Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Зміст

Вступ

1. Загальна частина

1.1 Область застосування та призначення

1.2 Огляд аналогічних конструкцій

2. Функціональне проектування

2.1 Обгрунтування функціональної схеми

2.2 Обгрунтування вибору елементної бази

2.3 Принцип та опис роботи схеми електричної принципової

2.4 Моделювання роботи схеми електричної принципової

3. Конструкторське проектування

3.1 Концепція побудови конструкції

3.2 Проектування друкованої плати

3.3 Орієнтовний розрахунок надійності

4. Технологічне проектування

4.1 Визначення типу процесу збирання

4.2 Розробка маршрутних карт технологічного процесу збирання

5. Економічна частина

5.1 Розрахунок технологічної собівартості виробу

6. Охорона праці

6.1 Законодавчі та нормативні документи з охорони праці

6.2 Характеристика умов праці на ділянці по виготовленню автомату світлових ефектів на трифазному мультивібраторі

6.3. Заходи по захисту від ураження струмом

6.4. Заходи по дотриманню виробничої санітарії

6.5. Пожежна безпека на виробничій ділянці

Висновок

Література

Вступ

Темою даного дипломного проекту являється «автомат світлових ефектів на трифазному мультивібраторі». Кожного року на новорічні свята постає питання декоративного оздоблення приміщень, вітрин святкового столу. Так як символом нового року є новорічна ялинка, електронним пристроєм для проектування було обрано саме її. У зв'язку з тим, що пристрій буде розміщуватись в тих місцях де мережа електроживлення відсутня, пристрій повинен бути портативним, переносним і мати власне живлення, в даному випадку батарею типу "Крона" з вихідною напругою 9 В. Цієї напруги достатньо для живлення пристрою даного типу.

Для пристрою даного типу одним із головних критеріїв є простота електричної схеми та низька ціна виготовлення, яка буде гарантом доступної ціни готового пристрою для покупця. Даний критерій розширить коло людей котрим буде доступний пристрій.

Пристрій повинен бути оформлений у вигляді ялинки зеленого кольору і мати форму приближену до ялинки. Дані критерії максимально приблизять пристрій до атмосфери святкового настрою новорічних свят.

1. Загальна частина

1.1 Область застосування та призначення

Областю застосування даного пристрою являється розважально-оздоблювальний сегмент електронних пристроїв. Пристрій являється мініатюрним і має незалежне живлення, за рахунок гальванічного елемента з вихідною напругою живлення 9 В. На даний час це є досить актуальним критерієм. Зараз всі, по мірі можливостей, роблять дорогі і красиві ремонти в будинках, квартирах, котеджах, дачах. І коли приходять новорічні свята не дуже хотілось би псувати оздоблення кімнати чи тераси проведенням зайвих проводів, кріпити їх таким чином, щоб вони нікому не заважали. Тобто портативний електронний пристрій котрий створить святкову атмосферу при романтичному або близькому до нього освітленні, має бути без зайвих проводів і кріпитись таким чином, щоб він не заважав і був умісним в кожному окремому випадку.

Виходячи з назви «автомат світлових ефектів на трифазному мультивібраторі» можна зауважити, що електронний пристрій не буде світити як нічний світильник, а буде постійно спалахувати то одними то іншими світодіодами, при цьому створюючи ефект бігучого вогника. Це створить ефект, наче на святковому новорічному столі стоїть справжня ялинка з гірляндою в якості оздоблення.

1.2 Огляд аналогічних конструкцій

Під час огляду аналогічних конструкцій «автомату світлових ефектів на трифазному мультивібраторі» було знайдено такі схеми (Рис.1 Аналог 1. Електронна свічка та Рис.2 Аналог 2. Мережева світодіодна лампа). Обидві схеми побудовані на світодіодах у вигляді вихідного навантаження, але різні за своїм призначенням та технічними характеристиками. Всі ці характеристики зводимо в таблицю 1.

Таблиця 1

Найменування параметру	Аналог 1	Аналог 2	Наша схема
Напруга живлення	3 В	Змінна напруга 88…264 В	9 В
Струм споживання	16 мА	350 мА	180 мА
Кількість вітодіодів	1	17	20
Собівартість виробництво	18 грн.	55 грн.	30 грн.

Рис.1 Аналог 1. Електронна свічка

Рис.2 Аналог 2. Мережева світодіодна лампа

Таким чином, по результатам зведених даних до таблиці , можна з'ясувати, що відповідно до технічного завдання на дипломне проектування за всіма технічними показниками підходить лише один пристрій з трьох - наш схема. Уточнюючи, можна сказати, що в першого аналога напруга живлення є задовільною, але використовується лише один світодіод. Даний пристрій може використовуватись як доповнення на святковому столі разом з нашим. А ось що до другого аналога, кількість світодіодів тут достатня, але живиться даний пристрій від стаціонарної мережі електроживлення 220 В, загалом як і більшість ялинкових гірлянд. Таким чином другий аналог не задовольняє технічне завдання напругою живлення пристрою.

Висновок: наш пристрій повністю відповідає технічним показникам зазначеним в технічному завданні і є найбільш оптимальним для проектування.

2. Функціональне проектування

2.1 Обґрунтування функціональної схеми

Проектування електричної схеми кожного пристрою розпочинається з розробки функціональної схеми. Функціональна схема представляє собою схематичне зображення блоків та елементів схеми електричної принципової котрі в повній мірі відображують всі процеси котрі відбуватимуться в пристрої під час його роботи. В даному випадку функціональну схему можна зобразити наступним чином (рис.3).

