Расчет массогабаритных показателей

Габариты и масса блока определяются количеством корпусов ИМС, количеством дискретных элементов, а так же конструкцией печатной платы.

Табл.6.4 Масса блока ПЧ

наименование комплектующих	кол-во	масса, гр.
		единицы	общая
ИМС К175УВ4	5	5	25
Резисторы МЛТ-0,125	17	0,5	8,5
Конденсаторы К-50-11	18	0,5	9
Катушка индуктивности	1	1	1
Транзистор КП302А	1	1	1
Печатная плата	1	25	25
Всего:			69,5

Габариты Г печатной платы: 60 Х 100 мм.

Расчет показателей надежности

Надежностью называется свойство объекта, системы, изделия, устройства или их частей выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям эксплуатации, технического обслуживания, хранения и транспортировки.

Расчет надежности основывается на сле­дующих допущениях:

1. Все элементы данного типа равнонадежны, т. е. интенсив­ность отказов l_i для этих элементов одинакова;

2. Все элементы работают в нормальных технических условиях;

3. Интенсивность отказов всех элементов не зависит от вре­мени (срока службы);

4. Отказы элементов являются событиями случайными и незави­симыми;

5. Все элементы работают одновременно;

6. Отказ любого элемента приводит к отказу всей системы;

При расчете надежности блока ПЧ радиолокационного приемника необходимо определить вероятность безотказной работы устройства в произвольном интервале времени t, которая определяется выражением:

, т. е. p(t) изменяется по экспоненциальному закону.

Здесь l – интенсивность отказов устройства;

t – время, за которое определяется вероятность безотказной работы.

Если устройство состоит из N элементов с соответствующими интенсивностями отказов l₁,l₂,l₃...l_n-1,l_n и повреждение одного из них приводит к нарушению работы всего устройства, то интенсивность отказов устройства, состоящего из элементов различных типов:

где l_i – интенсивность отказов элементов i -го типа;

n – количество элементов i -го типа;

l_п – интенсивность отказов паяных соединений;

m – количество паяных соединений;

Интенсивность отказов l_i зависит от свойств радиодеталей, режима их работы и условий эксплуатации. Значение l_i для любого

класса аппаратуры определяется статистическими методами в ходе

эксплуатации.

Интенсивность отказов паяных соединений зависит от культуры производства и составляет l_паек @(10^-7...10^-9). Возьмем l_паек =10^-8.

Табл.6.5 Интенсивность отказов блока ПЧ

Наименование элементов	Кол-во, штук	Интенсивность отказов
		одного эл-та	всех эл-тов
ИМС К175УВ4	5	0,6×10^-6	3×10^-6
Резисторы МЛТ-0,125	17	0,03×10^-6	0,51×10^-6
Конденсаторы К-50-11	18	0,04×10^-6	0,72×10^-6
Катушка индуктивности	1	0,03×10^-6	0,03×10^-6
Транзистор КП302А	1	0,4×10^-6	0,15×10^-6
Паяное соединение	144	1×10^-8	1,44×10^-6
Расчетная интенсивность отказов lрасч:			3,35×10^-6

Интенсивность отказов l = К_l× l_расч,

где К_l @ 17 - коэффициент, учитывающий работу в реальных условиях. Отсюда l =17×3,35×10^-6 =5,7×10^-5

Зададимся временем работы t_ð=8ч. Тогда вероятность безотказной работы блока ПЧ в течение 8ч составит:

Зададимся временем работы t_ð = 1год = 24×365 = 8760ч. Тогда вероятность безотказной работы блока ПЧ в течение 1г составит:

Для оценки надежности аппаратуры многократного использования используется параметр К_г - коэффициент готовности, представляющий собой вероятность того, что в произвольный момент времени аппаратура будет находиться в состоянии готовности (окажется работоспособной). Коэффициент готовности определяется отношением суммарного времени безотказной работы (наработки) Т_н к сумме наработки и времени восстановления, взятых за период эксплуатации:

 

Среднее время безотказной работы устройства:

Т_н = 1/l = 1/5,7×10^-5 = 1754 час.

Примем общее время восстановления Т_в = 2 час. Тогда коэффициент готовности:

Табл.6.6 Технико - экономические показатели блока ПЧ

проектируемого РПрУ

№	технико-экономические показатели	обозна-чение	ед-ца изм-я	аналог	разработка
1	Коэффициент усиления по напряжению	Кu	-	7 ×10^3	6 ×10^3
2	Динамический диапазон: · на входе · на выходе	Dвх Dвых	дБ	60 10	70 10
3	Коэффициент шума	Ш	-	15	10
4	Вероятность безотказной работы · в течение 8 ч. · в течение 1 г.	р	-	0,9972	0,99954 0,607
5	Коэффициент готовности	Кг	-	0,9965	0,99886
6	Себестоимость	Сполн	руб	98	93
7	Масса	m	г	139	70
8	Габариты	Г	мм	80Х140	60Х100

Выводы

В соответствии с техническим заданием произведено ТЭО выбора элементной базы и проведен расчет технико-экономических показателей блока ПЧ проектируемого РПрУ. Расчет показал, что разработанный блок ПЧ практически по всем параметрам превосходит аналог, кроме коэффициента усиления (см. табл. 6.7). Проектирование УПЧ на интегральных микросхемах привело к увеличению надежности и снижению себестоимости блока, а так же улучшению массогабаритных показателей. Однако, следует отметить, что разработка отечественной промышленностью аналоговой микросхемы, целиком включающей в себя весь УПЧ, привела бы к еще большему увеличению экономической эффективности применения ИМС в приемнике РЛС.

7.Охрана труда при работе с радиолокационной станцией

Радиолокационная станция - объект повышенной опасности. Наличие опасных и вредных производственных факторов при работе на РЛС обусловлено спецификой труда. Задача охраны труда заключается в обеспечении работающему таких условий труда, чтобы при максимальной производительности утомляемость его была минимальной. В частности, охрана труда рассматривает наличие опасных и вредных факторов при работе на РЛС, предусматривает меры и мероприятия по предупреждению несчастных случаев и профессиональных заболеваний. Согласно ГОСТ 12.003-74 (ст. СЭВ 780-77) ССБТ опасные и вредные производственные факторы делятся по природе действия на следующие группы:

n физические

n химические

n психофизиологические

Одним из источником опасного воздействия на человека является радиолокационная станция. Согласно ГОСТ 120.003-74 ССБТ при работе с РЛС на судоводителя действуют группы физических и психофизиологических факторов. К физическим в случае работы с РЛС относятся:

n повышенный уровень электромагнитных излучений

n повышенное значение напряженности в электромагнитной цепи, замыкание которой может произойти через человека

Психофизическая группа факторов подразделяется на:

а) физические перегрузки

б) нервно-психические перегрузки

При работе с РЛС выделяются нервно-психические перегрузки, выражаемые в умственном перенапряжении.

Итак, в случае работы с РЛС учитываются следующие опасные и вредные производственные факторы:

1. повышенный уровень электромагнитных излучений

2. повышенное значение напряженности в электрической цепи, замыкание которое может произойти через тело человека

3. умственное перенапряжение