Файл: 1. Техникоэкономический анализ задания 1 Анализ задания и обоснование актуальности темы работы.rtf

3.4.2 Расчет усилия вырубки платы по контуру и обоснование выбора пресса

Для выбора пресса проведем расчет усилия вырубки по контуру печатной платы.

Исходные данные для расчета:

- размер платы 130х90 мм, следовательно, L = 130 мм;

- материал платы – стеклотекстолит фольгированный марки К174ПС;

- толщина материала Н = 1,5 мм;

- сопротивление срезу стеклотекстолита = 15 кгс/мм².

Р_общ.= Р₁+ Р₂+ Р₃+ Р₄ (3.13)

Определяем усилие вырубки печатной платы:
Р₁= L* H * τ * k₁, (3.14)
где L – длина периметра вырубки, мм;

H - толщина материала, мм;

k₁ = 1,3 - коэффициент запаса прочности.

Р₁= 130 * 1,5 * 15* 1,3 = 3802 кгс.

Определяем усилие прижима:

Р₂= L * H * g, (3.15)

где L – длина периметра вырубки, мм;

g - удельное давление прижима = 1,5 кгс/мм²;

H - толщина материала, мм.

Р₂= 130 * 1,5 * 1,5 = 292,5 кгс.

Определяем усилие проталкивания:

Р₃= k₂ Р₁, (3.16)

где k₂= 0,08 - коэффициент зависящий от механических свойств материала платы

Р₃= 0,08 * 3802 = 304,16 кгс

Определяем усилие снятия отходов и детали с пуансона:

Р₄= k_сн Р₁, (3.17)

где k_сн= 0,06 - коэффициент зависящий от толщины материала и типа штампа

Р₄= 0,06 3802 = 228,12 кгс.

Р_общ=3802 + 292,5 + 304,16 + 228,12 = 4626,78 кгс

Вывод: на основании выполненного расчета выбираем однокривошипный пресс простого действия модели К2122 с параметрами: номинальное усилие – 160 кН, ход ползуна – (10 – 55) мм; число ходов ползуна – 120 в минуту.
3.4.3 Расчет исполнительных размеров пуансона и матрицы вырубного штампа

Для определения исполнительных размеров пуансона и матрицы вырубного штампа для обработки печатной платы по контуру воспользуемся следующими данными:

- размер платы 130х90 мм;

- материал платы – стеклотекстолит фольгированный марки К174ПС;

- толщина материала 1,5 мм;

- степень точности изготовления платы 13 квалитет.

Так как толщина платы не превышает 2 мм, то вырубку платы будем вести без подогрева.

Определяем исполнительные размеры матрицы и пуансона:

, (3.18)

, (3.19)
где D_м - номинальный размер вырубаемой детали, мм;

- допуск на соответствующий размер вырубаемой детали, мм;

_м и _п - допуски на изготовления режущего контура матрицы и пуансона;

- номинальный технологический зазор между пуансоном и матрицей

В соответствии с требуемой степенью точности изготовления печатной платы имеем следующие допуски вырубаемого контура 130_-0,6390_-0,63.

Значение принимаем равным 0,06, тогда исполнительные размеры матрицы и пуансона по длине и ширине соответственно составят:

А_м=130 - 0,63 + _м= 129,37^+м;

А_н=130 - 0,63 - 0,06 - _п= 129,31_-п;

В_м= 90 - 0,63 + _м= 89,37^+м;

В_н=90 - 0,63 - 0,06 - _п= 89,31_-п.

Для получения размеров платы, соответствующих 13-му квалитету точности, пуансоны и матрицу следует изготовить по 10-му квалитету, которому соответствует допуск 160 мкм. С учетом этого допуска размеры матрицы и пуансона составят:

А_м=129,37^+0,16; А_н=194,31_-0,16;

В_м = 89,37^+0,16; В_н=89,31_-0,16.
3.5 Разработка конструкторского узла
Конструктивно корпус устройства состоит из двух отсеков в которых расположены: печатные платы и трансформатор блока питания. Печатные платы выполнена из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Платы крепится на корпусе устройства с помощью четырёх стоек и винтов. Индикатор приемника выведены на лицевую панель. Электрическое соединение индикатора с печатной платой осуществляется с помощью проводов марки МГТФ.

Во втором отсеке размещён трансформатор, который крепится с помощью двух винтов.
3.6 Настройка приемника
Для настройки приемника авторами использовались следующие приборы:

ВЧ генератор Г4-176;
Осциллограф С1-99 (С1-120);
Измеритель АЧХ Х1-48;
НЧ генератор Г3-112;
HP ESA-L1500A – анализатор спектра.

Блок ВЧ

Не запаивая выходы селектора каналов в плату

, нужно один из входов фильтра соединить с общим проводом, а на второй подать ЧМ сигнал частотой 31,7 МГц с амплитудой 50 мВ и девиацией 50 кГц. Подать питание 8-9 Вольт на вход стабилизатора 1DA3. Осциллографом контролировать вывод 18 1DA2. Подстроечными сердечниками катушек 1L1 и 1L2 нужно добиться максимальной амплитуды сигнала на входе микросхемы К174ХА6. В зависимости от используемого фильтра 1-й ПЧ, 1L1 можно заменить постоянной ВЧ катушкой от 1,5 до 3,9 мкГн (по максимальному резонансу), такого же типа как и 1L3 . Дополнительным признаком неточной настройки контуров может служить появление АМ модуляции ВЧ сигнала, которая отлично видна на осциллографе в более медленном времени развертки. Щуп осциллографа нужно подключить к точке соединения конденсатора 1C15 с резистором 1R7 и добиться максимума размаха 10,7 МГц в этой точке подстройкой конденсатора 1C14.

