Основные технические данные
Тангенс угла потерь: К10-17А Н90 0,035;
К10-17 В М1500, М47 0,0015.
Сопротивление изоляции, МОм: К10-17А Н90 1000;
К10-17 В М1500, М47 10000.
Постоянная времени, МОм•мкФ: К10-17А Н90 75;
К10-17А М1500, М47 250.
Срок сохраняемости, лет 12.
Допускаемая реактивная мощность, ВАР: К10-17А Н90 0,06...2;
К10-17А М1500, М47 1...40.
Конденсатор К50-35
Конденсатор типа К53-4А электролитические, предназначены для работы в цепях постоянного и пульсирующего тока. Конструктивно выполнены в цилиндрическом герметизированном корпусе.
Допустимые воздействующие факторы при эксплуатации:
Температура окружающей среды,°С
- верхнее значение +85;
- нижнее значение -60.
Относительная влажность воздуха, %, не более,
при температуре +25°С 98.
Пониженное атмосферное давление, Па (мм рт. ст.) 0,00013 (10-6).
Основные технические данные
Тангенс угла потерь: 15...20.
Ток утечки, мкА: 5...50.
Срок сохраняемости, лет 12.
Резистор С2-23
Резисторы типа С2-23 с металлоэлектрическим проводящим слоем предназначены для работы в цепях постоянного, переменного и импульсного тока в качестве элементов навесного монтажа. Относятся к неизолированным резисторам.
Уровень собственных шумов, мкВ/В, не более 1,5.
Условия эксплуатации резисторов:
Температура окружающей среды,°С
- верхнее значение +75;
- нижнее значение -60.
Относительная влажность окружающего воздуха при температуре
40 °С, % 98.
Пониженное атмосферное давление, Па (мм рт.ст.) 0,00013 (10-6).
Вибрация:
- ускорение, м/c2, (g) 147(15);
- диапазон частот, Гц 5...600.
Удары:
- ускорение, (g), не более 150;
- количество 4000.
Линейные нагрузки:
- с ускорением, (g), не более 200;
Минимальная наработка на отказ, ч 40000.
Микросхемы К176ИЕ4
Микросхемы ТТ логика. Работают при напряжении питания Uпит=9В±10%. Имеют улучшенные электрические параметры: значительно снижен входной ток низкого уровня I0вх, увеличено пороговое входное напряжение до 1,5В и оно зафиксировано.
Микросхема К176ТМ2
Микросхема представляет собой двойной RS-тригер. Электрические характеристики приведены в таблице 3.1.
Микросхема К561ТЛ1
Микросхема представляет сабой электронный ключ. Электрические характеристики приведены в таблице 3.2.
Эксплуатационные характеристики микросхем. Таблица 3.1.
| интервал рабочих температур, °С | относительная влажность воздуха 98% при температуре, °С | вибрация | многократные удары с ускорением, g | линейная нагрузка с ускорением, g | |
| Диапазон частот, Гц | ускоре-ние, g | ||||
| -45...+85 | 1...2000 | ||||
| -30...+70 | 1...600 | ||||
| -45...+75 | 1...600 |
Электрические характеристики микросхем. Таблица 3.2.
| Тип Микросхемы | U0вых, не>, В | U1вых, не <, B | I0вх, не>, мА | I1вх, не>, мА | I1пот, не>, мА | t1,0зд.р, не>, нс | t0,1зд, не>, нс |
| К176ИЕ4 | 0,5 | 2,7 | -0,4 | 0,02 | |||
| К176ТМ2 | 0,4 | 2,5 | -0,2 | 0,02 | |||
| К561ТЛ1 | 0,48 | 2,9 | -0,36 | 0,02 |
Диод КД503А
Полупроводниковый КД503А предназначен для работы в аппаратуре широкого применения. Выпускается в корпусном варианте.
Электрические характеристики:
Прямое напряжение на переходе при температуре окружающей
среды от +25 до +125 °С и Iпр=100 мА, В 1.
Максимальный обратный ток при:
- температуре корпуса от -60 до +25°С, мкА 1;
- температуре корпуса +125°С, мкА 200.
Максимальное обратное напряжение, В 30.
Ток прямой средний при температуре окружающей среды
от - 60 до +50 °С, мА 50.
Ток импульсный при длительности импульса не более 10 мкс, мА 1000.
