Конструкция сварочного инвертора

Пер. та зад. панелі і сх.складання.dwg

(Verwendungsbereich)
(Werkstoff Halbzeug)
(Modell- oder Gesenk-Nr)
Пристрій заряду nавтомобільного акумулятораnnСкладальне креслення
Пристрій заряду автомобільного акумулятора
Електромонтаж виконати вiдповiдно до схеми n електричної принципової ЧПК1.ДП0907.000 Э3n2 Паяти припоєм ПОС-61 ГОСТ 21931-76n3 Загальнi технiчнi вимоги до електромонтажу n по ГОСТ 23587-79n4 Технiчнi вимоги до конструкцiї роздiлки проводiвn крiплення їх жил по ГОСТ 23587-79n5 Вид А з умовно знятою кришкоюn6 На кресленнi провiдники умовно не показанin7* Розмiр для довiдок
ДВНЗ "Чернівецький політехнічний коледж
Алюміній Д16.Б.ТН 5×1200×2000 ГОСТ 21631-76
n3 Написи виконати шрифтом 5 ГОСТ 2.304-80 симетрично в4 Написи виконати методом сiткографії
n1 Невказанi граничнi вiдхилення розмiрiв отворiв H12 валів h12 n решта ± Т122n2 Написи виконати фарбою ТНПФ ТУ 29-02-359-70 бiлий
n3 Напис виконати шрифтом 5 ГОСТ 2.304-80 симетрично в4 Написи виконати методом сiткографії
Зварювальний інвертор. Схема складання
Зварювальний інвертор
nндикаторnсемисигментний
Плата генерування сигналів
Пластина діалектрична

2Specuf. platu A1.dwg

Первинне застосування
Мікросхеми PIC16F628A
Складальне креслення
ДВНЗ "Чернівецький політехнічний коледж
К10-17-25В-200пФ±10%n ОЖ0.460.107 ТУ
К10-17-25В-01мкФ±10%n ОЖ0.460.107 ТУ
К50-16-25В-100мкФn ОЖ0.464.111 ТУ
Резистори МЛТ nГОCТ 7173-75
ндикатор семисегментний
Провід ПЭВ-2 n ГОСТ 25372-85
Лак УР-231 ТУ 610-863-84
Флюс ФКПС ОСТ 441-76
Спиртобензинова суміш
PIC16F628A "Microchip

