Блок преобразования кодовых временных интервалов

мг/м³,

Где S - площадь цеха, м² (в нашем случае S=50 м²); H - высота потолка цеха, м (в нашем случае H=4 м).

Концентрация аэрозоля серной кислоты в цехе может достигать, как видно из приведённых выше расчётов, 1008 мг/м³, что не соответствует предельно допустимым нормам, указанным в ГОСТ. Для снижения концентрации аэрозоля до уровня ниже предельно допустимого предусмотрена местная вентиляция.

Согласно санитарным нормам и правилам, водные поверхности с температурой жидкости более 30°С в рабочих помещениях подлежат полному укрытию с устройством местных отсосов. В данном случае для удаления выделяющихся вредных веществ используются щелевые отсосы, разработанные институтом «Проектпромвентиляция». Ширина отсасывающей щели 50 мм, длина секции отсоса 1 м. Так как длина ванны 3,5 м, то на каждой длиной стороне устанавливается по три секции. Щелевые отсосы соединяются с воздуховодом при помощи уплотняющей рамки. Перед выбросом в атмосферу необходимо провести очистку отсасываемого воздуха от вредных веществ. В данном случае используется система очистки воздуха, разработанная институтами ВНИПИ, Герметэнергоочистка и НИИОГАЗ, с фильтром из нетканого иглопробивного волокнистого лавсана. Характеристики данной системы: объём очищаемого воздуха - 80000 м³/час; степень очистки воздуха (при концентрации аэрозоля серной кислоты 80 мг/м³) - 90-99%.

5.5.1 Расчет местной вентиляции при пайке

Непосредственные производственные помещения, в которых находятся участки пайки, оборудованы постоянно действующей местной вентиляцией. Местные отсосы, удаляющие вредные вещества от производственного оборудования, следует блокировать с включением этого оборудования для исключения его работы при выключенной вентиляции.

Рабочие места при пайке оловянно-свинцовыми припоями необходимо оборудовать местными вытяжными устройствами, обеспечивающими скорость движения воздуха непосредственно на месте пайки не менее 0,6 м/с, независимо от конструкции воздухоприемников. Воздухоприемники должны легко перемещаться с надежной фиксацией положения в процессе монтажных работ для максимального приближения к месту пайки.

Расчет необходимого воздухообмена при пайке припоем ПОС-61:

G = К ? В/(q₂ - q₁),

Где В = 0,45 мг/ч - количество свинца, выделяющегося на рабочем месте за 1 час;

К = 1,7;

q₂ = 0,01 мг/м³ - концентрация свинца в удаляемом воздухе, принимается равной предельно допустимой;

q₁ = 0,003 мг/м³ - концентрация свинца в приточном воздухе, составляет 30% от ПДК

G_св = 0,451,7/(0,01-0,003) = 79 м³/ч.

В качестве местной вентиляции выберем отсасывающую панель.

Расход воздуха через панель вычисляется по формуле:

G_п = СQ_K^1/3(H + B)^5/3,

Где С - коэффициент, зависящий от конструкции панели и ее расположения относительно источников тепла;

Q_К = 0.25Q_чел + Q_п = 0,25·77 + 9 = 28,25 Вт - конвективная составляющая источника тепла;

Н = 0,35 м - расстояние от верха плоскости источника до центра всасывающих отверстий панели;

В = 0,3 м - ширина источника тепла.

Коэффициент С применяется равным:

С = 228F[l/(H+B)]^2/3,

где l = 0,5 м. - максимальное удаление источника от панели;

F = 0,5 м² - площадь источника тепловыделения.

С = 2280,5[0,8/(0,35+0,3)]^2/3 = 130,9

Следовательно:

G_п = 130,53,04(0,35 + 0,3 )^5/3 = 193,6 м³/ч.

Жизнедеятельность человека сопровождается непрерывным выделением теплоты в окружающую среду. Ее количество зависит от степени физического напряжения в определенных климатических условиях и составляет от 85 Дж/с (в состоянии покоя) до 500Дж/с (при тяжелой работе). Для того, чтобы физиологические процессы в организме протекали нормально, выделяемая организмом теплота должна полностью отводиться в окружающую среду. Нарушение теплового баланса может привести к перегреву или к переохлаждению организма и как следствие к потери трудоспособности.

