование конкурентоспособности новой конструкции ИВЭ

Конкурентоспособность товара представляет собой совокупность качественных и стоимостных характеристик товара, которая обеспечивает удовлетворение конкретной потребности покупателя.

Экономические параметры конкурентоспособности характеризуются коэффициентом цены потребления (КЦ)

()

где ЦПБ и ЦПН - цена потребления соответственно базовой и новой конструкции РЭА, р.

.

Для оценки конкурентоспособности проектируемой РЭА по отношению к товару-конкуренту используется интегральный показатель.

Интегральный показатель представляет собой численную характеристику конкурентоспособности товара и является отношением группового показателя по техническим параметрам к групповому экономическому показателю.

Интегральный показатель конкурентоспособности (КИН) можно определить по формуле

()

где КЭК - коэффициент эквивалентности;

КФВ - коэффициент изменения функциональных возможностей;

КН - коэффициент соответствия РЭА нормативным параметрам;

КЦ - коэффициент цены потребления.

.

Т. к. КИН больше 1, то анализируемая конструкция ИВЭ превосходит товар-конкурент, т. е. обладает более высокой конкурентоспособностью.

5.8 Определение точки безубыточности

Точка безубыточности определяется по формуле

Тбез=, ()

где Зусл. пост - затраты условно постоянные, 1028. 4р. ;

Цдог - договорная цена, р. ;

Зусл. пер - затраты условно переменные, 1420, 2 р..

Зусл. пер. рассчитаны в таблице 5. 9.

Затраты условно постоянные в расчете на единицу продукции рассчитаны в таблице 5. 9.

Затраты условно постоянные на всю серию рассчитываются по формуле

Зусл. пост=N Зусл. пост. ед, ()

где N - объем серии, шт. ;

Зусл. пост. ед - затраты условно постоянные в расчете на единицу продукции, р. ;

Зусл. пост = 10000 * 1028, 4= 10284000р.

Рассчитаем точку безубыточности по формуле ()

Тбез= шт. ;

Производство становится безубыточным при изготовлении 6774 шт. Поскольку наша программа выпуска больше Тбез, производство является прибыльным.

График точки безубыточности приведен на рис. 5. 1.

При производстве 10000 штук в год условно-переменные издержки составляют 10000*1420, 17=14201700, прибыль - 10000 * 2938, 2= 29382000р.



Рисунок 5. 1 - График точки безубыточности.

Таблица 5. 12

Показатели конкурентоспособности РЭА

Показатели	Конструкция
	Базовая	Новая
1Технические 1. 1 Нестабильность выходных напряжений, % Напряжение переменной составляющей Потребляемая от сети мощность, ВА Промышленный КПД, % Наработка на отказ Габаритные размеры, мм Масса, кг Нормативные 2. 1 Напряжение сети, В 2. 2 Частота тока, Гц Экономические 3. 1 Продажная цена, р Годовые эксплуатационные издержки, р Полезный эффект, р Цена потребления Интегральный коэффициент конкурентоспособности Точка безубыточности	10 10 320 68 8000 380х210х150 6, 9 220 50 (60) 3350 666, 78 - 10894, 3 - -	5 5 280 82 10000 292х262х103 5, 6 220 50 (60) 2938, 2 584, 1 2091, 4 12488, 9 1, 53 6774

6. Охрана труда

6.1 Электробезопасность при работе с ИВЭ

6.1.1 Факторы, определяющие тяжесть электрической травмы

В настоящее время широкое использование электроэнергии во всех областях народного хозяйства привело к значительному расширению круга лиц, связанных с эксплуатацией электрооборудования. Анализ несчастных случаев показывает, что около половины несчастных случаев со смертельным исходом происходит в результате поражения электрическим током. Поэтому вопросы техники безопасности, касающиеся эксплуатации электроустановок, являются в настоящее время одними из самых важных в области обеспечения безопасной работы и жизнедеятельности людей / 14 /.

Действие электрического тока на живую ткань носит своеобразный и разносторонний характер. Проходя через организм человека, электрический ток производит термическое, электрическое и механическое действия. Одновременно электрический ток производит и биологическое действие.

Все электротравмы условно можно свести к двум видам: местным электротравмам, когда возникает местное повреждение организма, и общим электротравмам, так называемым электрическим ударам, когда поражается весь организм из-за нарушения нормальной деятельности жизненно важных органов и систем.