Эксплуатационные характеристики:
Температура окружающей среды, °С:
- верхнее значение +125;
- нижнее значение -60.
Относительная влажность воздуха при температуре +40°С, % 98.
Стабилитрон Д814Г
Полупроводниковый Д814Г предназначен для работы в аппаратуре широкого применения. Выпускается в корпусном варианте.
Электрические характеристики:
Прямое напряжение на переходе при температуре окружающей
среды от +25 до +125 °С и Iпр=50 мА, В 1.
Максимальный обратный ток при:
- температуре тела от -60 до +25°С, мкА 1;
- температуре тела +125°С, мкА 100.
Максимальное обратное напряжение, В 30.
Ток прямой средний при температуре окружающей среды
от - 60 до +50 °С, мА 50.
Ток импульсный при длительности импульса не более 10 мкс, мА 500.
Эксплуатационные характеристики:
Температура окружающей среды, °С:
- верхнее значение +125;
- нижнее значение -60.
Относительная влажность воздуха при температуре +40°С, % 98.
Транзисторы КТ315
Граничная частота при Vкб =5В, Iэ =10мА не менее 300МГц
Постоянное напряжение Vкэ при Rэб <3кОм 15В
Постоянный ток коллектора 30мА
Температура окружающей среды от 213 до 398К
Рассеиваемая мощность при Т =213...338К, р <665Па 150мВт
при Т =398К 60мВт
Транзисторы КТ361
Граничная частота при Vкб =5В, Iэ =10мА не менее 300МГц
Постоянное напряжение Vкэ при Rэб <3кОм 15В
Постоянный ток коллектора 30мА
Температура окружающей среды от 213 до 398К
Рассеиваемая мощность при Т =213...338К, р <665Па 150мВт
при Т =398К 60мВт
3.2 Выбор унифицированных узлов и установочных изделий
Выбор унифицированных узлов и установочных изделий проводим на основании одного из требований технического задания к уровню унификации и стандартизации. На основании вышесказанного основное предпочтение отдается стандартизированным изделиям крепежа - практически все крепежные изделия стандартны.
Устанавливается индикаторный газоразрядный модуль является заимствованной - покупной единицей, не нуждающейся в какой-либо доработке.
3.3 Выбор материалов
Выбор материалов разрабатываемой конструкции проводим согласно требований, изложенных в техническом задании. Материалы конструкции должны обладать следующими свойствами:
- иметь малую стоимость;
- легко обрабатываться и быть легкими;
- обладать достаточными прочностью и жесткостью;
- внешний вид материалов корпуса, лицевой и задней панелей должны отвечать требованиям технической эстетики;
- сохранять физико-химические свойства в процессе эксплуатации.
Применение унифицированных материалов в конструкции, ограничение номенклатуры применяемых деталей позволяет уменьшить себестоимость разрабатываемого изделия, улучшить производственную и эксплуатационную технологичность. Изготовление деталей конструкции типовыми технологическими процессами также позволяет снизить затраты при серийном выпуске изделий в промышленности.
При изготовлении элементов несущих конструкций широко применяются алюминиевые сплавы, в частности сплав алюминия с магнием АМг. Магний сильно повышает прочность сплавов. До 12-14% магния пластичность изменяется мало. Сплавы АМг добавочно легируют марганцем, который упрочняет сплав. Данный материал легко обрабатывается давлением (штамповка, гибка и т.д.), хорошо сваривается и обладает высокой коррозионной стойкостью.
Материал для изготовления печатной платы должен иметь следующие показатели (в заданных условиях эксплуатации РЭС): большую электрическую прочность, малые диэлектрические потери, обладать химической стойкостью к действию химических растворов, используемых в техпроцессах изготовления платы. Для изготовления плат общего применения в РЭС наиболее широко используется стеклотекстолит. Фольгированный стеклотекстолит представляет собой слоистый прессованный материал, изготовленный на основе ткани из стеклянного волокна, пропитанной термореактивным связующим на основе эпоксидной смолы, и облицованный с одной стороны медной электролитической оксидированной или гальваностойкой фольгой (изготавливают листами толщиной: до 1 мм - не менее 400х600мм; от 1,5 и более - не менее 600х700мм). На основании вышеприведенного, для изготовления печатной платы может использоваться следующий материал:
- СФ 2-35Г-1,5 ГОСТ 10316-78 - стеклотекстолит фольгированный гальваностойкий предназначен для изготовления печатных плат с повышенными диэлектрическими свойствами.
