Устройство для ремонта и налаживания терморегулятора. Пояснительная записка

1.

Министерство образования и науки Калужской области
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
Калужской области
«Сосенский политехнический техникум»
(ГБПОУ КО «СПТ»)
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
На тему: Устройство для ремонта и налаживания терморегулятора
Пояснительная записка
Разработал: Курилов Илья Игоревич
Группа: КСК-41-20
Специальность: 09.02.01 «Компьютерные системы и комплексы»
Руководитель:
Рецензент:
Консультант:
Дипломник:
С.В. Наумова
Л.Г. Рыбакова
Л.Г. Рыбакова
И.И. Курилов
2024

2.

1 Общая часть
1.1 Назначение проектируемого устройства
Разрабатываемое устройство для ремонта и налаживания терморегулятора
предназначено для ремонта терморегуляторов различных изготовителей, в том числе
и терморегуляторов с термодатчиками и термопарами. Это обусловлено, как
правило, тем, что, в отличие от терморегулятора, термодатчик снять с оборудования
гораздо сложнее, а иногда и просто невозможно. И если датчик на основе
терморезистора симулировать достаточно легко, то с термопарой сложнее, поскольку
нужно симулировать подачу ЭДС значением в милливольты и менее от источника с
внутренним сопротивлением, близким к нулю.
1.2 Технические характеристики
Основные технические характеристики разрабатываемого устройства:
разрядность цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) – 16 разрядов,
напряжение питания – +5 В,
рабочий ток источника питания - 1,3 мА;
диапазон рабочих температур – от -40 ºС до +85 ºС,
амплитуда входного сигналом - не более 65 мВ.

3.

1.3 Сравнение с аналогами
Существует много разработок устройств различной сложности,
предназначенных для ремонта и налаживания терморегулятора.
Разрабатываемое устройство для ремонта и налаживания терморегулятора
создано на микроконтроллере, существенно проще в изготовлении и налаживании,
не требует точной подборки компонентов и вместе с тем удовлетворяет всем
требованиям.

4.

2 Специальная часть
2.1.2 Разработка структурной схемы устройства
Рисунок 2.1 - Структурная схема устройства для ремонта и налаживания
терморегулятора

5.

2.1.3 Выбор элементной базы схемы
Микроконтроллер DD1 выполнен на микроконтроллере TDA1387T.
Модуль управления А1 выполнен на модуле ESP32S NodeMCU.

6.

Операционный усилитель выполнен на операционном усилителе OPA177GS.
Формирователь минусового напряжения VD1, VD2, L1, С3 выполнен на диодах
SM5817, дросселе RLB0914-471KL и конденсаторе JFB02A105K100000B.

7.

Подстроечный резистор режима «Работа» R1 выполнен на резисторе
подстроечном 3266W-1-101F.
Подстроечный резистор режима «Настройка» R3 выполнен на резисторе
подстроечном 3266W-1-203LF.

8.

2.1.4 Разработка схемы электрической принципиальной
Рисунок 2.2 – Схема электрическая принципиальная устройства для ремонта и
налаживания терморегулятора

9.

Рисунок 2.3 – Сборочный чертеж устройства для ремонта и налаживания
терморегулятора

10.

2.2 Расчётная часть
2.2.1 Расчёт надёжности устройства.
Вероятность безотказной работы проектного изделия P(t)=0,997 за промежуток
времени 1000 часов работы, это означает, что из 1000 изделий 997 будет работать
безотказно, а 3 могут отказать. Средняя наработка до отказа 340 136,05 часа.
2.2.2 Расчёт комплекта запасных элементов
На комплект элементов в 2000 штук при работе в 15000 часов больше всего
понадобится модулей ESP32S NodeMCU.
2.3 Технологическая часть
2.3.8 Расчёт технологичности устройства
Изделие является технологичным.
2.3.9 Расчёт периодичности проведения профилактических работ
В разрабатываемом устройстве при данной интенсивности отказа проведение
профилактических работ требуется каждые 6,3 месяца.

11.

2.3.12 Маршрут изготовления устройства
№ опер.
Наименование
Время, час
005
Комплектование
0,04517
010
Контроль
0,00361
015
Подготовка
0,19387
020
Контроль
0,01551
025
Расконсервация
0,00833
030
Маркирование
0,01752
035
Контроль
0,0014
040
Сборка
0,0085
045
Контроль
0,00068
050
Монтаж
0,66333
055
Контроль
0,05307
060
Регулировка
0,172
065
Контроль
0,01376
070
Лакирование
0,0625
075
Контроль
0,005
080
Сборка
0,01167
085
Контроль
0,00093
090
Испытание
0,25533
095
Транспортирование
0,002
Время на изготовление
устройства: 1,53418 (час.)

12.

2.3.11 Расчёт расхода материала на изготовление устройства
Припой ПОС-61 ГОСТ21931-76 (0,02478 кг),
Флюс ФкСп (0,1264 кг),
Спирто-бензин (0,0568235 л),
Краска МКЭч (0,000178 кг),
Лак УР-231 (0,001484 л).
3 Экономическая часть
Цена устройства с НДС равна 6812,09 рублей. Произведён выбор наиболее
рационального варианта расчёта экономической части, расчёт точки безубыточности.
При заключении договора на поставку 2 000 шт. изделий, покрытие расходов будет
обеспечено продажей 509 шт. изделий. Продажа остальных 1 491 шт. принесёт
прибыль.

13.

Заключение
Дипломный проект выполнен в соответствии с техническим заданием на тему
«Устройство для ремонта и налаживания терморегулятора».
Представлена структурная схема, приведено назначение блоков, входящих в
устройство; произведен выбор элементной базы и подробно представлены
характеристики радиоэлементов и их габаритные размеры. Разработана схема
электрическая принципиальная с описанием принципа действия.
Разрабатываемое устройство является технологичным.
В технологической части разработан типовой технологический процесс, маршрут
изготовления устройства.
Согласно методической разработке по экономической части произведён расчёт
производственной себестоимости и отпускной цены устройства.
В разделе «Мероприятия по охране труда и противопожарной безопасности» освещены
общие требования техники безопасности и пожарной безопасности. Приведена
характеристика технологического процесса по взрывопожарной опасности. Дана
характеристика рабочего места на производстве и освещение производственных
помещений. Представлены опасные и вредные производственные факторы,
индивидуальные средства защиты, а также техника безопасности монтажника и
регулировщика во время работы, в аварийных ситуациях, по окончании работы.
В заключении можно сделать вывод, что данное устройство по сравнению со своими
аналогами имеет высокую надёжность в работе, малые габариты, приемлемую
отпускную цену, электрорадиоэлементы широкого применения и может быть
внедрено в производство.