Автоматичне керування аеродинамічними потоками

Разумей, Михайло Володимирович

Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8434

Назва:	Автоматичне керування аеродинамічними потоками
Автори:	Бондаренко, Максим Олексійович Разумей, Михайло Володимирович
Ключові слова:	аеродинамічні потоки;аеродинамічна труба;система керування;нагнітаючі вентилятори
Дата публікації:	6-чер-2025
Короткий огляд (реферат):	У роботі розглянуто розробку системи керування аеродинамічними потоками для автоматичного керування нагнітаючими вентиляторами аеродинамічної труби, що використовується у випробуваннях техніки та інших прикладних задачах. The work considers the development of an aerodynamic flow control system for automatic control of the supply fans of a wind tunnel used in equipment testing and other applied tasks.
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу):	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8434
Розташовується у зібраннях:	174 Автоматизація, комп'ютерно-інтегровані технології та робототехніка (Робототехнічні системи та автоматизація)

Файли цього матеріалу:

Файл	Опис	Розмір	Формат
Диплом бакалавр_Разумей М.pdf Restricted Access	КРБ Разумей М.	4.17 MB	Adobe PDF	Переглянути/Відкрити Запит копії

Показати повний опис матеріалу Перегляд статистики

Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищено авторським правом, усі права збережено.

Extracted text

ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ФАКУЛЬТЕТ ЕЛЕКТРОННИХ ТЕХНОЛОГІЙ,
АВТОТРАНСПОРТУ ТА МАШИНОБУДУВАННЯ
КАФЕДРА ПРИЛАДОБУДУВАННЯ, МЕХАТРОНІКИ ТА
КОМП‘ЮТЕРИЗОВАНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

Допущено до захисту
Завідувач кафедри ПМКТ
_______ Максим БОНДАРЕНКО
«___» ___________ 2025 р.

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
ДО КВАЛІФІКАЦІЙНОЇ РОБОТИ БАКАЛАВРА

на тему «Автоматичне керування аеродинамічними потоками»

Виконав: здобувач освітнього рівня
«бакалавр» 4 курсу, групи РСА-13ск2
спеціальності: 174 – Автоматизація, комп'ю-
терно-інтегровані технології та робототехніка
освітньої програми: робототехнічні системи та
автоматизація
Михайло РАЗУМЕЙ
Керівник Максим БОНДАРЕНКО
Рецензент Наталія СТЕЛЬМАХ

Кваліфікаційна робота бакалавра містить результати власних здобутків автора.
Використання ідей, результатів і текстів інших авторів мають посилання на відповідне
джерело
підпис

Черкаси – 2025

Черкаський державний технологічний університет
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування
Кафедра приладобудування, мехатроніки та комп’ютеризованих технологій

Освітній рівень: бакалавр
Спеціальність: 174 – Автоматизація, комп'ютерно-інтегровані технології та робототехніка
Освітня програма: Робототехнічні системи та автоматизація

«ЗАТВЕРДЖУЮ»
Завідувач кафедри ПМКТ

___________ Максим БОНДАРЕНКО
«_____» _______________ 2025 р.

ЗАВДАННЯ
НА КВАЛІФІКАЦІЙНУ РОБОТУ БАКАЛАВРА

Разумея Михайла Володимировича
(прізвище, ім’я, по батькові)
1. Тема роботи: Автоматичне керування аеродинамічними потоками