4(41-44)PZ 2014 нормальний.doc

Останні роки характеризуються бурхливим розвитком радіотехніки
відродженням інтересу до радіотехнологій. Прагнення до глобалізації та
персоналізації бажання споживачів до вдосконалення та здешевлення
схемотехніки зробили економічно вигідним застосування схем які ще десять
років тому не мали практичного застосування більше того їх не існувало.
Через складну схемотехнічну будову і надзвичайну рідкісність деталей або
надто невагомі знання у даній галузі; всі спроби виготовити пристрій з
такою робочою частотою та потужністю було практично неможливо.
стотний стрибок відзначається не тільки в таких складних схемо
технічних рішеннях а і в розвитку таких традиційних радіотехнологій як
телебачення радіомовлення радіорелейний зв'язок. Так наприклад
розроблено принципи телебачення високої чіткості (ТВЧ) інформаційного
Предметом електронної техніки є теорія і практика застосування
електронних іонних і напівпровідникових приладів у пристроях системах і
установках для різних галузей народного господарства. Гнучкість електронної
апаратури високі швидкодії точність і чутливість відкривають нові
можливості в багатьох галузях науки і техніки.
Оскільки з часом споживачу стали доступні потужні і не надто дорогі
прилади конструктори зробили акцент на зменшення маси та габаритів приладу
а пізніше і підвищення надійності. На даному етапі споживачеві відомі
силові пристрої над високої потужності та робочою частотою 100-150 кГц.
Блоки живлення зварювальні інвертори перетворювачі напруги із
коефіцієнтом корисної дії 98% про що раніше і мріяти не доводилось.
Окремою ланкою в ланкою у ланцюзі силових перетворювачів напруги є
зварювальні інвертори на даний момент існують тисячі і десятки тисяч схем.
Та одна з них вирізняється своєю надійністю якістю стійкістю та
довговічністю – зварювальний інвертор Ліпіна.
1 Область застосування та призначення
В даному дипломному проекті розробляється конструкція зварювального
Пристрій призначений для зварювання «чорних» та деяких кольорових
металів. Робота схеми залежить від задаючих імпульсів які подаються з
мікроконтролера та кнопок керування якими безпосередньо керується
контролер. Також в схему вбудований таймер що затримує вимикання інвертора
на п’ятнадцять секунд; «плавний пуск» захист від короткого замикання та
відхилення від заданих параметрів
Схема виконана на відносно доступній елементній базі. Застосування
потужних біполярних транзисторів з ізольованою базою у вихідному каскаді
дозволяє зменшити вірогідність пробою що дозволяє виключити спеціальну
- максимальна вихідна потужність Вт
- габаритні розміри мм в×д×ш не більше
- середнє напрацювання на відмову год. не
- вологостійкість % (при t=25ºС)
- атмосферний тиск мм рт. ст.
- кліматичне виконання
- клас електробезпеки
3 Опис роботи приладу
Зварювальний інвертор (200 А) резонансний міст з частотним
3.1 Силова частина з драйверами
Резонансний міст це один з різновидів двотактних перетворювачів
інверторного типу. Під час першого такту відкриті транзистори (ключі) VT1 і
VT2 під час другого - VT4 і VT5. Такти відрізняються полярністю подачі
високої напруги (приблизно 300В) в резонансну ланку що складається з
конденсатора C33 зварювального трансформатора TV1 і дроселя L1. Для
безпечної роботи ключів інвертора між тактами необхідна пауза (DeadTime). У
зварювальному інверторі частота перетворювача повинна бути такою щоб
ємність С33 індуктивність L1 + індуктивність навантаженого на дугу
трансформатора утворюючи контур в якому на цій частоті відбувається
резонанс напруг. При цьому потужність в навантаженні максимальна. При
короткому замиканні зварювального ланцюга цей резонанс йде як би обмежуючи
струм короткого замикання. Налаштовуючи частоту інвертора можна домогтися
максимальної потужності в дузі. Зі збільшенням частоти струм в контурі
починає обмежуватися реактивним опором дроселя L1 і струм в дузі
знижується. Таким чином один раз налаштувавши резонансну частоту можна
змінювати значення зварювального струму збільшуючи частоту інвертора щодо
При включенні інвертора в мережу через пусковий резистор R* і
спарений випрямляч VD9-VD17 заряджаються ємності С3C4 і C5. Як тільки
ємності зарядяться до напруги 200-250В включитися реле K1 і своїми
контактами зашунтує резистор R*. мності дозаряджати до напруги приблизно
0 В. C цього моменту високовольтна частина інвертора готова до роботи.
У своєму зварювальному інверторі для управління потужними IGBT-
транзисторами я застосував спеціалізовані драйвери фірми IR. Драйвери
верхніх ключів отримують живлення від буферної ємності C16. Ці ємності
періодично підживлюються через діоди VD9 і VD10 в моменти відкриття нижніх
ключів. Тут верхніми (умовно) ключами називаю ті транзистори колектори
яких з'єднані з плюсом силового живлення 300 В. У нижніх ключів емітери
з'єднані з мінусом силового живлення 300 В.
Для узгодження ТТЛ рівнів мікроконтролера з рівнями входів LIN і HIN
драйверів (не менше 9 В) служать елементи R9 R10 VT1. Резистори R11 і R12
забезпечують неактивний режим драйверів під час "холостого ходу
Подвоювач напруги зібраний на елементах VD5 VD6 VD7 VD8 С8 C9
L1 і служить для полегшення запалювання дуги. Програмою мікроконтролера
безперервно відстежується стан виходу зварювального інвертора. При
короткому замиканні на виході світлодіод оптопари ОС1 гасне і на вході U
Out буде високий логічний рівень. Для захисту від пробою силових елементів
схеми неминучими викидами напруги служать так звані снаббери і сапрессори
VD9 VD10 С8 C9 R4 R5 а також обмежувач "розкачки" R6.
Ключі бажано припаяти до мідної підкладки.
3.2 Мікроконтролерний блок управління з блоком живлення
Використання будь-якого апарату зварки припускає наявність достатньо
потужної мережі напруги живлення. Ця умова не завжди забезпечується при
зварюванні в умовах гаража або дачі. Звідси підвищені вимоги до блоку
живлення (БП). Для живлення відповідальних вузлів БЖ повинен забезпечувати
стабільну напругу при осіданні мережевої напруги до 150 В а краще ще
менше. Для цієї мети як най краще підходить імпульсний блок живлення
побудований за схемою зворотньоходового перетворювача в простолюдді званий
флайбек. Представлений на схемі БЖ забезпечує стабільну напругу на виході
при осіданні мережевого до 50 В. При цьому запускається ривком при напрузі
вище 80 В. Таким чином відсутній проміжний режим роботи коли напруга на
виході вже є але ще не 125 В. Для інверторів це важливо оскільки
виключається робота ключів в лінійному режимі. В даному інверторі від
лінійного режиму ключі захищені ще й спеціалізованими драйверами фірми IR.
Мотаючи трансформатор потрібно забезпечити хорошу між обмоткову
ізоляцію. У моїй конструкції всі обмотки намотані мідним дротом в лаковій
ізоляції. При підключенні трансформатора необхідно правильно дотримати
фазність обмоток інакше флайбек працювати не буде. Добіркою опору
резистора R11 добиваємося напруги на виході 125 В. Ця напруга
використовується для живлення драйверів. Мікроконтролер одержує живлення
через параметричний стабілізатор DA1.
3.3 Робота програми і налаштування резонансної частоти
Метою налаштування резонансного моста є настройка резонансної
частоти. Тут і далі резонансною частотою буду називати ту частоту
інвертора при якій в дузі максимальна потужність.
Потім якщо контакти термостатів замкнуті запускається інвертор на
резонансній частоті. Значення резонансної частоти зчитується з EEPROM. При
першому включенні резонансна частота буде 30 кГц. Як тільки напруга в
зварювального ланцюга перевищить 12 В (короткого замикання немає) на
проводі U Out виникне низький логічний рівень і інвертор перейде в робочий
В робочому режимі горить світлодіод звуковий сигнал вимкнений.
Перевіряється положення потенціометра. Натискання на тактову кнопку приведе
до зміни робочої частоти інвертора. Робоча частота змінюється ступенями
(всього 38 положень) від резонансної (мінімальної) до максимальної. Зміна
робочої частоти супроводжується індикацією на семисигментному екрані . При
цьому максимальному зварювальному струму відповідає мінімальна частота
(вона ж резонансна). Збільшення частоти призводить до зменшення струму в
дузі. Таким чином обертаючи потенціометр можна регулювати струм в дузі.
При короткому замиканні в зварювального ланцюга і роботі інвертора на
частоті вище резонансної існує небезпека "зловити" резонанс в короткому
замиканні. Ймовірність звичайно мала але варто перестрахуватися оскільки
резонанс в короткому замиканні - це вірна смерть ключів інвертора. З метою
захисту "від смерті" в робочому режимі періодично перевіряється логічний
рівень на виводі U Out детектора короткого замикання в зварювального
ланцюга. Якщо таке є то на вході U Out з'явиться високий логічний рівень і
інвертор почне працювати на резонансній частоті незалежно від заданого
струму. При цьому світлодіод погашений. Якщо протягом 1 секунди не
відбудеться підвищення напруги в зварювального ланцюга то робота інвертора
блокується і програма почне виконуватися спочатку. Так виконується функція
«антизалипання» електрода.
Якщо під час роботи станеться аварійне відключення одного з
термостатів TS1 або TS2 то робота інвертора блокується на індикаторі
блимає рапка. Як тільки температура знизиться і обидва термостата будуть
включені робота інвертора поновиться.
3.5 Налаштування резонансної частоти
Перед подачею силового живлення на ключі запускаємо блок управління.
Тимчасово встановлюємо перемичку між проводом U Out і мінусом. Осцилографом
перевіряємо керуючі імпульси на затворах ключів. Там повинні бути
прямокутні імпульси частотою 30 кГц. Якщо все так і є включаємо в
зварювальні дроти потужний реостат опором 015 Ом (для струмів 170-200 А) і
шунтуючи контакти реле. Подаємо живлення на блок управління. Силове
живлення заживлюємо через ЛАТР. Піднімаючи напруга на ЛАТР стежимо за
збільшенням напруги на реостаті. Якщо все нормально встановлюємо на ЛАТР
-120В і починаємо налаштування.
Щоб увійти в режим зміни резонансної частоти необхідно натиснути
кнопку до зміни показів індикатора. Після відпускання кнопоки на
індикаторі загориться струм зварюваня що свідчить про перехід в режим
готовності до зварки. При цьому інвертор починає працювати на резонансній
частоті. Натискаючи кнопки змінюємо частоту інвертора і добиваємося
максимальної напруги на реостаті. Якщо резонансна частота знаходиться нижче
кГц то збільшуємо немагнітний зазор в дроселі. Якщо резонансна частота
вище 42 кГц то зазор в дроселі слід зменшити. Як тільки резонансна частота
підстроєна на максимальну потужність можна провести запис значення
резонансної частоти в EEPROM. Для цього натискаємо одночасно на обидві
Відновлюємо схему інвертора видаляємо перемичку з дроту U Out
відключаємо реостат. Включаємо інвертор в мережу. Повинно включитися реле і
спалахнути світлодіод. Кнопками виставляємо мінімальну частоту (вона ж
резонансна). Короткочасно навантажуємо інвертор реостатом 015 Ом і
заміряємо на ньому напругу. Якщо ця напруга складає 22-30 В то
налаштування проведено успішно.
Якщо напруга менше 22 В то потрібно збільшити зазор в дроселі і
повторити налаштування спочатку.
1 Електроконструктивний розрахунок плати друкованої
1.1 Початкові дані для розрахунку плати друкованої (ПД):
а) схема електрична принципова яка визначає кількість елементів і
характер зв'язків між ними кількість і характер зовнішніх зв'язків
б) технічні вимоги до конструкції: умови роботи конструктивні
обмеження вимоги до типізації уніфікації.
1.2 При розробці електричних з'єднань на основі ПД визначається:
а) конструктивно-технологічний тип ПД її клас точності матеріал
б) площа габарити співвідношення сторін та розмірів ПД;
в) параметри елементів плати;
г) розміщення елементів;
д) малюнок друкованих провідників.
1.3 Вибираємо матеріал з якого виготовлена ПД. Виходячи з частотних
властивостей та умов експлуатації в даному випадку раціонально прийняти
склотекстоліт СФ-1-35-15 ГОСТ 10316-78.
1.4 Визначаємо габаритні розміри всіх елементів які будуть
знаходитись на ПД і розраховуємо площі які вони будуть займати.
Результати розрахунків зведені в таблицю 2.1. Установчі площі та варіанти
встановлення за ОСТ 4.040.080-81.
Таблиця 2.1 – Габаритно-встановочні розміри елементів
Вигляд Розмір мм Площа Кіль-кістьПримітки
×7 21 57 R1 R35 R37R38
×10 20 16 С2C5 C7C9
ø5 1962 8 С1С3C8C10
1.5 Після визначення установчих площ всіх груп елементів знайдемо
загальну площу що займається всіма елементами за формулою:
Sзаг.ел.= Σ Sелементів
Sзаг.ел.= 496396 (мм2)
1.6 Наступним етапом розраховуємо площу плати за формулою:
де Кs - коефіцієнт заповнення площі плати Кs= 05 055.
Sпл.= 49639605 = 992792 (мм2)
Всі лінійні розміри елементів плати та габаритні розміри повинні
відповідати ГОСТ 25346-82 та ГОСТ 25347-82. Вибираємо плату розміром
×110 мм. Тоді розмір вибраної плати:
Sплв= 80×130 = 10400 (мм2)
1.7 В залежності від габаритних розмірів ПД і допустимих відхилень
лінійних розмірів елементів друкованого малюнку призначаємо платі перший
клас точності за таблицею 12.6 [9].
1.8 За густиною ПД поділяють на три класи. В даному випадку
вибираємо третій клас точності з великою густиною друкованого малюнку.
1.9 Розводка ПД проводиться відповідно до схеми електричної
принципової. При розробці друкованого малюнку повинна виконуватися умова:
