Электронный блок управления сварочным аппаратом

 

На основе этих технологических операций составлен технологический процесс сборки сварочного аппарата. Некоторые виды работ совмещены для согласования с тактом выпуска изделия. Сборочные операции примерно подходят ко времени с тактом выпуска изделия, и для них берем по одному рабочему месту. Электромонтажная операция занимает много времени, и для нее оборудуем четыре рабочих места.

При составлении техпроцесса сборки устройства считаем, что подготовка технологических элементов к монтажу, установка навесных элементов происходит по типовым техпроцессам [15], с.156.

Комплект технологической документации представлен в приложении А.

Помещение сборочного цеха должно быть оборудовано общеобменной приточно-вытяжной вентиляцией в соответствии с ГОСТ 124021-75 «Системы вентиляционные. Общие требования» или оснащены кондиционерами.

Подводку электропитания к рабочим местам следует выполнять в соответствии ПУЭ-85 «Правила устройства электроустановок». В качестве осветительной арматуры общего пользования следует применять светильники с силой света в нижней полусфере типа ДГ по ГОСТ 13828-74 «Светильники. Виды и оборудования».

Температура, относительная влажность и скорость воздуха должны соответствовать требованиям ГОСТ 13.1005-76 «Воздух рабочей зоны». Температура 16-22°С, относительная влажность 40-60%, скорость воздуха менее 3 м/с.

Все источники питания вредностей должны быть оборудованы местной вентиляцией. Вентиляционное оборудование должно быть выполнено по требованиям шумозаглушения.

Рабочие места на сборке должны соответствовать ГОСТ 12.2.032-78 «Рабочие места при выполнении работ сидя. Общие требования», ГОСТ 12.2.033-78 «Рабочее место при выполнении работ стоя».

Размещение производственного оборудования осуществляется по ГОСТ 12.2.003-74 «Оборудование производственное. Общие требования безопасности».

 

 

3.4 Разработка оснастки

 

В данном дипломном проекте разрабатывается устройство для проверки конденсаторов. Предложенный принцип использования для измерений небольшого переменного напряжения, которое не открывает р-n переходы полупроводников и меньше собственной  поляризации оксидных конденсаторов, весьма интересен. Он применяется в промышленных приборах и позволяет проводить измерения непосредственно в готовой конструкции, не выпаивая конденсаторы. Прибор имеет погрешность не хуже единиц процентов середине шкалы и удобный для повторения.

 

3.4.1 Описание работы устройства

Принцип действия устройства заключается в измерении напряжения на комплексном сопротивлении Zx, состоящем из параллельно соединенных образцового сопротивления Rобр и измеряемой емкости Сх:

Zx=1/[(1/2πf*Cx)2+(1/Rобр) 2]1/2,                                              (3.1)

где f – частота напряжения питающей сети (50 Гц);

       Сх – измеряемая емкость, Ф;

       Rобр, Zx – сопротивления, Ом.

Поскольку токозадающее сопротивление много больше образцового, измеряемое на конденсаторе напряжение прямо пропорционально Zx:

Ux=I* Zx,                                                                (3.2)

При измерении напряжения Ux линейным милливольтметром можно применить заранее рассчитанную и отградуированную в единицах емкости шкалу. Напряжение Ux также прямо пропорционально сетевому напряжению, и при его колебаниях требуется калибровка прибора (установка «нуля»).

При разработке прибора за основу взята схема, опубликованная В.Ярченко в [24], причем использован только один диапазон – 10 мВ. Для установки «нуля» использован переменный резистор R8, определяющий коэффициент усиления ОУ DA1. Если сопротивление рамки микроамперметра РА1 отличается от 1 кОм, то и номинал переменного резистора должен быть соответственно изменен. Для уменьшения чувствительности усилителя к «наводкам» от сетевого напряжения разделительный конденсатор С1 применен в 10 раз большей емкости (1 мкФ).

