1 Мета і задачі дисципліни

1.1 Мета викладання дисципліни

Метою викладання дисципліни є вивчення методології розробки конструкцій побутової електронної апаратури на сучасній та перспективній елементній базі з використанням ПЕОМ та засобів автоматизованого конструювання з урахуванням вимог технічного завдання, нормативно-технічної документації, забезпечення технологічності, надійності та економічної ефективності.

Дисципліна має дати відомості про принципи конструювання побутової електронної апаратури та окремих її частин при системному підході до конструювання, висвітлити вимоги до підвищення якості виробів та ефективності виробництва.

1.2 Програма знань і умінь

За результатами вивчення дисципліни студенти повинні:

ЗНАТИ:

• методологію та організацію розробки конструкцій ПЕА на сучасній та перспективній елементній базі при системному підході з урахуванням вимог ТЗ, обмеженням при конструюванні;

• шляхи забезпечення технологічності, надійності та економічної ефективності.

ВМІТИ:

• проводити аналіз конструкцій ПЕА з урахуванням випадкового характеру чинників (кліматичних, механічних, електромагнітних та інших), що мають вплив на характер конструкції;

• брати участь у розробці конструкцій ПЕА різного призначення та ієрархічного рівня з урахуванням впливу кліматичних, теплових, механічних, електромагнітних факторів, а також вимог надійності, технологічності, ергономічності, економічності;

• розробляти та оформляти конструкторську документацію ПЕА з використанням сучасних САПР.

2 Робоча програма дисципліни

Дисципліну “Основи конструювання ПЕА” студенти денної форми навчання вивчають у сьомому семестрі, а комплексний курсовий проект готують у восьмому. На це передбачається 189 годин, з яких у сьомому семестрі: 40 лекційних, 12 практичних, 28 лабораторних і 82 на самостійну роботу студентів; у восьмому семестрі: 14 практичних та 13 на самостійну роботу студентів.

Робоча програма складається з розділів, з яких на самостійну роботу відводиться указана кількість годин.

2.1 Лекційні заняття

Лекційні заняття проводяться за темами, що зазначені у табл.2.1.

Таблиця 2.1 - Розподіл часу за темами відповідно до робочої програми

Номер теми	Назва розділу або теми	Денна форма навчання
		обсяг	семестр
1	2	3	4
	Вступ
1.1	Мета та задачі дисципліни, її місце в навчальному процесі. Основні поняття. Класифікація конструкцій. Роль та місце конструктора в загальному процесі виробництва побутової ЕА.	2	7
2	Організація процесу конструювання
2.1	Технічне завдання на проектування та впровадження продукції на виробництво. Стадії розробки конструкторської документації.	2	7

Продовження таблиці 2.1

1	2	3	4
2.2	Системний підхід в конструюванні. Поетапна схема розробки конструкцій ПЕА та випуску конструкторської документації. Вимоги, які пред'являються до конструкцій побутової ЕА.	2	7
2.3	Технологічність конструкції, оцінка технологічності, якості та рівня ПЕА. Показники якості конструкцій ПЕА. Стандартизація та її роль в конструюванні.	2	7
2.4	Розробка просторової структури. Принципи виділення структурних рівнів конструкції, рекомендації щодо компоновки. Компоновочні характеристики.	2	7
3	Конструювання модулів нижчих рівнів
3.1	Класифікація способів виготовлення, матеріали друкованих плат, особливості конструкцій. Конструювання одношарових, двошарових та багатошарових друкованих плат. Перевірочний розрахунок провідників. Конструювання модулів першого рівня.	4	7
4	Оцінка якості конструкцій побутової електронної апаратури
4.1	Паразитні зв'язки в ПЕА та методи їх послаблення. Екранування, фізичні процеси при екрануванні. Розрахунки екранного затухання. Розрахунки конструкцій електромагнітних екранів. Матеріали для екранування. Забезпечення електричної міцності. Конструювання електричних з'єднань.	6	7
4.2	Забезпечення механічної сумісності конструкцій ПЕА. Характеристика механічного впливу. Вільні та примусові коливання механічної системи. Розрахунки віброміцності, власні частоти коливань пластинчатих конструкцій. Розрахунки міцності та жорсткості елементів конструкції при статичних навантаженнях та вібраційних впливах.	4	7
4.3	Забезпечення теплового режиму ПЕА. Способи охолодження побутової ЕА: природне охолодження в герметичному та перфорованому кожухах. Методи розрахунку теплових режимів ПЕА: коефіцієнтний та послідовних наближень.	4	7
4.4	Захист ПЕА від атмосферного впливу. Вплив атмосферних дій на конструктивні елементи ПЕА. Захист конструкційних матеріалів металевим та лакофарбовим покриттям.	2	7
4.5	Вплив вимог ергономіки та технічної естетики на ефективність та якість ПЕА. Показники якості: антропометричні, гігієнічні, фізіологічні. Основи композиції та її засоби.	4	7