- гальванічний елемент живлення 9 В ("Крона");

- фільтр живлення;

- мультивібратор;

- ключовий транзистор №1;

- ключовий транзистор №2;

- світодіоди група №1;

- світодіоди група №2.

Рис.3 Функціональна схема пристрою.

2.2 Обґрунтування вибору елементної бази

Світлодіоди АЛ307ГМ

Таблиця 2

Рис.4 Корпус світлодіода АЛ307ГМ

Транзистори КТ30102ГМ

Таблиця 3

Конденсатори К53-16

Таблиця 4

Тип	UН,В	Група ТКЕ	Діапазон Номінальних ємностей, пФ	Допуск, %	Габаритні розміри, мм
					Діаметр (ширина)	Довжина	Висота
К53-1	30	-	0,033…33	±10 ±20 ±30	2,4…7	7,5…16
К53-16	50	-	1…220	±20±30	7,5…8,5	3,6…5	9…10

Рис.5 Корпус транзистора КТ30102ГМ

2.3 Принцип та опис роботи схеми електричної принципової

Схема електрична принципова «автомату світлових ефектів на трифазному мультивібраторі» зображена на кресленні СПКТ 472014.006 Е3.

На транзисторах VT1, VT2 зібрано генератор прямокутних імпульсів, на транзисторах VT3, VT4 - електронні ключі, котрі комутують групи світодіодів, розміщених на друкованій платі у вигляді ялинки. Частота генерованих імпульсів залежить від опору резисторів R2, R3, ємності конденсаторів С1, С2. Транзистори VT3, VT4 підключені до виводів генератора через струмообмежувальні резистори R5 та R6 відповідно. Імпульси генератора почергово відкривають ці транзистори. Коли відкрито транзистор VT3, світять світодіоди HL1-HL3, HL10-HL14, HL18, HL19, а коли VT4 - HL4-HL9, HL15-HL17, HL20. Їх перемикання створює ефект "бігучого вогника". Живлення відбувається від гальванічного елемента з вихідною напругою 9 В.

2.4 Моделювання роботи схеми електричної принципової

Для проектування схем електричних принципових можна використовувати різні методи. Ці методи різняться методиками та підходами для проведення проектування. На початкових етапах розвитку електроніки для проектування було розроблено та розраховані типові схеми з'єднання компонентів електричної схеми. В даній схемі також використовується такий електричний вузол, це мультивібратор, котрий почергово вмикає то одну частину схеми то іншу. При допомозі цього вузла схемі вдалося досягти ефект бігучого вогника на ялинці.

На даному етапі розвитку електроніки та комп'ютерної техніки стало можливим моделювання роботи електричних схем. Одним із програмних комплексів призначених для моделювання являється Electronics Workbench. За допомогою даного програмного комплексу було зібрано віртуальну модель схеми електричної принципової, та змодельовано її роботу. Про це свідчать групи світодіодів, котрі світяться в певний проміжок часу. Світодіоди котрі світяться відображуються умовним позначенням з зафарбованими стрілками, а вимкнені з прозорими.

Таким чином, для демонстрації працездатності схеми, було зроблено дві відеограми, котрі відображують світіння світодіодів в першому та другому положеннях мультивібратора відповідно.

3. Конструкторське проектування

3.1 Концепція побудови конструкції

Концепція побудови конструкції «автомату світлових ефектів на трифазному мультивібраторі» полягає в її мініатюрності та незалежності від джерела напруги живлення 220 В. Адже напругою живлення для даного пристрою є 9 В. Таким чином для його живлення буде використовуватись один гальванічний елемент постійної напруги живлення рівнем 9 В типу "Крона". Також це зменшить розміри пристрою, адже для досягнення напруги 9 В за допомогою гальванічних елементів АА їх необхідно 6-ть штук, а крона приблизно дорівнює розміру двох таких елементів. На корпусі пристрою буде передбачено одне місце кріплення на стіну, його буде достатньо, так як пристрій має невелику кількість елементів, а тобто невелику вагу і такого кріплення буде достатньо. Так як пристрій буде виконано у вигляді ялинки, йому необхідна стійкість, при використанні його як стаціонарного на святковому столі. Для досягнення цього, корпус буде виконано повністю з пластмаси, а гальванічний елемент буде розташовано в основі ялинки. Цей крок дозволить розподілити вагу таким чином, що центр ваги буде розташовано якомога нижче, а тобто пристрій буде більш стійким.

Рис.6 Зображення корпусу мініатюрної ялинки з "бігучим вогником".

3.2 Проектування друкованої плати

Розрахунок провідникового малюнку.

Розрахунок провідникового малюнка друкованої плати складається з визначення діаметру контактних майданчиків, ширини доріжок, відстані між доріжками та площі доріжок.

Розрахунок провідникового малюнка проводимо для плати.

Розрахунок ширини доріжок

Ширину струмоведучих доріжок визначаємо грунтуючись на величині струмів, що протікають в блоці. Для розрахунків беремо провідники з максимальним протікаючим струмом. Максимальний струм, який протікає у контролері складає 0,5 mА . Ширину доріжок, враховуючи густину струму, що протікає через поперечний переріз , розраховуємо по формулі :

електронний світодіодний мультивібратор гальванічний

I = j·a·b

де І - максимальний струм, що протікає в блоці, А

а - товщина фольги друкованої плати, мм

b - ширина доріжок

j - 25А/мм²

При товщині мідної фольги 35мкм, ширина доріжки складає:

=мм

Розрахункова ширина доріжок складається 0,0006 мм. З цього розрахунку видно що розрахункова ширина доріжок значно менша за стандартні. Тому ширину доріжок обираємо із міркувань механічної міцності провідникового малюнку та коефіцієнту використання матеріалу, ширину провідникових доріжок приймаємо не менше 0,5 мм , що відповідає першому класу точності.

