Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Шпоры - Конструирование и технология производства РЭС (КИТПРС) - файл ШПОРЫ ПО КИТАПАРАСОНУ.doc


Шпоры - Конструирование и технология производства РЭС (КИТПРС)
скачать (76.5 kb.)

Доступные файлы (2):

ШПОРЫ ПО КИТАПАРАСОНУ.doc407kb.01.01.2010 23:23скачать
Экзаменационные вопросы Экономика и Китпарасон.doc43kb.23.12.2009 01:11скачать

содержание
Загрузка...

ШПОРЫ ПО КИТАПАРАСОНУ.doc

  1   2
Реклама MarketGid:
Загрузка...

1

1. Классификация РЭС

Классификация, виды исполнения РЭС в зависимости от условий эксплуатации.

1. По типу:

- цифровые;

- аналоговые;

- аналогово – цифровые.

Отличительный признак – элементная база.

2. По степени функциональной сложности:

- радиоэлектронные системы;

- комплексы;

- устройства;

- узлы.

3. По по конструктивной сложности РЭС делят на средства в модульном и немодульном исполнении.

Уровни разукрупнения РЭС в немодульном исполнении по конструктивной сложности включают: шкаф, блок и ячейку. Уровни разукрупнения радиоэлектронных средств в модульном исполнении по конструктивной сложности включают: электронный модуль; унифицированный электронный модуль; стандартный электронный модуль; специализированный стандартный электронный модуль и модули 3, 2, 1-го и нулевого уровня.

4. По природе используемых волновых процессов РЭС могут быть:

- радиотехническими;

- оптическими;

- акустическими;

- комбинированными.

5. По характеру решаемых задач бывают информационные и энергетические радиоэлектронные комплексы, системы и устройства.

6. По месту размещения аппаратуры различают наземные, надводные, воздушные, космические, подводные, подземные и комбинированные РЭС.

По степени транспортабельности РЭС бывают носимые (портативные), переносные (лабораторные, бытовые и т. д.), устанавливаемые на мобильных объектах и стационарные.


2(1)

^ 2. Этапы проектирования РЭС (НИР, ОКР).

Процесс создания новых РЭС идёт в несколько стадий.

Виды проктирования: обычно выполняются в указанной последовательности.

Структурное проетирование (основные структурные части(устройства)), контроль и диагностика, вопросы обмена информации.

Функциональное проетирование (разработка подробных функциональных схем устройств.

Схематическое (логическое) - разрабатываются. подробные принципиальные схемы устройств.

Характеризуется - большой трудоёмкостью, требует большого количества разработчиков. Позволяет использовать масштабные методы решения зада

Конструктивное проектирование - выбирается структура пространственных, энергетических и временных связей частей конструкции, с окружающей средой и объектами, выбираются материалы и виды обработок.

Взаимосвязи в конструкциях РЭС могут иметь различную природу: электрическую, оптическую, механическую, тепловую. Процесс разработки РЭС (как и много других изделий) обычно состоит из нескольких взаимосвязанных этапов. Работа. Выполненная на этих этапах, подразделяется на научно-исследовательскую (НИР) и опытно-конструкторскую (ОКР).

Последовательность этапов разработки. РЭС, выполнения работ и стадий выпуска конструкторской и технологической документации на этих этапах, устанавливается государственными стандартами.

При проведении НИР выявляется принципиальная возможность создания РЭС, прорабатывается теоретическая и экспериментальная часть разработки.

Осуществляется:

- выбор и формулировка цели проектирования,

- обоснование исходных данных,

- определяется принцип построения РЭС.

Основная цель НИР - принципиальной возможности реализации выбранных принципов и решений.

Отрицательный результат: не перспективность, преждевременность.

Положительный результат - научно-технический отчёт с рекомендациями.

В процессе выполнения ОКР проводятся все конструкторские и технологические расчёты, а также необходимые экспериментальные исследования.

ОКР - заканчивается разработкой полного комплекта конструкторской и технологической документации на изделие и предъявление заказчику опытного образца (опытной партии) изделий.


^ 4(1)
Конструкцией РЭС называется совокупность деталей и материалов с разными физическими свойствами, находящихся в определенной физической связи

(электромагнитной, тепловой, механической), обеспечивающая выполнение заданных функции с необходимой точностью и надежностью в условиях внешних и внутренних

воздействий и воспроизводимая в условиях производства.

Конструкция определяет взаимное расположение частей в пространстве, способы их соединения, а также материал, из которого они изготовлены. Конструкция РЭС

характеризуется:

иерархической структурой, под которой подразумевается последовательное объединение более простых электронных узлов в более сложные;

доминирующей ролью электрических и электромагнитных связей;

наличием неоднородностей в электрических соединениях, приводящих к искажению и затуханию сигналов, а также паразитных связей, порождающих

помехи (наводки);

наличием тепловых связей, что требует защиты термочувствительных элементов;

слабой связью внутренней структуры конструкции с ее внешним оформлением.

Структурное дробление конструкции дает экономические преимущества при разработке, производстве и эксплуатации РЭС и позволяет проводить параллельное

конструирование и изготовление частей, а также существенно повышает ремонтопригодность. Параллельное конструирование и производство ускоряет

проектирование РЭС в десятки раз. Ремонтопригодность повышается за счет упрощения поиска неисправности и возможности ремонта агрегатным способом, т.е. путем простой замены крупных частей.

Типовая структура конструкции современной РЭС состоит из элементной базы и трех уровней. Радиоэлектронный модуль третьего уровня (РЭМ) представляет собой

функционально законченное устройство, выполненное в виде шкафа, стойки или пульта на основе базовой несущей конструкции третьего уровня.

Несущей конструкцией называют механическую основу для закрепления частей конструкции (несущую на себе эти части). Современная система несущих конструкций РЭС

унифицирована и предусматривает последовательную входимость конструкций низших уровней в конструкции высших уровней, что обеспечивается требованиями размерной

совместимости. Базовыми несущими конструкциями третьего уровня являются кожухи, каркасы, монтажные рамы, корпуса шкафов, стоек, панели и корпуса пультов. Монтажной

рамой называют несущую конструкцию открытого типа, содержащую элементы для электрического соединения и предназначенную для размещения нескольких элементов.


5(1)

Условия эксплуатации электронно-вычислительной аппаратуры имеют различную физико-химическую природу и изменяются в весьма широких пределах.

Факторы, воздействующие на работоспособность РЭС, разделяют на климатические, механические и радиационные.

К климатическим факторам относят: изменение температуры и влажности окружающей среды; тепловой удар; увеличение или уменьшение атмосферного давления; наличие движущихся потоков пыли, песка; присутствие активных веществ в окружающей атмосфере; наличие солнечного облучения, грибковых образований (плесень), микроорганизмов, насекомых и грызунов; взрывоопасной и воспламеняющейся атмосферы, дождя или брызг; присутствие в окружающей среде озона.

К механическим факторам относят: воздействие вибрации, ударов, линейного ускорения, акустического удара; наличие невесомости.

К радиационным факторам относят: космическую радиацию; ядерную радиацию от реакторов, атомных двигателей; облучение потоком гамма-фотонов, быстрыми нейтронами, бета-частицами, альфа-частицами, протонами, дейтронами.

Некоторые факторы могут проявлять себя независимо от остальных, а некоторые факторы — в совместном действии с другими факторами той или другой группы(например, наличие движущихся потоков песка неизбежно приводит к возникновению вибраций в конструктивных элементах РЭС).

Поэтому процесс разработки РЭС направлен на выбор такой элементной базы, материалов и конструкций, которые в совокупности должны обеспечить технические средства РЭС к внешним воздействиям заданной интенсивности.

Нормальные климатические условия эксплуатации:

- Температура 193+-5К;

- Относительная влажность 60+-15%;

- Атмосферное давление 84..107 кПа или 630..800 мм ртутного столба.

Допустимый перегрев воздуха внутри изделий не должен превышать более чем на 20К верхнее значение воздуха, поступающего для охлаждения.


6(1)

Вновь разрабатываемая РЭС, должна отвечать техническим, эксплутационным и экономическим требованиям. Все эти требования взаимосвязаны и оптимальное их удовлетворение представляет собой сложную инженерную задачу.

^ Технические требования. Эти требования обычно содержится в техническом задании на РЭС и включают в себя характеристики: быстродействие, объем операционной, постоянной и памяти, адрестность команд, разрядность машинного числа, точность выполнения операций и т.д.

В основном данные требования удовлетворяются на ранних этапах разработки РЭС когда определяются состав , ее структура, математическое обеспечение основных требований к отдельным устройствам.

