Наименование продукции и область применения продукции.

Полное наименование – «схему генератора прямоугольных импульсов (ГПИ)». В дальнейшем будем использовать краткое название – «генератор». Область применения: генерирование прямоугольных импульсов для исследования переходных процессов.

Основание для разработки.

Разработка ведется на основании учебного стандарта 2005 года дисциплины «Механика». Индекс дисциплины СД.Ф.01.

Цель и назначения разработки.

Приобретение знаний и умений разработки серийной продукции, отвечающей заданным техническим требованиям и уровню надежности.

2.2.4. Технические требования.

2.2.5.1. Состав продукции и требования к конструктивному устройству:

2.2.5.1.1. Наименование, количество и назначение основных составных частей :

Составные части: сдвоенный одновибратор с повторным запуском типа К155АГ3 – 1 шт.; резистор – 2 шт.; конденсатор – 2 шт.; диод – 2шт. ГПИ размещается на одной печатной плате.

2.2.5.1.2. Конструктивные требования:

Габаритные размеры ТЭЗ: длина - 100 мм; ширина - 80 мм; высота - 10 мм.

3, 2 мм

Установочные размеры. Крепление ТЭЗ точечное, четырьмя винтами М3 по углам печатной платы. Установочные размеры указаны не рис. 2.

85 мм

толщина платы 1, 0 мм.

Присоединительные размеры. Присоединительные размеры соответствуют узлам координатной сетки с шагом 2, 5 мм для отверстий 1, 3 (входы 1 и 2); 2, 3, 6, 7, 9 (общая шина); 5, 8 (выходы 1 и 2); 10 (+15В источник питания).

Установочные размеры:

-ТЭЗ крепиться с помощью винтов М3, устанавливаются в 4 отверстия, расположенные по углам печатной платы

- расстояние между центрами монтажных отверстий по длинной стороне платы – 62 мм;

- расстояние между центрами монтажных отверстий по короткой стороне платы – 45 мм;

- диаметр 4-х монтажных отверстий – 3, 2 мм;

- толщина печатной платы – 1мм.

Виды покрытий: для защиты от влаги и увеличения механической прочности после настройки, плату покрывать лаком УР-231 ТУ6-10-863-76С14, контакты, подключаемые к внешним цепям, предохранять от лака.

Требования к монтажной пригодности.

Изделие «генератор», оформленное конструктивно в виде ТЭЗ, поставляется в собранном виде.

Ограничение на массу и размеры продукции.

Масса ТЭЗ не более 0, 3 кг, размеры ТЭЗ стандартные: длина - 100 мм; ширина - 80 мм; высота (максимальная) - 10 мм.

Ограничения на форму.

Форма ТЭЗ стандартна для наземной аппаратуры: параллелепипед с соотношением длины и ширины не более 2: 1.

2.2.5.1.6. Ограничение на абсолютный и удельный расход энергии: максимальное потребление тока 66 мА при напряжении питания 5 В.

2.2.5.1.7. Требования помехозащищенности и исключения помех, влияющих на другую продукцию: для защиты от помех по питанию предусмотреть фильтрацию высоко и низкочастотных помех на линии питания с помощью конденсаторов соответствующих типов и номиналов.

Требования к взаимозаменяемости продукции и её составных частей.

По геометрическим параметрам (габаритные, присоединительные и установочные размеры) взаимозаменяемость должна быть полной (Р=1).

По электрическим характеристикам допускается неполная взаимозаменяемость усилителя с вероятностью не ниже указанной в заявке (Р=0.9).

Показатели значения.

2.2.5.2.1 Номинальные значения параметров импульса: Длительность импульса Т1 - 700 нс, длительность импульса Т2 - 200 нс.

2.2.5.2.2 Нестабильность периода ГПИ: в заданном температурном интервале и в течение заданного времени безотказной работы - ±15%.

2.2.5.2.3 Используемые микросхемы: ГПИ должен быть построен на базе микросхемы К155АГ3. Тип операционного усилителя - 153УД4.

2.2.5.3. Требования к надежности изделия.

Оговаривается только аппаратурная надежность. Основной критерий – безотказность работы генератора. Численное значение безотказной работы - не менее 0, 96 за время 3000 часов. Доверительная вероятность оценок – 0, 96.

Требования к уровню унификации и стандартизации.

При оценке уровня стандартизации следует принимать во внимание входящие в состав ТЭЗ изделия, изготовляемые как по государственным, отраслевым так и стандартам предприятий. Общий уровень стандартизации ТЭЗ должен быть не менее 0, 99.

Требования к безопасности.

Нормы и требования по электробезопасности при монтаже и эксплуатации ТЭЗ должны соответствовать отраслевому стандарту по охране труда.

Требования к патентной чистоте разработки.

Требования отсутствуют, так как ТЭЗ усилителя на экспорт не поставляется.

Условия эксплуатации.

Для разрабатываемого усилителя в заявке на разработку регламентирован только диапазон рабочих температур: от -30°С до +60°С.

Требования к маркировке и упаковке.

2.2.5.8.1. Маркировка на ТЭЗ и печатной плате должна содержать:

- децимальные номера печатной платы и ТЭЗ;

- оцифрованные обозначения точек подключения (входные, выходные, питания);

- буквы, цифры, символы, позволяющие правильно устанавливать электрорадиоэлементы на плату;

- места для простановки штемпелей ОТК.

2.2.5.8.2. Маркировка должна быть нанесена металлизацией на печатной плате. Шрифт №6.

2.3. Анализ технического задания.

В заявке на разработку четко указано, что во главу деятельности должен быть поставлен критерий надежности. Иные критерии: минимум оборудования, стоимость – прямо не упоминаются. Однако в тексте заявки записано, что изделие должно изготавливаться серийно. Из этого можно уточнить критерий: изделие должно иметь уровень надежности не ниже предписанного в заявке при минимальной стоимости его изготовления. Иными словами критериев два: заданный уровень надежности и минимальная стоимость изделия.

Известно, что уровень надежности изделия определяют четыре вида отказов: постепенные, внезапные, накапливающиеся и сбои. Однако в заявке оговариваются лишь два из них: постепенные и внезапные. Правильно ли это?

Накапливающиеся отказы могут иметь место лишь в системах, где предусмотрено резервирование (полное или поэлементное). В нашей ситуации резервирование генератора не предусматривается.

Сбои могут иметь место, если на устройство воздействуют помехи электромагнитного происхождения: полевые, емкостные, индуктивные, гальванические. Заказчик не указал на необходимость борьбы с ними, ибо конструкция ТЭЗ является низшей в иерархии конструкций устройства. Защита от сбоев предусмотрена там. А на уровне ТЭЗ возможно лишь проникновение электромагнитных помех по цепям питания. Но здесь заказчик предусматривает защиту (см. п/п 2.6) и требует введения фильтров помех.

Заказчик предписывает и алгоритм разработки: имитационное моделирование. И это понятно. Проверенный тысячелетиями метод проб и ошибок более невозможен. Ведь для доводки изделия этим методом требовались годы, а то и века. Ныне же на разработку даже сложного комплекса отводятся месяцы, иногда годы. Высокая стоимость и надежность разрабатываемой техники ограничивает число натурных испытаний (экспериментов).

Поэтому имитационное моделирование позволяет в некоторой степени компенсировать возможности или ограничения проведения натурных испытаний (экспериментов). Хотя и не может в полной мере заменить их. Ибо модель есть продукт нашего воображения. А критерием истины остается по-прежнему практика (т.е. натурные испытания).

123 4 5 6