Продовження таблиці 2.1

1	2		3	4
4.6		Особливості конструкцій побутової електронної апаратури різного призначення.	4	7
4.7	Оцінка якості конструкцій ПЕА. Класифікація показників якості: показники призначення, надійності, технологічності, естетики та ергономіки. Карта технічного рівня та якості продукції згідно з ДСТУ 2925-94		2	7
	Всього		40

2.2 Лабораторні заняття

Цикл лабораторних занять є лабораторно-конструкторським практикумом, метою якого є прищеплення студентам практичних навичок у конструюванні ПЕА різноманітного призначення на основі сучасної мікроелектронної бази, використання нормативної літератури та сучасних САПР.

Завдання на виконання єдиного навчально-конструкторського практикуму (спільно з практичними заняттями) видається на весь цикл у вигляді технічного завдання (ТЗ).

Теми лабораторних занять наведені в табл.2.2.

Таблиця 2.2 – Розподіл часу за темами лабораторних занять

Номер теми	Тема занять	Денна форма навчання
		Обсяг, годин
1	2	3
1	Конструкторський аналіз технічного завдання та виділення структурних рівнів конструкції ПЕА.	4
2	Опрацювання просторової структури побутового ЕА та компонування блока з розрахунками показників	8
3	Розробка конструкції друкованого модуля. Розміщення елементів та трасування електричних з'єднань.	4
4	Розробка конструкції друкованого модуля. Виконання складального креслення модуля та специфікації.	4
5	Розробка конструкції блока ПЕА. Вибір матеріалів та розробка несівних елементів конструкції.	4
6	Розробка конструкції блока ПЕА. Виконання складального креслення та специфікації.	4
	Всього	28

У процесі самостійної роботи необхідно ознайомитися з методичними вказівками до лабораторної роботи, усвідомити її мету і задачі, вивчити відповідні розділи рекомендованої літератури.

На заняттях студенти виконують конструкторську розробку ПЕА за логікою та методологією конструювання, прийнятих у КБ радіотехнічного профілю.

Перед початком лабораторної роботи студенти проходять інструктаж з техніки безпеки роботи в лабораторії і на кожному робочому місці, про що розписуються в лабораторному журналі та одержують допуск до роботи.

Результати виконання кожної лабораторної роботи повинні бути представлені у вигляді звіту, що оформляється як текстовий матеріал з додатком необхідних ескізів, креслень тощо.

Усі звіти виконуються у робочому зошиті на папері формату А4.Робота вважається закінченою після оформлення звіту і його захисту.

Лабораторні роботи, пропущені з поважної причини, відпрацьовуються згідно з додатковим графіком.

2.3 Практичні заняття

Таблиця 2.3 – Розподіл часу за темами практичних занять

Номер теми	Тема занять	Денна форма навчання
		обсяг	семестр
1	2	3	4
2.1	Створення технічного завдання на розробку конструкції побутового приладу.	2	7
4.6	Вивчення компоновочних схем конструкцій побутових апаратів нових поколінь.	2	7
4.1	Розробка та розрахунки конструкції електромагнітного екрана.	2	7
4.1	Розрахунок електричної міцності високовольтного блока телевізора.	2	7
4.2	Розрахунок частоти власних коливань плоских модулів.	2	7
4.3	Розрахунок конструкції радіатора.	2	7
4.2	Розрахунки міцності та жорсткості несівних елементів конструкції ПЕА при статичних навантаженнях.	2	8
4.2	Розрахунки міцності та жорсткості несівних елементів конструкції ПЕА при дії вібраційних коливань.	2	8
4.7	Оцінка якості конструкції ПЕА за комплексними показниками.	2	8
4.1	Оцінка електромагнітної сумісності електронних модулів в ПЕА.	4	8
4.1	Методика розробки електромонтажу в побутових електронних апаратах з використанням ПЕОМ.	2	8

1	2	3	4
4.7	Вибір системи охолодження та розрахунок теплового режиму ПЕА з використанням ПЕОМ.	2	8
	Всього	26 годин

2.4 Курсове проектування

Курсовий проект з дисципліни “Основи конструювання ПЕА” є комплексним і складається з трьох дисциплін. Крім цієї дисципліни до складу комплексного курсового проекту входять “Основи технології ПЕА” та “Автоматизація конструкторсько-технологічного проектування ПЕА”.