Враховуючи прийняту ширину провідникових доріжок відстань між двома сусідніми доріжками буде не менше 0,5 мм.

Запас по струму , з урахуванням прийнятої ширини, дорівнює:

де b - прийнята ширини доріжки ,мм

b1 - розрахункова ширина доріжки, мм

Запас по напрузі з урахуванням прийнятої марки фольгованого матеріалу дорівнює:

де U_п - пробивна напруга фольгованого матеріалу , В/мм

U_р - максимальна діюча напруга в усіх блоках ДП , В

Визначення діаметру контактних майданчиків

Розрахунок діаметру контактних майданчиків проводимо у відповідності до прийнятої ширини доріжок. Для установки елементів на плату застосовується один типономінал отворів, сама плата має два типономіналу отворів, що спрощує технологію виготовлення друкованої плати.

мм

приймаємо 0,5 мм

Діаметр контактних майданчиків обчислюємо за формулою:

де d_к.м. - діаметр контактних майданчиків, мм

d_отв. - діаметр отворів, мм

b - мінімальна радіальна товщина контактного майданчика, мм

с - мінімальний діаметр отвору

Для плат першого класу точності, з максимальними розмірами до 240/240 мм: b = 0,08; с = 0,3...0,4;

d_к.м.= 0,5+2·0,08+0,4 = 1,06 мм

Діаметр контактних майданчиків приймаємо 1,5 мм

Розрахунок площі провідникового малюнку

Загальну площу провідникового малюнка плати розраховуємо наближено:

S_з = L_д · b_д + (S_dн.м. - S_dотв.)·N + L_ш·S_ш =

= 602,5мм · 0,5мм²+ (1,76мм-0,19мм) · 98+(184·6,25мм²) = 1605,06мм²

S_{d к.м.} = П · (d_к.м. / 2)² = 3,14 · (1,5/2)² = 1,76 мм²

S_{d отв.} = П · (d _отв. / 2)² = 3,14 · (0,5/2)² = 0,19 мм²

Загальна площа провідників становить 1605,06 мм².

3.3 Орієнтовний розрахунок надійності

При роботі радіоелектронної апаратури виникають відмови, вони розділяються на несподівані та поступові.

Поступові відмови виникають в результаті поступової зміни параметрів з плином часу, з плином часу змінюється опір резистора, ємність конденсатора, зменшується струм емісії електронної лампи, зношуються деталі механізмів. Відмови цього виду суттєво впливають на працездатність апаратури тоді, вичерпується строк служби електронних компонентів схеми. Вони можуть своєчасно усунуті проведенням профілактичних ремонтів. Можливість настання поступових відмов діагностується за допомогою вимірювальних приладів або чергової перевірки виробу технічним вимогам для кожного окремо взятого пристрою.

Несподівані відмови являються результатом швидкої зміни одного із параметрів, котрий приводить до відмови елементу. До таких відмові відносяться: пробій ізоляції, перегорання нитки нагріву в електричних та електронних лампах і т. п. Несподівані відмови, частіше всього, являються результатом непомітних дефектів деталей, матеріалів та монтажу. Типова залежність відмов елементів від плину часу.

Всі деталі розділяються на регенеруючі і не регенеруючі.

В роботі пристрою є три етапи роботи.

1 Етап припрацювання, характеризується припрацьовочними відмовами;

2 Етап нормальної експлуатації, характеризується несподіваними відмовами;

3 Етап спрацювання, несподівані та відмови в результаті зношування.

Поняття надійності включає в себе не тільки якісні а й кількісні показники.

Якісні:

- безвідмовність - властивість пристрою зберігати працездатність на протязі відповідного проміжку часу чи певного напрацювання;

- ремонтопридатність - властивість пристрою, пристосованість пристрою до запобігання можливим причинам виникнення відмов, знаходженню причин відмов чи пошкоджень;

- усуненню наслідків виниклої відмови чи пошкодження шляхом ремонту чи технічного обслуговування;

- довговічність - якість пристрою зберігати працездатність до настання кінцевого стану (стану, після настання якого подальше застосування та відновлення неможливе);

- цілісність при зберіганні та транспортуванні.

Надійність апаратури визначається надійністю та кількістю використаних при її виготовленні елементів. Так, як надійність являється одним із основних параметрів виробу, то разом з іншими параметрами повинен проводитись аналіз правильності підбору параметрів елементів, з урахуванням всіх показників кожного елемента схеми.

Таким чином було визначено, що самим достовірним розрахунком надійності буде метод не загального аналізу за всіма компонентами схеми, а аналіз надійності по типам елементів. А всі по компонентах, та сумарну по групам компонентів і загальну зводимо до таблиці 5.

Таблиця 5

Найменування	Інтенсивність відмови 1 - го элемента, , 10-5(1/ч)	Кількість елементів, (шт..)	Сумарна інтенсивність відмов елементів, (1/ч) 10-5
Конденсатори	0,12	3	0,36
Резистори	0,01	14	0,14
Світодіоди	0,4	20	8
Транзистори	3	4	12
Роз'єми	4	1	8
Пайка	0,001	78	0,078
Всього			28,578

4. Технологічне проектування

4.1 Визначення типу процесу збирання

Вибір основних і допоміжних матеріалів

Основні матеріали

Для виготовлення друкованої плати обираємо фольгований склотекстоліт, котрий задовольняє всі вимоги для виготовлення даного пристрою за електричними та механічними властивостями.

Листовий фольгований склотекстоліт являє собою шаруватий пресований матеріал, виготовлений з двох і більше шарів склотканини. Склотканина пропитується термореактивними зв'язуючими компонентами, котрі представлені в таблиці 6.