Характерные местные электротравмы - электрические ожоги, металлизация кожи, механические повреждения.

Под электрическим ударом следует понимать возбуждение живых тканей организма протекающим через него электрическим током, проявляющееся в непроизвольных судорожных сокращениях различных мышц тела. В зависимости от исхода поражения электрические удары можно условно разделить на следующие пять степеней:

1 - судорожное, едва ощутимое сокращение мышц;

2 - судорожное сокращение мышц, сопровождающееся сильными, едва переносимыми болями, без потери сознания;

3 - судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранившимися дыханием и работой сердца;

4 - потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания;

5 - клиническая смерть.

Исход воздействия электрического тока на организм человека зависит от ряда факторов, в том числе от значения и длительности прохождения тока через тело, рода и частоты тока, а также от индивидуальных особенностей человека.

Основным поражающим фактором является ток, проходящий через тело человека. Человек начинает ощущать воздействие проходящего через него тока в среднем около 1, 1 мА при переменном токе частотой 50 Гц и около 6 мА при постоянном токе. Это воздействие ограничивается при переменном токе слабым зудом и пощипыванием, а при постоянном токе - ощущением нагрева кожи, касающейся токоведущей части. Электрический ток, вызывающий при прохождении через организм ощутимое раздражение, называется ощутимым током, а наименьшее значение этого тока называется пороговым ощутимым током.

Таблица 6. 1

Вероятность возникновения ощущения раздражения при различных значениях пороговых токов

Вероятность возникновения ощущения, %	100	50	10	5	1	0, 1
Пороговый ощутимый ток, мА	1, 6	1, 1	0, 9	0, 8	0, 7	0, 6

Увеличение тока сверх порогового ощутимого вызывает у человека судороги мышц и болезненные ощущения, которые с ростом тока усиливаются и распространяются на все большие участки тела.

Так, при 3 - 5 мА действие тока ощущается всей кистью руки, касающейся токоведущей части. При 8 - 10 мА боль резко усиливается и охватывает всю руку, сопровождаясь непроизвольными сокращениями мышц руки и предплечья.

При токе, в среднем, около 15 мА боль становится едва переносимой, а судороги мышц рук оказываются настолько значительными, что человек не в состоянии их преодолеть. В результате, он не может разжать руку, в которой сжата токоведущая часть, и оказывается как бы прикованным к ней. Такой же эффект неотпускания наблюдается и при воздействии больших токов.

Электрический ток, вызывающий при прохождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник, называется неотпускающим током, а наименьшее его значение пороговым не отпускающим током. Такой ток условно можно считать безопасным для человека, поскольку он не вызывает немедленного его поражения. Однако при длительном поражении ток растет в следствие уменьшения сопротивления тела, в результате усиливаются боли и могут возникнуть серьезные нарушения работы легких и сердца, а в некоторых случаях смерть.

Таблица 6. 2

Вероятность возникновения эффекта неотпускаяния и токи, вызывающие этот эффект

Вероятность возникновения эффекта, %	100	50	10	5	1	0, 1
Пороговый не отпускающий ток, мА	24	15	11	10	8	5

Электрический ток, вызывающий при прохождении через организм фибрилляцию сердца, называется фибрилляционным током, а наименьшее его значение - пороговым фибрилляционным током. При частоте 50 Гц фибрилляционными являются токи в пределах от 50 мА до 5 А, а среднее значение порогового фибрилляционного тока можно считать 300 мА, верхним пределом - 5А.

Ток больше 5 А как переменный при 50 Гц, так и постоянный вызывает немедленную остановку сердца, минуя состояние фибрилляции. Если действие тока было кратковременным (1-2 с) и не вызывает повреждение сердца, то после отключения тока оно, как правило, самостоятельно возобновляет свою деятельность.

Существенно влияет на исход поражения длительность прохождения тока через организм: чем продолжительнее действие тока, тем больше вероятность тяжелого или смертельного исхода. Такая зависимость объясняется тем, что с увеличением времени воздействия тока на живую ткань, повышается его значение, накапливаются последствия воздействия тока на организм. Рост тока с увеличением времени его действия объясняется уменьшением сопротивления тела человека.