^ Конструктивно – технологические требования - обеспечение функционально узлового принципа построения конструкций РЭС, технологичность, минимальную номенклатуру комплектующих изделий, минимальные габариты и масса;

- предусмотрение мер защиты от воздействия климатических и механических факторов;

- ремонотоспособность.

Технологичность конструкций РЭС и системы в существенной степени определяются рациональным выбором ее структуры. Конструкция РЭС тем более технологична, чем меньше доводочных работ и регулировочных операций приходится выполнять после ее окончательной сборки.

^ Эксплутационные требования. К ним относят: простоту управления и обслуживания, предусмотрение различных мер сигнализирующих опасных режимов работы, наличие в комплекте машины аппаратуры, обеспечивающей профилактический контроль и наладку конструктивных элементов (стенды, имитаторы сигналов и т.д.). С эксплутационными требованиями связаны требования обеспечения нормальной работы оператора. Организация его рабочего места, возможность ко всем устройствам машины, безопасная работа при отладке и ремонте. Возможна такая организация пульта управления РЭС, которая бы отвечала современным эргономическим требованиям и требованиям инженерной психологии.

^ Требования по надежности. Данные требования включают в себя обеспечение вероятности безотказной работы, наработки на отказ, среднего времени восстановления работоспособности, долговечности, сохраняемости.

^ Вероятность безотказной работы РЭС – есть вероятность того, что в заданном интервале времени при заданных режимах и условиях работы в машине не произойдет ни одного отказа.

^ Наработкой на отказ РЭС – называют среднею продолжительность работы между отказами.

Среднее время восстановления работоспособности РЭС – определяет средне время на обнаружения и устранение одного отказа. Эта характеристика надежности является ? ? параметром.


7(1)

При разработке любых изделий одним из основных руководящих документов является

Единая Система Конструкторской Документации (ЕСКД), представляющая собой комплекс

государственных стандартов, устанавливающих единые взаимосвязанные правила и

положения по порядку разработки, оформления и обращения конструкторской документации

(КД).

ЕСКД является важнейшей системой постоянно действующих технических и

организационных требований, обеспечивающий взаимообмен конструкторской

документации без ее переоформления между отраслями промышленности и отдельными

предприятиями. Она позволяет обеспечить расширение унификации при конструкторской

разработке проектов промышленных изделий, упрощение форм документов и сокращение их

номенклатуры, а также графических изображений, механизированное и автоматизированное

создание документации и, самое главное, готовность промышленности к организации

производства любого изделия на любом предприятии в наиболее короткие сроки.

Стандарты ЕСКД распределены по 10-ти классификационным группам:

0. Общие положения;

1. Основные положения;

2. Классификация и обозначение изделий в конструкторских документах;

3. Общие правила выполнения чертежей;

4. Правила выполнения чертежей изделий машиностроения и приборостроения;

5. Правила обращения конструкторской документации (учет, хранение, дублирование и

внесение изменений);

6. Правила выполнения эксплуатационной и ремонтной документации;

7. Правила выполнения схем;

8, 9. Прочие стандарты..

Гос. стандарты устанавливают виды и комплектность КД на изделия. Конструкторские документы (КД) - документы, в отдельности или совокупности определяющие состав и устройство изделия и содержащие необходимые данные для его разработки и изготовления, контроля, приёмки, эксплуатации и ремонта.

По форме представления КД разделяют на графические и текстовые.


8

Схемы электрические принципиальные определяют полный состав изделия и дают детальное представление о принципе его работы. На основе схемы электрической принципиальной разрабатывают целый ряд других конструкторских документов: схемы соединений, чертежи печатных плат, перечни элементов и т.д. На схеме электрической принципиальной изображают все электрические элементы и устройства, необходимые для осуществления и контроля в изделии соответствующих электрических процессов. Элементы изображают в виде условных графических обозначений (УГО) в соответствии с ГОСТ. Каждый элемент схемы электрической принципиальной должен иметь позиционное буквенно-цифровое обозначение в соответствии с ГОСТ 2.710 - 81. Порядковые номера элементам присваивают, начиная с единицы в пределах группы элементов, имеющих одинаковые буквенные обозначения (R1, R2 и т.д., DD1, DD2 и т.д.). Порядковые номера присваивают в соответствии с последовательностью расположения элементов или устройств на схеме: сверху вниз, в направлении слева направо. Позиционное обозначение проставляют рядом с графическим обозначением элемента с его правой стороны или над ним. При изображении на схеме элемента разнесенным способом его позиционное обозначение проставляют около каждой части (например, DD1.1, DD1.2 и т.д.). Обязательным документом, выпускаемым совместно со схемой электрической принципиальной, являетсяперечень элементов (ПЭЗ). В соответствующих ГОСТах определены правила его выполнения.

При выполнении схемы электрической принципиальной на поле схемы допускается помещать такие текстовые данные, как указания о марках, сечениях и расцветке кабелей, требованиях к электрическому монтажу, указания о назначении отдельных цепей (например, о питании микросхем).

Если схема электрическая принципиальная выполняется на нескольких листах, то соблюдается сквозная нумерация и составляется общий перечень элементов.


9(1)

Методы конструирования штампованных деталий.

При конструировании эвм широкое применение получили детали из листовой штамповки (материала) они отличаются высокой прочностью и жесткостью при малом весе штамповка из листовых материалов обеспечивает малую трудоемкость стоимость изготовления, высокую точность размеров. Листовая штамповка - процесс получения из листа полосы либо ленты изделий плоской или пространственной формы с заданными конструктивно-геометрическими и стуктурными параметрами без существенного изменения толщины материала. Листовая штамповка применяется для изготовления деталей широкого интервала размеров: от доли мм до несколькиих см и разнообразных конфигураций.

Для изготовления детали из листа применяются материалы: металические(алюминий, магниевые титановые сплавы) и неметаллические (слоистые платстики и листовые термопласты). Заготовки обрабатываются с помощью инструментов - штампов. Главные рабочие части которых называются пуансонами и матрицами. Это главные рабчие части штампов. Различные фазы процесса изготовления детали при котором происходит изменение форм заготовки называтся операциями. Все основные операции делятся на: разделительные и формообразующие.

Разделительные: отрезка, вырубка, пробивка, разрезка.

Формообразующие: гибка, скручивание, выдержка, чеканка. Материалы для листовой штамповки поступают в виде проката(листов, полос, лент).

При конструировании дкталей вырубкой и пробиркой учитываются минимальнодопустимые размеры штампуемых отверстий различной формы, которые зависят от марки материала и толщины листа. Расстояния между краем отверстия и краем листа должно быть больше либо равно двум толщинам листа. Невыполнение этого условия делает конструкцию менее технологичной, тк снижается стойкость штампа и увеличивается стоимость изготовления детали.

Гибка - делаются такие детали как каркас.

Р1 - коэффициент зависящий от марки

р2 - коэфф, зависящий от угла гибки

с - толщина листа

Метод конструирования пресованных и литых деталей.

Точность размеров деталей из пластмалл изготовленных лиьем под давленим зависит от колебания усадки материала, конфигурации и габаритных размеров детали, способов подготовки сырья точности конструкции прессформ, величины технологических уклонов и механических режимов.


5(2)

Для количественной оценки комплекса требований к конструкциям РЭС по устойчивости к внешним воздействиям он разделён на 10 климатических исполнений:

1. У – умеренный климат (среднегодовая максимальная и минимальная рабочая температура 313 и 228К);

2. УХЛ – умеренно-холодный (абсолютный минимум температуры воздуха ниже 228К);

3. ТВ – влажный тропический климат (температура больше 293К и относительная влажность больше 80% наблюдается 12 и более часов в сутки за непрерывный период от 2 до 12 месяцев в году);

4. ТС – тропический сухой (температура 313К и более);

5. Т – тропический (сухой и влажный тропик);

6. О – общеклиматический;

7. М – морской;

8. ТМ – тропический морской;

9. ОМ – общий климатический морской;

10. В – всеклиматическое исполнение (для суши и моря, кроме Анктартиды).

В зависимости от места размещения при эксплуатации в воздушной среде до высоты 3,4 км, а также под землёй и под водой технические средства изготавливают по категориям, которые не распространяются на летательную и космическую аппаратуру:

1. На открытом воздухе;

2. На объектах, где колебания температуры и влажности несущественно отличаются от 1) , т.е. отсутствует воздействие солнечной радиации и осадков;

3. В закрытых помещениях (нерегулярно отапливаемых);

4. В помещениях с искусственно регулируемым климатом;

5. В помещениях с повышенной влажностью.


