- •Технические средства систем автоматического управления
- •Введение
- •1. Разработка и изготовление средств автоматики
- •1.1. Выбор варианта технологического процесса
- •1.2. Технологичность конструкций блоков систем автоматики
- •Состав показателей технологичности электромеханических устройств сведен в табл. 1.2.6.
- •Коэффициент точности обработки
- •Состав показателей технологичности коммутационных устройств приведен в табл. 1.2.7.
- •Коэффициент повторяемости материалов
- •1.3. Обеспечение точности и надёжности технологических процессов.
- •Допуск размера замыкающего звена
- •Тп состоит из ряда технологических операций, поэтому его надежность оценивается по выражению
- •1.4. Прогнозирование и оптимизация технологических процессов.
- •Поскольку координатами вектора является градиент
- •1.5. Технология производства интегральных схем
- •1.6. Структура технологического оборудования микроэлектроники
- •1.7. Специфика высокочастотных печатных плат
- •1.8. Сборка электронных блоков на пп.
- •1.9. Автоматизированная установка компонентов на пп.
- •1.10. Технология поверхностного монтажа
- •1.11. Электромонтажные соединения в приборостроении
- •Физико-химические основы пайки
- •1.12. Намотка
- •1.13. Пайка групповым инструментом
- •1.14. Подготовительно-заключительные операции групповой пайки
- •1.15. Внутри- и межблочный монтаж
- •1.16. Ультразвук в технологии отмывки электронных блоков
- •1.17. Технология герметизации сау
- •2. Элементы средств автоматики
- •2.1. Параметры, не обладающие свойствами аддитивности
- •2.2. Датчики, области применения, требования.
- •2.3. Емкостные и индуктивные датчики.
- •2.4. Датчики электромашинного типа
- •2.5. Датчики вакуума и силовые датчики.
- •Э. Д. С. Во вторичной обмотке описывается выражением
- •2.6. Устройства сравнения значений параметров
- •2.7. Исполнительные устройства
- •2.8. Элементарные звенья систем автоматического управления
- •3. Структура средст автоматики
- •3.1. Общие характеристики
- •3.2. Структурные схемы сау и правила их преобразования
- •3.3. Автоматическое регулирование
- •3.4. Интегрированные автоматизированные системы управления
- •3.5. Функции эвм в контуре управления тп
- •4. Сбор и обработка информации
- •4.1. Обработка результатов мониторинга
- •4.2. Моделирование возмущенного движения транспортного средства
- •4.3. Испытания электронной аппаратуры
- •4.4. Оптимизация средств контроля и управления
- •Задача адаптации сао возникает в следующих случаях.
- •4.5. Оценка состояния эргатических систем управления
- •5. Применение средств автоматики
- •5.1. В пирометрии
- •5.2. Для камуфляжа информации
- •5.3. Для экстрагирования
- •5.4. В энергетике
- •5.5. В гальванотехнологии
- •5.6. Для резервирования информации
- •5.7. В массометрии
- •5.8. В навигации
- •5.9. В спорте
- •5.10. Для защиты прав потребителей;
- •5.11. Для оценки экологического состояния водоема
- •5.12. Для оценки работоспособности сердца человека
- •5.13. Для направленной кристаллизации расплава лейкосапфира
- •5.14. Для сейсмического зондирования дна водоёмов
- •5.15. Для акустического каротажа осадочного чехла
- •5.16. В управлении судном с глубоководным оборудованием на буксире
- •5.17. В управлении судном в режиме буксировки сейсмокосы
- •5.18. Для управления ориентацией космического аппарата
- •5.19. Для эргатических систем манипулирования
- •5.20. Для коррекции электроэнергии в искажающих системах
- •Заключение
- •Библиография
Коэффициент повторяемости материалов
, |
(1.2.24) |
где Дмм – число маркосортаментов материалов, применяемых в изделии (под маркосортаментом понимается сочетание марки материала и профиля его поставки); Дт – количество типоразмеров оригинальных деталей.
Для повышения технологичности конструкций устройств необходимо выполнение следующих мероприятий:
- повышение унификации, конструкторской и функциональной взаимозаменяемости деталей и сборочных единиц;
- расширение использования ИМС, микросборок, функциональных элементов;
- увеличение сборности конструкции за счет использования базовых несущих конструкций;
- увеличение количества деталей, изготовленных прогрессивными способами формообразования, обоснование выбора квалитетов точности, шероховатости поверхности, установочных и технологических баз;
- рациональная компоновка элементов на плате, что обеспечивает автоматизированную установку и монтаж;
- минимизация числа подстроечных и регулировочных элементов;
- автоматизация подготовки элементов к монтажу;
- совершенствование ТП монтажа;
- механизация и автоматизация операций контроля и настройки;
- применение прогрессивных методов формирования деталей.
1.3. Обеспечение точности и надёжности технологических процессов.