Поверхностное электрическое сопротивление после кондиционирования в условиях 96ч/ 40°C/ 93%, Ом не менее 1010.
4. Выбор и обоснование компоновочной схемы, методов и принципа конструирования
4.1 Выбор компоновочной схемы
Основная компоновочная схема изделия определяет многие важнейшие характеристики РЭС: габариты, вес, объем монтажных соединений, способы защиты от полей, температуры, механических воздействий, ремонтопригодность.
Различают три основные компоновочные схемы РЭС [2]:
¾ централизованная;
¾ децентрализованная;
¾ централизованная с автономными пультами управления.
Каждая из этих схем обладает своими достоинствами и недостатками.
При централизованной компоновке все элементы сложной системы располагаются в одном отсеке на специальных этажерочных конструкциях или шкафах, длина и количество межблочных соединений сведены к минимуму, ремонт и демонтаж наиболее удобны, легче выполнить качественные системы охлаждения и амортизации. Такая компоновочная схема требует более тщательной экранировки, вызывает затрудненность компоновки изделия, часто требующей доработки его, обладает относительно меньшей надежностью систем охлаждения, герметизации, виброзащиты [2].
Децентрализованная компоновочная схема обеспечивает относительно большую легкость размещения элементов изделия на объекте, не требуется тщательная экранировка отдельных блоков, при соответствующих схемных решениях может быть более надежной, сохраняя частичную работоспособность при выходе из строя отдельных элементов изделия. Недостатком является значительная длина межблочных соединений, затруднен полный демонтаж системы, для каждого отдельного блока необходимо предусматривать автономные системы охлаждения, виброзащиты [2].
Наиболее распространен способ централизованной компоновки, при котором все элементы сложной РЭС, кроме входных и управляющих устройств, распологают в одном участке или отсеке прибора. Однако внутри этого отсека компоновка выполняется в виде совокупности отдельных блоков и приборов [2].
4.2 Выбор и обоснование метода и принципа
конструирования
На основе проведенного разбиения электрической схемы и анализа существующих конструкций выбирается метод конструирования устройства в целом и его частей. Существующие методы конструирования РЭС подразделяются на три взаимосвязанные группы [3]:
- по видам связей между элементами;
- по способу выявления и организации структуры связей между элементами;
- по степени автоматизации конструирования РЭС - зависит от назначения аппаратуры и ее функций, преобладающего вида связей, уровня унификации, автоматизации и т.д.
Рассмотрим кратко сложившиеся методы конструирования РЭС.
Геометрический метод. В основу метода положена структура геометрических и кинематических связей между деталями, представляющая собой систему опорных точек, число и размещение которых зависит от заданных степеней свободы и геометрических свойств твердого тела [3].
Машиностроительный метод. В основу этого метода конструирования положена структура механических связей между элементами, представляющая собой систему опорных поверхностей. Машиностроительный метод используется для конструирования устройств и элементов РЭА, которые несут большие механические нагрузки и в которых неизбежны вследствие этого большие деформации [3].
Топологический метод. В основу метода положена структура физических связей между ЭРЭ. Топологический метод, в принципе, может применяться для выявления структуры любых связей, однако конкретное его содержание проявляется там, где связности элементов может быть сопоставлен граф [3].
Метод проектирования моноконструкций. Основан на минимизации числа связей в конструкции, он применяется для создания функциональных узлов, блоков, РЭА на основе оригинальной несущей конструкции в виде моноузла (моноблока) с оригинальными элементами [3].
Базовый (модульный) метод конструирования. В основу метода положен модульный принцип проектирования. Деление базового метода на разновидности связано с ограничениями, схемной конструкторской унификацией структурных уровней (модулей функциональных узлов, блоков). Базовый метод является основным при проектировании современной РЭА, он имеет много преимуществ по сравнению с методом моноконструкций [3]:
- на этапе разработки позволяет одновременно вести работу над многими узлами и блоками, что сокращает сроки проведения разработок; упрощает отладку и сопряжение узлов в лаборатории, так как работа любого функционального узла определяется работой известных модулей, резко упрощается конструирование и макетирование; сокращает объем оригинальной конструкторской документации, дает возможность непрерывно совершенствовать аппаратуру без коренных изменений конструкции; упрощает и ускоряет внесение изменений в схему, конструкцию и конструкторскую документацию;
- на этапе производства сокращает сроки освоения серийного производства аппаратуры; упрощает сборку, монтаж, снижает требования к квалификации сборщиков и монтажников; снижает стоимость аппаратуры благдаря широкой механизации и автоматизации производства; повышает степень специализации производства;
- при эксплуатации повышает эксплуатационную надежность РЭА, облегчает обслуживание, улучшает ремонтопригодность аппаратуры.