4(2)

Стойка монтажное устройство открытого типа для размещения блоков в несколько рядов, в котором в качестве несущей конструкции применена общая, вертикально расположенная

рама. Стеллаж в отличие от стойки предназначен для размещения блоков закрытого типа (приборов) в несколько рядов. Шкаф подобен стойке, но является монтажным устройством

закрытого типа и закрывается сплошной дверью. Панель является частью пульта и служит для размещения органов управления, коммутации и индикации. Другой частью пульта

является корпус - несущая конструкция, предназначенная для размещения средств отображения информации, органов управления и необходимых блоков, микроблоков, ячеек и ЭРЭ.

Модуль второго уровня (РЭМ) - это блок или рама. Блоком называют часть РЭС, которая выполняет сложную функцию, содержит несколько модулей первого уровня и имеет

лицевую панель.

Модуль первого уровня (РЭМ) - ячейка или плата. Элементную базу относят к нулевому уровню (РЭМ).

Отличительным признаком перехода от одного структурного уровня к другому, более высокому, служит сборочная операция, осуществляющая соединение одних частей

конструкции с другими. Вхождение низших уровней в высшие не обязательно должно осуществляется строго по порядку номеров. Так, например, элементы нулевого уровня могут

непосредственно входить в РЭМ , минуя первый и второй уровни. Низшие уровни конструкции (нулевой и первый) наиболее универсальны. Их конструкция мало зависит от

конкретного назначения РЭС и объекта, на который аппаратура устанавливается. Высшие уровни специализированы, особенно третий уровень.


2(2)

ГОСТ 2,103-68 устанавливает стадии разработки изделий и выпуска конструкторской документации при ОКР, а также определяет этапы выполнения работ на этих стадиях.

Техническое предложение, эскизный проект, технический проект - относятся к проектным стадиям.

Техническое предложение - совокупность конструкторских документов, которые содержат технические и технико-экономические обоснования разработки документации изделия на основании анализа технического задания и различных вариантов возможной реализации изделий, сравнительная оценка решений с учётом конструктивных и эксплутационных особенностей разрабатываемого и существующих изделий, а также патентный поиск и исследование.

После уточнения, согласования и утверждения ТЗ и приёмки технического предложения приступают к разработке эскизного проекта.

Эскизный проект - совокупность конструкторских документов содержащих принципиальные конструкторские решения, дающие общие представления об устройстве и принципе работы изделия

После согласования, защиты и утверждения ЭП служит основанием для следующей проектной стадии - технического проекта.

Технический проект - совокупность конструкторских документов, содержащих окончательное техническое решение, дающее полное представление об устройстве разрабатываемого изделия и исходные данные для разработки рабочей документации.

После согласования, защиты и утверждения технического проекта переходят на следующую стадию разработки РЭС - к рабочему проектированию РЭС.

Рабочий проект - это совокупность рабочей конструкторской документации, предназначенной для изготовления и испытаний опытного образца, опытной партии, серийного производства. Рабочий проект - завершающая наиболее ответственная стадия разработки.

На стадии рабочего проекта разрабатывается полный комплект конструкторских документов, необходимых для изготовления, проверки, изучения, эксплуатации РЭС, технология изготовления отдельных узлов и РЭС в целом, изготавливаются опытные образцы, составляются программы ПИ (заводских) испытаний, проводятся эти испытания, корректируется по рез - ки этих испытаний документация.

Для оценки качества опытного образца РЭС создаётся гос. или межведомственная комиссия. Она оценивает степень соответствия разработки всем требованиям ТЗ, полноту и качество выполнения конструкторской документации, даёт рекомендации по целесообразности передачи новых РЭС в серийное производство.


3

Обычно различают следующие виды проектирования РЭС, определяемые составом выполняемых работ: структурное и функциональное, схемотехническое и конструкторское. Данные виды проектирования обычно и выполняются в указанной последовательности.Cформировались два основных принципа конструирования:

1. Одноуровневый принцип конструирования. Он заключается в том, что:

- вся принципиальная электронная схема реализуется на одной плате;

- выход из строя приводит к отказу всей машины ( как в каскадно-узловом принципе ).

Применим для конструирования РЭС невысокой сложности при крупносерийном или массовом производстве. Основные достоинства: обеспечение максимальной надёжности ( отсутствие внешних соединений и минимальная потеря быстродействия ).

2.Многоуровневый принцип конструирования. - функционально-узловой метод конструирования РЭС.

Разбиение общей электрической схемы РЭС на функционально законченные части разной сложности с учётом требований по обеспечению высокого уровня схемной унификации и оформление их в виде типовых сборочных единиц. Это обеспечивает:

- независимость электронной проверки схем типовых конструкций;

- построение достаточно простой системы контроля и локализации отказов;

- упрощает стендовую КПА.

Таким образом многоуровневый принцип в сочетании с функционально-узловым методом конструирования позволяет сократить сроки и снизить стоимость проектирования, производства и эксплуатации, достигнуть высокой степени унификации и стандартизации и механизировать процесс сборки, контроля и ремонта ТЭЗ.

^ Главная задача. При разработке проекта новой машины главная задача состоит в создании конструкции, обеспечивающей параметры РЭС, заданные в ТЗ, с учётом возможности изготовления этой конструкции в определённых производственных условиях в короткие сроки при минимальных затратах.

При проектировании конструктивных узлов как средств механического и электрического объединения входящих элементов можно выделить следующие задачи:

- выбор пространственной геометрии и компоновочной схемы;

- определение геометрических размеров типовых сборочных узлов;

- разработка деталей и сборочных единиц в целом.

Конструирование должно обеспечить:

- заданное быстродействие;

- уровни помех меньше допустимых;

- требуемую ( максимальную ) надёжность при заданной стоимости;

- тепловые режимы конструкции;

- способность конструкции противостоять внешним воздействиям:

- пыле-защищённость, устойчивость.

- влаго-защищённость, устойчивость.

- вибро-защищённость, устойчивость.

9(2)

Общие требования конструкции литых и пресованных деталей

1) деталь должна иметь технологические уклоны.

2) допуски должы быть технологически обоснованы с учетом колебания усадки.

3) детали должны иметь закругления, необходимые для увеличения механической прочности, облегчение процесса формообразования и улучшения внешнего вида.

4) стенки деталей должны быть близкими по толщине друг к другу.

5) детали не должны иметь консольных выступов значительной длины. Расстояния между соседними отверстиями или отверстием и краем должно быть не менее диаметра отверстия.

Методы конструирования механических соединений.

Разъемные и неразъемные.

Разъемные - допускают полную разборку изделия на детали без разрушения их целосности. К ним относятся: резьбовое баянетное, штифтовое, шлефтовое.

Соединение считается неразъемным если его разборка сопровождается разрушением материалов или деталей с помощью которых оно осуществлено. Например: пайка, сварка, склепывание, склеивание.


11

Явление конвекции можно объяснить законом Архимеда и явлением теплового расширения тел. При повышении температуры объем жидкости возрастает, а плотность уменьшается. Под действием архимедовых сил менее плотная нагретая жидкость поднимается вверх, а более плотная холодная жидкость опускается вниз. Если же жидкость нагревать сверх, то менее плотная теплая жидкость там и останется и конвекция не возникнет.

Бывает естественная конвекция. Для ее возникновения требуется подогрев жидкости снизу (или охлаждение сверху), причем нагрев в разных участках должен быть неравномерным.

Кроме естественной конвекции, возможна и принудительная конвекция. При принудительной конвекции потоки нагретой (или охлажденной) жидкости или газа переносятся под действием насосов или вентиляторов. Такая конвекция используется в тех случаях, когда естественная конвекция оказывается недостаточно эффективной, а также в состоянии невесомости, когда естественная конвекция невозможна.

Явление возникновения струй или потоков в нагреваемых или охлаждаемых жидкостях и газах называется конвекцией. Кроме того, с точки зрения термодинамики конвекция – это способ теплопередачи, при котором внутренняя энергия переносится потоками неравномерно нагретых веществ.