керівник роботи Бондаренко Максим Олексійович, д-р техн. наук, професор
(прізвище, ім’я, по батькові, науковий ступінь, вчене звання)
затверджені наказом закладу вищої освіти від “ 05 ” березня 2025 року № 63/03-03.
2. Строк подання здобувачем освіти КРБ на кафедру: “ 09 ” червня 2025 року
3. Вихідні дані до роботи: Живлення від мережі змінного струму (50±0,5) Гц з номінальною
наругою 220 В ±10%; пристрій повинен мати термічний захист від теплового
перевантаження; пристрій призначений для роботи у закритих стаціонарних приміщеннях
при температурі оточуючого середовища в межах від +5 до +55 ºС; середній термін
служби – не менше 5 років; вірогідність безвідмовної роботи пристрою за 30 тис.годин –
0,98; захист від ураження електричним струмом по класу ІІ; габаритні розміри
250×250×350 мм.; ступінь захисту корпусу – IP44.
4. Зміст розрахунково-пояснювальної записки (перелік питань, які потрібно розробити):
Вступ. Обґрунтування необхідності проектування на основі критичного аналізу існуючих
аналогів. Аналіз технічного завдання. Розробка структурної схеми. Розробка електричної
принципової схеми. Розрахунок основних елементів схеми. Технологічний розділ. Розділ
охорони праці. Висновки. Список використаних джерел. Додатки.
5. Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов’язкових креслень)
РСА13.26125.001 ЗВ Система автоматичного керування аеродинамічними потоками.
Креслення загального вигляду. (А1) РСА13.26125.001 Е1 Система автоматичного
керування аеродинамічними потоками. Схема електрична структурна. (А1)
РСА13.26125.001 Е3 Система автоматичного керування аеродинамічними потоками.
Схема електрична принципова. (А1) РСА13.26125.001.01 Плата друкована системи
автоматичного керування (А1) РСА13.26125.001 СК1 Електронна схема системи
автоматичного керування. Складальне креслення (А1)

6. Консультанти розділів роботи
Підпис, дата
Прізвище, ініціали та посада
Розділ завдання завдання
консультанта
видав прийняв
Кожемякін О.С.,
старший викладач кафедри геодезії,
Охорони праці
землеустрою, будівельних конструкцій
та безпеки життєдіяльності

Тичков В.В., канд. техн. наук,
Нормоконтроль
доцент кафедри ПМКТ

7. Дата видачі завдання: “ 05 ” березня 2025 року

КАЛЕНДАРНИЙ ПЛАН
Крайній строк
№ виконання
Назва етапів кваліфікаційної роботи Прим.
з/п етапів роботи,
дата / місяць
1 Огляд літературних джерел по існуючим аналогам 12.24 вик
2 Патентний пошук 12.24 вик
3 Розробка структурної схеми 02.25 вик
4 Розробка принципової електричної схеми 02 - 03.25 вик
5 Розрахунок основних вузлів пристрою 03 - 04.25 вик
6 Технологічний розділ 04 - 05.25 вик
7 Охорона праці 04 – 05.25 вик
8 Висновки, додатки 05.25 вик
9 Оформлення креслень 03 – 05.25 вик

Здобувач освіти _____________ Михайло РАЗУМЕЙ

Керівник роботи _____________ Максим БОНДАРЕНКО

ЗМІСТ
стор.
Вcтуп ………………………………………………………………………… 6
1 Обґрунтування необхідності проектування на основі критичного
аналізу літературних джерел ……………...……………...…..……….... 8
1.1 Призначення аеродинамічної труби і загальні принципи роботи .…9
1.2. Вимоги, що пред'являються до аеродинамічних труб …………… 12
1.3. Основні типи та види нагнітаючих вентиляторів для
аеродинамічних систем ……………………….……………….……….1 4
2 Обґрунтування технічного завдання ………………………..….………...2. 6
3 Розробка структурної схеми …………….………………..…………….…2 7
4 Розробка електричної принципової схеми ……………………….………2 8
5 Розрахунок основних елементів схеми……………..…………………….3 0
5.1. Розрахунок витрат потужності на транзисторному ключі ……….. 30
5.2. Розрахунок стабілізатора постійної напруги ..…………………… 32
5.3. Розрахунок каскадів керування оптопарою ……………………….. 34
6 Технологічний розділ …………………………………………………….. 38
6.1. Технологія виготовлення друкованих плат …………………….…. 38
6.2. Автоматизація виготовлення друкованих плат …………………… 41
6.3. Технологія монтажу SMD елементів ………………………………. 43
6.4. Особливості контролю та ремонту виробів з поверхневим
монтажем …………………………………………………….……… 46
7 Охорона праці ……………………………………………………………..4 8
7.1. Аналіз небезпек та шкідливостей, що впливають на дослідника
при роботі в дослідницькій лабораторії …………………………… 48
7.2. Модернізація системи загального штучного освітлення …………. 55

РСА13.26125.001 ПЗ
Змн  Лист № докум. Підпис Дата
Розроб Разумей М.В. Літ. Арк. Арк ушів

Перевір Бондаренко М.О. 4 80
Пояснювальна
Т. контр. Бондаренко М.О.