5.5.2 Расчет выделения тепла и влаги

Системы отопления и системы кондиционирования следует устанавливать так, чтобы ни теплый, ни холодный воздух не направлялся на людей. На производстве рекомендуется создавать динамический климат с определенными перепадами показателей. Температура воздуха у поверхности пола и на уровне головы не должна отличаться более, чем на 5 градусов. В производственных помещениях помимо естественной вентиляции предусматривают приточно-вытяжную вентиляцию. Основным параметром, определяющим характеристики вентиляционной системы, является кратность обмена, т.е. сколько раз в час сменится воздух в помещении.

Расчет для помещения

V_вент - объем воздуха, необходимый для обмена;

V_пом - объем рабочего помещения.

Для расчета примем следующие размеры рабочего помещения:

- длина В = 10 м;

- ширина А = 5 м;

- высота Н = 4 м.

Соответственно объем помещения равен:

V _{помещения} = А В H =200 м³

Необходимый для обмена объем воздуха V_вент определим исходя из уравнения теплового баланса:

V_вент С( t_уход - t_приход ) с = 3600 Q_избыт

Q_избыт - избыточная теплота (Вт);

С = 1000 - удельная теплопроводность воздуха (Дж/кг С);

с = 1,2 - плотность воздуха (кг/м³).

Температура уходящего воздуха определяется по формуле:

t_уход = t_р.м. + ( Н - 2 )t ,

где t = 0,5-1,5 градусов - нарастание t на каждый метр высоты помещения;

t_р.м. = 24 градуса - температура на рабочем месте;

Н = 4 м - высота помещения, м;

t_приход = 22,3 °С - температура приточного воздуха, расчет производится для теплого времени года (СНиП - 11-33-75) .

t_уход = 24 + ( 4 - 2 )· 1,5 = 26,5

Избыточное тепло в помещении определяется в данном случае двумя факторами:

Q_избыт = Q_{изб.1 +} Q_изб.2 ,

где Q_изб1. - избыток тепла от электрооборудования и освещения.

В помещении находятся 12 газоразрядные лампы.

Q_изб.1 = Е р ,

где Е - коэффициент потерь электроэнергии на теплоотвод (Е=0,08);

р - суммарная мощность источников освещения,

р = 232 · 12 = 2784 Вт.[41]

Q_изб.1 = 0,08 · 2784=222,72 Вт

2. Q_изб.2 - тепловыделения людей.

В помещении находится 5 человек.

Тепловыделения человека зависят от тяжести работы, температуры и скорости движения окружающего воздуха. В расчетах используется явное тепло, т. е. тепло, воздействующее на изменение температуры воздуха в помещении.

Q_изб.3 = n · q ,

где q = 80 Вт/чел. (явное тепло (Вт) при 24 °С, при средней физической работе);

n - число людей в комнате, n = 5;

Q_изб.3 = 5 · 80 = 400 Вт

Q_избыт = 222,72+ 400= 622,72 Вт

Найдем объем приточного воздуха, необходимого для поглощения избытков тепла в помещениях со значительным тепловыделением из уравнения теплового баланса:

м³

м³

Влага выделяется в результате испарения с поверхности кожи, в результате дыхания людей, работы оборудования и т. д.

Расчет расхода воздуха производится по формуле :

м³/ч,

где W - количество водяного пара, выделяющегося в помещении, г/час;

d_в - влагосодержание вытяжного воздуха, г/кг;

d_n - влагосодержание приточного воздуха, г/кг;

с - плотность приточного воздуха, кг/ м³.

Зная относительную влажность и температуру, определяют влагосодержание вытяжного воздуха:

- влажность - 60%;

- температура - 24°С;

- d_в = 11г/кг.

Также определяется влагосодержание приточного воздуха:

- влажность - 40%;

- температура - 22,3°С;

- d_п = 7г/кг.

Количество влаги, выделяемое людьми определяется по формуле:

W=n·w,

где n - число людей в помещении (3);

w - количество влаги, выделяемое одним человеком, г/ч.

Количество влаги, выделяемое одним человеком при средней физической работе w = 150 г/час.

W = 3·150 =450 г/ч.

с = 1,2 кг/ м³ .

м³/ч

При одновременном выделении тепла и влаги сравниваются соответствующие воздухообмены, потребные для их удаления, и выбирается из них наибольший. В данном случае наибольший воздухообмен требуется для удаления тепла из производственного помещения.

Система вентиляции бывает двух видов - естественная (аэрация) и механическая. Учитывая, что в данном помещении происходят травильные операции, то следует сделать акцент на дополнительной механической очистке воздуха. При общеобменной вентиляции приток воздуха должен производиться в рабочую зону, а вытяжка - из верхней зоны помещения.

В качестве системы кондиционирования используются кондиционерные установки Wolf KG (Германия). Особенностью этих установок является модульная конструкция, что облегчает монтаж элементов и дает возможность выбора нужной функциональности (Система сборных элементов предоставляет возможность индивидуального комбинирования). Среди необходимых модулей выбираются фильтры грубой и тонкой отчистки, нагреватель воздуха (для обеспечения комфортных условий работы зимой), охладитель горизонтальных воздушных потоков и вытяжку [42]. Также данная установка имеет следующие преимущества: расход воздуха до 40,000 м³/ч; расположенная под наклоном ванна для конденсата обеспечивает сток воды и идеальную гигиену; возможность идеальной подгонки к условиям помещения; сварная оцинкованная рама для долговечности конструкции.

Альтернативным источником кондиционирования воздуха может служить промышленный озонатор воздуха Ozone Blaster (Activ Tek, США?). Он достаточно прост и надежен, но в отличие от представленного ранее не имеет модульной структуры. Его основным достоинством является низкая цена.[43]

5.6 Выводы по разделу экологичность и безопасность проекта

Проведён анализ процесса изготовления плат и указанно, что наиболее вредным этапом являются следующие неблагоприятные факторы:

- выделения вредных веществ;

- опасность взрыва, так как выделяемый при травлении водород с атмосферным кислородом образует взрывоопасную смесь;

- пожароопасность;

- опасность поражения электрическим током, так как присутствует активная химическая среда (хлорное железо, соляная кислота), которая способна вызвать разрушение изоляции. Для борьбы с этим фактором применена местная вентиляция и современная система кондиционирования воздуха.

Заключение

В данном дипломном проекте была разработана конструкция блока преобразования кодовых временных интервалов, конструкция функциональной ячейки на многослойной печатной плате, технология сборки печатной платы, сборки блока.

Проведена актуализация элементной базы в соответствии с реалиями рынка. Произведена оптимизация расстановки ЭРЭ на ячейку. Конструкция разработана в соответствии со стандартом «Евромеханика», с использованием типоразмера ячеек 6U.

В конструкторской части был выбран метод конструирования данного устройства, материалы и покрытия для деталей и сборочных единиц.

Проведены расчёты: теплового режима, надёжности и прочностные расчеты, которые подтвердили правильность выбранного конструктивного решения.

В технологической части проекта была разработана технология сборки печатной платы. Произведён расчёт технологических и конструкторских показателей. Разработана схема сборности блока.

В экономической части проекта был составлен бизнес-план разработки, произведено технико-экономическое обоснование разработки, приведён календарный график, по которому определено время изготовления изделия, рассчитана договорная цена разработки, а также рассмотрена экономическая целесообразность проекта.

В разделе «Экологичность и безопасность проекта» были разработаны мероприятия по обеспечению комфортных условий работы персонала на участке изготовления блока.

Конструкция рекомендована для опытного изготовления.

Дипломный проект выполнен в соответствии с ТЗ.

Библиографический список

1. ГОСТ 2.103-68. Единая система конструкторской документации. Стадии разработки. - Введ. 01.01.1971. М.: Стандартинформ, 2010.

2. ГОСТ 23751-86. Платы печатные. Основные параметры конструкции. - Введ. 19.03.1986. - М.: Издательство стандартов, 1986.

3. ГОСТ Р 51317.2.5-2000. Совместимость технических средств электромагнитная. Электромагнитная обстановка. Классификация электромагнитных помех в местах размещения технических средств. - Введ. 01.01.2002. - М.: Издательство стандартов, 2001.

4. ГОСТ Р 53429-2009. Платы печатные. Основные параметры конструкции. - Введ. 01.07.2010. М.: Стандартинформ, 2010.

5. ГОСТ 12.1.006-84. Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля - Введ. 29.11.1984. - М.: Издательство стандартов, 1984.

6. СанПиН 2.2.4.1191-03 Электромагнитные поля в производственных условиях.- Введ. 01.05.2003. М.: Минздрав России, 2003.

7. ОСТ4ГО.410.224-84

8. ОСТ4ГО.410.223-84

9. Ахмадьярова Д.И., Покровская М.В., Салихджанова Р.М.-Ф. Материаловедение и материаэлы электронных средств: Учебное пособие. - М.:МИРЭА, 2006. - 120 с.

10. Белоусов О.А. Основные конструкторские расчёты в РЭС: учебное пособие. - Тамбов.: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2007. -84 с.

11. Билибин К.И. и др. Конструкторско-технологическое проектирование электронной аппаратуры: Учебник для вузов. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. - 568 с.

12. Винников В.В. Основы проектирования РЭС. Электромагнитная совместимость и конструирование экранов: Учеб. Пособие. - СПб.:Изд-во СЗТУ, 2006. - 164 с.

13. Грибов В. Д., Грузинов В. П. Экономика предприятия: Учебник. Практикум. -- 3-е изд., перераб. и доп. -- М.: Финансы и статистика, 2006. -- 336с.: ил.

14. Грузинов В. П. Основы бизнеса. -- М.: Финансы и статистика, 2005.

15. Грузинов В. П. Экономика предприятия и предпринимательство: Учеб. Пособие. -- М.: Софит, 2007.

16. Дульнев Г.Н. Тепло- и массообмен в радиоэлектронной аппаратуре: Учебник для вузов по спец. «Конструир. И произв. Радиоэлектронной аппаратуры». - М.: Высш. шк., 1984. - 247 с.

17. Ильин В.А. Технология изготовления печатных плат. - Л.: Машиностроение, 1984. - 77 с

18. Кофанов Ю.Н. и др. Автоматизация проектировании РЭС. Топологическое проектирование печатных плат: пособие. - Красноярск.: ИПК СФУ, 2008.

19. Крыницкий Л.Г. ,Борисенко Т.М., Гельфман Т.Э. Основы теории надёжности РЭС: Учеб. Пособие. - М.: МИРЭА, 2000. - 83 с.

20. Медведев А.М. Технология производства печатных плат. - М.: Техносфера, 2005. - 360 с.

21. Ненашев А.П. Конструирование радиоэлектронных средств: Учеб.для радиотехнических спец. вузов. - М.: Высш. шк., 1990. - 432 с.

22. Нуль И.А., Фатеев А.Е. Выполнение организационно-экономической части дипломного проекта: методические указания.-М.: МИРЭА, 2007. - 20с.

23. Парфенов Е.М. и др. Проектирование конструкций радиоэлектронной аппаратуры: Учеб.пособие для вузов. - М.: Радио и связь, 1989. - 272с.

24. Петропольский Н.В., Мордвинов В.А.Расчет и обеспечение надежности устройств автоматики в ДП. -- М.:МИРЭА, 1987. - 124с.

25. Пирогова Е.В. Проектирование и технология печатных плат: Учебние. - М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2005. -260 с.

26. Савровский Д.С., Салихджанова Р.М.-Ф., Толстый С.Д. Технология и автоматизация производства радиоэлектронных средств. - М.: МИРЭА, 1991. - 80 с.

27. Салихджанова Р.М.-Ф, Илларионова В.И., Ахмадьярова Д.И., Информация технологии проектирования технологических процессов РЭС: Учебное пособие. - М.: МИРЭА, 2003г.

28. Салихджанова Р.М.-Ф. и д.р. Автоматизация технологических процессов РЭС.М.: МИРЭА, 2002. - 64 с.

29. Скворцов Ю.В. Организационно-экономические вопросы в дипломном проектировании: Учебное пособие. - М.:Студент, 2012. - 374 с.

30. Толстых С.Д. Отработка на технологичность конструкций блоков РЭС. -М.: Изд. МИРЭА, 1998.

31. Фомин А.В. и др. Расчёт надежности интегральных РЭС и ЭВМ: Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования. - М.: Издательство МАИ, 1991. -114 с.

32. Справочник. Надежность ЭРИ ИП.-2006.

33. ТУ на ЭРЭ

34. Характеристика материала Д16.

35. Эмаль маркировочная ЭП-572.

36. Эмаль ПФ-115.

Размещено на Allbest.ru

...