Конвективный теплообмен - процесс переноса тепла, происходящий в движущихся текучих средах (жидкостях либо газах) и обусловленный совместным действием двух механизмов переноса тепла — собственно конвективного переноса и теплопроводности. Таким образом, в случае К. т. распространение тепла в пространстве осуществляется за счёт переноса тепла при перемещении текучей среды из области с более высокой температурой в область с меньшей температурой, а также за счёт теплового движения микрочастиц и обмена кинетической энергией между ними. В связи с тем, что для неэлектропроводных сред интенсивность конвективного переноса очень велика по сравнению с теплопроводностью, последняя при ламинарном течении играет роль лишь для переноса тепла в направлении, поперечном течению среды. Роль теплопроводности при К. т. более значительна при движении электропроводных сред (например, жидких металлов). В этом случае теплопроводность существенно влияет и на перенос тепла в направлении движения жидкости. При турбулентном течении основную роль в процессе переноса тепла поперек потока играет пульсационное перемещение турбулентных вихрей поперек течения жидкости. Участие теплопроводности в процессах К. т. приводит к тому, что на эти процессы оказывают существенное влияние теплофизические свойства среды: коэффициент теплопроводности, теплоёмкость, плотность.


7(2)

Графические. КД ним относят:

- чертёж детали (изображение детали);

- сборочный чертёж (данные для сборки);

- чертёж общего вида (основные части и принцип работы);

- теоретический чертёж (геометрическая форма и координаты его основных частей);

- габаритный чертёж (контурное изображение изделия с габаритами и установочными размерами);

- монтажный чертёж (контурное изображение изделия, содержащее данные для его монтажа);

- схема (условное изображение для обозначения основных частей изделия и его составных частей);

- спецификация (состав сборочной единицы комплекса или комплекта.

Текстовые конструкторские документы - документы, содержащие описание устройства, принципа действия и эксплуатационных показателей изделия. К ним относят:

- ведомость спецификации - перечень всех спецификаций составных частей изделия с указанием их количества и входимости.

- ведомость ссылочных документов;

- ведомость покупных изделий - перечень покупных изделий;

- ведомость согласования применения изделий;

- ведомость держателей подлинников - перечень предприятий, на которых хранятся подлинники документов, разработанных для данного изделия;

- ведомость технического предложения (эскизного технического проекта) - перечень документов, входящих в техническое предложение;

- техническую записку - описание устройства и принципа действия разработанного изделия, обоснование принятых при его разработке технико - экономических решений;

- технические условия - эксплуатационные показатели изделия и методы контроля его качества;

- программу и методику испытаний - технические данные, подлежащие проверке при испытаниях, порядок и методы их контроля;

- расчёт - расчёт параметров и величин.

Разделение по способу выполнения и характеру использования. КД делят на:

оригиналы, подлинники, дубликаты, копии.

Особенности РЭС как отдельного самостоятельного класса продукции привели к созданию некоторых специфических конструкторских документов:

схем алгоритмов, временных диаграмм, микропрограммной логики, таблиц сигналов, проверки сигнала.

Особую группу документов составляют КД на программное обеспечение.


^ 6(2)

Долговечностью РЭС – называют продолжительность ее работы до полного износа с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонта.

^ Сохраняемость РЭС – ее способность сохранять все технические характеристики после заданного срока хранения и транспортировки в заданных условиях.

Экономические требования. К экономическим требованиям относят: минимально возможные затраты времени, труда, и материальных средств на разработку, изготовление и эксплуатацию РЭС; минимальную стоимость машины после освоения ее в производстве.


10(1)

Без преувеличения можно сказать, что вопрос обеспечения теплового режима

является одним из главных при конструировании РЭС. Определяется это

следующим:

- энергетический коэффициент полезного действия радиоэлементов, как правило,

невелик, и большая часть потребляемой от источников питания энергии превращается в тепловую энергию с соответствующим перегревом элементов и аппаратуры;

- комплексная микроминиатюризация РЭС приводит к значительному росту удельной

мощности тепловыделения, что дает существенные локальные перегревы;

- освоение космического пространства, увеличение высоты и скорости полета современных самолетов, совершенствование подводного и надводного флота, освоение различных климатических зон Земли привели к ужесточению внешних тепловых условий при эксплуатации РЭС.

В общем случае под тепловым режимом понимают пространственно-временно распределение температуры внутри и на поверхности изделия, обусловленное внутренними и внешними источниками тепла.

Важность обеспечения нормального теплового режима для всех элементов конструкции обусловлена тем, что увеличение тепловой нагрузки на РЭС, как правило, приводит к значительному снижению надежности работы устройства.

Нормальный тепловой режим в РЭС поддерживают специально сконструированные системы обеспечения тепловых режимов (СОТР), каждая из которых характеризуется особенностями структуры, интенсивностью теплоотвода, техническими показателями (массой, габаритами, потребляемой мощностью, стоимостью, надежностью и т.д.).

Известно, что отвод теплоты от нагретого тела, а следовательно, и от элементов конструкции ЭВМ может происходить за счет конвекции , излучения и теплопроводности.

В реальных конструкциях присутствует теплообмен всех трех видов, протекающий по своим вполне определенным законам.

Если за определенный промежуток времени, в изделии выделяется больше теплоты, чем оно может рассеять, в окружающую среду, то теплота идет на нагрев элементов конструкции.

^ Стационарный (установившийся) режим – режим, при котором дальнейший нагрев элементов прекращается и в окружающую среду отдается постоянная энергия.

Элементы выделяющие теплоту – источники, потребляющие – приемники. Сам процесс – теплообмен.

Поскольку выделение теплоты происходит в определенном объеме, то теплорассеивающее пространство называют нагретой зоной.

Теплообмен может осуществляться кондукцией (теплопроводностью), естественной и принужденной конвекцией и излучением.


12

Теплообмен излучением осуществляется посредством электромагнитных волн. Он составляет 90-95% суммарного теплообмена в топках паровых котлов, дуговых сталеплавильных печах, 80-90% ─ в плазменно-дуговых печах и камерах нагревательных печей. Электромагнитные волны распространяются прямолинейно со скоростью света и подчиняются оптическим законам преломления, поглощения, отражения. Тепловое излучение помимо волновых свойств обладает корпускулярными свойствами: энергия излучается телом не непрерывно, а отдельными порциями – квантами и фотонами. Следовательно, излучение обладает корпускулярно-волновым дуализмом:

энергия и импульс сосредоточены в фотонах, а вероятность их нахождения в пространстве обусловлена волновой механикой. Поэтому процессы излучения и поглощения энергии описываются законами квантовой механики, а процессы распространения энергии – законами волновой теории распространения электромагнитных колебаний.

14(1)

При конвективном отводе тепла от РЭС используются теплоносители в различных фазовых состояниях, перемещение которых осуществляется естественным или принудительным образом. По этим признакам способы охлаждения РЭС можно разделить на следующие основные классы: газовое (воздушное), жидкостное, испарительное естественное или принудительное охлаждение.

Естественное воздушное охлаждение является наиболее простым, надежным и дешевым способом охлаждения РЭС, не требующим затрат дополнительной энергии. Однако интенсивность такого охлаждения невелика, поэтому он используется при небольших удельных мощностях рассеивания тепла q (q<0,2 Вт/см2). При естественном воздушном охлаждении конвективный обмен осуществляется между элементами РЭС и воздухом, причем воздух перемещается за счет тепловой энергии. Различают две основные схемы естественного воздушного охлаждения блоков (РЭМ2) и стоек (РЭМ3) РЭС: с герметичным

или перфорированным кожухом. В герметичном (или пылезащищенном) кожухе конвективный теплообмен осуществляется от элементов РЭС к воздуху внутри аппарата, от воздуха к кожуху, от кожуха к окружающей среде. При перфорированном кожухе конвективный теплообмен в основном происходит между элементами РЭА и окружающей средой с помощью воздуха, проникающего сквозь отверстия. Для приближенных оценок можно считать, что введение вентиляционных отверстий при их рациональном расположении снижает перегревы внутри блока примерно на 20 % /3/.

Принудительное воздушное охлаждение получило наибольшее распространение, так как при невысокой стоимости и относительной простоте обеспечивает нормальный тепловой режим при более высоких удельных мощностях рассеивания (q<1 Вт/см2). По некоторым данным до5 % выпускаемой аппаратуры используют этот способ охлаждения /2/. Различают три основные схемы принудительного воздушного охлаждения: внутреннее перемешивание (вентилятор установлен внутри герметичного кожуха), наружный обдув (обдувается герметичный кожух) и продувка (воздух из окружающей среды или предварительно охлажденный пропускается через специальные каналы и охлаждает непосредственно элементы РЭС). Последняя схема применяется наиболее широко.

Естественное жидкостное охлаждение платы с элементами или отдельных элементов заключается в погружении их в бак с жидкостью. Применяется редко, так как усложняется конструкция и требуются специальные изолирующие покрытия.