Осциллографом проконтролировать выход КСС на контакте 8 разъема XS2. НЧ сигнал должен иметь правильную синусоидальную форму. Добиться неискаженной формы НЧ сигнала нужно подстройкой катушки дискриминатора 1L4, при этом осциллографом с закрытым входом нужно контролировать вывод 7 микросхемы 1DA2 .

Высокоомным вольтметром или осциллографом проконтролируйте вывод 1 селектора (напряжение АРУ). Подстроечным резистором 1R26 установите напряжение 3,5-4 В без входного сигнала и при входном сигнале 50 мВ напряжение должно снизиться до 1,5 – 2 В. Если напряжение не устанавливается ниже 2,5 В, то нужно добиться большей амплитуды 10,7 МГц на стоке транзистора 1VT3, подстройкой триммера 1C14 или заменой транзистора 1VT3 на транзистор с большей крутизной S. В редких случаях требуется подбор резистора 1R8.

Снижайте напряжение генератора ВЧ до 10 – 15 мкВ. Подстроечным резистором 1R17 нужно добиться четкого срабатывания системы БШН при включении и выключении ВЧ сигнала. Автоматически этим же подстроечным резистором устанавливается и порог срабатывания остановки сканирования. Сканирование останавливается по появлению несущей, обычно, в 2-3 шагах от центральной частоты вещательной радиостанции. В связи с этим точная настройка на радиовещательные станции производится вручную.

Подстроечным резистором 1R14 можно откалибровать S-метр в удобных единицах. Можно посмотреть сквозную АЧХ приемника, подав на вход селектора сигнал с ГКЧ измерителя АЧХ Х1-48 на частоте 100 МГц. Метки измерителя выставить 1 + 0,1 МГц. Детекторной ВЧ головкой контролировать 18 вывод 1DA2. АЧХ должна иметь правильную колоколообразную форму без изломов и выступов (можно двугорбую с провалом не более 2-3 дБ) с центром на частоте 100 МГц. АЧХ не должна изменять форму при уровнях входного сигнала от –60 дБ до –30 дБ. Форму АЧХ можно слегка подкорректировать подстроечными сердечниками катушек 1L1 и 1L2. Если не удается добиться требуемых параметров, то нужно выбрать пьезокерамические фильтры 4ZQ1, 4ZQ2 из одной партии. В случае установки одиночного пьезофильтра 1ZQ2 требования к нему упрощаются.

Субмодуль дополнительного фильтра

В настройке не нуждается. При установке в приемник, нужно убедиться в правильной работе субмодуля. Это можно сделать осциллографом или измерителем АЧХ. Если на входе и выходе субмодуля напряжение ПЧ 10,7 МГц примерно одинаково, то схема исправна. Форму АЧХ можно корректировать подстройкой контура 1L3, 1L4, 1C9 на блоке ВЧ.

Субмодуль узкополосного приема

Субмодуль настраивается до установки в приемник. На вход (точка 8) нужно подать ЧМ сигнал частотой 465 кГц, девиацией – 3 кГц, амплитудой - 10 мкВ. Вся настройка заключается в настройке контура L1 до достижения максимальной амплитуды НЧ сигнала на выходе субмодуля (14 вывод DA1). Затем в составе приемника нужно установить порог срабатывания шумоподавителя резистором R6. Для этого нужно подать на вход приемника сигнал с генератора частотой 145 МГц, амплитудой 20 мкВ, девиацией 3 кГц, включая и выключая выходное напряжение генератора. Шумоподавитель должен устойчиво срабатывать при подаче входного сигнала около 0,5 - 1 мкВ.

Блок ЗЧ

В этом блоке нуждается в настройке только стереодекодер . За неимением стереомодулятора, стереодекодер мы настраивали по сигналу радиостанции.

Настройте приемник на станцию со стереовещанием в диапазоне 88-108 МГц. Вращением подстрочного резистора 2R12, добейтесь включения светодиода 3VD6 «СТЕРЕО» на плате управления. Установите резистор в середину зоны захвата. Установите щуп осциллографа на любой из выходов стереотелефонов блока НЧ и, вращением подстрочного резистора 2R3, добейтесь по осциллограмме наибольшего подавления поднесущей 19 кГц. Это можно проделать и без осциллографа - на слух. Резкое исчезновение искажений будет свидетельствовать о правильной настройке. Выберите самую качественную стереостанцию на диапазоне и, вращением подстроечного резистора 2R1, добейтесь максимального разделения стереоканалов, что субъективно выглядит как увеличение глубины стереобазы.

Блок управления

Блок в настройке не нуждается. Хочется только поделиться опытом использования интегральных фотоприемников. Часто среди них попадаются экземпляры, которые самопроизвольно вырабатывают одиночные импульсы. При использовании их в телевизорах этот дефект никак себя не проявляет, а в данной схеме происходит мерцание индикаторов в ответ на каждый импульс. При замене фотоприемника на качественный, все неприятные эффекты исчезают. Осциллографом эта паразитная генерация легко выявляется.