Н. Контр. Тичков В.В. записка ЧДТУ, РС-13ск2
Затв. Бондаренко М.О.

стор.
Висновки ……………………………………………………………………..6 1
Список використаних джерел ………………………………………….….. 62
Додатки ………………………………………………………………….….. 65
Додаток А Перелік нормативних документів .............................................. 65
Додаток Б Комплект документів на технологічний процес складання
друкованої плати .............................................................................................6. 7
Додаток В Відомість технічного проекту .....................................................7. 1
Додаток Г Специфікація і перелік елементів електричної схеми ............. 72
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
5
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

Вступ

Аеродинамікою називається наука, що займається вивченням руху
повітря в різних умовах і досліджує дію повітря на дотичні з ним тіла.
В аеродинаміці (так само, як і в гідромеханіці) вивчаються дві основні
проблеми:
- Проблема руху твердого тіла в газоподібному середовищі, або, те ж саме,
обтікання цим середовищем нерухомого тіла («зовнішня» задача)
- Проблема руху газів в просторі, обмеженому з усіх боків стінками
(«внутрішня» задача).
З цих двох проблем аеродинаміки особливо важливою з точки зору
практичних застосувань є перша, до якої зводяться майже всі завдання
сучасної так званої авіаційної аеродинаміки покликаної обслуговувати запити
авіації та повітроплавання. Однак, в останні роки почало зростати значення і
другої проблеми, головним чином, у зв'язку з розвитком нової реактивної
техніки, турбобудування, а так само у зв'язку з будівництвом потужних
газопроводів.
Як і у всій науці, що вивчає закони природи, в аеродинаміці можливі два
шляхи.
Перший шлях - з основних положень механіки, можна дати математичні
характеристики рідкого або газоподібного середовища і намагатися потім
вивести все більш складні закони руху рідини чисто математичним шляхом.
Другий шлях полягає в тому, що вивчає експериментальним методом
аеродинамічні явища, і результати таких досліджень обробляють стосовно
потребами практики. Така обробка зводиться здебільшого до отримання
особливих «розрахункових коефіцієнтів» для простих формул, що виражають
«закон подібності» для досліджуваного явища.
У зв'язку з цим аеродинаміка як наука поділяється на:
• Теоретичну аеродинаміку;
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
6
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

• Експериментальну аеродинаміку.
Однак розвиток механіки рідини і газу нерозривно пов'язане зі
спостереженням і вивченням фізичних фактів, що лежать в основі теорії.
Експериментальні методи аеромеханіки не тільки використовуються для
перевірки вже створених теорій, але є джерелом створення більш точних
теорій на основі фактів, виявлених досвідченим шляхом. З іншого боку, з
розвитком теорії все більш удосконалюються експериментальні методи,
установки та вимірювальна апаратура.
Тому, розробка системи керування аеродинамічними потоками, що
забезпечить автоматичне керування нагнітаючих вентиляторів аеродинамічної
труби, що знаходить застосування, як у випробовуваннях аерокосмічної
техніки, так і засобів реалізації людського дозвілля є завданням важливим,
актуальним, вирішенню якого присвячена дана кваліфікаційна робота.
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
7
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

1. Обґрунтування необхідності проектування
на основі критичного аналізу літературних джерел

В результаті підготовки до патентного пошуку аналогів з досліджуваної
тематики було визначено, що патентний пошук слід здійснювати за МКИ
G01M 9/02 [2], де:
Розділ G – Фізика
G01 Вимірювання; випробування
G01M Перевірка статичної та динамічної балансування
машин або конструкцій; випробування різних конструкцій або пристроїв, не
віднесені до інших підкласів
G01M 9/00 Аеродинамічні випробування; пристрою, пов'язані з
аеродинамічними трубами
G01M 9/02 ... аеродинамічні труби
Вивчення літературних джерел слід виконувати за УДК [3], зокрема
досліджувана тематика відноситься до УДК 629.7.018.1, де:
62 Інженерна справа. Техніка в цілому
629 Техніка засобів транспорту
629.7 Авіація і космонавтика.
629.7.01 Принципи проектування, характеристики і випробування
літальних апаратів
629.7.018 Випробування літальних апаратів. Методи і випробувальні
обладнання
629.7.018.1 Аеродинамічні і ударні труби
В результаті здійсненого пошуку та аналізу інформаційних джерел
особливий інтерес викликали прилади, про які мова йтиме далі.
По-перше розглянемо основні відомості про принципи роботи та
характеристики аеродинамічних систем, а також про основні типи та види
нагнітаючих вентиляторів для аеродинамічних систем.
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
8
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