Виходячи із коштовності і дозволяючої можливості методу плату
виготовити хімічним способом методом сіткографії. з стандартного ряду
таблиці 12.10 [9] приймаємо діаметр отворів 10 мм при діаметрі виводів
елементів 08 мм діаметр отворів 12 мм при діаметрі виводів 1 мм.
Допуски відхилень отворів друкованих провідників та контактних
площадок від координатної сітки ± 01 мм.
1.10 Беручи до уваги що густина струму в друкованому провіднику не
більша ніж 20 Амм2 визначаємо ширину друкованих провідників з рисунка
5 [9]. Приймаємо мінімальну ширину провідника 1 мм при товщині фольги 35
В результаті розрахунку приймаємо:
- матеріал плати – склотекстоліт фольгований СФ-1-35-15
- розміри плати – 80×130 мм;
- мінімальна ширина провідників – 05 мм;
- мінімальна відстань між провідниками – 1 мм.
2 Розрахунок транзисторного згладжуючого фільтра
Рисунок 1 – Схема транзисторного згладжуючого фільтра
) номінальне значення напруги на виході фільтра Uвих ;
) допустимі межі зміни вихідної напруги в бік зменшення Uвих.min та
) коефіцієнт зменшення аmin та збільшення аmax постійної складової
вхідної напруги фільтра;
) номінальний мінімальний та максимальний струми навантаження н н.min
) коефіцієнти пульсацій вхідної Кп.вх та вихідної Кп.вих напруги;
) частота пульсацій випрямленої напруги fп ;
) максимальна температура оточуючого середовища tот.с.ma
) число фаз випрямляча m.
Таблиця 1 – Вихідні дані
2.1 Визначаємо параметри транзистора VT1. Для цього приймаємо зміну
струму бази транзистора ΔIБ при зміні струму навантаження від нуля до
н.max. Зазвичай приймають ΔIБ = (01 015) мА. Тоді мінімальне значення
коефіцієнта передачі струму транзистора для схеми з спільним емітером
h21е ≥ 22×10-3 01×10-3 =22
Якщо знайдене значення h21е ≤ 30 то в схемі застосовують один
транзистор; якщо h21е > 30 то в схемі застосовують декілька транзисторів.
2.2 Обираємо тип транзистора. При цьому повинна виконуватись умова:
де Кmax – максимальний струм колектора обраного типу транзистора
РКmax – максимально допустима потужність що розсіюється на колекторі
Rт – тепловий опір транзистора.
Таблиця 2 – Параметри малопотужних низькочастотних транзисторів
Тип транзистора С1918
Перевіримо відповідність вибраного транзистора до умови (2). Якщо
умова не виконується то необхідно обрати інший тип транзистора.
2.3 Визначаємо потужність що розсіюється на колекторі транзистора
де UКЕ – падіння напруги на ділянці колектор-емітер транзистора VT1
- для германієвих транзисторів UКЕ = (2 3) В;
- для кремнієвих транзисторів UКЕ = (3 5) В.
РК = 4 ×10×10-3=40×10-3 (Вт)
2.4 Необхідно щоб виконувалась умова:
де РКmax – максимально допустима потужність що розсіюється на
колекторі вибраного транзистора (таблиця 2). Якщо умова не виконується
то необхідно обрати інший тип транзистора.
2.5 Визначаємо необхідності застосування тепловідводу для
транзистора VT1. Попередньо знаходимо максимально допустиму потужність що
розсіюється на колекторі вибраного транзистора без тепловідводу:
РКmax доп = (Тпер.max – tот.с.max)
де Тпер.max – максимальна температура колекторного переходу вибраного
- для германієвих транзисторів Тпер.ma
- для кремнієвих транзисторів Тпер.ma
Rт – тепловий опір транзистора (таблиця 2).
РКmax доп = (150 – 20) 150=087
Якщо виконується умова:
то необхідно застосувати радіатор в якості тепловідводу для транзистора.
2.6 Визначаємо величину внутрішнього опору випрямляча r0
r0 [(015 03)×Uвих] н.max
r0 [02×12] 22×10-3=109 ×103 (Ом)
2.7 Визначаємо номінальне значення напруги на вході фільтра Евх при
роботі випрямляча в режимі холостого ходу
де UБЕ – напруга на базі транзистора VT1 UБЕ = (02 05) В.
2.8 Визначаємо номінальне значення напруги на вході фільтра при
роботі випрямляча під навантаженням (при струмі н):
Uвх = Евх – (н × r0)
Uвх = 19.15 – (2×10-3× 109×103)=1697 (В)
2.9 Визначаємо необхідне співвідношення плечей подільника напруги
n = R2 (R1 + R2) = (Uвих + UБЕ)
n = 220 (82 + 220) = (12 + 03)
2.10 Розраховуємо струм навантаження фільтра [pic] при якому на
колекторі транзистора VT1 розсіюється максимально допустима потужність:
2.11 Уточнюємо значення максимально допустимої потужності РКmax що
розсіюється на колекторі транзистора VT1:
де ін.max приймають:
- якщо [pic] то ін.ma
- якщо [pic] то ін.max = [pic].
2.12 Визначаємо максимальне значення напруги колектора транзистора
2.13 Розраховуємо максимальну потужність на вході фільтра:
2.14 Визначаємо опори подільника напруги R1 R2. Для цього
розраховуємо струм через резистор R1 :
де Бmax – максимальний струм бази транзистора VT1 який визначаємо за
Бmax = 10×10-3 22=045×10-3 (А)
Стандартні значення R1 R2 обираємо по шкалі номінальних значень
2.15 Знаходимо ємність конденсатора С1 в колі бази транзистора за
де m – число фаз випрямляча (таблиця 1);
КU – коефіцієнт підсилення по напрузі транзистора; для
малопотужних кремнієвих транзисторів КU = 1200 1300.
Обираємо стандартний тип конденсатора С1.
2.16 Обираємо ємність конденсатора С2 в межах С2 = (50 100) мкФ.
Обираємо стандартний тип конденсатора С2=100×10-6 Ф.
2.17 Знаходимо амплітуду пульсацій напруги на виході фільтра :
Необхідно щоб виконувалась умова:
2.18 Визначаємо коефіцієнт корисної дії фільтра:
В результаті розрахунку було обрано тип транзистора та визначено
параметри елементів схеми:
КТ203 - VT1– тип транзистора;
94×103 - R1 – опір резистора;
×103 - R2 – опір резистора;
×10-3 - C1– ємність конденсатора;
0×10-6 - C2 – ємність конденсатора;
64 - – коефіцієнт корисної дії фільтра.
3 Розрахунок показників надійності
3.1 Завдання для розрахунку: зробити розрахунок і дати оцінку
надійності конструкції.
3.2 Початкові дані для розрахунку:
а) схема електрична принципова;
б) перелік елементів.
3.3 Умови розрахунку: кліматичні-нормальні.
Заповнюємо таблицю даних для розрахунку надійності.
Таблиця 2.2 – Початкові дані
Номер Найменування елементів Кіл. нтенсив-ніПоправоч-нийДобуток
типу штук сть відмов коефіцієнт ((і×nі×(і×
елемен-т nі ((і×10-6 (і ×10-6
Панелі бокові 2 01 01 002
Трансформатор 2 05 042 2048
Оптопара 2 008 05 008
Перемикач 1 028 045 0126
Шнур живлення 1 02 05 01
Конденсатори 34 03 049 4998
Мікросхема 5 05 07 175
Резистори 43 05 035 1505
Стабілітрон 8 05 081 324
Діод 19 05 081 7695
Транзистори 7 07 035 1715
Монтажні дроти 20 005 01 01
Гвинти з'єднувальні 26 0005 01 0013
3.4.1 Визначаємо значення інтенсивності відмов радіоелементів з
таблиці 2 [10] і записуємо в таблицю 2.2.
3.4.2 Визначаємо наближені коефіцієнти навантаження для кожної групи
радіоелементів і порівнюємо їх з рекомендованими коефіцієнтами
навантаження які наведені в таблиці 4 [10].
3.4.3 За значенням коефіцієнта навантаження з таблиці 3 [10]
вибираємо поправочний коефіцієнт який заносимо в таблицю 2.2.
3.4.4 За відомим з переліку елементів типом радіоелементів з
таблиці 2 [10] вибираємо інтенсивність відмов для кожної групи
радіоелементів і записуємо їх у таблицю 2.2.
3.4.5 Визначаємо сумарну інтенсивність відмов за формулою:
де λсум – сумарна інтенсивність відмов 1год.;
λ0і – інтенсивність відмов елементів і-ого типу;
αі – поправочний коефіцієнт елементів і-ого типу;
N – кількість типів елементів.
λсум = 59427×10-6 (1год.)
3.4.6 Визначаємо середнє напрацювання на відмову за формулою:
Т=159427×10-6= 16828 (год.)
3.4.7 Визначаємо ймовірність безвідмовної роботи за формулою:
Р(10000)= [pic]= 055
Р(30000)= [pic]= 016
Р(50000)= [pic]= 0051
3.4.8 Будуємо графік залежності Р(t)=[pic]
Рисунок 2.2 – Графік залежності ймовірності безвідмовної роботи від часу
В результаті розрахунку надійності визначено що напрацювання на
відмову складає 16828 годин при рівні ймовірності безвідмовної роботи 041.
КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДЛ
1 Опис і обрунтування конструкції
Вибір конструктиву приладу це пошук оптимального рішення з багатьох
суперечливих умов. Основними вимогами при розробці конструкції являється:
експлуатаційна надійність ремонтопридатність масогабаритні та техніко-
економічні показники.
Конструкція зварювального інвертора складається з таких головних
деталей: каркасу (поз. 4) і панелей бокових (поз. 78). Плата кріпиться до
стійок каркасу за допомогою гвинтів 25×7 ГОСТ 1144-70 (поз. 9). На
передній панелі каркасу вирізані прорізи через які виводяться елементи
- перемикач МЕРЕЖА (поз. 15);
- регулятор струму (поз. 5 11);
- індикатор струму (поз. 8);
- клеми НАВАНТАЖЕННЯ (поз. 20).
В каркасі на задній панелі приладу знаходиться шнур живлення (поз.
) виведеного через втулку (поз. 6).
Каркас виготовленi з алюмінію методом гнуттям суцільного листа
Д16.Б.ТН 2×1200×2000 ГОСТ 21631-76.
Друкована плата виготовлена з склотекстоліту фольгованого
СФ-1-35-15 ГОСТ 10316-78 хімічним способом методом сіткографії.
2 Обрунтування вибору матеріалів та покриттів
Вибір матеріалу проводиться з метою забезпечення конструктивних вимог
експлуатаційних показників технологічності та економічності вибору.
Основним конструктивним матеріалом пристрою є Д16.Б.ТН 2×1200×2000
ГОСТ 21631-76. Деталі конструкції виготовлені методом гнуття. Матеріал
володіє необхідною міцністю та твердістю. В даний час формований алюміній
має відносно високу вартість але володіє гарною міцністю легкістю і
довговічністю також легко обробляється ріжучими інструментами.
Виготовлені з алюмінію деталі мають невелику масу але потребують
додаткового покриття фарбою або іншими захисними речовинами.
Для виготовлення друкованої плати використовується склотекстоліт
фольгований СФ-1-35-15 ГОСТ 10316-78. Цей матеріал добре обробляється
піддається штампуванню теплостійкий що робить плату ремонтопридатною
відносно невисокої вартості. Для пайки використовують припій ПОС-61 ГОСТ
931-76. Можливе використання і іншого припою з температурою плавлення не
вищою 230(С. Для знежирення використовується флюс ФКПС ОСТ 441-76. При
маркуванні плат використовується біла фарба типу ТНПФ ТУ 24-02-88-4-86.
Для нанесення маркуючих знаків на корпусі використовується фарба ТНПФ
ТУ 24-02-88-4-86 білого кольору.
Застосовані матеріали та покриття є екологічно безпечними та не
становлять загрози здоров'ю користувача навіть при тривалому використанні.
3 Елементи художнього конструювання
Зовнішній вигляд механічні та ергономічні показники відіграють
важливу роль при проектуванні приладу. Розроблений прилад відноситься до
малогабаритної апаратури. Форма приладу відповідає всім вимогам
пред'явленим до апаратури такого типу.
При конструюванні приладу необхідно приділяти увагу його зовнішньому
вигляду художньому оформленню. Ці чинники сприяють ефективній роботі з
Каркас та панелі виконані з алюмінію Д16.Б.ТН 2×1200×2000
ГОСТ 21631-76 пофарбованого блакитного кольору. Прилад виготовлений у
формі прямокутника. Таке оформлення приладу зручне у користуванні.
Чіткі написи на кришці виконані білою фарбою що також сприяє
ефективній роботі з приладом. Якість поверхні забезпечується алюмінієм. Ці
фактори мають великий вплив на товарний вигляд приладу.
Мінімальна кількість органів керування робить можливим використання
приладу людьми які не мають спеціальної технічної освіти.
Органи керування розміщені таким чином щоб досягнути максимальної
зручності користування. Перемикач МЕРЕЖА розміщений в правій частині
передньої панелі для швидкого вимкнення приладу. ндикатор МАКСИМАЛЬНИЙ
СТРУМ розміщений в центральній частині передньої панелі для зручності його
використання. Клеми ВИХД розміщені в нижній лівій частині передньої
панелі щоб не перешкоджати доступу до основних органів керування. В нижній
частині передньої панелі розміщено ручку.
На задній панелі приладу розташовано шнур живлення щоб не
перешкоджати доступу до органів керування приладом.
1 Технологічні процеси виготовлення приладу
1.1 Методи організації виробництва
Методи організації виробництва залежать від його типу та
спеціалізації. За схемою спеціалізації та формою прийнято розрізняти
одиночні серійні та масові виробництва. Даний прилад може бути
виготовлений у серійному виробництві.
Технологічні процеси виготовлення РЕА являють собою комплекс дій
виконавців та обладнання по перетворенню вихідних матеріалів та
комплектуючих елементів в готовий виріб. Розробка технологічного процесу
проводиться для виробів відпрацювань на технологічність. При розробці нових
технологічних процесів використовуються типові технологічні процеси та нові
дослідження в тій сфері де розроблено виріб. Типовий технологічний процес
- це процес виготовлення групи виробів із загальними конструктивними
ознаками. Технологічний процес складається із взаємних технологічних
процесів виготовлення частин РЕА – блоків субмодульних вузлів та іншого.
1.2 Технологічні процеси виготовлення приладу
Складний технологічний процес виготовлення виробу складається з таких
- вхідний контроль матеріалів;
- вхідний контроль електрорадіокомпонентів (ЕРК);
- електротренування електролітичних конденсаторів;
- виготовлення каркасу (поз. 4);
- виготовлення панелі правої бокової (поз. 7);
- виготовлення панелі лівої бокової (поз. 8);
- виготовлення плати А1 (поз. 1);
- виготовлення плати А2 (поз. 2);
- складання плати А1 (поз. 1);
- складання плати А2 (поз. 2);
- складання і монтаж приладу.
Кришка та основа виготовляються з алюмінію методом гнуття. Маркуючі
знаки – методом сіткографії.
Плати виготовлені комбінованим методом який полягає в хімічному