Для градуировки шкалы индикатора рассчитывают отклонение стрелки (в процентах от всей шкалы) для каждой емкости из ряда Е12 (от 2,2 мкФ до 220мкФ) по формуле:

(Zx/Rобр)*100%,                                                    (3.3)

Новую шкалу к прибору удобно изготовить с помощью ксерокса или переводного шрифта. Для правильной установки шкалы нужно пробить иглой небольшие отверстия в первом и последнем делении «родной» шкалы, сошлифовать образовавшиеся на обратной стороне подшкальника выпуклости и, совместив на просвет отверстия с делениями новой шкалы, наклеить ее по всей плоскости клеем «Момент».

Образцовые резисторы R4-R6 подбираются с максимально возможной точностью. Желательно, чтобы резисторы R1-R3 отличались друг от друга по сопротивлению точно в 10 раз, иначе придется устанавливать стрелку индикатора на «нуль» при каждой смене диапазона.

Операционный усилитель должен быть с полной внутренней коррекцией и высоким входным сопротивлением (К140УД8, К140УД18). Диоды VD1-VD4 – германиевые с малым напряжением, VD5, VD6 – любые с обратным напряжением более 30 В. Конденсатор С1 – любой малогабаритный, а С2 – обязательно с малым током утечки (К52, К53). Переключатель диапазонов SA1 – галетный или П2К. Для более плавной установки «нуля» резистор R8 рекомендуется заменить цепочкой из последовательно соединенных переменного и постоянного таких сопротивлений, чтобы переменным можно было компенсировать любые изменения сетевого напряжения.

Сетевой трансформатор не должен быть источником «наводок». Поэтому расчет числа витков на один вольт в зависимости от площади сечения магнитопровода производится по формуле:

WI=60/S                                                                 (3.4)

Переменное напряжение вторичной обмотки должно быть около 9 В.

 

3.4.2 Описание конструкции  устройства

Конструкция прибора представлена на сборочном чертеже КНФУ.442091.011 СБ. Электрический монтаж устройства показан на электрической принципиальной схеме КНФУ.442091.012 Э3. Все детали и узлы закреплены на кожухе поз.5 и крышке поз.2. На основании поз.4 крепится модуль поз.1 на втулках с помощью винтов поз.7. Основание поз.4 крепится к внутренней стенке кожуха. На фальшпанели поз.6 выведены кнопка «Установка в «0» поз.11, переключатель диапазонов поз.12, а также смонтирован микроамперметр поз.13. Снизу устройство закрыто крышкой поз.2, на крышке имеются ножки.

 

 

 

 4 Экономическая  часть

 

 

4.1 Расчет себестоимости  электронного блока управления сварочным аппаратом

 

 

 

Приступая к проектированию любого устройства, разработчик должен помнить о том, что одни и те же характеристики можно получить различными методами. При этом будет различна стоимость изделия.

Стоимость любого радиоэлектронного изделия зависит от стоимости покупных элементов, стоимости материалов и затрат труда на изготовление деталей и проведения сборочно-монтажных работ. Эти слагаемые определяют заводскую себестоимость изделия.

Себестоимость продукции – один из основных показателей работы предприятия, который определяет, во что обходится производство и сбыт продукции данному предприятию.

Себестоимость продукции выражается в денежной форме, все затраты предприятия связаны с производством и реализацией продукции.

В данном дипломном проекте рассчитывается себестоимость электронного блока малогабаритного сварочного аппарата.

Наиболее простым и приемлемым для определения себестоимости приборов на ранних стадиях проектирования является метод удельных весовых затрат, основанный на сопоставление разрабатываемого изделия с его аналогами, обладающими одинаковыми конструктивно-технологическими и эксплуатационными признаками. При этом предполагается, что структура себестоимости сравниваемых изделий в известных пределах сохраняется.

Зная удельный вес соответствующих статей в калькуляции прибора-аналога и рассчитав хотя бы одну из прямых статей затрат проектируемого прибора, можно определить его себестоимость. Для изделий приборостроения целесообразно в качестве расчетной принимать статью «Комплектующие изделия и полуфабрикаты». Удельный вес данной прямой статьи в себестоимости приборов, как правило, наибольший, что позволяет получить весьма точный результат при расчете себестоимости изделия. Затраты по данной статье определяются по спецификации к электрической схеме и прайс-листам производителей [21].