Также повышается вероятность совпадения момента прохождения тока через сердце с уязвимой фазой Т сердечного цикла. Установлено, что чувствительность сердца к электрическому току неодинакова в разные фазы его деятельности. Наиболее уязвимым сердце оказывается в фазе Т, продолжительность которого около 0, 2 с.

Практикой установлено, что путь прохождения тока в теле человека играет существенную роль в исходе поражения. Так, если на пути тока оказываются жизненно важные органы - сердце, легкие, головной мозг, то опасность поражения весьма велика, поскольку ток воздействует непосредственно на эти органы.

Если же ток проходит иным путем, то воздействие его на жизненно важные органы может быть лишь рефлекторным, а не непосредственным. При этом опасность тяжелого повреждения хотя и сохраняется, но вероятность ее резко снижается.

Из-за наличия в сопротивлении тела человека емкостной составляющей увеличение частоты приложенного напряжения сопровождается уменьшением полного сопротивления тела и ростом тока, проходящего через человека.

Постоянный ток примерно в 4 - 5 раз безопаснее переменного частотой 50 Гц. Однако, это справедливо лишь для напряжений до 500 В. Считается, что при более высоких напряжениях постоянный ток становится опаснее переменного частотой 50 Гц. Практикой установлено, что вполне здоровые и физически крепкие люди легче переносят электрические удары, чем больные и слабые.

С учетом этого, отечественные правила техники безопасности предусматривают обязательное медицинское освидетельствование персонала, обслуживающего действующие электроустановки, как при приеме на работу, так и, периодически.

6.2 Защитное заземление

Защитное заземление - преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам. Другими словами, это шунтирование на землю через низкоомный переход с целью исключения случайного попадания человека под напряжение /14/.

Принцип действия защитного заземления - снижение до безопасных значений напряжения прикосновения и шага, обусловленных замыканием на корпус и другими причинами. Это достигается путем уменьшения потенциала заземленного оборудования, а также путем выравнивания потенциалов основания, на котором стоит человек, и заземленного оборудования.

Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя и заземляющих проводников, соединяющих заземляемые части электроустановки с заземлителем.

В зависимости от места размещения заземлителя относительно заземляемого оборудования, различают два типа заземляющих устройств: выносное и контурное.

На рисунке 6. 1 представлено распределение напряжения прикосновения при одиночном заземлителе.

Из рисунка видно, что при наибольшем расстоянии, т. е. при х = ?, а практически при х? 20 м напряжение прикосновения имеет наибольшее значение и равно потенциалу заземлителя uпр=ц3.

При наименьшем значении х, т. е. когда человек стоит непосредственно на заземлителе uпр =0. На участке АВ: uпр =ц3 - цосн. (рис. 6. 2).

Наибольшие значения uш будут при наименьшем расстоянии от заземлителя. На участке АВ: uш =цх - цх+а.

Наименьшие значения uш будут при бесконечно большом удалении от заземлителя, т. е. за пределами поля растекания тока, а практически дальше 20м.

В установках свыше 1000 В применяют контурное заземляющее устройство. На рисунке 6. 3 показано распределение потенциала в момент замыкания фазы на корпус, который заземлен.

uпр =0 uш =0

i3

А В

Рисунок 6. 3 - Контурное заземляющее устройство

Как видно из рисунка, изменение потенциала в пределах площадки, на которой размещены электроды заземлителя, происходит плавно. При этом напряжение прикосновения uпр и напряжение шага uш имеют небольшие значения по сравнению с потенциалом заземлителя. Напряжение шага между токами А и В будет равно нулю, т. к. потенциалы в этих точках равны.

Защитному заземлению подлежат металлические нетоковедущие части электрооборудования, которые вследствие неисправности изоляции и других причин могут оказаться под напряжением и к которым возможно прикосновение людей и животных. В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, а также в наружных установках заземление обязательно при номинальном напряжении электроустановки выше 42 В переменного и 110 В постоянного тока, а в помещениях без повышенной опасности - при напряжении 380 В переменного и выше 440 В постоянного тока. Лишь во взрывоопасных зонах всех классов заземление выполняется независимо от значения напряжения электроустановки.