травленні провідного шару фольгованого склотекстоліту. Малюнок на друковані
плати (провідники) наноситься методом фотолітографії та травлення
проводиться металізація отворів. Встановлення та підготовка ЕРК виконується
напівавтоматичним способом.
Пайка здійснюється вручну. Після виготовлення плат та їх
налагодження вони встановлюються в корпус вручну дотримуючись
послідовності згідно зі схемою складання. Всі складально-монтажні та
налагоджувальні роботи проводять згідно з технологічною документацією.
Після виготовлення приладу та технологічного контролю його складають у
тару та партіями транспортують на склад. Зі складу готові вироби
відправляють оптовими партіями замовникам.
2 Аналіз технологічності конструкції
Конструкція приладу визначається декількома факторами:
- вимогами до параметрів;
- умовами експлуатації;
- зручністю у користуванні;
Основними вимогами при конструюванні будь-якого приладу є його
економічність відносно невисока вартість і зручність у користуванні.
Виходячи з цього сконструйовано даний прилад.
При експлуатації на елементи приладу впливають різні фактори (зміна
температури вологість механічний вплив та інше).
Тому високу стабільність приладу можна зберегти якщо сконструювати
прилад у вигляді окремого функціонально завершеного блоку де розміщується
плата з елементами. Габаритні розміри приладу відповідають вимогам зручного
користування а також вимогам щодо маси приладу.
2.1 Завдання для розрахунку:
Складальне креслення приладу специфікація.
а) тип виробів – електронні;
б) тип виробництва – серійне виробництво.
2.2 Розрахунок коефіцієнтів технологічності конструкції
2.2.1 Заповнюємо таблицю початкових даних (таблиця 4.1) для
розрахунку часткових показників технологічності.
Таблиця 4.1 – Початкові дані
Найменування початкових даних Умовне Початкові
Число мікросхем Німс 5
Загальне число мікросхем та Німс+Нере 96
електрорадіоелементів (ЕРЕ)
Число монтажних з(єднань Нм 300
Число монтажних з(єднань які здійснюються Нам 300
автоматизованим та механізованим методом
Загальне число електрорадіоелементів Нере 128
Число ЕРЕ підготовка і монтаж яких Нмп ере 100
здійснюється механізованим методом
Число операцій контролю та настройки які Нмкн 4
здійснюються автоматизованим та
механізованим методом
Продовження таблиці 4.1
Загальне число операцій контролю та Нк.н. 5
Число типорозмірів ЕРЕ Нт. ере 15
Число типорозмірів оригінальних ЕРЕ Н о. ере 2
Число деталей які отримані прогресивним Дпр 5
методом формоутворення
2.2.2 Визначаємо числове значення відносних часткових показників
а) коефіцієнт використання мікросхем:
КВМС =[pic]= 596 = 0052
б) коефіцієнт автоматизації та механізації монтажу:
КАМ =[pic]= 300300 = 1
в) коефіцієнт автоматизації та механізації підготовки ЕРЕ:
КМПЕРЕ =[pic]= 100128 = 0781
г) коефіцієнт автоматизації та механізації операцій контролю:
д) коефіцієнт повторюваності ЕРЕ:
КПЕРЕ =[pic]= 1 – (15128) = 0883
е) коефіцієнт застосування ЕРЕ:
КЗЕРЕ =[pic]= 1 – (2128) = 0985
ж) коефіцієнт прогресивного формоутворення деталей:
Дані показники мають найбільший вплив на технологічність конструкції
приладів. Склад показників їх рангова послідовність за ваговою значущістю
наведені в таблиці 4.2.
Таблиця 4.2 – Значення відносних часткових показників технологічності
Розрахункова формула Кі (і Кі×(і
КВМС =[pic] 0052 1 0052
КМПЕРЕ =[pic] 0781 075 0585
Продовження таблиці 4.2
КМКН =[pic] 08 05 04
КПЕРЕ =[pic] 0883 031 0102
КЗЕРЕ =[pic] 0985 018 0177
КФ =[pic] 1 011 011
2.2.3 Визначаємо числове значення комплексного показника
технологічності приладу. Він визначається на основі відносних часткових
показників за формулою:
де Кі – величина числового показника;
φі – коефіцієнт вагової значущості показника.
2.2.4 Оцінюємо рівень технологічності конструкції який згідно з
ГОСТ 14.201-83 оцінюється по відношенню досягнутого комплексного
показника К до нормативного Кн це відношення має задовольняти умову:
В результаті розрахунку можна зробити висновок що розроблений прилад
є технологічним. Рівень технологічності конструкції відповідає 063 що на
% більше від нормативного.
3 Розробка технологічного процесу складання та монтажу друкованого
Особливістю технології виробництва радіоапаратури є велика кількість
технологічних процесів. Технологічний процес виготовлення радіоапаратури
складається з операцій по виготовленню деталей складанню вузлів та
виробів їх електричному монтажу регулюванню та випробуванню.
Технологічний процес при поточному виробництві представляє собою
багатократне чергування збірних електромонтажних регулювальних та
У відповідності з СКД (ГОСТ 3.1407-71) для складальних та
електромонтажних робіт застосовують таку технологічну документацію як
маршрутні карти. Маршрутна карта технологічного процесу для збірних та
електромонтажних робіт призначена для опису технологічного процесу
складальних та електромонтажних робіт по операціям в технологічній
послідовності. Також маршрутна карта несе інформацію про базове обладнання
пристосування та інструменти.
Маршрутна карта представлена в додатку.
4 Розробка схеми складання приладу
Схема складання приладу – це документ що містить інформацію про
розміщення та взаємозв’язок деталей і елементів у приладі та надає
відомості про порядок складання даного приладу. Схема складання допомагає
визначити кількість стандартних та нестандартних комплектуючих елементів
складальних одиниць та з'єднуючих деталей необхідних для складання
Схема складання приладу представлена на рисунку 4.1.
КОМП’ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ
1 Комп’ютерне моделювання схеми електричної принципової
В даному дипломному проекті було проведено комп’ютерне моделювання
схеми електричної принципової плати керування зварювальним інвертором з
використанням програмного середовища Proteus 7.10. Пакет являє собою
систему схемотехнічного моделювання що базується на основі моделей
електронних компонентів. Пакет Proteus складається з двох частин двох
підпрограм: ISIS – програма синтезу та моделювання безпосередньо
електронних схем і ARES – програма розробки плат друкованих.
Рисунок 5.1 – Симуляція роботи плати керування у програмному середовищі
На основі розробленої схеми електричної принципової в програмі
ARES розроблена плата друкована та отримано її 3D зображення.
Рисунок 5.2 – 3D-вигляд друкованої плати
2 Моделювання конструкції приладу
При моделюванні конструкції зварювального інвертора було використано
програмне середовище КОМПАС-3D V14.
Програмне середовище КОМПАС-3D V14 сімейство систем автоматизованого
проектування з можливостями оформлення проектної та конструкторської
документації відповідно до стандартів диної системи конструкторської
Система КОМПАС-3D V14 призначена для створення тривимірних
асоціативних моделей окремих деталей і складальних одиниць що містять як
оригінальні так і стандартизовані конструктивні елементи.
Рисунок 5.3 – Конструкція пристрою зварювальний інвертор
Рисунок 5.4 – Деталювання зварювального інвертора
1 Розрахунок витрат на виготовлення виробу
1.1 Розрахунок трудомісткості процесу складання приладу.
Трудомісткість річної програми випуску виробів визначається за
де Тр – трудомісткість річної програми випуску продукції;
t– норма часу на складання одиниці виробу;
N – річна програма випуску виробів;
Тр = 43000 × 39 60 = 27950 (год.)
1.2 Розрахунок параметрів потокової лінії
Основними показниками які характеризують роботу потокової лінії є:
дійсний фонд часу роботи потокової лінії такт темп ритм.
Для визначення такту необхідно розрахувати дійсний фонд робочого часу
Дійсний фонд робочого часу визначається за формулою:
Фд = Др ×Зз × Псм ×Кє
де Фд – дійсний фонд робочого часу;
Др – кількість робочих днів на плануємий рік;
Зз – середня довжина робочої зміни;
Псм – кількість змін роботи підприємства;
Кє – коефіцієнт використання робочого часу.
Фд = 251 × 2 × 8 × 097 = 389552 (год.)
Такт потокової лінії визначається за формулою:
де r – такт потокової лінії.
r = 389552 × 60 43000 = 54356 (хв.)
Ритм визначається за формулою:
де R – ритм потокової лінії;
n – кількість виробів в транспортній партії;
R = 54356 × 10 = 54356 (хв.)
Темп визначається за формулою :
Т = 60 54356 = 11038 (шт.)
Кількість робочих місць визначається окремо по технологічним операціям
згідно схеми складання з таким розрахунком що середній коефіцієнт
завантаження потокової лінії не повинен перевищувати одиниці.
де Cp – кількість робочих місць.
де Сп – принята кількість робочих місць.
Результати розрахунків відображаються в таблиці 6.1
Таблиця 6.1 – Розрахунок кількості робочих місць на потоковій лінії
Назва технологічноїНорма Такт Кількість робочих Коефіцієнт
операції часу (хв) Місць завантаження
Плата керування 9 544 1655752 0828
Плата генерації 14 544 2575613 0859
Слюсарно-складальні роботи
Кріплення плат 334 544 0614471 0600
Пластина 5 544 0919861 0359
Основа 766 5.44 1409232 0359
Всього 39 5.44 717 9 0797
Швидкість руху потокової лінії визначається за формулою:
де V – швидкість руху;
V = 1 54356 = 0184 (мхв.)
Довжина потокової лінії визначається за формулою:
Lпл = Lрч + Lпп (6.9)
де Lпл – довжина поточної лінії;
Lрч – довжина робочої частини;
Lпп – довжина приводного пристрою.
Довжина приводного пристрою визначається за формулою:
де R – радіус приводного пристрою – 04 м.
Lпп = 2×314×04 = 25 (м)
Lпл = 9 + 251 = 115 (м)
1.3 Розрахунок вартості устаткування та площі дільниці.
Площа потокової лінії визначається за формулою:
де S – площа потокової лінії;
Sд – допоміжна площа.
S = 3799 + 129 = 5089 (м2)
Sо = (Шк + Шп) × Lпл (6.13)
де Шк – ширина потокової лінії;
Шп – ширина проходів;
Sо = (08+25) ×115 = 3799 (м2)
Sд = Sм + Sн + Sск (6.14)
де Sм – площа яку займає майстер;
Sн – площа яку займає налагоджувальник;
Sск – площа складських приміщень;
Sд = 6+5+19 = 129 ([pic])
Потреба в устаткуванні визначається за формулою:
Результати розрахунків відображаються в таблиці 6.2
Таблиця 6.2 – Відомість устаткування
Назва устаткування Тип Кількість Вартість (грн)
Одиниці Всього З врахув.
Напівавтомат для ГТ23-11 1 25000 25000 32500
укладки радіоелементів
Пристрій для ГТ-4425 1 3000 3000 3900
Продовження таблиці 6.2
Установка для лудінняУЛ4 1 1000 1000 1300
Лінія пайки ЛПА-02 1 40000 40000 52000
Пристрій для зачистки Т-614 1 3000 3000 3900
Піч сушильна КП450 1 15000 15000 19500
Установка для лудінняУЛ-4Т-21 41000 41000 53300
Конвеєр горизонтальнийГЗ 1 21000 21000 27300
Всього 8 8 191500 191500 248950
ТЗВ - транспортно-заготівельні витрати.
Площа для розміщення устаткування визначається з розрахунку 3м2 на
одиницю устаткування.
Загальна площа визначаеться за формулою:
де Sу – площа яку займає устаткування.
Sз = 5089 + 24 = 7489 ([pic])
де Н – норма площі на одне устаткування – 3 [pic].
Sу = 8 × 3 = 24 ([pic])
1.4 Розрахунок потреби в матеріалах
Всі матеріали по виготовленню виробу діляться на основні і допоміжні.
Вартість матеріалів визначається виходячи з норм витрат і діючих цін.
Результати розрахунків відображаються в таблицях 6.3 6.4.
Таблиця 6.3 – Розрахунок вартості основних матеріалів
Назва Норма Загальна Ціна Вартість грн.
матеріалів витрат потреба (грн.)
Склотекстоліт 0079 3397 750 96 403200
Алюміній 04 17200 50 041 17220
Гума 0002 86 300 656 275520
Всього 0481 20683 1100 7985 3433550
Таблиця 6.4 – Розрахунок вартості допоміжних матеріалів
Норма Загальна Ціна Вартістьгрн
Назва витрат потреба (грн)
матеріалів (кг) (кг)
Припій ПОС-61 0225 9675 450 10125 4353750
Флюс 0045 1935 130 585 251550
Провід 03 12900 101 0303 13029
Спиртобензинова 005 2150 90 45 193500
Лак 004 1720 140 56 240800
Всього 066 28380 81101 117503 5052629
Вартість комплектуючих виробів визначається виходячи з їх кількості і
Результат розрахунку відображається в таблиці 6.5
Таблиця 6.5 – Розрахунок вартості комплектуючих виробів
Назва Кількість (шт.) Ціна Вартість (грн.)
комплектуючих (грн.)
На одинВсього На один Всього
Міст діодний KBPC2010 2 86000 2000 40 1720000
Конденсатор К79-2-1000В 2 86000 100 2 86000
Конденсатор К10-17-400В 2 86000 076 152 65360
Перемикач SWR767-2 1 43000 2200 22 946000
Кнопка тактова 6х6х19 2 86000 100 2 86000
Трансформатор Ш5х5 М2000 1 43000 1700 17 731000
Трансформатор Е653227 1 43000 20000 200 8600000
Реле JQX-16F 1 43000 3000 30 1290000
Кулер 220В 150х150 1 43000 3400 34 1462000
Гвинт М3х10 16 688000 008 128 55040
Гвинт М5х15 16 688000 012 192 82560
Гвинт 25х7 25 1075000 006 15 64500
Транзистор IRG4PC50R 2 86000 7200 144 6192000
Шнур мережевий SH-037 1 43000 2200 22 946000
Клема А200РР 2 86000 6000 120 5160000
Діод швидкий 150EBU04 4 172000 6750 270 11610000
Конденсатор 15 645000 050 75 322500
Конденсатор К10-17-25В 12 516000 020 24 103200
Конденсатор 1 43000 400 4 172000
Конденсатор 1 43000 100 1 43000
Конденсатор 1 43000 800 8 344000
Конденсатор 3 129000 13000 390 16770000
Продовження таблиці 6.5
Конденсатор 3 129000 050 15 64500
Резистор МЛТ-025 35 1505000 011 385 165550
Резистор МЛТ-2 5 215000 100 5 215000
Резистор 25W 3 129000 500 15 645000
Діод 1N4148 1 43000 030 03 12900
Діод 1N4007 1 43000 030 03 12900
Діод HFA30PA60 4 172000 170 68 292400
Діоди UF4007 2 86000 170 34 146200
Діод SF38 1 43000 170 17 73100
Діод Byv26C 3 129000 170 51 219300
Стабілітрон 1N4741 1 43000 050 05 21500
Стабілітрон 1N4740А 2 86000 050 1 43000
Стабілітрон BZX55C18 4 172000 050 2 86000