Таблиця 6

Характеристика склотканини , (%)	Марка діелектрика
	ФДТ (3-0,1)	ФДТ (3-0,06)	ФДТ (3-0,025)
Вміст смоли	42-50	42-50	45-50
Вміст летючих речовин	0,4-1,5	0,9-1,5	1,5-2
Вміст розчинної смоли, не менше	80	80	80

Пропитування склотканини лаком виконується на вертикальній пропиточній машині при 95-120⁰ С в залежності від виду зв'язку. Склотекстоліти на основі епоксидних смол можуть застосовуватись в пристроях з робочою напругою живлення 1000 В.

Таблиця 7 Показники фольгованого склотекстоліту

Щільність, кг/м2	1750-2050
Руйнуюча напруга при статичному нагині перпендикулярно шорам, МПа, не менше: Вздовж полотна Впоперек полотна	300 340
Руйнуюча напруга при розтягуванні, МПа, не менше: Вздовж полотна Впоперек полотна	300 200
Удільна в'язкість по Шарпі паралельно шарам на взірцях з надрізом,кДж/м2, не менше: Вздовж полотна Впоперек полотна	45 37
Удільна в'язкість перпендикулярно шарам на обранцях з надрізом,кДж/м2 , не менше: Вздовж полотна Впоперек полотна	60 50
Опір розколювання, кн./м не менше	170
Теплостійкість по Мартенсу, 0С, не менше	180
Маслостійкість в трансформаторному маслі в продовж часу 4 год. 0С, не менше	130
Пробивна напруга паралельно шару (однохвилинне випробування) в умовах 90 0С/ трансформаторне масло/ кВ/м, не менше	35
Електрична міцність перпендикулярно шарам для Листів товщиною від 0,4 до 3,0 мм (однохвилинне випробування) в умовах 90 0С/ трансформаторне масло/ кВ/м, не менше	14,2
Водопоглинення, мг, для листів товщиною, мм: 0,5 1,0 5,0 10,0	17 18 25 34

Товщина фольги, як в одностороннього так і в двостороннього коливається в інтервалі від 0,35 до 0,5 мм.

Проаналізувавши вище наведене обираємо матеріалом друкованої плати - Склотекстоліт СФ-1-1Н 35-1,5 ГОСТ 10316-78

Допоміжні матеріали

Допоміжні матеріали необхідні для проведення операцій монтажу, чистки друкованої плати після проведення монтажних та ремонтно-регулювальних робіт , та забезпечення необхідних циклів технологічного процесу на всіх стадіях виробництва пристрою, заносимо в таблицю 8.

Таблиця 8 Допоміжні матеріали

№ п/п	Найменування матеріалу	Одиниця виміру	Норма використання,	Вартість (однієї одиниці), грн.	Загальна вартість, грн.
1	Припій ПОС - 61	гр.	0,95	0,025	0,024
2	Флюс ФКТ	гр.	21,1	0,03	0,064
3	Спирто-бензинова суміш	гр.	0,95	0,025	0,024
4	Трубка ПВХ - 3.0	м	1	0,5	0,5
5	Провід НВ - 0,35	м	3	0,5	1,5
6	Гвинт М2,5Ч10	шт.	12	0,5	6
7	Шайба О 6,5	шт.	12	0,05	0,6
8	Нитки ХБ	м	2	0,05	0,1
9	Серветка бавовняна	см2	0,85	0,006	0,00511
	8,8171грн.

Визначення типу процесу збирання

Вибір технологічного процесу проводимо виходячи з структури виробу, з обсягу програми випуску. Тип виробництва відносимо до дрібносерійного. Дрібносерійний тип виробництва не дозволяє застосовувати велику кількість обладнання, тому безперервне виробництво на протязі тривалого часу можна забезпечити низькою вартістю обладнання.

4.2 Розробка маршрутних карт технологічного процесу збирання

Передусім необхідно зауважити, що збирання та розробка карт технологічного процесу збирання і монтажу друкованого вузла проводиться у відповідності з складальним кресленням друкованої плати пристрою (СПКТ 472014.006). Так як всі елементи встановлюються стандартним методом, у відповідності з нормативно-технічною документацією на елементи, в схемі відсутні елементи котрі встановлюються особливим чином. Тобто для розробки карт технологічного пристрою непотрібні карти ескізів для проведення збирання друкованої плати. Всі технологічні операції буде зведено до таблиці 9.

Таблиця 9

№ П/П	Найменування операції	Компоненти над якими проводяться операції
1	Вхідний контроль технологічні випробування	Друкована плата Електрорадіоелементи
2	Комплектування	З усіх елементів формуються комплекти на один виріб
3	Підготовка до монтажу	Провідників Інтегральні схеми Друкована плата Електрорадіоелементи
4	Маркування	Друкованої плати та радіо компонентів
5	Формування, обрізка та зачищення	Виводи компонентів та провідників
6	Встановлення на друковану плату	Деталей та радіо компонентів
7	Пайка	Радіокомпонентів
8	Встановлення ізапайка	Роз'ємів та провідників
9	Запайка	Роз'ємів та провідників
10	Регулювання	Вузлів
11	Ремонт (при необхідності)	Вузлів
12	Нанесення вологозахисного покриття	Друкована плата в зборі
13	Вихідний контроль	Всього пристрою в зборі

5. Економічна частина

5.1 Розрахунок технологічної собівартості виробу

Визначимо технологічну собівартість виготовлення розробленого пристрою. Порядок виконання робіт і норми витрат часу на виготовлення автомата світлових ефектів на трифазному мультивібраторі (трудомісткість операцій) представлені в таблиці 10. Час на виконання робіт з виготовлення пристрою розраховані, виходячи з норм середнього значення часу на виконання типових операцій технологічного процесу.