^ 15(1)

Виды механических воздействий на РЭА. Все виды РЭА подвергаются воздействию внешних механических нагрузок (вибрации, удары, ускорения, акустические шумы), которые передаются к каждой детали, входящей в конструкцию. Механические воздействия имеют место в работающей РЭА, если она установлена на подвижном объекте, или только при транспортировке ее в нерабочем состоянии. Количество переданной энергии определяет уровень и характер изменения конструкции. Допусти­мые уровни механического изменения конструкции определяются ее проч­ностью и устойчивостью к механическим воздействиям.

Под прочностью конструкции понимается способность аппаратуры выполнять функции и сохранять параметры после приложения механиче­ских воздействий. Устойчивость конструкции - способность РЭА сохра­нять функции и параметры в процессе механических воздействий.

Откликом, или реакцией конструкции на механические воздействия называют трансформацию и преобразование энергии меха­нического возбуждения. К ним относятся механические напряжения в элементах конструкции, перемещения элементов конструкции и их соударения, деформации и разрушения конструктивных элементов, изменения свойств и параметров конструкции.

Механические воздействия могут приводить к взаимным перемещениям деталей и узлов, деформации крепежных, несущих и других элементов конструкций, их соударению. При незначительных механических воздейст­виях в элементах конструкций возникают упругие деформации, не сказывающиеся на работоспособности аппаратуры. Увеличение нагрузки приводит к появлению остаточной деформации и при определенных усло­виях разрушению конструкции. Разрушение может наступить и при нагрузках, много меньших предельных значений статической прочности мате­риалов, если конструкция окажется подверженной знакопеременным на­грузкам.

Отказы аппаратуры бывают восстанавливаемыми после снятия или ослабления механического воздействия (изменение параметров компонентов, возникновение электрических шумов) и невосстанавливаемыми (обрывы и замыкания электрических соединений, отслаивание проводников печатных плат, нару­шение элементов крепления и разрушение несущих конструкций).

На транспортируемую РЭА в процессе ее эксплуатации воздействует вибрации, ударные нагрузки и линейные ускорения. Гармонические вибрации характеризуются частотой, амплитудой, ускорением. Ударные нагрузки характеризуются числом одиночных ударов или их серией (обычно оговаривают максимальное число ударов), длительностью ударного импульса и его формой, мгновенной скоростью при ударе, перемещением соударяющихся тел. Линейные ускорения характеризуются ускорением, длительностью, знаком воздействия ускорения.


16(1)

Споосбы виброзащиты:

рассмотрим движение радиоэлектронного блока на амортизаторах при воздействии вибрации.

1) амартизатор рассматривается как линейно-механическая колебательная система с 1й степенью свободы. (степень свободы - возможность перемещения тела вдоль какой нить одной оси координат).

тело массой м на амортизаторе. Зэт - абсолютное перемещение тела, у - движение основания платформы, х - относительное перемещение тела. Ку - упругость амортизатора.

а - амплитуда вибрации, амега - частота возмущающей силы, т - текущее время.

А0 - амплитуда относительных колебаний тела, амега 0 - собственная частота колебаний тела в амортизаторе.

абсолютное перемещение тела.

1)если амега0 = амега, то наблюдается резонанс системы.

Резонанс - резкое возрастание амплитуды установившехся вынужденных колебаний системы, когда частота внешнего воздействия на системы приближается к частоте ее собственных колебаний (свободных колебаний системы).

2) если амега > амега0. Абсолютное перемещение тела снаало велико, но если амега>корень из 2х амега0 то ослабление колебаний. При извесной частоте возбуждения собственная частота нагруженного амартизатора должна быть меньше частоты возбуждений в корень из2х раз.

3) амега0>амега амплитуда и соответственно перегрузки тела на амортизатторе будут больше чем у тела жестко установленного на основании без амортизатора. Коэффициент энфирования связан с частотой собственных колебаний массой м и ашэм коэф вязкого трения следующей формулой: #

чем больше коэффициен кд тем больше амплитуда амортизированного тела. Коэффициент динамичности или коэффициент виброизоляции.

Способы виброзащиты конструкции эвм:

1) смещение значения ф0 в более высокочастотную область достигается это повышением жесткости конструкции: 1) применение более жестких материалов, металл вместо пластмассы, 2) установка ребер жесткости, 3) профилированиие несущих элементов, 4) больше точек крепления, 5) уменьшение размеров. Использование амортизаторов. Наиболее эффективным способом виброзащиты является виброизоляция,т.к. только в этом случае значение коэфициента динамичности меньше 1 в диапазоне частот воздействующих вибраций. Виброизоляция обеспечивается тем что между защищаемым аппаратом и вибрирующей поверхностью устанавливаются специальные элементы - виброизоляторы. Разновидности: - резино-металлические, пружинные с воздушным демфированием, пружинные с фрикционным демпфированием, цельнометаллические.


17

Надежность и достоверность работы ЭВМ зависят от их помехозащещенности. По отношения к внешним и внутренним случайным и регулярным помехам. От правильного решения задачи обеспечения помехоустойчивости элементов и узлов зависят как сроки разработки изготовления и наладки ЭВМ так и нормальное ее функционирование в процессе эксплуатации.

Помеха - (для эвм) внешнее или внутреннее воздействие приводящее к дискретной информации во время ее хранения преобразования обработки или передачи. Так как информационные сигналы в ЭВМ имеют электрическую природу то при конструировании необходимо учитывать помехи той же природы как наиболее вероятные источники искажения информации. Причина возникновения помех:

1) увеличение взаимного влияния элементов из-за уменьшения габаритных размеров активных элементов и линий связи между ними а также увеличение плотности их размещения.

2) возрастание уровня помех из-за усложнения системы. Увеличение числа внешних устойств, которые содержат большое колличество электромеханических узлов.

3) внедрение вычисслительной техники во все сферы человеческой деятельности.

Классификация помех:

1) по причине наведения. По линия связи. Электромагнитная индуктивная и емкосная.

2) по пути распространения: цепи электропитания, заземлений, линии связи, эфир.

3) по характеру проявления: нестабильности в системах электропитания. Импульсные помехи в системах электропитания. Помехи в цепях связи. Характерные особенности этого вида помех - малая длительность и большая интенсивность.

Основные причины, вызывающие искажения сигналов от прохождения по цепям:

1) отражение от несограсованных нашрузок и от разл неоднородностей линий связи

2) затухание сигналов при прохождении их по цепям послед соединенных элементов.

3) паразитная связь между элементами через цепи питания и заземления.

4) наводки от внешних электромагнитных полей.

Помехи при соединении элементов эвм. Электрические связи между элементами выполняются в виде печатных и навесных проводников. При группировки элементов по узлам и блокам между ними образуется большое число электрических связей, которые можно разделить на электрически"короткие" и "длинные".

Линия связи считается «короткой» если длительность фронта импульса больше времени задержки распространения сигнала. Сигнал отраженный от несогласованных нагрузок в этой линии связи достигает источника раньше чем успеет существенно измениться входной импульс. В пределах ячеек и модулей связи как правило электрически короткие. При определении уровня помех, наводимых в линиях связи нужно учитывать электрические параметры линий(L и С линии).


18(1)

Помеха - (для эвм) внешнее или внутреннее воздействие приводящее к дискретной информации во время ее хранения преобразования обработки или передачи. Так как информационные сигналы в ЭВМ имеют электрическую природу то при конструировании необходимо учитывать помехи той же природы как наиболее вероятные источники искажения информации. Причина возникновения помех:

1) увеличение взаимного влияния элементов из-за уменьшения габаритных размеров активных элементов и линий связи между ними а также увеличение плотности их размещения.

2) возрастание уровня помех из-за усложнения системы. Увеличение числа внешних устойств, которые содержат большое колличество электромеханических узлов.

3) внедрение вычисслительной техники во все сферы человеческой деятельности.

Классификация помех:

1) по причине наведения. По линия связи. Электромагнитная индуктивная и емкосная.

2) по пути распространения: цепи электропитания, заземлений, линии связи, эфир.

3) по характеру проявления: нестабильности в системах электропитания. Импульсные помехи в системах электропитания. Помехи в цепях связи. Характерные особенности этого вида помех - малая длительность и большая интенсивность.

Основные причины, вызывающие искажения сигналов от прохождения по цепям:

1) отражение от несограсованных нашрузок и от разл неоднородностей линий связи

2) затухание сигналов при прохождении их по цепям послед соединенных элементов.

3) паразитная связь между элементами через цепи питания и заземления.

4) наводки от внешних электромагнитных полей.

Помехи при соединении элементов эвм. Электрические связи между элементами выполняются в виде печатных и навесных проводников. При группировки элементов по узлам и блокам между ними образуется большое число электрических связей, которые можно разделить на электрически"короткие" и "длинные".