Транзистор BC547 4 172000 100 4 172000
Транзістор С1918 1 43000 100 1 43000
Мікросхеми Tl494 1 43000 400 4 172000
Мікросхеми HCPL3120 2 86000 3200 64 2752000
Мікросхеми TNY264 1 43000 2600 26 1118000
Оптопара PC817 2 86000 460 92 395600
ндикатор семисигментний 1 43000 2489 2489 1070270
Мікросхема PIC16F628 1 43000 3160 316 1358800
Радіатор 120025-45 1 43000 8650 865 3719500
Ніжка гумова 4 172000 400 16 688000
Всього 163576 70337680
1.5 Розрахунок чисельності робітників
Для розрахунку чисельності робітників необхідно визначити ефективний
фонд часу роботи одного робітника.
Результати розрахунків відображаються в таблиці 6.6
Таблиця 6.6 – Розрахунок ефективного фонду часу одного робітника
Показники Дні Години Відсоток
Календарний фонд робочого часу 365
Вихідні та святкові дні 114
Номінальний фонд робочого часу 251 2008 100%
Планові невиходи на роботу
1 щорічна відпустка 3012 24096 120%
2 учбова відпустка 1255 1004 05%
3 невиходи по хворобі 3765 3012 15%
4 невиходи по вагітності 0759 6072 05%
5 невиходи з дозволу 251 2008 10%
6 всього 3841 3073 155%
Внутризмінні втрати робочого часу 1255 1004 05%
Всього втрати робочого часу 3966 3173 160%
Дійсний (ефективний) ФРЧ 211336 169069 840%
Коєфіціент використання робочого 084 084
Середня довжина зміни 8
Всього втрати робочого часу 365 2008 100%
Чисельність основних робітників визначається за формулою:
чор = Тр Fдч × Кн (6.18)
де чор чисельність основних робітників;
Fдч – дійсний фонд часу одного робітника;
Кн – коєфіціент виконання норм;
чор = 27950 (169069×111)
Чисельність допоміжних робітників визначається в розмірі 20% від
чисельності основних робітників.
Чисельність керівників спеціалістів та службовців визначається у
відповідних розмірах від чисельності основних і допоміжних працівників.
Результати розрахунків відображаються в таблиці 6.7
Таблиця 6.7 – Відомість працюючих
Чисельність працюючих Відсоток
В тому числі Від Від
чисельності загальної
Всього основних чисельності
Основні робітники 15 8 7 - 7143
Допоміжні робітники 3 2 1 2000 1429
Керівники 1 1 667 476
Спеціалісти 1 1 667 476
Службовці 1 1 767 476
Всього 21 13 8 - 100
1.6 Розрахунок фонду заробітної плати
Фонд заробітної плати складається з основного і додаткового.
ФЗП = ФЗПо + ФЗПд (6.19)
де ФЗП фонд заробітної плати;
ФЗПо – основний фонд заробітної плати;
ФЗПд – додатковий фонд заробітної плати.
Основний фонд заробітної плати визначається за формулою:
Розцінка розраховується за формулою:
де Сч – погодинна тарифна ставка робітника відповідного розряду.
Доплата визначається в розмірі 35% а додатковий фонд зарплати в розмірі
Результати розрахунків відображаються в таблиці 6.8
Таблиця 6.8 – Розрахунок фонду зарплати основних робітників
Кріплення плати3 1190 334 006 023 38454357681
Налагоджувач 2 1380 169069 46663 16332 94493 7244429
Підсобний 1 1250 169069 21134 739676 42796 3280991
Всього 67797 237288 13729 1052542
Фонд заробітної плати керівників спеціалістів і службовців
складається з основного фонду заробітної плати і додаткового фонду
ФЗПо = ПО × ч × 12 (6.24)
де ПО – посадовий оклад;
ч – чисельність робітників;
– кількість місяців.
Додатковий фонд заробітної плати визначається в розмірах алогічно
основним робітникам.
Результати розрахунків відображаються в таблиці 6.10
Таблиця 6.10 – Розрахунок фонду заробітної плати керівників спеціалістів
Категорія та Посадовий ФЗП
посада Чисельність оклад грн.ФЗПо ФЗПд грн.всього
робітника грн. грн.
Керівники зм.1 5000 60000 9000 69000
Спеціалісти 1 3500 42000 6300 48300
Службовці 1 2000 24000 3600 27600
Відрахування від фонду заробітної плати встановлюються в наступних
розмірах на соціальні потреби – 3875%
Результати розрахунків відображаються в таблиці 6.11
Таблиця 6.11 – Зведена відомість фонду заробітної плати
Категорії працюючих
На загальний На виріб
Витрати на підготовку і освоєння 21307253 496
Загально виробничі витрати 33144615 771
Адміністративні витрати 44981978 1046
Витрати на збут 946989 022
Всього 100380834 2334
Для розрахунку суми амортизаційних відрахувань необхідно визначити
вартість основних засобів:
- вартість будівель визначається виходячи з цін за 1м2 = 2000грн.;
- вартість устаткування виходячи з даних таблиці 6.2;
- вартість інструментів визначається у розрахунку 1000 грн. на одного
робітника враховуються основні і допоміжні;
- вартість потокової лінії з даних таблиці 6.2.
Результати розрахунків відображаються в таблиці 6.13
Таблиця 6.13 – Вартість основних засобів
Нормативна рентабельність % 20 Вартість
Будівля 44934 5000 224668500
нструменти 18 300000 54000
Технологічне устаткування 7 - 221650
Розрахунок амортизаційних відрахувань здійснюється за формулою:
де А – сума амортизаційних відрахувань;
Ф – вартість основних засобів;
Т – термін експлуатації.
Результати розрахунків відображаються в таблиці 6.14.
Таблиця 6.14 – Розрахунок амортизаційних відрахувань
Види основних засобів Вартість Термін Сума
грн. експлуатаціїамортизаційних
роки. відрахувань грн.
Будівля 2246685 20 11233425
нструменти 54000 5 10800
Конвеєр 27300 4 6825
Технологічне устаткування 221650 4 554125
Всього 2549635 - 18537175
Загальна сума витрат відображається в таблиці 6.15
Таблиця 6.15 – Кошторис витрат
Елементи витрат Сума грн. Відсоток%
Матеріальні витрати 78823859 7524
Транспортно-заготівельні витрати 236471577 2257
Заробітна плата 7946728791 076
Відрахування на соціальні потреби 30793574 029
Амортизація основних засобів 18537175 018
нші витрати 100380834 096
Всього 1047628054 10000
8 Розрахунок вартості виробів у відпускних цінах
Результати розрахунків відображаються в таблиці 6.16
Таблиця 6.16 – Розрахунок собівартості та ціни виробу
Статті калькуляції Вартість грн.
Основні матеріали 7985 343355000
Допоміжні матеріали 11750 505262900
Комплектуючі вироби 163576 7033768000
Транспортно-заготівельні витрати 54993 2364715770
Зворотні відходи 1974 84861790
Енергія технологічна 200 8617600
Основна зарплата 1101 47349450
Додаткова зарплата 165 7102418
Відрахування на соціальні заходи 491 21100099
Підготовка та освоєння виробництва 496 21307253
Загально виробничі витрати 771 33144615
Адміністративні витрати 1046 44981978
Виробнича собівартість 240601 10345843291
Витрати на збут 022 946989
Повна собівартість 240623 10346790280
Нормативна рентабельність 2000% 2000%
Прибуток від реалізації 48125 2069358056
Гуртова ціна 288748 12416148336
ПДВ 57750 2483229667
Гуртово-збутова надбавка 51975 2234906700
Гуртова ціна реалізації 398472 17134284704
Податок на прибуток 11069 475952353
Вартість у відпускних цінах 409540 1761023706
2 Розрахунок економічної ефективності
2.1 Розрахунок конкурентоспроможності виробу
Для оцінки конкурентоспроможності виробу необхідно знати рівень
попиту і пропозиції на ринку основних конкурентів а також термін
окупності сукупних витрат які пов’язані з проектуванням і реалізацією
відповідного товару на ринку.
Основними показниками на основі яких можливо дати оцінку
конкурентоспроможності виробу є:
) корисний ефект який характеризується продуктивністю потужністю та
Корисний ефект визначається за формулою.
Ек = П × Фд × Кн (6.26)
де П – показник продуктивності приладу;
Фд – річний фонд часу роботи приладу;
Кн – коефіцієнт що характеризує невідповідність показника
якості вимогам споживача.
До показників що зменшують корисний ефект є:
- погіршення безвідмовності і ремонтної здатності приладу;
- збільшення показників рівня шуму і вібрацій;
- показники організаційно-технічного рівня виробництва.
Ефективність продукції визначається за формулою:
де В – випуск продукції в натуральних одиницях.
Еп = 15000 43000 = 0349
Коефіцієнт конкурентоспроможності.
де Епк – ефективність продукції конкурента.
Кпс = 034883721 3333 = 1163
Конкурентоспроможною рахується продукція якщо Кпс > 1.
Результати розрахунків відображаються в таблиці 5.17.
Таблиця 6.17 – Розрахунок конкурентоспроможності
Зразки продукції Корисний ВЕп Кпс
Підсилювач потужності 15000 43000 0349 116
Конкурент №1 12900 43000 03 086
2.2 Розрахунок економічної ефективності
Економія від зниження собівартості визначається за формулою:
Ec=(C1-Cб) ×N (6.29)
Додаткова величина прибутку визначається за формулою:
де П1 – прибуток одиниці виробу.
2.3 Розрахунок техніко-економічних показників
Результати розрахунків відображаються в таблиці 6.18.
Таблиця 6.18 – Техніко-економічні показники роботи підприємства
Показники Одиниці виробу Значення
Річний випуск продукції грн. 1761023706
Загальна кількість працюючих чол. 21
Основні робітники чол. 15
Фонд заробітної плати грн. 7946728791
Середньомісячна заробітна плата грн. 315346
Собівартість продукції грн. 10476280541
Витрати на 1 гривню грн. 059
Виробіток на одного робітника грн. 838582717
Кількість одиниць устаткування 0
Вартість основних засобів грн. 2549635
Рентабельність продукції % 690696396
Фондовіддача 0014478141
Нормативна рентабельність % 1975
Загальна сума прибутку грн. 2069358056
Додаткова величина прибутку грн. 27950
Трудомісткість річної програми год. 2031113531
Економія від зниження грн. -2069358056
конкурентоспроможності
РОЗДЛ З ОХОРОНИ ПРАЦ
Охорона праці – це система правових соціально-економічних
організаційно-технічних та санітарно-гігієнічних і лікувально-
профілактичних заходів і засобів спрямованих на забезпечення здоров’я і
працездатності людини в процесі праці (ст.1 Закону України "Про охорону
Науково-технічний прогрес вносить принципові нововведення у всі сфери
сучасного матеріального виробництва при цьому докорінним чином змінюються
знаряддя та предмети праці методи обробки інформації що в свою чергу
Функціонування підприємств в умовах ринкових відносин означає що
нещасні випадки і захворювання на виробництві викликають суттєві економічні
витрати не тільки держави а і конкретного підприємства вони впливають на
рентабельність і конкурентоздатність підприємств на прибутки трудового
колективу. Незадовільні умови праці негативно відбиваються на
продуктивності праці якості і собівартості продукції зменшують валовий
національний дохід країни. Тому всебічна турбота про охорону праці
проведення активної соціальної політики стає важливою проблемою для
власників і керівників підприємств державних та профспілкових органів.
Докорінна перебудова методів управління економікою вимагає відповідної
наукової організації охорони праці удосконалення управління цією
діяльністю на промислових підприємствах в сучасних умовах господарювання.
Поліпшення умов та охорона праці стає одним із важливих напрямків
підвищення матеріального та культурного рівня життя народу.
Особливості сучасного виробництва потребують впровадження все більш
дієвих заходів щодо підвищення рівня безпеки виробництва та захисту
навколишнього середовища.
Зараз в Україні створена і діє ціла система законодавчих та
нормативно-правових актів що регламентують питання охорони праці в усіх
галузях виробництва та сферах діяльності.
Основоположне значення в галузі охорони праці має Закон України "Про
Цей закон визначає основні положення щодо реалізації конституційного
права працівників на охорону їх життя і здоров’я у процесі їх трудової
діяльності на належні безпечні і здорові умови праці регулює за участю
відповідних органів державної влади відносини між роботодавцем і
працівником з питань безпеки гігієни праці та виробничого середовища і
встановлює єдиний порядок організації охорони праці в Україні.
Дія цього закону поширюється на всіх юридичних та фізичних осіб які
відповідно до законодавства використовують найману працю та на всіх
Державна політика в галузі охорони праці згідно ст. 4 Закону базується
- пріоритет життя і здоров’я працівників по відношенню до результатів
виробничої діяльності підприємства;
- повна відповідальність роботодавця за створення належних безпечних
і здорових умов праці;
- підвищення рівня промислової безпеки шляхом забезпечення суцільного
технічного контролю за станом виробництв технологій та продукції;
- обов'язковий соціальний захист працівників повне відшкодування
шкоди особам які потерпіли від нещасних випадків на виробництві та
професійних захворювань.
Одним з основних принципів державної політики в галузі охорони праці є
навчання працівників населення України з питань охорони праці. Ця робота
регламентується Законом України "Про охорону праці" (ст.18).
Онови реалізації в Україні системи безперервного навчання з питань
охорони праці визначаються в НПАОП 0.00-4.12-05 "Типове положення про
порядок проведення навчання і перевірки знань з питань охорони праці.
Типове положення встановлює порядок і види навчання а також форми
перевірки знань з питань охорони праці працівників та осіб які проходять
навчання в закладах освіти.
Навчання і перевірка знань з питань охорони праці посадових осіб
проводиться під час прийняття на роботу і періодично один раз на три роки.
Усі працівники під час прийняття на роботу періодично повинні проходити на
підприємстві інструктажі з питань охорони праці надання першої медичної
допомоги потерпілим від нещасних випадків а також правил поведінки та дій
у разі виникнення аварійних ситуацій пожеж і стихійного лиха.
За характером і часом проведення інструктажі з питань охорони праці
поділяються на вступні первинні повторні позапланові та цільові.
Статистичні дані вказують що однією із основних причин травматизму на
виробництві крім незадовільного навчання є прорахунки при проектуванні і