Таблиця 10 Значення трудомісткості

№ п\п	Найменування операції	Трудомісткість, хв.
1	Комплектуюча	2
2	Підготовча	3
3	Складальна	8
4	Монтажна	10
5	Контрольна	5
6	Регулювальна	6
7	Складальна	3
8	Упаковуюча	2
9	Транспортна	2
Всего, минут	41

Визначимо заробітну плату працівників з виготовлення електронно -обчислювальної техніки.

У процесі виготовлення пристрою задіяно чотири працівника - один монтажник , один комплектовщик , один регулювальник електронно -обчислювальної техніки і один різноробочий. Тарифний розряд працівників - п'ятий.

Використовуючи загальний час на виконання операцій (див. таблицю 5.1) , розрахуємо вартість роботи з виготовлення одного пристрою.

Тарифні ставки працівників показані в таблиці 11.

Таблиця 11 Тарифні ставки працівників з виготовлення автомата світлових ефектів на тріфазном мультивібраторі

Тарифний розряд	1	2	3	4	5	6
Тарифний коефіцієнт	1	1,2	1,36	1,57	1,71	1,89
Тарифна ставка, грн/год	5,21	6,25	7,09	8,18	8,91	9,85

Робота з виготовлення приладу може розраховуватися за формулою:

Р = Т * Счас / 60 = 41 * 8,91 / 60 = 6,09 грн ,

де Т - час на виготовлення одного пристрою (див. таблицю 4.1) ;

Счас - погодинна тарифна ставка працівника відповідної кваліфікації (див. таблицю 4.2 , де тарифна ставка працівника п'ятого розряду становить 8,91 грн за годину роботи).

За якісне та своєчасне виконання роботи передбачена премія у розмірі 20 % від основної заробітної плати . Розрахуємо розмір премії , яка нараховується працівникам з виготовлення електронно- обчислювальної техніки :

Пр = Р * 20 % = 6,09 * 0,2 = 1,22 грн.

Додаткова заробітна плата являє собою оплату відпустки і виконання додаткових функцій (наприклад , час виконання державних зобов'язань). Вона становить 10 % від суми основної заробітної плати та премії :

Дз = ( Р + Пр ) * 10 % = ( 6,09 +1,22 ) * 0,1 = 0,73 грн.

Загальна сума заробітної плати визначається сумою основної, додаткової заробітної плати та премії :

Зп = Р + Пр + Дз = 6,09 +1,22 +0,73 = 8,04 грн.

Відрахування на соціальні потреби становлять 37 % від загальної суми заробітної плати . До них відносяться відрахування в пенсійний фонд , на соціальне страхування , до фонду сприяння зайнятості населення та ін. Розрахуємо розмір відрахувань на соціальні потреби :

Осоц = Зп * 37 % = 8,04 * 0,37 = 2,97 грн.

Визначимо матеріальні витрати на виготовлення одиницю пристрою. Матеріальні витрати - це основні і допоміжні витрати на матеріали і покупні комплектуючі вироби .

Ці прямі витрати можна розрахувати на одиницю продукції , виходячи з норми їх цін і витрати . Відомість витрат на комплектуючі покупні вироби наведена в таблиці 12.

Таблиця 12 Відомість покупних виробів

№ п/п	Найменування	Кількість, шт	Вартість, грн.	Загальна сумма, грн.
1	Резистор С2-23	14	0,25	3.5
2	Конденсатор К53-16	3	1,2	3.6
3	Світлодіоди АЛ307	20	0,50	10
4	Транзистор КТ3102ГМ	4	4	16
5	Корпус	1	7	7
6	Крона	1	20	20
Вартість покупних виробів	60.1

Витрата матеріалів розрахований, виходячи з типових значень витрат на виконання стандартних операцій:

* для виконання однієї пайки необхідно припою 0,2 г, каніфолі 0,08 г, спирту етилового 0,1 г;

* для виготовлення друкованої плати площею 160,5 см² необхідно тонера 3,6 г і хлорного заліза 60 м.

Відомість матеріалів представлена в таблиці 13.

Таблиця 13 Відомість основних і допоміжних матеріалів

№ п/п	Найменування	Кількість, г.	Вартість, грн.	Загальна сумма, грн.
1	Припій ПОС-61 ДСТУ 21- 930-91	12	0,10	1,2
2	Флюс ФКТ ТУ81-05-51-88	8	0,17	1,36
3	Спирто-бензинова суміш	7	0,08	0,56
4	Салфетка хлопчатобумажна ДСТУ 31-470-632-93	1 ед.	0,15	0,15
5	Гвинт М3х0,5	4	0,08	0,32
6	Шайба 3,0	4	0,02	0,08
Вартість матеріалів ВМ=ВП*15%	3,87

Сума матеріальних витрат становить: РМ = 60,1 +3,87 = 63,97 грн.

Визначимо накладні витрати підприємства . До накладних (непрямим ) витрат відносяться витрати на утримання та експлуатацію обладнання , загальновиробничі і загальногосподарські витрати.

Вони також є комплексними , тобто складаються з різних елементів витрат . Витрати на утримання та експлуатацію устаткування включають в себе амортизаційні відрахування від вартості обладнання , витрати електроенергії , витрати на ремонт обладнання . Для розрахунку амортизаційних відрахувань необхідно скласти перелік обладнання та приладів на робочому місці і по цьому переліку розрахувати річну суму амортизації (див. таблиці 14 і15).