При компоновке должны быть учтены требования оптимальных функциональных связей между модулями, их устойчивость, стабильность, требования прочности и жесткости, помехозащищенности и нормального теплового режима, требования технологичности, эргономики, удобства эксплуатации и ремонта. Размещение комплектующих элементов в модулях всех уровней должно обеспечивать равномерное и максимальное заполнение конструктивного объема с удобным доступом для осмотра, ремонта и замены. Замена детали или сборочной единицы не должна приводить к разборке всей конструкции или ее составных частей. Для устойчивого положения изделия в процессе эксплуатации центр тяжести должен находиться, возможно, ближе к опорной поверхности. При компоновке модулей всех уровней необходимо выделить достаточно пространства для межсоединений.
При проектировании необходимо придерживаться следующих рекомендаций [3]:
* минимальный внутренний радиус изгиба проводника должен быть не менее диаметра провода с изоляцией;
* провода питания переменного тока следует свивать для уменьшения возможности наводок;
* провода, подводящие к сменным элементам должны иметь некоторый запас по длине, допускающий повторную заделку провода;
* провода не должны касаться острых металлических кромок;
* монтажные провода целесообразно связать в жгут, при этом обеспечивается возможность расчленения монтажных операций на более простые.
Для разъемного варианта конструкции большое распространение получило использование объединительной печатной платы, что позволяет существенно уменьшить габаритные размеры изделия, упростить сборку.
При компоновке РЭС необходимо решать вопросы электромагнитной совместимости элементов, в частности, защиты от электромагнитных, электрических и магнитных помех.
При защите РЭС от воздействий помех, определяют максимальное значение сигналов помехи на выходах схем, усложняют схему введением фильтров на линиях входа-выхода, устраняют помехи по линиям электропитания с помощью радиочастотных фильтров, экранируют входные цепи чувствительных схем, для элементов РЭС разрабатывают кожухи-экраны.
В качестве метода конструирования выбираем базовый (модульный) метод конструирования.
Как было сказано ранее, измеритель емкости разделен на два функционально законченных узла. Радиоэлементы каждого функционального узла предлагается разместить на отдельных печатных платах. Связь между функциональными узлами обеспечивается с помощью разъемов, а также гибких монтажных шлейфов и разъемов – для второстепенных функциональных узла.
При данном разбиении схемы обеспечивается минимальное количество соединительных проводников, т.е. минимум электрических связей между узлами, высокая ремонтопригодность.
Платы, помещают в корпус чтобы исключить взаимное влияние излучений, применяется дополнительная металлизация по всему периметру каждой платы, а также сама металлическая конструкция корпуса исключает влияние излучений, как внешних так и внутренних.
5. Выбор способов и методов защиты от дестабилизирующих факторов
Все виды РЭС подвергаются воздействию внешних механических нагрузок, которые передаются к каждой детали, входящей в конструкцию. Механические воздействия имеют место в работающей РЭС, если она установлена на подвижном объекте, или только при транспортировке ее в нерабочем состоянии, как в случае стационарной и некоторых видов возимой РЭС. При разработке конструкции РЭС необходимо обеспечить требуемую жесткость и механическую прочность элементов.
Под прочностью конструкции понимают нагрузку, которую может выдержать конструкция без остаточной деформации или разрушения. Повышение прочности конструкции достигается усилием конструктивной основы: контроля болтовых соединений, повышение прочности узлов методами заливки и обволакивания. Во всех случаях нельзя допустить образование механической колебательной системы.
5.1 Расчет собственных частот колебаний элементов
При расчете частот собственных колебаний конструкцию РЭС условно заменяют эквивалентными расчетными схемами, для которых известны аналитические зависимости. Основное условие замены состоит в том, чтобы расчетная схема возможно ближе соответствовала реальной конструкции и имела минимальное число степеней свободы. Так как резонансные частоты вредны для всех радиоэлементов, то при конструировании необходимо хотя бы приближенно определять частоты собственных колебаний элементов [5].