первинному випробуванні механізмів і споруд.
При проектуванні устаткування і будівель необхідно враховувати умови
їх експлуатації з тим щоб при дії на них вологи сонячної радіації
механічних коливань високих і низьких тисків і температур агресивних
речовин і т.п. устаткування та будівлі не ставали небезпечними. Елементи
устаткування з якими може контактувати людина не повинні мати гострих
країв кутів а також нерівних гарячих чи переохолоджених поверхонь.
Виділення та поглинання устаткуванням тепла також виділення ним шкідливих
речовин і вологи не повинні перевищувати гранично допустимих рівнів
(концентрацій) в межах робочої зони. Конструкція устаткування повинна
забезпечувати усунення або зниження до регламентованих рівнів шуму
ультразвуку інфразвуку вібрацій та різноманітних випромінювань.
Для того щоб запобігти виникненню небезпеки при раптовому вимкненні
джерел енергії всі робочі органи а також пристрої які використовуються
для захоплення затиснення і підіймання заготовок деталей і конструкцій
повинні оснащуватись спеціальними захисними пристосуваннями.
Конструкція устаткування повинна забезпечувати захист людини від
ураження електричним струмом а також запобігати накопиченню зарядів
статичної електрики в небезпечних кількостях. Технічні характеристики та
параметри устаткування повинні відповідати психофізичним фізіологічним та
психологічним можливостям людини. Виробниче устаткування обслуговування
якого пов'язане із переміщенням персоналу необхідно обладнати безпечними і
зручними за конструкцією і розмірами проходами майданчиками сходами та
Суттєвий вплив на стан організму працівника його працездатність
здійснює мікроклімат у виробничих приміщеннях під яким розуміють умови
внутрішнього середовища цих приміщень що впливають на тепловий обмін
працюючих з цим оточенням. Ці умови визначаються поєднанням температури
відносної вологості та швидкості руху повітря температури поверхонь що
оточують людину та інтенсивності теплового (інфрачервоного) опромінення.
На даний час нормативними документами що регламентують параметри
мікроклімату виробничих приміщень є ДСН 3.3.6042-99 та ГОСТ 12.1.005-88
згідно яким нормативними параметрами мікроклімату робочих місць є:
- температура – 18 23 ºС;
- вологість – 40 60 %;
- швидкість руху повітря – 02 05 мс.
Нормалізація параметрів мікроклімату здійснюється за допомогою
комплексу заходів та засобів колективного захисту які включають будівельно-
планувальні організаційно-технічні санітарно-гігієнічні технічні та
інші. Для профілактики перегрівань та переохолоджень робітників
використовуються засоби індивідуального захисту.
Пожежа – це неконтрольоване горіння поза спеціальним вогнищем що
поширюється в часі і просторі; це стихійне лихо яке приводить до загибелі
людей знищення матеріальних ресурсів та забруднення навколишнього
Пожежі поділяються на 5 класів:
I кл. – горіння твердих речовин;
II кл. – горіння рідин;
III кл. – горіння газів;
IV кл. – горіння металів;
V кл. – горіння електропристроїв.
Причинами виникнення пожеж можуть бути людський та природній фактори:
- необережне поводження з вогнем;
- дитячі пустощі з вогнем;
- несправності електромережі.
б) природній фактор:
- атмосферна електрика;
- теплове хімічне та мікробіологічне самозагорання.
Небезпечними факторами пожежі є:
- висока температура навколишнього середовища та іскри;
- токсичні продукти горіння;
- понижена концентрація кисню в зоні горіння;
- вибухи горючих газів руйнування будівельних конструкцій;
- паніка людей при пожежі.
Для правильного планування та успішного проведення заходів пожежної
безпеки вагоме значення має оцінка об'єктів щодо їх вибухопожежонебезпеки.
Умови виникнення та поширення пожежі в будівлях та приміщеннях залежить від
кількості та вибухонебезпечних властивостей речовин і матеріалів що в них
знаходяться а також особливістю технологічних процесів розміщених в них
Відповідно до норм технологічного проектування (ОНТП 24-86) та наказу
МНС №833 від 03.12.2007р. за вибухопожежною та пожежною небезпекою
приміщення та будівлі поділяються на п'ять категорій: А Б В Г Д.
Під пожежною безпекою об'єкта розуміють такий його смак за якого з
регламентованою імовірністю виключається можливість виникнення і розвитку
пожежі та впливу на людей небезпечних чинників пожежі.
Основна система комплексу заходів та засобів щодо забезпечення
пожежної безпеки об'єкта є система організаційно-технічних заходів. Всі
заходи організаційно-технічного характеру на об'єкті можна розділити на
організаційні технічні режимні та експлуатаційні.
Організаційні заходи передбачають: організацію пожежної охорони на
об’єкті проведення навчань з пожежної безпеки (включаючи інструктажі та
пожежно-технічні мінімуми) застосування наочних засобів протипожежної
пропаганди та агітації організацією ДПД та ПТК проведення перевірок
оглядів стану пожежної безпеки приміщень та об'єктів в цілому.
До технічних засобів належить: суворе дотримання правил і норм
визначених нормативними документами при реконструкції приміщень будівель
та об'єктів технічному переоснащенні електромереж опалення вентиляції
Заходи режимного характеру передбачають заборону куріння та
застосування відкритого вогню в недозволенних місцях недопущення появи
сторонніх осіб у вибухонебезпечних приміщеннях чи об'єктах регламентацію
пожежної безпеки при проведенні вогневих робіт.
Експлуатаційні заходи охоплюють своєчасне проведення профілактичних
оглядів випробувань ремонтів технологічного та допоміжного устаткування
а також інженерного господарства (електромереж опалення вентиляції).
Системою протипожежного захисту є сукупність організаційних заходів а
також технічних засобів спрямованих на запобігання впливу на людей
небезпечних чинників пожежі та обмеження матеріальних збитків від неї яка
здійснюється за чотирма напрямками:
) обмеження розмірів та поширення пожежі;
) обмеження розвитку пожежі;
) забезпечення безпечної експлуатації людей та майна;
) створення умов для успішного гасіння пожежі.
Забезпечення ефективності цих напрямків протипожежного захисту
здійснюється за рахунок підвищення вогнестійкості будівельних конструкцій
згідно з ДСТУ БВ.1.1-4-98 "Будівельні конструкції. Методи випробувань на
вогнестійкість"; влаштування протипожежних перешкод протипожежних стін
забезпечення протипожежних розривів та евакуаційних виходів під час
проектування будівель та споруд.
Ефективне гасіння пожеж здійснюється чотирма основними способами:
а) охолодженням горючих речовин або зони горіння;
б) ізоляцією горючих речовин або окисника від зони горіння;
в) розбавленням концентрації повітря чи горючих речовин;
г) хімічним гальмуванням реакції горіння.
Для забезпечення цих способів гасіння пожеж використовуються наступні
вогнегасильні речовини: вода піна інертні та негорючі гази хладони
вогнегасні порошки. Вибір вогнегасної речовини залежить від класу пожежі.
Гасіння пожеж здійснюється пристосуваннями та засобами які
підрозділяються на стаціонарні пересувні та первинні. Стаціонарні
установки пожежогасіння являють собою апарати трубопроводи та обладнання
які розміщені в постійних місцях і призначені для подачі вогнегасних
речовин до місць займання. Такі установки поділяються на автоматичні та
напівавтоматичні які приводяться в дію відповідним сигналізатором
(сповіщувачем) або спонукальним пристроєм.
До пересувних пожежних засобів належать пожежні машини поїзди
катери літаки танки а також пожежні насоси та мотопомпи.
Первинні засоби пожежогасіння призначені для ліквідації невеликих
осередків пожеж а також для гасіння пожеж на початковій стадії. До
первинних засобів пожежогасіння належать вогнегасники пожежний інвентар та
пожежні інструменти. Залежно від вогнегасильної речовини вогнегасники
поділяються на: водяні водоімпульсні пінні вуглекислотні порошкові
Для швидкого виявлення та оповіщення про пожежу підприємства
забезпечуються системами пожежної сигналізації та оповіщення. Пожежні
сповіщувачі – це пристрої що формують сигнал про пожежу. Розрізняють
пожежні сповіщувачі ручної та автоматичної дії. Ручний сповіщувач вимикає
людина що виявила пожежу шляхом натискання на пускову кнопку.
Автоматичні сповіщувачі спрацьовують без участі людини від дії на них
чинників що супроводжують пожежу: підвищення температури поява диму чи
Робоче місце радіомонтажника при монтажі і збиранні приладів повинно
відповідати вимогам електробезпеки працювати потрібно тільки справним
електроінструментом. Весь електроінструмент має бути заземлений.
Електропаяльник та лампа місцевого освітлення використовується з
напругою не більше 42 В.
При монтажі радіосхем заборонено використовувати провідники з
пошкодженою ізоляцією проводити паяння електрорадіоелементів які
знаходяться під напругою.
Робочий стіл повинен бути виконаний з діелектричного матеріалу має
обладнуватись окремим електрощитом містити сигнальну лампу.
В будь-якій конструкції радіоелектронної апаратури повинні бути
закладені конструктивні рішення по забезпеченню техніки безпеки даного
Для уникнення короткого замикання в розробленому приладі всі монтажні
проводи рознесені на відстань не менше 5 мм. В робочому стані випадковий
контакт з струмонесучими частинами приладу неможливий. Також для уникнення
короткого замикання в розробленому приладі всі монтажні проводи в місцях
підпайки знаходяться в поліхлорвініловій ізоляції опір на пробій у якої 2
Всі електрорадіоелементи працюють в нормальних температурних режимах.
Шнур живлення встановлено через втулку яка усуває злам шнура.
Каркас та панелі приладу виготовляються з алюмінію який є
струмопровідним матеріалом. Для усунення можливості короткого замикання
використовуються діелектричні ізолятори. Всі органи керування мають
однозначне маркування.
КОМПЛЕКТ КОНСТРУКТОРСЬКО ДОКУМЕНТАЦ
Конструкторська документація – це графічні та текстові документи які
в сукупності або окремо визначають склад і будову виробу та містять
необхідні дані для його розробки виготовлення контролю експлуатації
ремонту та утилізації.
В даному комплекті конструкторської документації представлено перелік
елементів до схеми електричної принципової специфікації плат та
специфікація приладу.
Перелік елементів до схеми електричної принципової містить інформацію
про всі елементи що зображені на схемі.
Специфікація – це конструкторський документ що визначає склад
складальної одиниці комплексу або комплекту.
Розрахункова надійність на відмову комплектуючих становить 16828
В результаті розрахунку технологічності отримано висновок що
розроблений прилад є технологічним та має високий коефіцієнт
технологічності який визначається згідно з ГОСТ 14201-83. Рівень
технологічності конструкції відповідає 063 що на 27% більше від
В результаті електроконструктивного розрахунку плати друкованої
обираємо матеріал плати пристрою керування склотекстоліт фольгований СФ-
-35-15 ГОСТ 10316-78. Розміри плати – 80×130 мм мінімальна ширина
провідників – 05 мм мінімальна відстань між провідниками – 1 мм .
В результаті розрахунку розрахунку транзистороно згладжуючого фільтра
- транзистор VТ1 – С1918 "Fa
- резистор R1 – С5-5-5-1кОм±5% ОЖ0.467.505 ТУ;
- резистор R2 – С5-5-5-07кОм±5% ОЖ0.467.505 ТУ;
- конденсатор С1 – К50-16-16В-1000мкФ ОЖ0.464.111 ТУ;
- конденсатор С2 – К10-73-1б-Н90-0.1мкФ ОЖО.460.107 ТУ;
- 6364 - – коефіцієнт корисної дії фільтра.
В розробці приладу були витримані вимоги які ставляться до дизайну
малогабаритної побутової апаратури.
Прийняті матеріали та захисні покриття забезпечують технологічність
виготовлення та умови експлуатації відповідно до технічного завдання.
Конструкція виробу відповідає вимогам ергономіки сучасного дизайну та
безпечності в користуванні.
Описані також заходи по техніці безпеки і виробничій санітарії по
протипожежній техніці безпеки при виготовленні приладу.
стаціонарної апаратури.
Після проведення економічного розрахунку можна зробити висновок про
доцільність виготовлення даного виду продукції адже його вартість
становить 243634 грн. та можливий прибуток становить 48125 за один виріб
та 2069358056 грн. загальну партію.
ДСТУ 3008-95. Документація. Звіти у сфері науки і техніки. Структура
і правила оформлення. Державний стандарт України. Чинний від 01.01.96.
Основи конструювання електронних засобів: підручник С.М. Ганжа. -
Луганськ: видавництво СНУ ім. В.Даля 2011.
Гершунський Б.С. Справочник по расчету электронных схем. К.: Вища
Кочегаров Б.Е. Промышленный дизайн: Учебное пособие. Владивосток:
Издательство ДВГТУ 2006.
Лега Ю.Г. Мельник А.А. Конструювання радіоелектронної апаратури.
Поверхневий монтаж електрорадіоелементів. Черкаси. Черкаський інженерно-
технологічний інститут 1999.
Радіотехніка. Енциклопедичний навчальний довідник. Навчальний
посібник ред.: Ю. Л. Мазор . А. Мачуський В. . Правда. - К.: Вища
Мірських Г. О. к.т.н. доцент; Орлов А. Т. к.т.н. доцент; Цикалов
Д. В. магістрант. Вісник Національного технічного університету України
КП". Серія – Радіотехніка. Радіоапаратобудування. 2011.
Розрахунок плати друкованої: Методичний посібник ДВНЗ
Чернівецький політехнічний коледж" 2011.
Розрахунок надійності РЕА по напрацюванню на відмову комплектуючих:
Методичний посібник - ДВНЗ "Чернівецький політехнічний коледж" 2011.
Розрахунок технологічності РЕА: Методичний посібник. - ДВНЗ