Норми амортизації при цьому складають : на прилади , вартістю менше 100 грн і терміном служби менше одного року - 100 %; на все інше обладнання та прилади - 15 %.

Правила вибору технологічного устаткування визначені в ДСТ 14.304-73 .

Таблиця 14 Відомість обладнання

№ п\п	Найменування	Кількість, шт.	Вартість, грн.	Загальна сумма, грн.
1	Робоче місце комплектувальника	1	600	600
2	Прилади загального освітлення	20	40	800
3	Прилади місцевого освітлення	6	50	300
4	Вентиляційна витяжка	2	400	800
5	Вентиляцій нприпливна система	2	400	800
6	Напівавтомат контролю	1	750	750
7	Монтажный стіл	3	150	450
Вартість обладнання:		4500 грн.

На основі таблиці 14 розраховуємо вартість обладнання на одиницю виробу:

грн.,

Де, С_обл1 - Вартість обладання на одиницю продукції

С_обл. - Вартість обладнання;

n - програма випуску

Таблиця 15 Відомість інструментів і оснащення

№ п/п	Найменування	Кількість, шт.	Вартість, грн.	Загальна сумма, грн.
1	Тара технологічна	1	8	8
2	Паяльник ПТ-36М	1	27	27
3	Підставка під паяльник ПТ-36М	1	7	7
4	Браслет антистатичний	1	13	13
5	Лінійка (L=300)	1	2	2
6	Пінцет	1	3	3
7	Набір інструментів монтажника	1	42	42
Вартість інструментів і оснащення:		102 грн.

За даними таблиці 15 розраховуємо вартість інструментів і оснащення на одиницю виробу:

грн.,

де ВІ - вартість інструментів і оснащення ;

н - програма випуску ;

С_іо - вартість інструментів і оснащення на одиницю продукції.

Витрати електроенергії розраховуються , виходячи з її витрат на виготовлення , настройку та перевірку автомата світлових ефектів на тріфазном мультивібраторі . Для розрахунку використовуються дані про потужність обладнання.

Розрахунок витрати електроенергії виконаємо за формулою:

Q Q = М·Т_эф·К_о/К_с = 4500·163,8·0,4/0,95 ? 3103 кВт·час,

де М - загальна потужність обладнання , Вт ;

Т_эф - ефективний фонд робочого часу , час;

К_о - коефіцієнт одночасної роботи обладнання;

К_с - коефіцієнт втрат мережі .

При розрахунку приймаємо: Ко = 0,4 ; Кс = 0,95.

При цьому ефективний фонд робочого часу визначається за формулою:

Т_эф = (Т_к-Т_вых-Т_пр)·Т_см·К_см·(1-L) = (365-95-14)·8·1·(1-0,2) = 1638 час,

де Тк - кількість календарних днів у році ( 365 днів);

Твих - кількість вихідних днів протягом року ( 95 днів);

Тпр - кількість святкових днів ( 14 днів);

Т_см - тривалість зміни (8 годин);

Ксм - кількість змін ( 2 зміни) ;

L - коефіцієнт втрат робочого часу ( 0,2 ) .

Якщо врахувати , що ціна електроенергії для підприємства становить 0,68 грн за 1 кВт * год , вартість електроенергії за рік розраховується за формулою:

С_эл = Q·Ц_эл = 3103·0,68 = 2110,20 грн,

де Ц_эл - ціна електроенергії за 1 кВт * год.

Витрати на поточний ремонт використовуваного обладнання розраховується приблизно в розмірі 5% від вартості обладнання (див. таблиці 14 і 15):

С_рем = С_об·5% = (4500+102)·0,05 = 230,1 грн,

Де С_об - загальна вартість обладнання, грн

Загальна сума витрат на утримання та експлуатацію обладнання:

С_обор = С_ам+С_эл+С_рем = 4657,00+2110,20+232,85 = 7000,05 грн,

Де С_ам - річна сума амортизації сума, грн (див. таблиці 5.5 і 5.6).

Для розподілу цих витрат між видами робіт з виготовлення пристрою використовується їх ставлення до суми основної заробітної плати за рік, у відсотках:

З_уеоп = С_обор/ЗП_осн·100 % = 7000,05/24594,58·100 % = 28,5 %,

Де ЗП_осн - сума основної заробітної плати працівників з виготовлення електронно-обчислювальної техніки за рік, грн.

ЗП_осн = С_час·Т_эф = 8,91·1638 = 24594,58 грн.

Використовуючи отримані дані, розрахуємо калькуляцію собівартості робіт з виготовлення приладу. Результати розрахунків занесені в таблицю 16.

Таблиця 16 Калькуляція собівартості робіт з виготовлення приладу

п/п	Статты витрат	Сумма, грн.
1	Основна зарабітня плата	6,09
2	Додаткова заробітна плата	0,73
3	Премія	1,22
4	Відрахування на соціальні потреби	2,97
5	Витрати на матеріали і комплектуючі вироби	63,97
6	Витрати на утримання та експлуатацію обладнання	1,74
7	Загальновиробничі витрати	5,18
8	Загальногосподарські витрати	6,70
9	Загальна собівартість	88,6
10	Рентабельність	30%
11	Прибуток	26,58
12	Ціна виготовлення одиниці продукції	115,8

Статті 1-5 таблиці 16 розраховуємо прямими розрахунками на виготовлення одиниці продукції, враховуючи, що на виробничій ділянці працює чотири працівника (див. вище).