Расчет затрат на комплектующие изделия производится по формуле:

Зком=∑Цi*Ni,                                                     (4.1)

где Цi – цена i-го изделия, руб;

       Ni – количество i-го изделия, шт.

Расчет затрат на комплектующие изделия приведен в таблице 4.1.

Таблица 4.1 – Комплектующие изделия

Наименование, марка	Кол-во,  шт.	Цена за ед., руб	Сумма, руб.
Конденсаторы К50-35-350В К50-35-16В К50-29 К73-16 К73-17   Микросхемы К140УД7 К555   Вставка плавкая ВП-3 Светодиод Реле РСТ Дроссели Трансформаторы   Резисторы С5-35 С5-16М-2-0,1Ом С5-16М-2-1Ом СП МЛТ   Транзисторы КТ315 КТ3107Б КТ812А КТ630 КТ644 КТ935   Тиристоры КУ202Н Диоды КД203 К522 КС147 КД510 КД212 КД2997	1 5 2 2 17     1 2   1 3 1 6 2     2 2 2 3 33     3 1 4 1 1 1   1   4 7 2 2 4 5	28 1,2 41 17 6     15 7   10 0,8 800 80 200     28 22 14 25 2     1 2 29 24 4 60   15   12 1 1,5 2,5 7 15	28 6 82 34 102     15 14   10 2,4 800 480 400     56 44 28 75 66     3 2 116 24 4 60   15   48 7 3 5 28 75
Итого Ск на одно изделие			2632,40

 

Величину затрат по статье «Сырье и основные материалы» можно рассчитать по формуле:

                                                             (4.2)

где Ум – удельный вес затрат на сырье и основные материалы в полной себестоимости прибора-аналога, %;

Ук – удельный вес затрат на комплектующие изделия и покупные полуфабрикаты в полной себестоимости прибора-аналога, %.

В нашем случае Ум =6%, Ук=48% [21].

См=2632,4*6/48=329,05 (руб)

Величину затрат по статье «Основная заработная плата производственных рабочих» в полной себестоимости прибора-аналога рассчитываем по формуле:

                                                         (4.3)

где Уз – удельный вес затрат по статье «Основная заработная плата производственных рабочих» в полной себестоимости прибора-аналога, %.

В нашем случае Уз=12% [21].

Сз=2632,4*12/48=658,1 (руб)

Величину косвенных расходов (цеховых, общезаводских, внепроизводственных) определяем по формуле:

                                                        (4.4)

где Укр – удельный вес косвенных расходов в полной себестоимости прибора-аналога, %.

В нашем случае Укр=34% [21].

Скр=2632,4*34/48=1864,62 (руб)

 

Полная себестоимость изделия рассчитывается по формуле:

Сп=См+Ск+Сзп+Скр                                                  (4.5)

 

Сп=329,05+2636,4+658,1+1864,62=5484,17 (руб)

Результаты выполненного расчета себестоимости единицы проектируемого изделия представлены в таблице 4.2.

 

Таблица 4.2 – Расчет себестоимости электронного блока

Статья затрат	Сумма, руб	Уд. Вес, %
Комплектующие изделия Сырье и материалы Основная заработная плата производственных рабочих Косвенные расходы	2632,4 329,05 658,1   1864,62	48 6 12   34
Полная себестоимость	5484,17	100

 

 

4.2 Позиционирование товара

 

Под позиционированием товара понимается определение его особенностей, характерных черт, отличающих его от товаров-конкурентов. Позиционирование служит основой индивидуальности и узнаваемости товара.

Цель позиционирования – помочь выделить данный товар из широкого круга аналогичных товаров по какому-либо признаку и отдать предпочтение при покупке именно его [21].

Разрабатываемый в данном дипломном проекте сварочный аппарат, для которого проектируется электронный блок управления, предназначен для широкого использования. Он обладает следующими преимуществами: удобство в использовании, имеет небольшие габариты и массу, переносное, а также низкую потребляемую мощность и высокий коэффициент полезного действия.

Предполагается, что он будет использоваться частными предпринимателями, а также не исключена вероятность использования данного устройства ремонтниками-надомниками: при помощи разрабатываемого сварочного аппарата можно производить мелкий ремонт батарей, труб центрального отопления, водоснабжения и канализации.