«Длинная» линия связи характеризуется временем распространения сигнала, которое много больше фронта импульса(соединения внутри субблоков, блоков, панелей). «Длинные» соединения делают в виде согласованных экранированных линий связи(коаксиальный кабель). Для них характерна задержка сигнала и уменьшение амплитуды. В этой линии, отраженный от конца линии сигнал приходит к ее началу после окончания фронта импульса и искажает его форму.

1) Z0=Zн. Коэффициент отражения Кu=0. Линия согласована.

2) Z0не равноZн. Линия несогласованная. Наблюдается отражение сигнала от конца линий связи.


19

19 Способы защиты конструкций ЭВМ от агрессивной внешней среды. Покрытия.

Источники и пути пути проникновения влаги:

1) окруж среда

2) внутренняя среда гермоблоков

3) материалы конструкции

4) технологичесие жидкости

Способы защиты конструкций ЭВМ от агрессивной внеш среды

1) разработка конструкций с применением мат-лов не изменяющих своих свойств в условиях эксплуатации.(нержавеющие стали, титановые сплавы)

2) покрытия(пропитка) отдельных узлов и деталей спец смолами, лаками, металлами или их оксидами для снижения вредного воздействия климатических факторов.

3) Полная изоляция узла, блока, сборочной единицы от окр среды.

Покрытия

1) негальванические (Ме и неМе)

2) химические

3) гальванические

Покрытия приводят к увеличению срока службы изделия. При выборе способа защиты учитываются как технические показатели так и конструктивные особенности изделия.

1) Неметаллические – простые и дешевые. Лаки и краски используются от коррозии. Наносятся кистью, распылением или окунанием. Недостатки: не следует применять для деталей подверженных мех и и хим воздействиям

2) Металлические. На поверхность изделия их наносят тонким слоем из Ме, обладающего стойкостью к данной среде. Бывают вакуумные испарения, катодное распыление, горячее распыление.

3) Химичесое – защитные оксидные пленки, которые создаются при воздействии на Ме сильных хим реагентов.

Оксидирование – образование пленок в щелочных растворах

Фосфатирование – кристаллизация фосфора на поверхности.

Азотирование – насыщение поверхности азотом.

Анодирование

4) Гальванические. При этом способе металлические изделия помещают в гальваническую ванну. Под воздействием электр тока на поверхности изделия катодное осаждение пленки защитного Ме.

Достоинства: легкая управляемость процессом, регулирование толщины покрытия, равномерность покрытия.

В ряде случаев защитное покрытие для стали делают многослойным. В конструкторской документации обязательно указывается тип покрытия.


15(2)

Воздействие линейных ускорений эквивалентно увеличению массы аппаратуры и при значительной длительности воздействия требует увеличения прочности конструкции. Амортизаторы от линейных перегрузок практически не защищают.

Как показывает опыт эксплуатации транспортируемой РЭА, наибольшее разрушающее воздействие на конструкцию оказывают вибрации. Как правило, конструкция аппарата, выдержавшая воздействие вибрационных нагрузок в определенном частотном диапазоне, выдерживает ударные нагрузки и линейные ускорения с большими значениями соответствующих параметров.


14(2)

Принудительное жидкостное охлаждение применяется при высоких удельных мощностях рассеивания (q<20 Вт/см2). Наибольшее распространение этот способ получил при охлаждении больших элементов, когда однофазная жидкость прокачивается насосом через специальные каналы в охлаждаемых узлах приборов (электроды мощных ламп, трансформаторы и т.д.). При отводе тепла от блоков жидкость прокачивается через каналы, выполненные в платах или кожухе аппарата.

Испарительное охлаждение (естественное и принудительное) позволяют отводить еще большие потоки тепла (q<200 Вт/см2). Охлаждаемый элемент или погружается в жидкость или жидкость прокачивается через специальные каналы, но, в отличие от жидкостного

охлаждения, происходит интенсивный процесс парообразования. Среди систем

испарительного охлаждения РЭС достаточно широкое применение получают фитильные

системы и так называемые "тепловые трубки", имеющие замкнутый объем. В этих системах

для транспортировки жидкости используется капиллярный эффект. Охлаждаемая поверхность не погружается в жидкость, а смачивается жидкостью, находящейся в

капиллярах фитиля, обволакивающего поверхность. При нагревании жидкость испаряется, пар под действием избыточного давления перемещается к месту крепления радиатора или охладителя. Здесь он конденсируется на стенках, впитывается фитилем и за счет капиллярного эффекта перемещается к месту нагрева.


13

Конв-проц теплооб, при кот перенос тепл от 1й нагр точки к друг осущ-ся макрочастицами газа или жидк.

Конв: естеств(в результате действ сил тягот) или принудит (вынужд:перемещ. газа/жидкости выполн спец утр-ом)

Излуч:основан на способности тел излуч и поглащ. эн в виде электромагн. полей.

Теплопров: процс теплообм м/ду находящимися в соприкоснов телами или их частями, обусл взаимод молек и атомов.

ТЕПЛОПРОВ.
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ, процесс переноса энергии от более нагретых участков тела к менее нагретым в результате теплового движения и взаимодействия составляющих его частиц. Приводит к выравниванию температуры тела. Высоким коэффициентом теплопроводности обладают металлы, низким - газы (что используется в теплоизолирующих целях, например в двойных оконных рамах).

10(2)

Тепловой режим конструкции ЭВМ зависит :

– температуры окружающей среды;

– мощности источников и стоков тепловой энергии;

– от условий теплообмена;

К ним относятся:

– геометрические параметры;

– теплофизические свойства элементов.

Тепловой режим называется нормальным, если температуры элементов конструкции равны или ниже допустимых по ТЗ.

Обеспечение необходимых температурных условий достигается при проектировании выбором системы охлаждения как для ЭВМ, так и для отдельных элементов конструкции.


20

20 Способы защиты конструкций ЭВМ от агрессивной внешней среды. Герметизация.

Источники и пути проникновения влаги:

1) окруж среда

2) внутренняя среда гермоблоков

3) материалы конструкции

4) технологичесие жидкости

Способы защиты конструкций ЭВМ от агрессивной внеш среды

1) разработка конструкций с применением мат-лов не изменяющих своих свойств в условиях эксплуатации.(нержавеющие стали, титановые сплавы)

2) покрытия(пропитка) отдельных узлов и деталей спец смолами, лаками, металлами или их оксидами для снижения вредного воздействия климатических факторов.

3) Полная изоляция узла, блока, сборочной единицы от окр среды.

Герметизация:

1) Полная – при применении защитных корпусов из Ме, керамики. Достигается сваркой, уплотнителями, прокладками.

2) Частичная: пропитка, обволакивание, заливка.

Такой герметизации подвергаются трансформаторы, дроссели и т д.

Пропитка – заполнение пор, трещин. Заливка – заполнение диэлектрического свободного промежутка между заливаемым изделием и кожухом.

Обволакивание – покрытие пленкой только снаружи. Нанесенный слой удерживается на поверхности в результате адгезии, которой должны обладать материаля, применяемые для обволакивания



18(2)

Процесс поочередного отражения волны напряжения от обоих концов длинной линии продолжается пока амплитуда отраженной волны не уменьшится до нуля. Отражение волны напряжения накладывается на падающие, в итоге форма выходного напряжения может существенно измениться. Отражение волн U и I могут быть не тока от несогласованных нагрузок на концах длинной линии, но и от различных неоднородностей в ней самой.

Методы снижения паразитных связей

1) Размещение вероятных источников и приемников поводок на максимально возможном расстоянии друг от друга.

2) Уменьшение габаритов токоведущих элементов, обеспечивающих минимум паразитных связей.

3) Сведение к минимуму общих сопротивлений.

4) Изъятие посторонних проводов проходящих через несколько узлов и блоков, которые могут связать элементы, расположенные далеко друг от друга.

5) При невозможности исключения посторонних проводов, создающих паразитную связь установит экраны развязывающие фильтры. Экранирование – локализация электромагнитной энергии в пределах определенного пространства.


21

Виды конструкторских документов.

Гос. стандарты устанавливают виды и комплектность КД на изделия. Конструкторские документы (КД) - документы, в отдельности или совокупности определяющие состав и устройство изделия и содержащие необходимые данные для его разработки и изготовления, контроля, приёмки, эксплуатации и ремонта.

По форме представления КД разделяют на графические и текстовые.