В технологии применяются следующие методы обеспечения заданной точности выходных параметров выпускаемых функциональных блоков и изделий ЭА: полной, неполной и групповой взаимозаменяемости, подгонки, регулировки.
Суть метода полной взаимозаменяемости заключается в том, что требуемая точность выходных параметров функциональных блоков ЭА достигается включением в схему элементов с достаточно узкими допусками на их параметры без какого-либо дополнительного подбора или подгонки.
Допуски на параметры элементов рассчитываются путем решения системы уравнений, в которых известными величинами являются производственные допуски на выходные параметры:
δ(ΔП1/П1)ТУ≥( Ai2Ki2δ2(Δqi/qi))-2, |
(1.3.1) |
где Ai – коэффициент влияния i-го параметра на погрешность (Δ) выходного параметра.
Практическим критерием обеспечения полной взаимозаменяемости считается условие, когда в пределах поля допуска на выходной параметр содержится 99,73% всех отклонений параметров элементов.
Достоинства метода: простота достижения требуемой точности, отсутствие подгоночных и регулировочных операций, замена вышедших из строя элементов без подгоночных операций, широкое кооперирование предприятий по изготовлению отдельных взаимозаменяемых (унифицированных) элементов и сборочных единиц.
Границы применения этого метода определяются экономическими показателями, в частности себестоимостью изготовления изделия (рис. 1.3.1). По мере ужесточения допуска ТП усложнятся, требуется дополнительное и дорогостоящее оборудование, что снижает рентабельность метода.
Рис. 1.3.1
Суть метода неполной взаимозаменяемости заключается в том, что требуемая точность выходных параметров достигается путем установки более широких допусков на параметры схемных элементов.
В результате погрешность входных параметров может выйти за пределы заданного допуска, но при этом процент брака невелик и дополнительные затраты на его исправление меньше, чем затраты на изготовление комплектующих с более жесткими допусками на их параметры (рис. 1.3.2).
Рис. 1.3.2
Расчет допусков выходных параметров элементов производится по решению системы (1.3.1), т. е. по
δ(ΔП1/П1)ТУ≥( Ai2Ki2δ2(Δqi/qi))-2/ks, |
(1.3.2) |
где ks – коэффициент относительного рассеивания выходных параметров, который для нормального закона распределения погрешностей зависит от допустимого брака (табл. 1.3.1).
Таблица 1.3.1
% брака |
0,27 |
0,5 |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
5,0 |
10,0 |
ks |
1,0 |
1,05 |
1,11 |
1,17 |
1,21 |
1,33 |
1,44 |
Метод групповой взаимозаменяемости состоит в том, что требуемая точность выходных параметров блоков ЭА достигается включением в изделие деталей с узкими допусками на их параметры, полученных в результате отбора из одной партии.
Отбору подвергаются те элементы, погрешности которых сильнее всего влияют на производственные погрешности выходных параметров изделий.
Расчет допусков на производственные погрешности параметров элементов осуществляют в два этапа.
Вначале полагают, что погрешности сильно влияющих элементов равны нулю, т. е.
δ(Δq1/q1)=δ(Δq2/q2)=0, |
(1.3.3) |
и определяют допуск на выходной параметр без учета этих элементов, который будет меньше заданного при широких, экономически оправданных, допусках на параметры остальных элементов, т. е.
δ(ΔПi/Пi)≥( Ai2Ki2δ2(Δqi/qi))-2. |
(1.3.4) |
Затем методом последовательного подбора определяют допуск на параметры остальных элементов
δ(ΔПi/Пi)ТУ–δ’(ΔПi/Пi)≥ [A12K12δ2(Δq1/q1)+A22K22δ2(Δq2/q2)]-2. |
(1.3.5) |
Преимущество метода состоит в возможности получения повышенной точности параметров блоков ЭА при достаточно широких допусках на основную массу элементов.
Дополнительные расходы, связанные с селекцией нескольких элементов, окупаются за счет экономии при изготовлении элементов с более узкими допусками.
Метод подгонки состоит в том, что требуемая точность выходных параметров блоков достигается подгонкой параметров одного или нескольких элементов.
Введением такого элемента в схему обеспечивают частную или полную компенсацию производственных погрешностей выходного параметра.
В качестве компенсирующего элемента выбирают элемент, погрешность параметров которого оказывает наиболее сильное влияние на выходные параметры изделия, так называемое “замыкающее” звено.
При расчете размерной сборочной цепи величина ошибки замыкающего звена зависит от ошибки составляющих звеньев, т. е.
BΣ=f(B1, B2, …, Bi, …, Bk, |
(1.3.6) |
где Вi – составляющие звенья.
Учитывая, что допуск равен разнице между наибольшим и наименьшим значениями размера, и используя дифференциальное уравнение исчисления, получают уравнение для допуска замыкающего звена
ΔBΣ= |δBE/δBi|=ΔBi. |
(1.3.7) |