Темами комплексного курсового проекту можуть бути електронні побутові прилади різкого призначення (радіоприймачі, телевізійні приймачі, підсилювачі, контрольно-вимірювальні прилади тощо).

Курсовий проект складається з розрахунково-пояснювальної записки та графічної частини.

Розрахунково-пояснювальна записка складається з трьох основних частин: конструкторської, автоматизації конструкторсько-технологічного проектування та технологічної.

У конструкторській частині проводиться аналіз вхідних даних та обґрунтування прийнятих конструкторсько-технологічних рішень з розрахунками основних параметрів.

У розділі “Автоматизація конструкторсько-технологічного проектування” основну увагу приділено вибору САПР для розробки конструкторської документації та її опису.

У технологічній частині проводиться розробка технології складання модуля побутового електронного приладу та схеми складання його модуля.

Графічна частина комплексного курсового проекту повинна складатися з таких конструкторських документів:

• схеми електричної принципової та переліку елементів приладу, що розробляється;

• креслення друкованої плати з використанням САПР Р-САD або AutoCAD;

• складального креслення одного із модулів електронного приладу та специфікація з використанням САПР;

• технологічної схеми складання модуля.

2.5 Рекомендована література

2.5.1 Основна література

1. Збірник задач з конструювання і технології радіоелектронних засобів: Навч.посібник / Під заг. ред. В.В. Семенця. – Харків: ХТУРЕ, 1999. – 136с.

2. Белинский Б.Т., Гондюл В.П. и др. Практическое пособие по учебному конструированию РЭА. – К.: Вища шк., 1992. – 494 с.: ил.

3. Ненашев А.П. Конструирование РЭС. Учебник для радиотехн. спец. вузов. – М.: Высш. шк.,1990. – 432с.

4. Разработка конструкций модулей низших уровней. Учебн. пособие по курсу КимРЭА / В.Н. Пономарев, А.М. Сапожников, В.Н. Свитенко. – Харьков: ХАИ, 1986. – 93 с.

2.5.2 Додаткова література

Савельев А.Я., Овчинников В.А. Конструирование ЭВМ и систем / Учебник для вузов по спец. “Вычислительные машины, комплексы, системы и сети”. – М.: Высш. шк., 1989. – 312 с.: ил.

2.5.3 Методичні посібники та вказівки

1. Методичні вказівки до лабораторних робіт з дисципліни “Основи конструювання РЕЗ” для студентів усіх форм навчання спеціальності 7.091002/Упоряд.: В.Я. Журавльов, О.Д. Міняйло.– Харків: ХТУРЕ, 1998. – 50с.

2. Методичні вказівки до ІІ частини лабораторних робіт з дисципліни “Основи конструювання ПЕА” / Упоряд.: В.Я. Журавльов, О.Д. Міняйло. – Харків: ХНУРЕ, 2001. – 43 с. (Електронний варіант).

3. Методичні вказівки до проведення практичних занять з дисципліни “Основи конструювання ПЕА”/ Упоряд.: В.Я. Журавльов, О.Д. Міняйло. – Харків: ХНУРЕ, 2002. – 60 с. (Електронний варіант).

4. Методические указания к проведению практических занятий по дисциплине “Конструирование РЭС” /Сост. В.Я. Журавлев, А.М. Сапожников.– Харьков: ХТУРЭ, 1992. – 96 с.

5. Методичні вказівки до комплексного курсового проекту з дисциплін “Основи конструювання ПЕА”, “Основи технології ПЕА”, “Автоматизація конструкторсько-технологічного проектування ПЕА” для студентів усіх форм навчання спеціальності 7.091003 “Побутова ЕА” / Упоряд.: І.І. Ключник, С.Д. Новіков, В.А. Пала гін. – Харків: ХТУРЕ, 1999. – 40 с.

2.5.4 Програмне забезпечення ЕОМ з дисципліни

1. САПР друкованих плат Р-САD.

САПР АutoCAD 14.0

Програма розрахунків теплового режиму блока “TEPLO”;

Програма розрахунків електричної сумісності “ELSOV EXE”;

Програма розрахунків електромагнітних екранів “EKRAN EXE”;

Програма розрахунків механічної сумісності “MGH EXE”.