Графические. К ним относят: чертёж детали (изображение детали); сборочный чертёж (данные для сборки); чертёж общего вида (основные части и принцип работы); теоретический чертёж (геометрическая форма и координаты его основных частей); габаритный чертёж (контурное изображение изделия с габаритами и установочными размерами); монтажный чертёж (контурное изображение изделия, содержащее данные для его монтажа); схема (условное изображение для обозначения основных частей изделия и его составных частей); спецификация (состав сборочной единицы комплекса или комплекта.

Текстовые конструкторские документы - документы, содержащие описание устройства, принципа действия и эксплуатационных показателей изделия. К ним относят: ведомость спецификации - перечень всех спецификаций составных частей изделия с указанием их количества и входимости. ведомость ссылочных документов; ведомость покупных изделий - перечень покупных изделий; ведомость согласования применения изделий; ведомость держателей подлинников - перечень предприятий, на которых хранятся подлинники документов, разработанных для данного изделия; ведомость технического предложения (эскизного технического проекта) - перечень документов, входящих в техническое предложение; техническую записку - описание устройства и принципа действия разработанного изделия, обоснование принятых при его разработке технико - экономических решений; технические условия - эксплуатационные показатели изделия и методы контроля его качества; программу и методику испытаний - технические данные, подлежащие проверке при испытаниях, порядок и методы их контроля; расчёт - расчёт параметров и величин.

Разделение по способу выполнения и характеру использования. КД делят на: оригиналы, подлинники, дубликаты, копии.

Особенности ЭВМ как отдельного самостоятельного класса продукции привели к созданию некоторых специфических конструкторских документов:

схем алгоритмов, временных диаграмм, микропрограммной логики, таблиц сигналов, проверки сигнала.

Особую группу документов составляют КД на программное обеспечение.

Нормативно-технологическая документация – (ТНПА - технический нормативный правовой акт) – это документы, которые обеспечивают единство подхода к разработке, изготовлению и эксплуатации изделий, технологическую, информационную и программную совместим


16(2)

Амортизаторы должны обладать устойчивыми, упругими свойствами, достаточной прочностью, большим сопротивлением к ударным нагрузкам и большими пластическими деформациями. Механические свойчтва амортизаторов зависят от состояния поверхности материала. Поверхность должна быть гладкой. Основные параметры амартизатора: жесткость, номинальная нагрузка, диапазон собственных частот, допустимые условия эксплуатации, гарантированную наработку, габартиты и массу.

3) демпфирование - ослабление колебаний (особенно при резонансе) за счет внутреннего (вязкого) трения элементов конструкции в том числе и амортизаторов. Демпфер - устройство для предотвращения вредных механических колебаний путем поглаения энергии. В качестве средств поглощения энергии используют сухое трение трение жидкости или газа. Используются платы с вибропоглащающим покрытием. Использование заливки поверхности платы демпфирующим материалом (компаунд). При воздействии акустическоо шума используют звукопоглотители экраны и звукоизоляцию.

Воспроизведение механических воздействий на испытательных стендах.

1) для воспроизведения вибрации используются механические, электродинамические и другие виды вибростендов.

2) ударные испытательные установки могут быть механические (со свободным падением рабочего стола), электродинамические.

3) линейные нагрузки воспроизводят на центрефугах, создающих к горизонтальной плоскости радиально-направленное ускорение.

4) акустические шумы. Воспроизыодят в спец помещениях либо в реверберационных камерах. (отсутствие параллельных стенак позволяет получить равномерное акустическое поле.)

5) испытание на обнаружение резонансных частот.

Определение собственных частот колебаний печатных плат.

причины возникновения помех в ЭВМ.

Надежность и достоверность работы ЭВМ зависят от их помехозащещенности. По отношения к внешним и внутренним случайным и регулярным помехам. От правильного решения задачи беспечения помехоустойчивости элементов и узлов зависят как сроки разработки изготовления и наладки ЭВМ так и нормальное еее функционирование в процессе эксплуатации.


22(1)

Материалы и методы формирования детали.

Металлы и сплавы, полупроводники, диэлектрики и магнитные материалы.

Железо - основа для изготовления железоуглеродистых сплавов стали и чугуна.

В стали содержиться 0.08-2-16% углерода. Чугун 2.16-6.6% углерода.

Стали подразделяются:

1)углеродистые

2) легированные.

.. Конструкционные маркируются по химическому составу цифрами которык обозначают содержание С в сотых долях процента. Используют крепежные детали, детали несущей конструкции. С повышением содержания углерода в стали ее твердость увеличивается, ухудшается пластичность. Углеродисто-инструментальные стали маркеруются буквой У после которой стоят цифры содержания углерода в десятых долях процента. Напр: У 12 это содержание углерода 1.2%. Используются в основном для изготовления режущего инструмента. С целью изменения свойст стали ее легируют. Т.е. добавляют соответвсвующие элементы. Легированные стали маркеруются по своему свойству. Для этого используются сочетания букв и цифр. Буква - соответствующий легирующий элемент а цифра после буквы на содержание в процентах. Напр:

12ХН3А - 0.12 % углерода. 1%хрона, 3%никеля, буква а значит фосфора <0.025% и серы <0.025.

Медь - обладает высокой теплопроводностью хорошо обрабатывается давлением как в горячем так и в холодном состоянии. Широко используется для производства проводов.

Медно-цинковый сплав - латуни маркируется буквой Л и цифами, которые показывают процентное содержание меди. Л63 - 63% меди.

Аллюминий- имеет малую плотность хорошо обрабатывается давлением в холодном и горячем состоянии плотная плентка диоксида защищает его от коррозии.

Дюралюмины - обозн. буква Д и номером сплава.

К литейным алюминевым сплавам относят силумины. Обозн. буквами АМ и номером сплава.

Полупроводники - кремний и германий. На воздухе интенсивно окисляются. Для изготовления интегральных микросхем, диодов.

Диэлектрические материалы - при производстве несущих конструкций диэлектрики используются как изоляторы, а также при изготовлении видовых и защитных деталей. Широкое применение находят пластмассы - искусственные материалы полученные на основе природных и синтетических соединений полимеров. Пластмассы : простые и сложные.



23(1)

По виду подводимой в зону обработки энергии методы формообразования можно разделить на 2 класса.:

механические и электрофизические.

Группа методов основанных на стянии лишнего материала (прикуска к заготовке) отосятся к разрушающим. Удаленная с заготовки часть материала не подлежит к восстановлению и идет в отход.

Неразрушающие методы осонвны на перестройке внутренней стуктуры материала в результате пластической деформации или вязкого течения. Применяются приемущественно при обработке пластичных материалов. Качество процесса формообразования оценивается точностью изготовления детали и шероховатостью поверхности. Под точностью обработки понимается степень соответствия полученных в результате обработки размеров деталей рассчетным. Шкалу точности обоазуют 19 рядов. Которые называюся квалитетами. (0.1,1,2... 17)Отклонение реальной детали отзаданной по форме размерам взаимному расположению поверхности называется погрешностью. Обработка давлеения назывется технологический процесс изготовления детали или заготовки путем пластического деформирования исходного материала приложением внешнего усилия.

... Пресование и листовая штамповка.

Термоплатичные - они выдерживают неоднократный нагрев и формообразовние. Термореактивные пластмассы после охлаждения застывают необратимо и последующей формовке не подлежат. Пресованием называется пластическое деформирование металлов в закрытых кантейнерах путем выдавливания в горячем состоянии через отверстия в инструменте матрицы.

Нагрев материала повышает его пласичность и деформирование в горячем состоянии, требуется меньших усилий. Листовая штамповка используется для получения деталей из листовых материалов. Технологический процесс листовой штамповки включает большое число разделительных операций: резку, пробивку, зачистку, обрезку. Листовую штамповку материала проводят в хоолодном состоянии. Формообразующие операции. К ним относятся: гибка, выдержка, рельефная штамповка.

Штампы по своему назначению: отрезные, пробивные, гибочные. Существуют гидравлические преса ля использования толсто-листового материала. Для тонких листов используются кривошипные, листовые. Методы изготовления детали из пластмасс:

компресорное пресование, литье под давлением, пневматическое формирование.

Компрессорное пресование в виде порошка.

Исходные материалы в виде порошка гранул таблеток, загружают в пресс форму, при повышенной температуре подвергаются сдавливанию пуансона который одновременно оформляет часть поверхности изделия. В компресорное пресовании используются термопластичные материалы, и термореакивный.


24(1)

По виду подводимой в зону обработки энергии методы формообразования можно разделить на 2 класса.:

механические и электрофизические.