2Zavdannja.doc

ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД
ЧЕРНВЕЦЬКИЙ ПОЛТЕХНЧНИЙ КОЛЕДЖ
Відділення радіотехнічне
Циклова комісія фундаментальних та радіотехнічних дисциплін
Освітньо-кваліфікаційний рівень молодший спеціаліст
Спеціальність 5.05090101 "Конструювання виробництво та технічне
обслуговування радіотехнічних пристроїв
на засіданні циклової
заступник директора з
комісії фундаментальних
та радіотехнічних дисциплін
Протокол № 9 від "10" березня 2015 року
НА ДИПЛОМНИЙ ПРОЕКТ СТУДЕНТУ
Боцулу Василю Васильовичу
Тема проекту: Конструкція зварювального інвертора
керівник проекту: Семенюк Наталія Юріївна
затверджені наказом коледжу від “16” березня 2015 року № 106у
Вихідні дані до проекту:
б) частота мережі Гц
в) максимальна вихідна потужність Вт
г) габаритні розміри мм в×д×ш не більше
д) клас електробезпеки
е) кліматичне виконання
Зміст пояснювальної записки
Розрахунковий розділ
Конструкторський розділ
Технологічний розділ
Розділ з охорони праці
Комплект конструкторської документації
Перелік графічного матеріалу
Схема складання приладу. Схема електрична структурна Э1.
Схема електрична принципова ЭЗ.
Креслення плати друкованої. Складальне креслення плати.
Складальне креслення приладу.
Консультанти розділів проекту
Розділ Прізвище ініціали та посада Завдання Завдання
Консультанта видав прийняв
ПідписДата ПідписДата
Економічний Настащук Г.Ф. викладач 02.06 02.06
Охорона Федик В.М. викладач 09.06 09.06
№ Назва етапів дипломного проекту Строк Примітка
Отримання завдання на дипломний проект 23.03.15
Виконання першого розділу пояснювальної записки 07.04.15
першого аркушу графічної частини
Виконання другого розділу пояснювальної записки 22.04.15
другого аркушу графічної частини
Виконання третього розділу пояснювальної записки 06.05.15
третього аркушу графічної частини
Виконання четвертого розділу пояснювальної 19.05.15
записки четвертого аркушу графічної частини
Виконання економічного розділу 08.05.15
Виконання розділу з охорони праці 11.06.15
Оформлення пояснювальної записки та графічної 13.06.15
Нормоконтроль 16.06.15
Захист дипломного проекту
Дата видачі завдання "23" березня 2015 року

3Не траба!!!!Specuf. platuA2.dwg

Первинне застосування
Складальне креслення
Плата nгенератора сигналів
ДВНЗ "Чернівецький політехнічний коледж
К79-2-1000В-1нФ±10%n ОЖО.462.124 ТУ
К10-17-25В-001мкФ±10%n ОЖ0.460.107 ТУ
К10-17-25В-01мкФ±10%n ОЖ0.460.107 ТУ
К10-17-25В-047мкФ±10%n ОЖ0.460.107 ТУ
К50-16-25В-100мкФn ОЖ0.464.111 ТУ
К50-16-25В-1000мкФn ОЖ0.464.111 ТУ
Оптопара PC817 (SHARP)
Резистори МЛТ nГОСТ 7173-75
К50-16-450В-15мкФn ОЖ0.464.111 ТУ
Провід ПЭВ-2 n ГОСТ 25372-85
Лак УР-231 ТУ 610-863-84
Флюс ФКПС ОСТ 441-76
Спиртобензинова суміш
К50-16-25В-47мкФn ОЖ0.464.111 ТУ
М2000НМ-9 "Samopalkin

Комп'ютерне моделювання.doc

5 КОМП’ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ
1 Комп’ютерне моделювання схеми електричної принципової
В даному дипломному проекті було проведено комп’ютерне моделювання
схеми електричної принципової плати керування зварювальним інвертором
з використанням програмного середовища Proteus 7.10. Пакет являє собою
систему схемотехнічного моделювання що базується на основі моделей
електронних компонентів. Пакет Proteus складається з двох частин двох
підпрограм: ISIS – програма синтезу та моделювання безпосередньо
електронних схем і ARES – програма розробки плат друкованих.
Рисунок 5.1 – Симуляція роботи «плати керування» у програмному
середовищі Proteus 7.10
На основі розробленої схеми електричної принципової в програмі
ARES розроблена плата друкована та отримано її 3D зображення.
Рисунок 5.2 – 3D-вигляд друкованої плати «плати керування»
2 Моделювання конструкції приладу
При моделюванні конструкції зварювального інвертора було
використано програмне середовище КОМПАС-3D V14.
Програмне середовище КОМПАС-3D V14 - сімейство систем
автоматизованого проектування з можливостями оформлення проектної та
конструкторської документації відповідно до стандартів диної системи
конструкторської документації.
Система КОМПАС-3D V14 призначена для створення тривимірних
асоціативних моделей окремих деталей і складальних одиниць що містять
як оригінальні так і стандартизовані конструктивні елементи.
Рисунок 5.3 – Конструкція пристрою «зварювальний інвертор»

Sxema skladannja.dwg

(Verwendungsbereich)
(Werkstoff Halbzeug)
(Modell- oder Gesenk-Nr)
Зварювальний інвертор. Схема складання
Зварювальний інвертор
nндикаторnсемисигментний
Плата генерування сигналів
Пластина діалектрична

1Tutyl.doc

МНСТЕРСТВО ОСВТИ НАУКИ УКРАНИ
ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД
ЧЕРНВЕЦЬКИЙ ПОЛТЕХНЧНИЙ КОЛЕДЖ
Радіотехнічне відділення
Циклова комісія фундаментальних та радіотехнічних дисциплін
Пояснювальна записка
до дипломного проекту
на тему: «Конструкція зварювального інвертора»
спеціальності 5.05090101
«Конструювання виробництво та технічне
обслуговування радіотехнічних пристроїв»

1Перелік правильний.dwg

Первинне застосування
Діод HFA30PA60 "Vishay Siliconix
Діодна збірка 25 A 1000 V (KBPC2510)
Сапресор P6KE200CA "SEMTECH
нвертор зварювальнийnПерелік елементів
ДВНЗ "Чернівецький політехнічний коледж
К10-17-25В-01мкФ±10% ОЖ0.460.107 ТУ
К10-17-25В-200пФ±10% ОЖ0.460.107 ТУ
PIC16F628A "Microchip
Резистори МЛТ ГОCТ 7173-75
ндикатор семисигментний SR410563N "BSR
К50-16-25В-100мкФ ОЖ0.464.111 ТУ
К10-17-25В-047мкФ±10% ОЖ0.460.107 ТУ
К10-17-25В-001мкФ±10% ОЖ0.460.107 ТУ
К79-2-1000В-1нФ±10% ОЖО.462.124 ТУ
К50-16-450В-15мкФ ОЖ0.464.111 ТУ
К50-16-25В-47мкФ ОЖ0.464.111 ТУ
Оптопара PC817 "SHARP
К50-16-25В-1000мкФ ОЖ0.464.111 ТУ
Плата генерування сигналів
Діод 1N4148 "NTE Electronics
Діод 1N4007 "Fairchild
Діод UF4007 "MULTICOMP
Діод SF38 "MULTICOMP
Стабілітрон 1N4741 "SEMTECH
Вставка плавка KLK1-600В-1А "Littelfuse
Перемикач SWR-767-2 "ВМ
Кнопка тактова 4-pin 6x6x*mm "ВМ
Кулер 220V 0.12A (150x150 мм) "Microlab
Діод швидкий 150EBU04 "Vishay Siliconix
Реле 220V 25A HWE "JQX-16F(T91)
Транзистор IRG4PC50W "IR
Трансформатор E653227 N87 "Samopalkin
Шнур живлення SH-037-250В-10A "VDE
Клеми ABI-IFBEB 10-25
Пластина діелектрична
К79-2-1000В-47нФ±10% ОЖО.462.124 ТУ
К10-17-400В-1мкФ±10% ОЖ0.460.107 ТУ
К50-16-400В-470мкФ ОЖ0.464.111 ТУ
К10-17-400В-68нФ±10% ОЖ0.460.107 ТУ
Резистор МЛТ-2-22Ом±10%
Резистор 25W 100Ом ±5%
Резистор МЛТ-2-51кОм±10%
Діодна збірка 25 A 1000 V "KBPC2510
Транзистор BC547 "Fairchild
Стабілітрон 1N4740A "VISHAY SEM.
Стабілітрон BZX55C18 "Semtech
Транзистор C1918 "SAKURA
Трансформатор Ш5х5 М2000НМ-9 "Samopalkin

4Specuf. prulady.dwg

Первинне застосування
КР1157ЕН502А АДБК.431.420.028 ТУ
Складальне креслення
ДВНЗ "Чернівецький політехнічний коледж
нвертор зварювальний
Плата генерування cигналів
Пластина діелектрична
Перемикач SWR-767-2 n "ВМ
(150x150 мм) "Microlab
Діод швидкий 150EBU04
Транзистор IRG4PC50W
Трансформатор E653227
Шнур живлення n SH-037-250В-25A "VDE
Клеми ABI-IFBEB 10-25
Флюс ФКПС ОСТ 441-76
Спиртобензинова суміш
Лак УР-231 ТУ 610-863-84

Плата д..dwg

(Verwendungsbereich)
(Werkstoff Halbzeug)
(Modell- oder Gesenk-Nr)
Плата керуванняnnСкладальне креслення
Металізація nотворів
Плату виготовити комбінованим методомnn2 Плата повинна вiдповiдати ОСТ 4.077.000nn3 Крок координатної сiтки 125 ммnn4 Лiнiї координатної сiтки умовно нанесенi через однуnn5 Мiнiмальна ширина провiдникiв 05 ммnn6 Мiнiмальна відстань між провiдниками 03 ммnn7 Форма контактних площадок довiльнаnn8 Невказанi граничнi вiдхилення лiнiйних розмiрiв ± 01 ммnn9 Невказанi граничнi вiдхилення дiаметрiв отворiв ± 01 ммnn10 Маркувати фарбою ТНПФ ТУ 2.202.070 бiлий шрифтом 3 nn ГОСТ 2.304-81nn11* Розмір для довідок
Склотекстоліт фольгований nСФ-2-35-15 ГОСТ 10316-78
Встановлення елемента поз.6 (R5) (5:1)
Решта елементів встановити по ОСТ 04.010.030-81n2 Елементи позначити згідно схеми електричної n принципової Д241.090101.000 Э3n3 Паяти припоєм ПОС-61 ГОСТ 21931-76n4 Покриття: лак УР-231 ГОСТ 20824-81 точки 1 6n від покриття захиститиn5 Iншi технiчнi вимоги по ОСТ 4.Г0.054.205n6* Розмір для довідокn7** Радіус згину виводів радіоелементів забезпечується n інструментом
Встановлення елемента поз. 3 (С2) (4:1)
Кiлькість nотворів шт.
ДВНЗ "Чернівецький політехнічний коледж

Складальне креслення.dwg

(Verwendungsbereich)
(Werkstoff Halbzeug)
(Modell- oder Gesenk-Nr)
Пристрій заряду nавтомобільного акумулятораnnСкладальне креслення
Пристрій заряду автомобільного акумулятора
Електромонтаж виконати вiдповiдно до схеми n електричної принципової ЧПК1.ДП0907.000 Э3n2 Паяти припоєм ПОС-61 ГОСТ 21931-76n3 Загальнi технiчнi вимоги до електромонтажу n по ГОСТ 23587-79n4 Технiчнi вимоги до конструкцiї роздiлки проводiвn крiплення їх жил по ГОСТ 23587-79n5 Вид А з умовно знятою кришкоюn6 На кресленнi провiдники умовно не показанin7* Розмiр для довiдок
нвертор зварювальнийnnСкладальне креслення
Електромонтаж виконати вiдповiдно до схеми n електричної принципової Д241.090101.000 Э3n2 Паяти припоєм ПОС-61 ГОСТ 21931-76n3 Загальнi технiчнi вимоги до електромонтажу n по ГОСТ 23587-79n4 Технiчнi вимоги до конструкцiї роздiлки проводiвn крiплення їх жил по ГОСТ 23587-79n5 На кресленнi провiдники умовно не показанin6* Розмiр для довiдок
ДВНЗ "Чернівецький політехнічний коледж
Зварювальний інвертор

в дод.Маршрутна карта.doc

Розроб. Боцул Д241.090101.001
Н. Полянська Плата керування
А ЦехДіл РМ Опер.Код найменування операції Позначення документа
Б Код найменування обладнання СМ Проф.Р УТ КР КОИД
мікросхеми (поз. 5) – 1 шт.; семисегментного індикатора (поз. 11) – 1 шт.; кнопок тактових (поз. 10) – 2
О 2 Формувати виводи транзисторів (поз. 12) – 4 шт.; кнопок тактових (поз. 10) – 2 шт.;
О 3 Формувати виводи семисегментного індикатора (поз. 11) – 1
мікросхеми (поз. 5) – 1 шт.; кнопка тактова (поз. 10) – 2 шт.; індикатор семисегментний (поз. 11) – 1
транзистори (поз. 12) – 4 шт.; мікросхеми (поз. 5) – 1 шт.; індикатор семисегментний (поз. 11) – 1

3Zmist KKP.doc

В даному дипломномуу проекті розробляється конструкція зварювального
Пристрій призначений для зварювання чорних металів.
Проведені обгрунтування принципової схеми розрахунок деяких
фрагментів схеми електричної принципової. Виконана розробка плати
друкованої та розрахунок її розмірів проведено розрахунок надійності.
1 Область застосування та призначення 8
2 Технічні вимоги . 8
3 Опис роботи приладу 9
РОЗРАХУНКОВИЙ РОЗДЛ. . .14
1 Електроконструктивний розрахунок плати друкованої . 14
2 Розрахунок транзисторного згладжуючого фільтра 17
3 Розрахунок показників надійності . ..25
КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДЛ ..29
1 Опис і обрунтування конструкції 29
2 Обрунтування вибору матеріалів та покриттів .29
3 Елементи художнього конструювання.. ..30
ТЕХНОЛОГЧНИЙ РОЗДЛ 32
1 Технологічні процеси виготовлення приладу 32
2 Аналіз технологічності конструкції 33
3 Розробка технологічного процесу складання та монтажу
друкованого вузла .38
4 Розробка схеми складання приладу .38
КОМП’ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ .41
1 Комп’ютерне моделювання схеми електричної принципової ..41
2 Моделювання конструкції приладу .42
1 Розрахунок витрат на виготовлення виробу 45
2 Оцінка економічної ефективності 63
РОЗДЛ ОХОРОНИ ПРАЦ 67
КОМПЛЕКТ КОНСТРУКТОРСЬКО ДОКУМЕНТАЦ 75
політехнічний коледж
Конструкція інвертора зварювального