Так как у нас резисторы и конденсаторы поверхностно монтируемые то их собственная частота мало отличается от частоты платы.
При расчете частоты собственных колебаний микросхемы ее представляют в виде консольной конструкции.
В этом случае расчет собственной частоты колебаний микросхемы можно произвести по
, (5.1)
где Е - модуль упругости материала балки,Н/м2. В нашем случае Е =0,7*1011 Н/м2;
М - сосредоточенная масса. В нашем случае М = 3г.
I - момент инерции балки, м4. Момент инерции для выводов микросхемы рассчитывается по (5.2)
,(5.2)
где D - диаметр вывода ИМС. D = 0,5 мм.
м4.
m - приведенная погонная масса. В нашем случае m = 0,015 г/мм.
Подставляя значения в (5.1), получим
кГц.
Так как полученные значения частот собственных колебаний ИМС выше верхней частоты воздействующих вибраций (150 Гц), то можно сделать вывод о том, что элементы не будут усиливать колебания (коэффициент динамичности m в этом случае равен 1).
5.2 Расчет собственной частоты печатной платы
Применительно к печатной плате используется следующая формула для расчета собственной частоты:
Гц, (5.3)
где Km - коэффициент, учитывающий материал, из которого выполнена плата;
Kb - коэффициент, учитывающий наличие ЭРЭ;
В - коэффициент, зависящий от варианта закрепления пластины и соотношения сторон 
; h - толщина пластины.
, (5.4)
где Е - модуль упругости материала, из которого выполнена плата;
r - плотность материала, из которого выполнена плата;
ЕS - модуль упругости для стали;
rS - плотность стали. 
, (5.5)
где mЭ - масса элементов;
mn - масса платы.
Печатная плата цифровая выполнена из стеклотекстолита. Его плотность равна: r = 2 г/см3. Коэффициент, учитывающий материал Km = 0,74. Размеры платы (190 х100 х 1,5)мм. Масса элементов - 157г.
Определяем массу платы: 
, (5.6)
Подставляя значения в (5.6), находим:
г.
Подставляя данные в (5.1), получим:
.
Значение коэффициента В для способа закрепления платы, равно 93.
Подставляя значения в (5.4), получим значение собственной частоты цифровой платы измерителя емкости.
Гц.
Печатная плата должна обладать значительной усталостной долговечностью при воздействии вибраций. Для этого необходимо, чтобы минимальная частота собственных колебаний плат удовлетворяла условию:
, (5.7)
где b - безразмерная постоянная, выбирается в зависимости от величины частоты собственных колебаний и воздействующих вибраций, 35.
b - размер короткой стороны платы, 100мм.
nbmax - вибрационные перегрузки в единицах g, 3...10.
Гц.
Условие (8.35) выполняется: 
, по аналогии показатель для платы блока 
, таким образом, платы будет обладать достаточной усталостной долговечностью при воздействии вибраций
6. Расчет конструктивных параметров изделия
6.1 Расчет надежности
Надежность есть свойство системы сохранять величины выходных параметров в пределах установленных норм при заданных условиях. Под “заданными условиями” подразумеваются различные факторы, которые могут влиять на выходные параметры системы и выводить их за пределы установленных норм.
Поскольку элементы в общем случае могут находиться в рабочем режиме различное время, отличающееся от рабочего времени изделия, это также должно учитываться при расчете надежности. Расчет измерителя выполнен с учетом следующих допущений:
¾ отказы элементов являются случайными и независимыми процессами или событиями;
¾ учет влияния условий эксплуатации производится приблизительно;
¾ параметрические отказы не учитываются;
¾ вероятность безотказной работы элементов от времени изменяется по экспоненциальному закону.
Нам необходимо рассчитать полную надежность прибора при работе в условиях воздействия повышенных температур.
Исходные данные для расчета надежности прибора в условиях повышенных температур окружающей среды приведены в таблице 6.1.