Группа методов основанных на стянии лишнего материала (прикуска к заготовке) отосятся к разрушающим. Удаленная с заготовки часть материала не подлежит к восстановлению и идет в отход.

Неразрушающие методы осонвны на перестройке внутренней стуктуры материала в результате пластической деформации или вязкого течения. Применяются приемущественно при обработке пластичных материалов. Качество процесса формообразования оценивается точностью изготовления детали и шероховатостью поверхности. Под точностью обработки понимается степень соответствия полученных в результате обработки размеров деталей рассчетным. Шкалу точности обоазуют 19 рядов. Которые называюся квалитетами. (0.1,1,2... 17)Отклонение реальной детали отзаданной по форме размерам взаимному расположению поверхности называется погрешностью. Обработка давлеения назывется технологический процесс изготовления детали или заготовки путем пластического деформирования исходного материала приложением внешнего усилия.

Электрофизические методы обработки основаны на использовании в качестве рабочего инструмента различных видов энергии или физических явлений обусловленных энергией. Особенности электрофиз обработки:

1) возможность обработки материалов с любыми механическими свойствами без преложения существенных механических усилий.

2)Большая плотность энергии подводимая к заготовке возможность ее локализации по площади и времени позволяют развить температуру в зоне обработки до десятков тыс градусов идавление сотни атмосфер практическки мнгновенно.

3) сокращение расход материала. Что особенно важно при обработке дорогостоящих материалов. Высокая точность и использование для изготовления миниатюрных изделий.

Виды:

1) электроэразионная обработка материалов основана на физическом явлении при котором 1 или 2 электрода разрушаются под дейсттвием проходящего между ними электрич. разряда. При этом на их поверхности образуются лунки. Они возникают в результате локального разогрева электродов до температуры намного превышающей температуру испарения материала электрода.

Процесс эррозии значительно усиливается в диэлектрической среде и имеет ярко выраженный полярный характер в следствии чего 1 электрод изнашивается меньше другого. Произволительность электроразионной обработки определяется массой или объемом материала снятого с обрабатываемой заготовки в единицу времени. (г\мин, см\мин). Используется для изготовления прессформ небольшого размера из стали и твердых сплавов для маркировки деталей.

25

ПП предназначена для электрического соединения элементарной схемы и представляет собой вырезанный по размеру материал основания, содержащий отверстия и проводящий, который на поверхности или в объеме основания.

По конструктивному исполнению:

1)односторонние (ОПП) – выполняются на основе основания без металлизации отверстия или с металлизацией отверстия.

2)двусторонние (ДПП) – имеют проводящий рисунок на двух сторонах диэлектрического основания.

ДПП делятся на платы: с диэлектрическим основанием ; с Ме основанием (когда нужен хороший тепловой отвод)

3) многослойные (МПП) – состоят из чередующихся слоёв из изоляционного материала и проводящего рисунка, клеевыми прокладками в монолитную структуру путём рисования. Электрическая связь выполняется перемычками, печатными элементами или химикогальванической металлизацией. МПП делятся на платы: ПП с межслойным соединением; ПП без межслойного соединения

Типы МПП:

-с выступающими выводами – содержит до 10 слоев с проводящим рисунком; закреплены на клей колодками; используется для ИМС с планарными выводами

-с открытыми контактными площадками (не более 6 слоев; используется для ИМС с планарными выводами)

-с межслойными соединениями штифтная (4 слоя, штифт при нагревании обеспечивает контакт между слоями)

-с послойным наращиванием рисунка (до 5 слоев, для ИМС с планарными выводами)

4 слоя, как штырковые, так и планарные ИМС)

-со сквозным металлизированным отверстием (нет ограничения для слоев, для штырьковых и планарных ИМС)

4)Гибкие (ГПП) – выполняются на эластичном основании. ГПП делятся на: гибкие платы; гибкие шлейфы.

По способу получения межслойных соединений:

с металлизированными отверстиями

с выступающими выводами

с послойным наращиванием

с открытыми контактными площадками

Выбор варианта конструкции определяется следующими факторами:

универсальность применения элементной базы

по возможности мах количество слоев

по степени надежности

ремонтоспособности

технологичности

возможность автоматизации



27

Методы разделяются на 3 группы:

1) субтрактивный

2) аддитивный

3) комбинированный

1 субтрактивный - при этом методе проводящий рисунок образуется путем удаления фольги с незащищенных участков поверхности. Для этого на фальгированный диэлектрик наносится рисунок схемы а незащищенные участки фольги стравливаются. Недостаток: расход меди, наличие бокового подтравливания элементов печатных проводников.

2 аддитивный - метод основан на избирательном осаждении химической меди на нефольгированный диэлектрик. При этом используется диэлектрик с введенным в его состав катализатором и агдезивным слоем на поверхности. Метод имеет высокую надежность т к проводники и металлизацию отверстий получают в едином химико-гальваническом процессе. На диэлектрическом основании сплошной токопроводящий слой получают химическим осаждением, а затем усиливает его до необходимой толщины в местах расположения печатных проводников и контактных площадок электрохимическим методом.

3 комбинированный - в результате смешивания 2-х предыдущих.


29(1)

Типовые процессы изготовления пп. Базовые технологические процессы изготовления опп или дпп состоят из набора типовых операций. Основные методы выполения технологических операций изготовления пп:

1)Входной контроль материалов. Входной контроль материалов изготовителя пп служит для обеспечения гарантированного качества получаемой продукции.

2)Изготовление заготовок:

размеры определяются требованиями чертежа и наличием по всему периметру заготовки технологического поля. Ширина тех. поля не превышает 10 мм для односторонних и дпп и 20-30 мм для мпп.

3)Сверление отверстий - производиться с высокой точностью на специализированных сверлильных станках с чпу.

4)Подготовка поверхности заготовки включает очистку исходных материалов от оксидов, жировых пятен смазки и др. загрязнений.

5)Активирование поверхности катализаторов, применяется для придания диэлектрическому материалу способности к металлизации.

6)Химическое меднение - первый этап металлизации поверхности заготовок и стенок монтажных отверстий.

7)Создание защитного рельефа - получение защитного рисунка на поверхности платы в виде печатных элементов и пробельных мест осуществляемых способами фотопечати или офсетопечати.

8)Гальваническая металлизация - осаждение металлического слоя устойчивого при травлении.

9)Травление меди - процесс избирательного его удаления с непроводящих участков для формирования проводящего рисунка пп. Его проводят в растворах на основе хлорного железа, хлорной меди, перекиси водорода, хлорида натрия и др.

Выбор травильного раствора определяется типом применяемого резиста и скоростью травления.

11)Удаление резиста.

12)Защита меди для прочности - это обеспечивает более высокое качество изделий, улучшает паяемость проводят эту защиту сплавов - ПОСС(припой оловяно-свинцовый) наносят на поверхность заготовок электрохимическим способом.

13)Маркировка:

Основная и дополнительная.

основная наноситься обязательно.

Дополнительная наноситься при необходимости: позиционное обозначение навесных элементов. Положительный вывод полярного элемента. Основная маркировка выполняется способом, которым выполняется проводящий рисунок. Дополнительная обычно выполняется краской.



30(1)

ИМС – основа элементной балы ЭВМ, исходные унифицированные конструктивные элементы, которые определяют качество и эффективность ЭВМ. Это микроэлектронные изделия, выполняющие определенную функцию преобразования и имеющие высокую плотность установки элементарных соединенных элементов.

Классификация:

^ По виду обрабатываемого сигнала:

а)Аналоговые— входные и выходные сигналы изменяются по закону непрерывной функции в диапазоне от положительного до отрицательного напряжения питания.

б)Цифровые— входные и выходные сигналы могут иметь два значения: логический ноль или логическая единица, каждому из которых соответствует определённый диапазон напряжения.

в)Аналого-цифровые микросхемы совмещают в себе формы цифровой и аналоговой обработки сигналов. По мере развития технологий получают всё большее распространение.

^ По технология изготовления:

a)Полупроводниковая микросхема — все элементы и межэлементные соединения выполнены на одном полупроводниковом кристалле (например, кремния, германия, арсенида галлия).

б)Плёночная микросхема — все элементы и межэлементные соединения выполнены в виде плёнок:

      • толстоплёночная интегральная схема;

      • тонкоплёночная интегральная схема.

в)Гибридная микросхема — кроме полупроводникового кристалла содержит несколько бескорпусных диодов, транзисторов и(или) других электронных компонентов, помещённых в один корпус.

^ По степени унификации и назначению:

а) общего применения

б) частного применения
  1   2



Скачать файл (76.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru