Модернизация электронного блока аппарата для терапии постоянным электрическим полем

Так как при выполнении дипломного проекта не предусмотрено выполнение расчетов параметров всех элементов, то условно принимаем суммарный коэффициент по формуле (2.5)

К= (2.5)

При стационарных условиях эксплуатации аппаратуры выбираю коэффициент вибрации , ударные нагрузки , суммарные воздействия ( По справочнику)

Коэффициент влияния влажности при влажности 60-70% и температуре 20 (По справочнику)

Коэффициент влияния атмосферного давления =1,1 (По справочнику)

Исходя из этих допущений, принимаем

(2.6),

где - интенсивность отказов первого, второго и n-го элементов с учетом всех воздействующих факторов.

Величина интенсивности отказов связана с другой характеристикой надежности - средней наработкой до отказа

1/ч) (2.7)

Средняя наработка до отказа определяется по формуле (2.8)

(2.8),

Где - суммарное количество часов, которое проработали все элементы;

N - количество возникших отказов.

Вероятность безотказной работы Р(t) и средняя наработка до отказа достаточно полно характеризуют надежность радиоэлектронных устройств.

Большинство радиоэлектронных блоков конструируют так, чтобы при выходе из строя их можно было ремонтировать. Для них фактическая надежность зависит не только от того, как часто происходят отказы, но и от того, как много времени затрачивается на отыскание неисправности.

Расчет надежности производим, производил, в следующем порядке:

На основании данных перечня элементов заполнил графы 1 - 3, таблицы 2.3

Графу 4 заполнил на основании данных, содержащихся в условиях работы электронной аппаратуры (температуру окружающей среды для бытовой аппаратуры принял 20)

По данным, содержащимся в технических условиях на радиокомпоненты, определил максимальное значение параметра, определяющего надежность, а также конструктивную характеристику всех компонентов (для транзистора - кремниевый, для конденсатора - керамический и т.д.). Эти данные внесены в графы 5 и 6 таблицы 2.3

Поправочный коэффициент для всех типов элементов с учетом работы в стационарных условиях принимаю Эти данные занесены в графу 7 таблицы 2.3

По таблице, учитывающей коэффициент влияния в зависимости от коэффициента нагрузки и температуры, я определил значения коэффициента , используя t и К из граф 4 и 7 таблицы 2.3 Эти данные занесены в графу 8 таблицы 2.3

Выбираю следующие значения интенсивности отказов ЭРЭ для аппарата для терапии постоянным электрическим полем по таблице 2.2

Таблица 2.2 - Интенсивность отказов различных элементов

Наименование элемента		Наименование элемента
Транзисторы кремниевые	0,5	Резисторы углеродистые	0,043
Стабилитрон кремниевый	0,2	Резисторы композиционный	0,043
Интегральные микросхемы	0,013	Тиристор кремниевый	0,5
Конденсатор электролитический	0,035	Конденсатор керамический	0,15
Диодная сборка	0,1	Пайка печатного монтажа	0,01
Диод выпрямительный	0,2	Плата печатной схемы	0,7

В графу 9 таблицы 2.3 я занес значения для всех элементов.

Интенсивность отказов для каждого типа элементов, работающих в одинаковых условиях, рассчитал по формуле 2.5; результаты внес в графу 10 таблицы 2.3.

(2.9)

Интенсивность отказов для каждой группы компонентов, работающих в одинаковых условиях, рассчитал по формуле (2.6); результаты внесены в графу 11.

(2.10)

По окончании заполнения таблицы, я просуммировал все результаты колонки 11 и получил общую интенсивность отказов.

Интенсивность отказов ремонтируемого устройства аппарата для терапии постоянным электрическим полем и аэроионами оказалась равной.

=2,226 10^-6 1/ч,

После преобразования к виду по формуле (2.8)

(2.8)

определил среднюю наработку на отказ

= 450 10³ ч.

Среднее время наработки аппарата для терапии постоянным электрическим полем на отказ соответствует значению, указанному в паспорте аппарата, следовательно, требования надежности выполнены.

2.5 Модернизация и расчет надежности после модернизации

Модернизацию электронных блоков целесообразно проводить в следующих случаях:

- улучшение надежности устройства за счет уменьшения количества элементов;

- улучшение рабочих характеристик блока, возможно с уменьшением надежности;

- замена устаревших элементов на более современную элементную базу.

С выхода задающего генератора короткие импульсы поступают на управляющий электрод тиристора VS1. Генератор импульсов представляет собой не симметричный мультивибратор, собранный по схеме на транзисторах VT4 и VT5 c подлежащими к ним элементами.

Микросхема DD1 выполняет такую же задачу, с которой справлялся мультивибратор на транзисторах. Учитывая хорошую работу схемы от этих элементов можно отказаться, так как она выполнит те же параметры даже с лучшими характеристиками.

В модернизированном аппарате аппарата для терапии постоянным электрическим полем АФ - 3 - 1, после уменьшения количества элементов, которые существенно не оказывают влияние на работу аппарата, получаем увеличение надежности.

Расчет надежности модернизированного аппарата для терапии постоянным электрическим полем производим по такой же методики, что и базового аппарата. Все полученные результаты расчетов занесены в таблицу 2.4

Интенсивность отказов ремонтируемого функционального блока - аппарата для терапии постоянным электрическим полем оказалась равной

=1,818 10^-6 1/ч,

После преобразования к виду по формуле (2.8)

(2.8)

определил среднюю наработку на отказ

= 550 10³ ч.

Разница наработки на отказ после проведения модернизации определяется по формуле (2.9)

(2.9)



определил разницу наработку на отказ

= 100 10³ ч.

После модернизации надежность аппарата для терапии постоянным электрическим полем АФ - 3 - 1 увеличилась на 100 10³ ч.



3. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА

3.1 Организация рабочего места регулировщика радиоэлектронной аппаратуры

Правильная организация рабочего места регулировщика значительно влияет на сокращение рабочего время и повышает качество выполняемых регулировочных работ. Для правильной организации регулировки необходимо соответствующая контрольно-измерительная аппаратура и соответствующие инструменты.

При планировке рабочего места необходимо стремится к тому, чтобы у рабочего всегда находились под рукой средства оперативной работы, это устраняет потери времени на лишние хождения, лишние движения. Инструмент и мелкие детали надо размещать на столе в зоне оперативной работы, а средние и крупные заготовки, а также детали и громоздкий инструмент рядом со столом на подставках, стеллажах. Предметы, которые приходится брать, левой рукой должны быть расположены слева, а правой - справа. Материалы и инструменты, которые берутся обеими руками, следует помещать с той стороны, куда во время работы обращен корпус рабочего. В зоне оперативной работы должна быть установлена подставка для технической документации.

Оснащение рабочего места - это система его укомплектования основным и вспомогательным технологическим оборудованием, технологической и организационной оснасткой в количестве необходимом и достаточным для эффективного и качественного выполнения производственного задания.

Основное и вспомогательное оборудование должно отвечать современным требованиям, характеру технологических операций, быть качественным и надежным, соответствовать эргономическим требованиям.

Основные требования к рабочему месту регулировщика РЭА:

- Рабочее место должно содержаться в чистоте и порядке, и быть свободным от посторонних предметов;

- стул должен быть удобным, с регулируемой высотой спинки и сиденья;

- оснащенность рабочего места должна соответствовать действующим санитарным нормам и правилам техники безопасности;

- рабочее место должно быть оборудовано системой вытяжной вентиляции, лампой местного освещения , автотрансформатором для плавной регулировки напряжения питания электропаяльника;

- рабочее место должно быть снабжено технологической картой;

- все комплектующие узлы, детали, материалы, инструменты и технологическая карта должны быть расположены на рабочем месте так, чтобы ими было удобно пользоваться в процессе работы;

- узлы и крупные детали должны поступать на рабочее место в упаковке завода-поставщика или в таре смежных цехов;

- мелкие радиодетали и заготовки раскладываются в ячейках ящиков-касс, пронумерованных в соответствии со спецификацией технологической карты.

На рисунке 3.1 показано рабочее место регулировщика радиоэлектронной аппаратуры и приборов в состав которых входят:

1 Прорезь для выброса отходов;

2 Теплоотвод для демонтажа микросхем;

3 Антистатический браслет;

4 Антистатический коврик;

5 Подставка для паяльника;

6 Ёмкости для кислот, щелочей;

7 Монтажный инструмент;

8 Бокс кассы радиодеталей и крепежей;

9 Вакуумный и ручной отсосы припоя;

10, 11 Задающий генератор;

12 Блок питания постоянного и переменного тока со встроенной защитой;

13 Осциллограф;

14 Осветительная лампа;

15 Универсальный частотомер;

16 Аналоговый вольтметр, амперметр, тестер;

17 Цифровой мультиметр;

18 Контейнер дополнительных компонентов для замены;

19 Место для заготовленных компонентов;

20 Комплект инструмента для регулировки и ремонта печатных плат;

Рисунок 3.1 - Рабочее место регулировщика радиоэлектронной аппаратуры.

На рабочем месте размещается весь необходимый для выполнения текущей работы инструмент, детали и оборудование. Бокс - кассы являются удобным дополнением к рабочему столу монтажника и служат для хранения радиодеталей и крепежа. Инструмент располагается по ящикам стола в строгом порядке - по группам его применения. Паяльник устанавливают на подставке. В соответствии с требованиями техники безопасности - электрические паяльники питаются напряжением З6 вольт. Для включения паяльника на рабочем месте устанавливают колодку с несколькими гнездами, к которым подводят напряжение от различных отводов обмотки трансформатора. Подставку для паяльника изготавливают вместе с тремя прямоугольными емкостями, которые предназначены для флюса, припоя и специальных насадок паяльника. На дно коробки кладут плотную бумагу, которые при загрязнении флюса выбрасывают вместе с ним.

3.2 Используемые инструменты и материалы

Производительность монтажных работ зависит от качества инструмента и правильности его выбора, а так же от умения им пользоваться. Различают два вида монтажных работ: монтаж серийной аппаратуры, которая собирается в обычных цехах и монтаж экспериментальных макетов и образцов аппаратуры, собираемой в лаборатории или в специализированых цехах.

При выполнении различных операций электромонтажных и сборочных работ необходим соответствующий инструмент, соответствующий особенностям предстоящих работ.

Для пайки при монтаже радиоэлектронной аппаратуры применяются паяльная станция. Паяльная станция - это целый комплекс сложных устройств, предназначенных для пайки. Обычная комплектация паяльной станции состоит из следующих частей:

- паяльник со сменным наконечником (жалом);

- блок электронной регулировки;

- подставка для паяльника;

- термофен;

- оловоотсос для удаления излишнего припоя;

- очистители жал.

Преимущество паяльной станции перед обычным паяльником заключается в том, что встроенный блок электронной регулировки имеет расширенные возможности по сравнению с обычным паяльником:

- плавная и точная регулировка температуры нагрева жала паяльника;

- защита от перегрузок и статического электричества.

Такие принадлежности, как термофен, подставка для паяльника, отсос для удаления припоя, всевозможные насадки, являются удобным дополнением к паяльной станции и позволяет более грамотно выстраивать рабочий процесс.

Качество пайки напрямую зависит технических параметров станции и конструктивных особенностей паяльника:

- температурой нагрева;

- диапазоном регулировки температуры и точность ее удержания на заданном уровне;

- скоростью разогрева;

- мощностью;

- напряжением питания;

- также потенциалом и сопротивлением заземления;

- весом;

- размером.

В комплект монтажного инструмента входит пара плоскогубцев. Одни длиной 150-170 мм с насечкой на губках и служат для работ, требующих значительных усилий, например для изгибания полос, вытягивания или выпрямления толстых одножильных проводов, удержания мелких деталей при механической обработке и так далее. Другие длиной 100-120 мм с более удлиненными губками без насечки, которые применяются для захвата и поддержки мелких деталей в труднодоступных местах и углублениях, а также для укладки, сгибания как для изолированного и неизолированного провода не повредив изоляцию или поверхность.

Круглогубцы также применяются двух видов. Первые длиной 120 мм, с прочными губками, имеющими насечку на сходящихся поверхностях. Эти круглогубцы применяют при монтаже проводов без изоляции различного диаметра. Ими удобно делать кольца в конце провода для крепёжной гайки. Вторые длиной 40-50 мм с основанием губок равным 6 мм. Ими удобно сгибать проволочные выводы.

Для монтажных работ применяются хирургические пинцеты различного типа: пинцет с широкими губками длиной 145 мм, пинцет с узкими губками 150 мм, пинцет с узкими губками гнутый 150 мм, пинцет с игольчатыми губками 130 мм. Пинцет с острыми кончиками захватный прецизионный предназначен для тонких монтажных работ. Пинцет незаменим во время пайки и просто он прекрасный помощник при монтаже и демонтаже электронных компонентов. Изготовлен из высокопрочной нержавеющей стали, немагнитный, устойчивый к кислотам с матовой обработкой поверхности. Пружинная высокопрочная сталь и антибликовая обеспечивают удобство и комфорт при выполнении любых работ в областях электроники, точной механики и робототехники.

Для монтажных работ применяют боковые и торцевые кусачки длиной 160 мм. Режущие кубки таких кусачек должны быть острыми и плотно сходится. Например, резку провода небольшого сечения лучше всего осуществлять с помощью кусачек со скругленной формой губок, а обрезку выводов запаянных в платы элементов - кусачками с заостренными изогнутыми губками. В зависимости от вида желаемого среза вы можете выбрать один из трех видов режущих кромок. Так, использование инструмента для стандартного среза обеспечивает частичное сохранение нанесенного на поверхность вывода/провода покрытия на самом срезе. Кусачки с губками специальной формы предназначены для выкусывания компонентов с выводами под поверхностный монтаж, а также для обрезки выводов с одновременной их деформацией (изгибом или расплющиванием) для фиксации элементов, устанавливаемых в монтажные отверстия печатных плат перед пайкой.

Для нарезки различного рода ткани или бумаги необходимы ножницы длиной 160 мм и нож длиной 150 мм. Они применяются для нарезки прокладок из бумаги или локоткани.

Так же монтажник или регулировщик не может обойтись без набора отверток в количестве 6 штук каждого вида (щелевых и крестовых) с различной длиной и шириной наконечника. Отвертка должна соответствовать длине и ширине шлица на головке завертываемого винта. Ручка должна быть сделана из изоляционного материала. При работе там, где производимая продукция производится в крупносерийном производстве нельзя обойтись без электрических отверток с различными функциональными возможностями, что существенно облегчает работу и сокращает время.

3.3 Контрольно-измерительная аппаратура

Для регулировочно-настроечных работ используется стендовая, сервисная, стандартная электро- и радиоизмерительная аппаратура.

Стендовая аппаратура включает источники питания, измерительные приборы, устройства коммутации, контроля и сигнализации. Регулировочный стенд, как правило, полностью или частично имитирует работу регулируемого узла, блока в приборе, комплексе.

Сервисная аппаратура - ряд самостоятельных, конструктивно законченных переносных многофункциональных приборов и блоков предназначена для регулировочно-настроечных работ в условиях эксплуатации РЭА.

Стандартную измерительную аппаратуру можно разделить на две группы приборов - электроизмерительные и радиоизмерительные. Электроизмерительные приборы предназначены для измерений на постоянном токе и в области низких частот (20...2500 Гц) (измерений токов, напряжений, электрических мощностей, частот, фазовых сдвигов, сопротивлений, емкостей и других величин, характеризующих режим работы электрических цепей и параметры их элементов). Радиоизмерительные приборы применяются для измерения разнообразных электрических и радиотехнических величин и параметров, как на постоянном токе, так и в широкой полосе низких, высоких и сверхвысоких частот, для исследования и наблюдения характеристик радиоэлектронных устройств, формы сигналов, а также для генерирования сигналов как синусоидальной формы, так и специальной.

Электро- и радиоизмерительные приборы получают свое наименование в соответствии с видом, родом и предельным значением измеряемых величин. Например, приборы для измерения напряжения. В зависимости от предела измерения различают милливольтметры, вольтметры или киловольтметры; универсальный прибор для измерения напряжения, сопротивления и емкости называют тестором (тип Р385).

При выполнении сборочно-монтажных и регулировочных работ необходим стандартный набор контрольно-измерительной аппаратуры и комплект монтажного инструмента, применяют контрольно-измерительную аппаратуру общего применения, так и специальную аппаратуру.

К аппаратуре общего применения относят различные стрелочные и цифровые тестеры, омметры, частотомеры, осциллографы и другие приборы. Они используются для измерения напряжения, тока, частоты, сопротивления, емкости, и так далее, а так же отдельных параметров элементов, модулей, узлов, блоков бытовой радиоэлектронной аппаратуры с заданной погрешностью.

Специализированная аппаратура обычно предназначена для выполнение специальных функций контроля и диагностики одного вида аппаратуры.

Осциллограф является самым универсальным прибором, позволяющий проводить измерение параметров постоянных и переменных напряжений, временных параметров импульсов, частоты и периоды колебаний. При выборе типа осциллографа нужно учесть величину его полосы пропускания и величину входного сопротивления, для того чтобы исключить возможность возникновения погрешностей, вызывающими несоответствием параметров самого осциллографа и параметров исследуемых (наблюдением, записью, измерением) цепей и сигналов.

При ремонте аппарата для терапии постоянным электрическим полем АФ3-1 применялся осциллограф 2-х канальный 30МГц типа GOS-7630FC.

Технические характеристики:

Полоса пропускания 0…30 Гц.

Чувствительность 1 мВ/дел.

ЖК индикатор.

Встроенный 5-разрядный частотомер.

ТВ синхронизация.

Автоустановка коэффициента развертки.

Высокая надежность.

Напряжение питания 115/230В +15% 50/60 Гц.

Размеры, мм: 350Ч150Ч455 мм.

Вес, г: 320.

Тестер полупроводниковых приборов и аналоговых микросхем портативный GUT-7700.

Технические характеристики:

Тестовое напряжение ±5В.

Проверка работоспособности ненагруженных элементов.

Автономное питание 9В.

Удобный и простой интерфейс управления (5 функциональных клавиш, 1-строчный дисплей, мнемосхема на лицевой панели).

Автоматическое выключение питания.

Компактный.

Мультиметр M890D - компактный, износостойкий, карманный, предназначен для контроля постоянного и переменного напряжения, постоянного тока, сопротивления, емкости, проверки диодов и транзисторов.

Двойное интегрирование с автоматической коррекцией нуля, автоматическим определением полярности и индексацией перегрузки. Защита от перегрузок обеспечена до указанных пределов.

Наиболее удобен для использования в полевых условиях, лаборатории, мастерских и домашнем хозяйстве.

Технические характеристики:

Выбор пределов измерений: ручной.

Тип индикатора: цифровой.

Количество разрядов индикатора: 3 1/2.

Диапазоны измерения постоянного напряжения: 200мВ-2-20-200-1000В.

Диапазоны измерения переменного напряжения: 2-20-200-700В.

Диапазоны измерения постоянного тока: 2-20-200мА-20А.

Диапазоны измерения переменного тока: 20-200мА-20А.

Диапазоны измерения сопротивления: 200 Ом-2-20-200кОм-2-20-200Мом.

Диапазоны измерения емкости: 2-20-200нФ-2-20мкФ.

Тест диодов и транзисторов.

Прозвонка цепей на проводимость.

Автоматическое отключение.

Размеры, мм: 175Х88Х40.

Вес, г: 320.

3.2 Пайка, припой и флюсы, требования к пайке

Одним из основных элементов электромонтажных и радиомонтажных работ является пайка. Качество монтажа во многом определяется правильным выбором необходимых припоев и флюсов, применяемых при пайке.

Пайка - технологическая операция, применяемая для получения неразъёмного соединения деталей из различных материалов путём введения между этими деталями расплавленного материала (припоя), имеющего более низкую температуру плавления, чем материал (материалы) соединяемых деталей.

Пайка монтажных соединений должна обеспечивать надежность электрического контакта и необходимую механическую прочность. Место должно быть прогрето паяльником.

К припоям предъявляются следующие требования: высокая механическая прочность припоев в условиях нормальных, высоких и низких температур, хорошие электропроводность и теплопроводность, герметичность, стойкость против коррозии, жидкотекучесть при температуре пайки, хорошее смачивание основного металла, определенные для данного припоя температура плавления и величина температурного интервала кристаллизации. В зависимости от температуры плавления и прочности применяемых припоев различают пайку мягкими припоями (мягкую) и пайку твердыми припоями (твердую).

При пайке мягкими припоями используют припои с температурами плавления ниже 400? С, обеспечивающие получение паяных швов с пределами прочности до 10 кГ/мм².

Применяют следующие мягкие припои: оловянно-свинцовые, малооловянистые, легкоплавкие и специальные.

Припои оловянно-свинцовые (ПОС), имеющие температуру плавления = 183 ч 265°С, представляют собой сплавы олова и свинца с добавкой 1,5-2,5% сурьмы и обозначаются ПОС-40, ПОС-61, ПОС-90.

Специальные припои используют для пайки материалов, не поддающихся качественной пайке стандартными припоями, причем чаще всего их используют для пайки алюминия. Для пайки алюминия и его сплавов применяют специальные припои на оловянной основе, которые содержат цинк, кадмий и иногда алюминий, а также чистое олово (содержание олова 99,92%), причем лучшими являются оловянно-цинковые, оловянно-кадмиевые и кадмиево-цинковые сплавы (t_пл = 197 ч 310° С), так как цинк и кадмий (особенно цинк) хорошо диффундируют в алюминии. Мягкие припои поставляются в виде чушек, прутков, проволоки, ленты, а также трубок из оловянно-свинцового сплава, заполненных канифолевым флюсом. Применение трубчатых припоев значительно упрощает процесс паяльных работ и способствует его механизации. При пайке мягкими припоями флюсы, как правило, необходимы.

При пайке твердыми припоями применяют припои с температурами плавления выше 400° С: медные (t_пл= 1083° С), медно-цинковые (t_пл, = 845 ч 900° С), меднофосфористые (t_пл = 700 ч 830° С), серебряные (t_пл = 635 ч 870° С) и др.

Припой оловянно-свинцового с добавление легирующих примесей для предания припою заданных свойств. Наибольшее распространение получили припой ПОС-40; ПОС-61; ПОС-90. ПОС - припой оловянно-свинцовый; 40,61,90 - процент содержания олова, а все остальные проценты содержания свинца.

При выборе типа припоя необходимо учитывать его особенности и применять в зависимости от назначения спаиваемых деталей. При пайке деталей, не допускающих перегрева, используются припои, имеющие низкую температуру плавления.

Пайка осуществляется с помощью универсального припоя С393. С393 - трубчатый припой, представляющий собой пустотелую трубку небольшого диаметра, изготовленную из сплава и заполненную флюсом.

Основными преимуществами трубчатых припоев являются:

- возможность наложения припоя и флюса на место пайки за один прием;

- улучшение качества пайки;

- резкое увеличение производительности труда на монтажных операциях, а также облегчение пайки в труднодоступных местах;

- существенное уменьшение потерь припоя и флюса, которые при работе кусковым или проволочным припоем и отдельно флюсом весьма значительны (около 20% припоя и 50% флюса);

- обеспечение подачи к месту пайки надлежащего количества флюса, дозировка которого определяется конструкцией и типом припоя;

- возможность плавления припоя в момент, когда флюс уже подогрет и находится в более активном состоянии;

- исключение возможности случайного загрязнения флюса.

Диаметр трубчатого припоя определяется характером паяемых соединений. Наиболее популярные диаметры припоев 0,5мм, 0,8мм, 1мм и 1,6мм.

Применение трубчатых припоев, содержащих флюс, не требующий отмывки, решает проблему необходимости удалять остатки жидких флюсов после пайки, так как все остатки флюса в трубчатом припое дезактивируются. При использовании жидких флюсов существует опасность, что какая-то часть, не подвергнувшаяся термообработке, останется активной на поверхности печатного узла. Использование трубчатых припоев позволяет увеличить производительность ручной пайки и в какой-то мере повторяемость результата.

Рисунок 3.2 - Трубчатый припой в разрезе

Одним из основных преимуществ трубчатых припоев является большое количество каналов флюса (до 5) в прутке припоя. Увеличенное количество каналов флюса обеспечивает равномерное распределение флюса без пропусков по длине прутка, что предотвращает возможность пайки «всухую», без флюса, как в случае с одноканальными припоями.

Флюс - это вещество или смесь предназначенные для удаления или растворения жиров и оксидов с поверхностью спаиваемых деталей. Температура плавления флюса должна быть ниже температуры плавления припоя. Флюсы делятся на активные, кислотные и бескислотные, активированные и антикоррозийные. При радиомонтажных работах в основном используются кусковую канифоль марки «А» и «Б» или жидкий ФКСп 30%-й спиртовой раствор канифоли.

От качества флюса во многом зависит хорошее смачивание припоем мест спайки и образование прочных швов. При температуре паяния флюс должен плавиться и растекаться равномерным слоем, в момент же пайки он должен всплывать на внешнюю поверхность припоя. Температура плавления флюса должна быть несколько ниже температуры плавления применяемого припоя. Наибольшие распространение получил флюс ФКСп. ФКСп - флюс канифольно-спиртовой: 30% - канифоль, 68% - этиловый спирт, 2% - ацетилсалициловая кислота.

Флюсы должны удовлетворять следующим основным требованиям:

- температура плавления флюса и его удельный вес должны быть ниже температуры плавления и удельного веса припоя.

- флюс должен полностью расплавляться и иметь хорошую жидкотекучесть при температуре пайки, но в то же время не должен быть слишком текучим, чтобы не «уходить» от места пайки.

- флюс должен своевременно и полностью растворять окислы основного металла, причем флюс должен действовать при температуре на несколько градусов ниже температуры плавления припоя.

- флюс не должен образовывать соединений с основным металлом и припоем, а также поглощаться ими.

- флюс должен равномерным слоем покрывать поверхность основного металла у места пайки, предохраняя его от окисления в продолжение всего процесса пайки. Однако для того, чтобы припой мог сплошным слоем покрывать поверхность основного металла, необходимо, чтобы адгезия флюса к основному металлу (т. е. силы сцепления между флюсом и основным металлом) была слабее, чем адгезия припоя (т. е. силы сцепления между припоем и основным металлом).

- флюс не должен испаряться и выгорать при температуре пайки, а продукты его разложения и окислы должны вытесняться припоем, легко удаляться после пайки и не вызывать коррозии.

К основным дефектам паяных соединений относятся: холодная пайка, непропаи вследствие плохого смачивания паяемого металла припоем, флюсовые и шлаковые включения в шве, газовые пузыри (свищи), пористость, разъедание поверхности паяемого металла припоем (подрезы), образование «каркаса», сохраняющего форму использованного припоя

Причиной непропая и холодной пайки может явиться различный или недостаточный нагрев паяемых элементов, недостаточное количестве использованного припоя или флюса, плохая подготовка поверхностей перед пайкой.

Газовые пузыри при удовлетворительном смачивании паяемых поверхностей припоем являются результатом разложения флюса или взаимодействия применяемых газовых сред с припоем или паяемыми металлами. Пузырьки газов не успевают выйти из припоя и остаются в нем при затвердении. Причиной возникновения этих дефектов может явиться также перегрев флюса или припоя и кипение их с выделением легко испаряющих компонентов.



4. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА

4.1 Требования техники безопасности

При работе с бытовой радиоэлектронной аппаратурой следует пользоваться инструментами с изолированными ручками. Измерительные приборы подключают к ремонтированной аппаратуре только после отключение от сети питающего напряжения. Запрещается любая пайка монтажа аппаратуры, находящегося под напряжением. Запрещается заниматься ремонтом в неспециализированных местах в сырых помещениях, в помещениях, не оборудованных заземлением, определенной степенью освещенности.

Во время пайки а также при налаживании и ремонте нужно строго соблюдать правила техники безопасности и следить за исправностью инструмента измерительных приборов, шнуров питания, соединяющих паяльник и различные радиоэлектронные устройства с электрической сетью. Любая небрежность или неосторожность могут стать причиной самых различных несчастных случаев: ожогов, поражений электрическим током, ушибов, порезов и отравлений.

Основные правила по технике безопасности при конструкторских и радиомонтажных работ, связанных с ремонтом налаживанием, предусматривают выполнение следующих требований:

- рабочее место необходимо содержать в порядке. На нем должны находится лишь те приборы, инструменты и приспособления, которые требуются для выполнения данной работы. Инструмент всегда должен быть в исправном состоянии. Расположить светильник так, чтобы при выполнении работы не была видна нить накаливания, и не ослепляло глаза. При откусывании излишков выводов надо быть осторожным, чтобы не навредить себе и остальным.

- пайку радиоэлементов надо производить исправным паяльником у которого не пробита изоляция и отсутствует контакт между нагревательным элементом и металлическим корпусом или жалом. Металлический инструмент (пинцет, кусачки, плоскогубцы) должны иметь изолированные ручки. Во время пайки следует остерегаться ожогов, особенно в случае, если спаиваемые детали обладают пружинящими свойствами. Невнимательность может привести к разбрызгиванию горячего припоя и попаданию его на лицо и в глаза. В процесс пайки выделяются вредные для здоровья пары олова и свинца. Об этом нужно помнить и не наклоняться низко над местом пайки, а также стараться не вдыхать испарения. В помещении, где производится пайка, должна быть хорошая вентиляция. После окончания пайки обязательно вымыть руки теплой водой с мылом.

- при проведение ремонта наладки радиотехнических устройств, находящихся под напряжением, нельзя прикасаться руками к оголенным токоведущим элементам или проводам. Монтаж и ремонт проводится только при обесточенной аппаратуре. Необходимо следить за исправностью предохранителей.

- перед началом работы следует внимательно осмотреть рабочее место и привести его в порядок, для чего:

- убрать все лишние и мешающие работе предметы;

- проверить наличие инструментов;

- требующиеся инструменты, приспособления, детали и материал расположить в удобном и безопасном порядке, придерживаясь следующего принципа: то, что берется левой рукой, должно находиться слева, а то, что правой, - справа;

- подготовить индивидуальные средства защиты и проверить их исправность;

- установить сиденье в положение, удобное для работы, чтобы при выполнении рабочих операций не приходилось делать лишних движений руками и корпусом тела.

Во время работы необходимо: соблюдать тишину; не покидать рабочее место без необходимость; выполнять работу в соответствии в технологической картой. Запрещается проверять на ощупь наличия напряжения и нагрева токоведущих частей аппаратуры; применять провода с повреждённой изоляцией; оставлять без наблюдения приборы находящихся под напряжением. После окончания работы необходимо отключить питание и привести в порядок рабочее место.

4.2 Требования электробезопасности

Под электробезопасностью понимается система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.

При поражении электрическим током происходят следующие нарушения:

- нагрев кожи, тканей или кровеносных сосудов (термическое действие);

- разрыв тканей (механическое действие);

- разложение крови, изменение ее химического состава, электролиз (химическое действие);

- непроизвольное сокращение мышц, паралич дыхания или сердца (биологическое действие).

Возможны следующие виды поражения электрическим током: ожоги, электрометаллизация кожи, электрические знаки, электроофтальмия, электрические удары, механические повреждения.

Электрические ожоги возникают при термическом действии электрического тока, наиболее опасными из них являются ожоги, появляющиеся в результате воздействия электрической дуги, так как ее температура может превышать 3000 С.

При электрометаллизации кожи происходит проникновение в кожу под действием электрического тока мельчайших частиц металла, в результате чего кожа становится электропроводной, т. е. сопротивление ее резко падает.

Электрические знаки представляют собой пятна серого или бледно-желтого цвета, возникающие при плотном контакте с токоведущей частью (по которой в рабочем состоянии протекает электрический ток). Природа электрических знаков еще недостаточно изучена.

При электроофтальмии происходит поражение наружных оболочек глаз вследствие воздействия ультрафиолетового излучения электрической дуги.

Электрические удары - это общее поражение организма человека, характеризующееся судорожными сокращениями мышц, нарушением нервной и сердечнососудистой систем. Нередко электрические удары приводят к смертельному исходу.

Механические повреждения (разрывы тканей, переломы) происходят при судорожном сокращении мышц, а также в результате падений при воздействии электрического тока.

Характер поражения электрическим током и его последствия зависят от напряжения, силы и рода тока, пути его прохождения, длительности воздействия, индивидуальных физиологических особенностей человека и его состояния в момент поражения.

В основном характер поражения определяют сила и род тока. Установлено, что переменный ток более опасен для человека, чем постоянный. Это связано со сложными биологическими процессами, происходящими в клетках организма человека. С увеличением частоты тока опасность поражения уменьшается. При частоте порядка нескольких сотен килогерц электрические удары не наблюдаются.

В зависимости от силы тока с учетом его воздействия на организм различают ощутимые, не отпускающие и фибрилляционные токи.

Ощутимые токи вызывают при прохождении через организм заметные раздражения. Человек начинает ощущать воздействие переменного тока (50 Гц) при значениях его от 0,5 до 1,5 мА и постоянного тока -- от 5 до 7 мА. В пределах этих значений наблюдаются легкое дрожание пальцев, покалывание, нагревание кожи (при постоянном токе). Такие токи называют пороговыми ощутимыми токами.

Не отпускающие токи вызывают судорожное сокращение мышц конечностей. Наименьшее значение тока, при котором человек не может самостоятельно оторвать руки от токоведущих частей, называется пороговым не отпускающим током. Для переменного тока это значение лежит в пределах от 10 до 15 мА, для постоянного тока - от 50 до 80 мА. При дальнейшем увеличении начинается поражение сердечнососудистой системы, затрудняется, а затем останавливается дыхание, изменяется работа сердца.

Фибрилляционные токи вызывают фибрилляцию сердца, т. е. трепетание или аритмичное сокращение и расслабление сердечной мышцы. В результате фибрилляции кровь из сердца не поступает в жизненно важные органы, в первую очередь нарушается кровоснабжение мозга. Человеческий мозг, лишенный кровоснабжения, может жить в течение 5 ... 8 мин, а затем погибает, поэтому очень важно быстро и своевременно оказать первую помощь пострадавшему. Значения фибрилляционных токов колеблются от 80 до 5000 мА.

Для человека является опасным ток больше 10 мА, при котором, однако, он все еще может освободиться от токоведущих частей, при 50 мА происходит тяжелое поражение организма, а при 100 мА и воздействии более 1... 3 с. наступает летальный исход. Переменный ток с частотой 50...1000 Гц для человека опаснее, чем постоянный ток, однако при напряжении свыше 300 В опасность поражения постоянным током резко возрастает.

Характер поражения электрическим током в зависимости от его силы и рода приведен в таблице 4.1.



Таблица 4.1 - Характер поражения в зависимости от силы и рода электрического тока

l, мА	Переменный ток с частотой 50 Гц	Постоянный ток
0,6…1,5	Легкое дрожания пальцев рук	Не ощущается
5…7	Судороги в руках	Нагревании кожи
8…10	Руки трудно, но еще можно оторвать от электродов; сильные боли в кистях и предплечиях	Усиление нагревание кожи
20…25	Руки парализуются, оторвать их от электродов невозможно, дыхание затруднено	Незначительное сокращение мышц
50…80	Остановка дыхания. Начало фибрилляции сердца	Сильное нагревание; сокращение мышц рук; затруднённое дыхание
90…100	Остановка дыхания и сердечной деятельности (при длительности воздействия более 3с), летальный исход	Остановка дыхания

Характер поражения зависит также от пути прохождения тока. Наибольшую опасность представляет прохождение тока через головной и спинной мозг, сердце и легкие.

Появление электротравм вызывают:

- прикосновение человека одновременно к двум фазам переменного тока или к двум полюсам постоянного тока;

- прикосновение не изолированного от земли человека к неизолированным токопроводящим частям, находящимся под напряжением (к одной фазе);

- приближение на опасные расстояния к неизолированным токопроводящим частям, находящимся под напряжением;

- прикосновение к оболочке (корпусу) электрооборудования, оказавшейся под напряжением;

- попадание под напряжение в зоне растекания тока;

- попадание под напряжение при освобождении человека, пораженного током;

- воздействие атмосферного электричества при грозовых разрядах и статического электричества или электрической дуги.