Исходные данные для расчета надежности при воздействии повышенной температуры окружающей среды
Таблица 6.1
| N п/п | Наименование элементов | l0i·10-6, 1/час | Кол-во элементов | Sl0i·10-6, 1/час | kн | a1,2 | a3,4 | П(ai) | ti, час |
| ИМС | 0,08 | 0,8 | 0,7 | 2,5 | 0,6 | ||||
| Транзисторы | 0,04 | 0,12 | 0,7 | 0,9 | 1,8 | 0,4 | |||
| Диоды | 0,02 | 0,38 | 0,7 | 0,4 | |||||
| Резисторы постоянные | 0,005 | 0,17 | 0,6 | 0,9 | 1,8 | 0,6 | |||
| Резисторы переменные | 0,05 | 0,1 | 0,6 | 0,9 | 1,8 | 0,6 | |||
| Конденсаторы керамические | 0,005 | 0,13 | 0,6 | 0,15 | 0,3 | 0,5 | |||
| Конденсаторы Электролитические | 0,55 | 1,65 | 0,5 | 0,3 | 0,6 | 0,5 | |||
| Разъемы | 2,7 | 13,5 | 0,5 | 0,7 | 1,4 | 0,7 | |||
| Плата печатная | 0,02 | 0,04 | 0,7 | 0,35 | 0,7 | ||||
| Шайба | 0,075 | 0,15 | 0,5 | 0,35 | 0,7 | 0,4 | |||
| Винты | 0,001 | 0,008 | 0,5 | 0,35 | 0,7 | 0,4 | |||
| Соединения пайкой | 0,04 | 14,8 | 0,6 | 1,1 | 2,2 | 0,2 | |||
| Несущая конструкция | 0,3 | 0,3 | 0,7 | 0,35 | 0,7 |
Интенсивность отказов рассчитывается по (6.15)
, (6.1)
где li 0 - справочное значение интенсивности отказа i-го элемента;
m - общее число учитываемых эксплуатационных факторов;
aj - поправочный коэффициент.
n - общее число элементов конструкции.
В наших расчетах используются комбинированные поправочные коэффициенты:
a1,2 - учитывающий одновременно температуру и электрический режим;
a3,4 - учитывающий одновременно кинематические и механические нагрузки.
Для определения поправочных коэффициентов aj, воспользуемся обобщенными таблицами и графиками [4].
Средняя наработка на отказ данного изделия определяется по (6.2)
. (6.2)
Вероятность безотказной работы рассчитывается по (6.3)
. (6.3)
Среднее время восстановления рассчитывается по (6.4)
(6.4)
где qi - вероятность отказа из-за выхода из строя элемента i -ой группы;
k - число групп элементов.
Вероятность восстановления рассчитывается по (6.5)
(6.5)
где t - заданное время восстановления.
Коэффициент готовности рассчитывается по (6.6)
. (6.6)
Коэффициент ремонтопригодности рассчитывается по (6.7)
. (6.7)
Вероятность безотказной работы с учетом восстановления рассчитывается по (6.8)
. (6.8)
Доверительные границы для наработки на отказ рассчитываются по (6.9)
, (6.9)
где n = 10...15 - число отказов достаточных для определения надежности;
a = 0,9...0,99 - достоверность определения границ;
;
l2 - функция, определяемая в зависимости от числа степеней свободы и доверительной вероятности.
Параметры надежности, полученные в результате расчета, сведены в таблицу 6.2.
Результаты расчета надежности. Таблица 6.2
| Параметры надежности | Значения |
| Средняя наработка на отказ | 102839,7 |
| Вероятность безотказной работы | 0,93 |
| Среднее время восстановления | 0,3 |
| Вероятность восстановления | 0,99712 |
| Коэффициент готовности | 0,9999 |
| Коэффициент ремонтопригодности | 0,0001 |
| Вероятность безотказной работы с учетом восстановления | 0,98789 |
| Доверительные границы для наработки на отказ | 202315,3...402386,5 |
Как видно из результатов расчета, приведенных в таблице 6.2, полученные значения полностью соответствуют заданным в техническом задании.
6.2 Расчет теплового режима
Расчет теплового режима РЭС заключается в определении по исходным данным температуры нагретой зоны и температур поверхностей теплонагруженных радиоэлементов и сравнения полученных значений с допустимыми для каждого радиоэлемента в заданных условиях эксплуатации.
Определяем среднюю температуру воздуха в блоке.
Исходными данными для проведения последующего расчета являются:
- Kз- коэффициент заполнения по объему 0,8;
- суммарная мощность, рассеиваемая в блоке, Вт 3;
- давление окружающей среды, кПа 84;
- давление внутри корпуса, кПа 64;
- габаритные размеры корпуса, м 0,17´0,15´0,1;
- температура окружающей среды, °С 20.
Средний перегрев нагретой зоны неперфорированного корпуса блока с естественным воздушным охлаждением определяется по следующей методике [4]:
1. Рассчитывается поверхность корпуса блока:
, (6.10)
где L1, L2 - горизонтальные размеры корпуса, м;
L3 - вертикальный размер, м.
Для разрабатываемой конструкции блока L1 = 0,17м, L2 = 0,15м, L3 = 0,1м. Подставив данные в (6.10), получим:
м2.
2. Определяется условная поверхность нагретой зоны:
, (6.12)
где kЗ - коэффициент заполнения корпуса по объему. В нашем случае kЗ = 0,8. Подставляя значение kЗ в (6.12), получим:
м2.
3. Определяется удельная мощность корпуса блока:
, (6.13)
где Р - мощность, рассеиваемая в блоке. Для разрабатываемого блока Р=3Вт.
Тогда: 
Вт/м2. 
4. Определяется удельная мощность нагретой зоны:
Вт/м2. (6.14)
5. Находится коэффициент Q1 в зависимости от удельной мощности корпуса блока:
.
6. Находится коэффициент Q2 в зависимости от удельной мощности нагретой зоны:
.
7. Определяется коэффициент КН1 в зависимости от давления среды вне корпуса блока: 
,
где Н1 - давление окружающей среды в Па. В нашем случае Н1 =84кПа. Подставив значение Н1 в, получим: 
.
8. Определяется коэффициент КН2 в зависимости от давления среды внутри корпуса блока: 
,
где Н2 - давление внутри корпуса в Па.
Для неперфорированного корпуса Н2= 64кПа. Тогда:
.
9. Рассчитывается перегрев корпуса блока:
(6.19)
10. Определяется перегрев нагретой зоны:
(6.20)
11. Определяется средний перегрев воздуха в блоке:
(6.21)
12. Определяется температура корпуса блока:
(6.22)
13. Определяется температура нагретой зоны:
(6.23)
14. Находится средняя температура воздуха в блоке:
(6.24)
Из анализа полученных результатов заключаем, что при заданных условиях эксплуатации разрабатываемого прибора обеспечивается нормальный тепловой режим применяемых в нем радиоэлементов в процессе эксплуатации, т.е. рабочие температуры не превышают предельно допустимых величин. Таким образом, выбранная конструкция корпуса и естественного способа охлаждения путем конвекции воздуха не нуждается в изменении и применении в ней других способов охлаждения. Естественный способ охлаждения является наиболее легко реализуемые и требует минимальных затрат с экономической точки зрения по сравнению с другими способами охлаждения РЭС.
7. Технологическая часть
7.1 Расчет комплексного показателя технологичности конструкции
Под технологичностью конструкции следует понимать такое сочетание конструктивно-технологических требований, которое обеспечивает наиболее простое и экономичное производство изделий при соблюдении всех технических и эксплуатационных условий.
Обеспечение технологичности конструкции РЭА - функция подготовки производства, предусматривающая взаимосвязанное решение конструкторских и технологических задач на стадиях проектирования, конструирования, ТПП, изготовления опытных образцов, передача изделия в серийное производство и эксплуатацию, направленных на повышение производительности труда, достижения оптимальных трудовых и материальных затрат, сокращении времени на производство, техническое обслуживание и ремонт изделия (ГОСТ 14.201-83).
Оценка технологичности конструкции может быть качественной и количественной.
К качественным характеристикам технологичности конструкции относят взаимозаменяемость, регулируемость, контролепригодность и инструментальную доступность конструкции. Она характеризует конструкцию обобщенно, на основании опыта специалистов-исполнителей.
Количественная оценка технологичности конструкции основана на системе показателей, численное значение которого характеризует степень удовлетворения требованиям технологичности конструкции.
Целью такой оценки является обеспечение эффективной отработки аппаратуры на технологичность при снижении времени и средств на ее разработку, технологическую подготовку производства, изготовление, эксплуатацию и ремонт.
Главными факторами, определяющими требования к технологичности конструкции, являются: наименование изделия, объем выпуска, тип производства.
Объем выпуска и тип производства определяют степень технологического оснащения, механизации и автоматизации технологического процесса и специализацию всего производства.
Для оценки технологичности конструкции используются относительные частные показатели Кi и комплексный показатель Кк, р