6.3 Меры безопасности при работе с источником вторичного электропитания

При работе с источником вторичного электропитания необходимо соблюдение следующих мер безопасности:

К работе с ИВЭ допускаются лица, изучившие техническое описание и инструкцию по эксплуатации, знающие правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок и указания мер безопасности, оговоренных в настоящем разделе.

При работе с ИВЭ запрещается проводить работы без его заземления и без заземления контрольно-измерительной аппаратуры;

подключать и отключать кабели и провода, находящиеся под напряжением;

оставлять без наблюдения ИВЭ и контрольно-измерительную аппаратуру, находящиеся под напряжением;

проводить монтажные работы и чистку ИВЭ во включенном состоянии;

загромождать рабочее время посторонними предметами.

Контрольно-измирительная аппаратура, применяемая при работе с ИВЭ, должна быть аттестована и опломбирована.

Для предотвращения повреждений ИВЭ необходимо:

предохранять ИВЭ от ударов;

не допускать ошибочных подключений кабелей;

следить за исправным состоянием штырей многоканальных вилок.

При обнаружении неисправности ИВЭ необходимо отключить его от сети.

При работе с ИВЭ необходимо помнить, что наиболее опасными напряжениями являются напряжение, подводимое к контактам 3, 6 выходной вилки Х2 «выход 220 В» и на проводящей напряжение сети к вилке Х1 «вход 220 В» кабельной розетке - на контактах 1 - 2, 3 - 4.

6.4 Охрана окружающей среды

6.4.1 Анализ возможных негативных воздействий технологического процесса производства устройства на окружающую среду

В условиях НТР охрана окружающей среды стала одной из самых острых и актуальных проблем современности. ООС представляет собой систему государственных и общественных мероприятий, обеспечивающих сохранение природной среды для жизнедеятельности нынешних и следующих поколений.

Выбросы промышленных предприятий в водоёмы, атмосферу и недра земли достигли таких размеров, что в ряде регионов земного шара, особенно в крупных промышленных городах, уровни загрязнения значительно превышают допустимые санитарные нормы. Множество разработанных технологических процессов и появление новых видов продукции, особенно в химической промышленности, привели не только к увеличению количества загрязнений, но и к существенному увеличению числа токсичных примесей, поступающих в окружающую среду.

При разработке технологического процесса изготовления ИВЭ были использованы такие процессы изготовления детали как гальваническая обработка, химическое травление, покраска.

При производстве устройства для растворения реагентов, приготовления различных технологических растворов, промывки, при производстве негативных плат используется вода. Для нужд предприятий ежегодно забирается из естественных источников водоснабжения 100 млрд. м3 воды, при этом 90% этого количества возвращаются обратно в водоёмы с различной степенью загрязнения.

На основе анализа систем водоснабжения определено количество воды, потребляемое и сбрасываемое предприятиями. Эти нормы используются при проектировании и реконструкции предприятий.

В сточных водах предприятий могут содержаться следующие виды примесей: механические примеси органического и минерального происхождения, в том числе гидрооксиды металлов, стойкие и летучие нефтепродукты, эмульсии, стабилизированные различного рода добавками, растворенные токсичные соединения органического и неорганического происхождения ионы металлов, фенолы, цианиды, сульфаты, сульфиды.

Вода, используемая для приготовления химических растворов, промывных операций перед нанесением покрытий и сушкой деталей. Из всех видов сточных вод предприятий радиоэлектронной промышленности стоки химических и гальванических цехов загрязнены в наибольшей степени я довитыми химическими веществами.

Основные виды загрязнений сточных вод гальванических цехов при травлении - различные кислоты: обезжиривании - цианиды и кислоты; деталировании - кислоты; осветлении - щелочи и азотная кислота; нанесении металлических покрытий - медь, никель, хром, кадмий, цинк, серебро и олово.

Расчет допустимого состава вредных веществ сточных вд, сбрасываемых в водные объекты, производится с учетом «Правил охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами».

Нормы устанавливают требования к составу и свойствам вредных водных объектов по следующим параметрам: фракционный и массовый состав взвешенных частиц, наличие плавающих примесей; запах, привкус; окраска и температура воды; значение pH; состав минеральных примесей; биохимическая потребность воды в кислороде; количество растворенного в воде кислорода; наличие ядовитых веществ.