По степени опасности поражения током помещения, в которых расположены электроустановки, разделяют на три категории:

- без повышенной опасности (отсутствие условий, создающих повышенную или особую опасность);

- с повышенной опасностью (наличие одного из следующих условий: сырости; проводящей пыли; токопроводящих полов -- металлических, земляных, кирпичных; высокой температуры; возможности одновременного прикосновения к металлическим частям, имеющим соединение с землей, и металлическим деталям, % корпусам электрооборудования, которые могут оказаться под напряжением при повреждении изоляции);

- особо опасные (при наличии одного из следующих условий: особой: сырости, химически активной среды, загазованности, одновременно двух или более условий повышенной опасности).

Для предотвращения поражения электрическим током необходимо строго соблюдать следующие правила безопасности труда.

Электрические провода, подводящие питание к рабочему: месту электромонтажника, должны быть надежно заизолированы и защищены от механических повреждений.

Необходимо регулярно следить за исправностью электрических шнуров приборов и сетевых розеток.

При выполнении работ необходимо пользоваться специальным, электротехническим инструментом с изолированными ручками. Электроинструмент при эксплуатации должен быстро включаться и отключаться (но не самопроизвольно) от электрической сети, быть безопасным в работе и не иметь токоведущих частей, доступных для случайного прикосновения. Напряжение электроинструмента не должно превышать 220В в помещениях без повышенной опасности и 42 В -- в помещении с повышенной опасностью, а также вне помещений. Перед выдачей электроинструмента необходимо проверить исправность заземляющего провода и убедиться в отсутствии замыкания на корпус. Перед началом работы следует проверить состояние привода инструмента и исправность заземления.

Напряжение паяльников и ламп для местного освещения должно быть не выше 42 В, а в особо опасных помещениях -- не более 12 В.

Контактные соединения для подключения электроинструмента и переносных электросветильников не должны иметь токоведущие части, доступные для прикосновения, кроме того, у них должен быть дополнительный заземляющий контакт.

Корпус и обмотка низкого напряжения переносного трансформатора должны быть заземлены. Перед каждым включением трансформатор и его арматура должны тщательно осматриваться.

При монтаже электросхем запрещается: проверять на ощупь наличие напряжения и нагрев токоведущих частей схемы; применять для соединения провода с поврежденной изоляцией; производить пайку и установку деталей в оборудовании, находящемся под напряжением; измерять напряжения и токи переносными приборами с неизолированными проводами и щупами; заменять предохранители во включенном оборудовании.

Запрещается работать на установках высокого напряжения без защитных средств.

Наладка РЭА должна производиться только на специально оборудованном рабочем месте. В процессе наладки разрешается присоединять измерительный прибор к контрольным точкам без снятия напряжения, для чего проводом со штекерным наконечником прикасаются к контрольной точке, при этом другой провод от прибора предварительно должен быть подсоединен к металлическому заземленному корпусу налаживаемого оборудования.

Все проводимые работы должны только в часы, предписанные расписанием в соответствии с графиком работ. Рабочий несет ответственность и должен бережно обращаться с приборами и оборудованием

4.3 Требование пожарной безопасности

Требования, предъявляемые к пожара- взрывобезопасности, регламентируются государственными стандартами, строительными нормами и межотраслевыми противопожарными правилами.

Основные меры предотвращения пожаров и взрывов включают в себя: ограничение количества горючих веществ, максимально возможное применение негорючих веществ; устранение возможных источников зажигания (электрических искр, нагрева оболочек оборудования); ограничение распространения пожара с использованием строительно-планировочных средств (устройство противопожарных преград внутри помещений и разрывов между зданиями, монтаж противодымной защиты); организацию пожарной охраны, применение средств пожаротушения и устройств пожарной сигнализации.

Кроме того, необходимо постоянно следить за исправностью электрооборудования. Электроустановки и контрольно-измерительная аппаратура должны иметь плавкие предохранители и автоматические выключатели. После окончания работы все электрохозяйство должно быть обесточено. По условиям пожаробезопасности следует тщательно контролировать сопротивление изоляции электроцепей. Электропроводка и общеобменная вентиляция в помещении для работ с легковоспламеняющимися веществами и клеями должны выполняться с учетом взрывобезопасности.

Максимально допустимое для хранения на рабочем месте количество растворителей, применяющихся для промывки и обезжиривания деталей аппаратуры и содержащих горючие вещества, указывается в инструкции, утвержденной по предприятию. Это количество ограничивается суточной потребностью цеха, определяемой технологическим отделом и согласованной с органами пожарного надзора.

Легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) необходимо хранить в посуде из неискрообразующего материала с герметичными крышками, исключающей опрокидывание. Посуда должна иметь надпись с четким названием жидкости, а также пометку «Огнеопасно». Во избежание самовозгорания или взрыва не допускается совместное хранение ацетона, эфиров и других летучих растворителей с хромовым ангидридом, азотной кислотой и прочими окислителями.

В связи с тем что при электромонтажных работах (пайке и облуживании горячим припоем, обжигании концов монтажных проводов) применяются ЛВЖ (этиловый спирт, скипидар), электро- монтажные участки являются. пожароопасными. Для предотвращения пожара подставки для электропаяльников должны быть изготовлены из негорючего материала.

Основным видом пожарной опасности является загорание от плохого состояния электрохозяйства и паяльника. Для обеспечения безопасности не следует использовать всякого рода временные соединения. В месте прохождения проводов не должно быть какого-либо мусора или легковоспламеняющихся материалов. По окончании работ вилки приборов, включенные в штепсельные розетки, должны быть вынуты, а рубильники выключены. Также должны быть отключены провода от аккумулятора и батарей. Последние должны быть расположены так, чтобы исключить попадание металлических частей на зажимы батареи. Крышки аккумуляторов должны быть закрыты. Паяльник должен находиться на металлической подставке, отключен и полностью остужен после окончания работы.

На случай пожара в цехах должны быть предусмотрены средства тушения (огнетушители, пожарный инструмент, инвентарь) и пожарная сигнализация.

Рабочий должен знать места расположения огнетушителей и других противопожарных средств, а так же уметь ими пользоваться. При возгорании проводов необходимо их, прежде всего, обесточить, после чего производить тушение. Никогда нельзя пользоваться нестандартными предохранителями. Запрещается вешать одежду и другие предметы на выключатели, рубильники, обертывать электролампы бумагой и другими легко воспламеняющимися материалами.