Витрати на утримання та експлуатацію обладнання розраховуються у відсотках щодо до основної заробітної плати на виготовлення одиниці продукції (розцінки - Р):

З_уэо = Р·З_уэоп = 6,09·28,5 % / 100 % = 1,74 грн

Статті 7 і 8 розраховуються також у відсотках до статті 1 (розцінки). Відсоток загальновиробничих витрат приймаємо рівним 85%, загальногосподарських - 110%. Розрахунок виконуємо аналогічно розрахунку на утримання та експлуатацію обладнання:

З_оп = 6,09·85%/100% = 5,18 грн;

З_ох = 6,09·110%/100% = 6,70 грн,

Де З_оп - загальновиробничі витрати;

З_ох - загальногосподарські витрати

Загальна собівартість виготовлення (С_полн) - це сума статей з 1 по 8:

С_полн = 6,09+0,73+1,22+2,97+63,97+1,74+5,18+6,70 = 88,6 грн.

Рентабельність (Рр) приймаємо в розмірі 30%.

Прибуток розраховуємо за формулою:

Пр = С_полн·Р_р = 88,6·30%/100% = 26,58 грн.

Розрахуємо ціну виготовлення одиниці продукції приладу (Ц):

Ц = С_полн+Пр = 88,6+26,58 = 115,18грн.

Таким чином, виконаний економічний розрахунок кошторису витрат на виготовлення одного автомата світлових ефектів на тріфазном мультивібраторі показав, що технологічна собівартість одиниці продукції становить 115,18 грн.

Розрахуємо прибуток на весь річний обсяг випуску продукції:

Пр_об = Пр·V,

де V - річний об'єм випуску продукції(10000 шт)

Прибуток на весь річний обсяг виготовлення продукції становить:

Пр_об = 26,58·10000 = 265 800 грн.

Виготовлення даного пристрою є економічно вигідним.

6. Охорона праці

6.1 Законодавчі та нормативні документи з охорони Праці

Основним законодавчими документами в галузі охорони праці є Конституція України , Закон України " Про охорону праці" , Закон України «Про охорону здоров'я » , Закон України «Про пожежну безпеку » , Закон України «Про загальнообов'язкове державне соціальне страхування від нещасного випадку на виробництві та професійного захворювання , які призвели до втрати працездатності ».

Закон України " Про охорону праці" визначає основні положення щодо реалізації конституційного права громадян на охорону їх життя і здоров'я в процесі трудової діяльності. Регулює за участю відповідних державних органів відносини між власником підприємства , організації або уповноваженим ним органом і працівником з питань безпеки , гігієни праці та виробничого середовища і встановлює єдиний порядок організації охорони праці в Україні .

Закон України «Про пожежну безпеку » визначає правові , економічні та соціальні основи забезпечення пожежної безпеки на території України . Цей закон визначає , що забезпечення пожежної безпеки підприємства покладається на його керівників.

Державні нормативні акти з охорони праці ( ДНАОП) - це правила , стандарти , норми, положення , інструкції та інші документи , якими представлено дію правових норм , обов'язкових для виконання . Законодавством передбачено , що незалежно від сфери дії ДНАОП можуть бути міжгалузевими або галузевими .

6.2 Характеристика умов праці на ділянці по виготовленню автомату світлових ефектів на трифазному мультивібраторі

При виготовленні пристрою геометричні розміри виробничого приміщення складають 8 м Ч 8 м Ч 3,0 м , тобто загальна площа приміщення складає S = 64 м2. У приміщенні працює десять працівників . На одного працівника припадає корисна площа Sпр = 64 / 10 = 6,4 м2 , що є значно більшим показником , ніж встановлена норма 4,5 м2 (згідно зі СНиП 2.09.02-8 ) . На виробничій ділянці використовуються розроблені серійні технологічні процеси , в яких задіяні типові технологічні операції.

Одним з найбільш небезпечних факторів на робочому ділянці є ураження людини електричним струмом напругою 220 В і частотою 50 Гц. Пайка супроводжується виділенням шкідливих парів спирту і бензину , а також свинцю , олова , фенолу у вигляді аерозолів. Це підвищує забрудненість повітря в приміщенні. Для забезпечення допустимої концентрації шкідливих речовин у повітрі необхідно , окрім природної , використовувати місцеву витяжну вентиляцію. Ще одним шкідливим фактором на дільниці з виготовлення автомату світлових ефектів є виділення парів таких речовин як лак , фарба та ін.

Відповідальним за охорону праці на дільниці з виготовлення засобів електронно - обчислювальної техніки , а також за проведення інструктажів з охорони праці та техніки безпеки на робочому місці , є начальник дільниці .

Вступний інструктаж з техніки безпеки проводиться при прийнятті на роботу. Первинний інструктаж проводиться на робочому місці , а повторний - періодично, але не рідше , ніж один раз на 6 місяців.

На робочому місці перебуває таке основне обладнання : контрольно -вимірювальні прилади ( тестер Ц- 470 , вольтметр В7- 38 ) , слюсарні інструменти та обладнання (набір викруток, набір гайкових ключів), інструменти для виконання пайки (паяльник, пінцет, шило, набір монтажних інструментів) та ін.

Працівники забезпечуються засобами індивідуального захисту, а саме: гумовими килимками, інструментами з ізольованими ручками, спецодягом і т.д. Також на робочому місці до обладнання, яке живиться від мережі 220 В, підведено захисне заземлення.

6.3 Заходи по захисту від ураження струмом

Електробезпека - це система організаційних і технічних заходів , які забезпечують захист людей від шкідливого і небезпечного впливу електричного струму , електричної дуги , електромагнітного поля і статичної електрики .