В случае начавшегося возгорания, рабочий, заметивший огонь, должен принять меры к его ликвидации, одновременно вызвав пожарную часть. Когда потушить огонь своими силами не представляется возможным, рабочие должны покинуть помещение, через входы и выходы, в том числе и аварийные. Каждый работник должен знать порядок вызова местной и городской пожарной команды.

4.4 Требования к охране окружающей среды

Модернизируемый аппарат для терапии постоянным электрическим полем не является источником экологического загрязнения и не содержит токсичных и радиоактивных веществ, поэтому они, с экологической точки зрения, являются абсолютно безопасными.



5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

5.1 Расчет полной себестоимости аппарата для терапии постоянным электрическим полем АФ - 3 - 1

Исходные данные для расчета приведены в таблице 5.1

Таблица 5.1 - Исходные данные

Показатель	Единица измерения	Значение показателя
Дополнительная заработная плата	%	10
Отчисления на социальное страхование		30
Общепроизводственные расходы		80
Общехозяйственные расходы		75
Коммерческие расходы		3
Транспортные расходы		10
Премия		30
Рентабельность		25
Цена за 1 кг припоя	руб.	1400

Расчет нормы расхода припоя производится по формуле (5.1)

Q_пр =( 0,057/100) Ч n, (5.1)

где Q_пр - норма расхода припоя, кг;

n - количество паек.

До модернизации: Q_пр = ( 0,057/100) Ч 21= 0,012 кг.

После модернизации: Q_пр = ( 0,057/100) Ч 16= 0,009 кг.

Расчет стоимости припоя производится по формуле (5.2)

М_пр = Ц_пр Ч Q_пр, (5,2)

где М_пр - стоимость припоя, руб.;

Ц_пр - цена за 1 кг припоя, руб.

Q_пр - норма расхода припоя, кг.

До модернизации: М_пр = 1400 Ч 0,012 = 16,8 руб.

После модернизации: М_пр = 1400 Ч 0,009 = 12,6 руб.

Расчет стоимости комплектующих деталей приведен в таблице 5.2, 5.3

Таблица 5.2 - Расчет стоимости комплектующих деталей до модернизации

Наименование комплектующих	Обозначение и тип	Единица измерения	Норма расхода	Цена за единицу,руб	Стоимость, руб
Резистор	СП5-2-15 кОм+15%	шт	1	1,5	1,5
Резистор	С1-4-0.125- 1.8 кОм+10%	шт	6	0,7	4,2
Конденсатор	К10-19-25В-100мкФ+10%	шт	1	0,8	0,8
Транзистор	КТ604А	шт	2	1,2	2,4
Итого	8,9
Транспортные расходы	0,89
Итого с транспортными расходами	9,79

Таблица 5.3 - Расчет стоимости комплектующих деталей после модернизации

Наименование комплектующих	Обозначение и тип	Единица измерения	Норма расхода	Цена за единицу,руб	Стоимость, руб
Резистор	С1-4-0.125- 1.8 кОм+10%	шт	1	0,7	0,7
Конденсатор	К10-19-25В-100мкФ+10%	шт	1	0,8	0,8
Интегральная микросхема	К155ЛА3	шт	1	5	5
Итого	6,5
Транспортные расходы	0,65
Итого с транспортными расходами	7,15

Расчет заработной платы радиомонтажника производится по формуле (5.4)

ЗП_осн =(Т_ст Ч t_шт Ч К_пр) /60, (5.3)

где ЗП_осн - заработная плата, руб.;

Т_ст - часовая тарифная ставка, руб.;

t_шт - трудоемкость операции, мин.;

К_пр - коэффициент премии.

Данные для расчета заработной платы приведены в таблице 5.3

Таблица 5.4 Расчет основной заработной платы радиомонтажника

Наименование операции	Разряд работы	Трудоемкость, мин	Часовая тарифная ставка, руб	Коэффициент премии	Основная заработная плата, руб
Формовка элементов	3	5	60,8	1,3	6,6
Лужение выводов		3			3,96
Установка на печатную плату		3			3,96
Пайка		5			6,6
Межоперационный контроль		5			6,6
Итого	3	21	60,8	1,3	27,72

Расчет дополнительной заработной платы производится по формуле ( 5.4)

ЗП_доп = 10 Ч ЗП_осн З/100, (5.4)

где ЗП_доп - дополнительная заработная плата, руб.;

ЗП_осн - основная заработная плата, руб.

До модернизации: ЗП_доп = (10 Ч 27,72)/100= 2,77 руб.

После модернизации: ЗП_доп = (10 Ч 27,72)/100= 2,77 руб.

Расчет отчислений на социальные нужды производится по формуле (5.5)

ОСС = 30 Ч (ЗП_осн + ЗП_доп)/100, (5.5)

где ОСС - отчисления на социальные нужды, руб.

До модернизации: ОСС = 30 Ч (27,72 + 2,77)/100 = 9,15 руб.

После модернизации: ОСС = 30 Ч (27,72 + 2,77)/100 = 9,15 руб.

Расчет общепроизводственных расходов производится по формуле (5.6)

ОПР = %ОПР Ч ЗП_осн /100, (5.6)

где ОПР - общепроизводственные расходы, руб.;

%ОПР - общепроизводственные расходы, %.

До модернизации: ОПР = (80 Ч 27,72)/100 = 22,18 руб.

После модернизации: ОПР = (80 Ч 27,72)/100 = 22,18 руб.

Расчет общехозяйственных расходов производится по формуле (5.7)

ОХР = %ОХР Ч ЗП_осн /100 , (5.7)

где ОХР - общехозяйственные расходы, руб.;

%ОХР - общехозяйственные расходы, %.

До модернизации: ОХР = (75 Ч 27,72)/100 = 20,8 руб.

После модернизации: ОХР = (75 Ч 27,72)/100 = 20,8 руб.

Расчет производственной себестоимости производится по формуле (5.8)

С_пр = М + КИ + ЗП_осн + ЗП_доп + ОСС + ОПР + ОХР, (5.8)

где С_пр - производственная себестоимость, руб.;

М - стоимость материалов, руб.;

КИ - стоимость комплектующих изделий, руб.;

ЗП_осн - основная зарплата производственных рабочих, руб.;

ЗП_доп - дополнительная зарплата производственных рабочих. руб.;

ОСС - отчисления на социальное страхование, руб.;

...