На виробничій ділянці відповідно до вимог до заземлення та занулення електроустановок (ГОСТ 12.1.030-81 ) всі електроприлади , які живляться від мережі напругою (220 В , 50 Гц) , заземлені. Захисне заземлення перевіряється щоразу перед початком роботи. Опір захисного заземлення не повинен перевищувати 4 Ом. Перевірка опору захисного заземлення проводиться не рідше , ніж один раз на рік.

До працівників на дільниці з виготовлення автомату світлових ефектів пред'являються такі вимоги : до роботи регулювальника РЕА та інше не допускаються особи , молодші 18 років ; працівник повинен мати групу допуску з електробезпеки не нижче третьої ; він повинен пройти протипожежну підготовку. Регулювальники , повинні проходити навчання і перевірку знань з електробезпеки не рідше , ніж один раз на рік. Повторні інструктажі з техніки безпеки на робочому місці проводяться не рідше , ніж один раз на 6 місяців.

Для скорочення небезпечних факторів ураження електричним струмом на ділянці використовується мала напруга живлення (36 В) для паяльника і місцевого освітлення.

6.4 Заходи по дотриманню виробничої санітарії

У зв'язку з тим, що роботи з виготовлення автомату світлових ефектів відносяться до категорії робіт середньої тяжкості (ІІа), мікроклімат робочої зони ділянки повинен задовольняти вимогам ГОСТ 12.1.005-88, які наведені в таблиці 17.

Таблиця 17 Вимоги до мікроклімату робочої зони

Період року	Температура Повітря, єС	Відносна вологість повітря, %	Швидкість руху повітря, м/с
Холодний	18-20	40-60	Не більше 0,2
Теплий	21-23	40-60	Не більше 0,3

У повітрі робочої зони ділянки під час пайки присутні пари таких шкідливих речовин як спирт етиловий та бензин , а також свинець , олово , фенол , озон , пил у вигляді аерозолів .. Для забезпечення в робочій зоні нормативних значень і метеорологічних показань на робочому ділянці , організована природна вентиляція приміщення. Для більшої ефективності застосована штучна місцева вентиляція , яка підведена до робочих місць . Робоче приміщення має систему центрального водяного опалення

Характер зорової роботи , яка виконується на робочому місці , відноситься до середньої точності і належить до четвертого розряду зорової роботи . Згідно зі СНиП 11-4-79 комбіноване освітлення робочої зони повинно бути 750-300 лк , а загальне - 300-150 лк. Для забезпечення висвітлення в 500 лк використовуємо природне бічне освітлення ( 1,5 %) і комбіноване ( 500 лк) - загальне ( 300 лк ) і місцеве ( 200 лк).

Рівень вібрації на ділянці незначний , тому їй можна знехтувати. Шум на ділянці не перевищує 45 дБ (згідно з ГОСТ 12.1.012-90 шум не повинен перевищувати 65 дБ). Збудником шуму на ділянці є вентиляція.

На ділянці практично відсутнє електромагнітне випромінювання від електроприладів (згідно з ГОСТ 12.1.011-90 електромагнітне випромінювання не повинно перевищувати 10 В / м).

6.5 Пожежна безпека на виробничій ділянці

За пожежною небезпекою ділянку з виготовлення автомату світлових ефектів можна віднести до категорії Г. Причини, з яких на ділянці може статися пожежа : порушення норм і правил у технологічних процесах виробництва ; погане знання працівниками правил пожежної безпеки; порушення правил експлуатації електрообладнання ; коротке замикання ; куріння у невстановлених для цього місцях ; порушення при використанні відкритого вогню.

Протипожежний режим - це комплекс встановлених норм і правил поведінки людей , виконання робіт та експлуатація об'єкта , спрямованих на забезпечення пожежної безпеки. До технічних заходів відноситься утримання в належному стані систем опалення , вентиляції , обладнання, проведення інструктажів працівникам . Відповідальний за пожежну безпеку на робочому місці керівник ділянки.

У виробничому приміщенні застосовані наступні засоби пожежогасіння: вода , сухий пісок (два ящика) , вуглекислотні вогнегасник ВВ-5. На видному місці росташований план евакуації під час пожежі.

Висновок

В ході дипломного проектування було розроблено «автомат світлових ефектів на трифазному мультивібраторі». Цей пристрій буде використовуватись для декоративного оздоблення святкового столу під час зимових новорічних свят, або декоративного оздоблення приміщень де розмістити ялинку не видається можливим а святкову атмосферу необхідно створити. Даний пристрій хоча і буде використовуватись не дуже інтенсивно, під час зимових святкувань нового року, але буде невід'ємною його частиною, адже символом нового року є не лише Дід Мороз і Снігурка а й новорічна Ялинка.

Даний пристрій буде актуальним для виробництва не лише на теренах нашої батьківщини, а й в усіх тих країнах де святкується новий рік.

В пояснювальній записці були розглянуті питання області застосування пристрою, аналогічні пристрої, було зроблено розрахунки надійності та друкованої плати. Розроблено технологічний процес.

В графічній частині було розроблено креслення:

- схеми електричної принципової та перелік елементів;

- схеми електричної функціональної;

- топологічне креслення друкованої плати;

- складальне креслення друкованої плати.

Література

1 Журнал "Радио" №11 2007 р.

2 Журнал "Радио" №2 2010 р.

3 Журнал "Радио" №4 2010 р.

4 ГОСТ2.105 - 95 Загальні вимоги бо текстових документів. Міжнародний стандарт. - Київ. Держстандарт України 1996р.

5 О.Н. Партала «Радіокомпоненти і матеріали».

6 В.В. Ванін, А.В. Бліок, Г.О. Гнітецька “Оформлення конструкторської документації” Навчальний посібник для вищих закладів освіти Київ “Каравела” 2003р.

Размещено на Allbest.ru

...