1.1. Призначення аеродинамічної труби і загальні принципи роботи
Теорія турбулентних течій є найважливіший для практики і водночас
найбільш важкий розділ гідродинаміки. Наявні експериментальні дані про
структуру турбулентних течій є далеко не повними. Однак успішний розвиток
теорії турбулентності повинно ґрунтуватися на великих і детальних
фактичних відомостей про мікро- і макроструктуру турбулентності течій, а це
в свою чергу вимагає розвитку нових тонких методів діагностики таких течій.
Переважна більшість існуючих течій є турбулентними. Турбулентний
рух повітря в атмосфері, води в річках, морях і океанах. Турбулентними є течії
в трубах - у водопроводах, газопроводах та ін.; руху в прикордонних шарах,
що утворюються біля поверхні рухомих літальних апаратів; в слідах за
снарядами, кулями, ракетами; в струмені газу, що випливають із сопла
ракетного двигуна. Таким чином, турбулентність буквально оточує нас в
природі і в технічних пристроях.
Турбулентні течії мають ряд властивостей, які істотні для багатьох
завдань природознавства і техніки. До числа таких властивостей відноситься,
наприклад, велика здатність турбулентних течій до передачі кількості руху.
Турбулентні течії володіють підвищеною здатністю до передачі тепла і
пасивних домішок, до поширення хімічних реакцій (зокрема, горіння) - це
властивість використовується в РРД, де для поліпшення перемішування в
камері згоряння ставлять спеціальні турбулізатори, до переносу зважених
часток. Завдяки наявності внутрішніх неоднорідностей турбулентні течії
здатні розсіювати проходять крізь рідину, або газ звукові і електромагнітні
хвилі і викликати флуктуації їх амплітуд і фаз і т.п.
Таким чином, турбулентність безумовно є дуже важливою практичною
задачею.
Спроектована труба служить для створення поступального рівномірного
прямолінійного потоку повітря і призначена для проведення досліджень з
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
9
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

вивчення структури турбулентних течій і явищ перенесення різних субстанцій
в прикордонних областях.
Аналіз існуючих схем аеродинамічних труб привів до висновку, що
труби замкнутого типу з закритою робочою частиною є особливо цікавою для
практичного використання. Вона має істотні переваги в порівнянні з
аеродинамічними трубами прямої дії. Замкнуті аеродинамічні труби мають
підвищену економічність, в ній відсутні пульсації потоку і зменшений шум,
вироблений вільної струменем.
Схема труби, зображена на рис.1.1. Це замкнута аеродинамічна труба із
закритою робочою частиною.

Рисунок 1.1 – Схема аеродинамічної труби до модернізації: 1 - Сопло,
2 - Робоча частина, 3 - Дифузор, 4 - Вентиляторна установка, 5 - Коліна з
поворотними лопатками, 6 - Форкамери з випрямляючих потік пристроями
(сітками).

Основним є сопло. Це самий відповідальний агрегат аеродинамічної
труби.
Відмінною особливістю даної труби є те, що в ній використовується
явище ежекції, причому схема ежектування відрізняється від раніше
застосовувалися схем. Ежекторний пристрій поміщено в зворотному каналі.
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
10
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

Ежекторна установка працює таким чином. Потік від вентилятора
надходить на ежекторну установку. В результаті використання явища ежекції
проводиться підсмоктування повітря з робочої ділянки з витратою Q2. Таким
чином, після ежекторної установки витрата стане: Q1+ Q2 = Q3 .
Частина цієї витрати Q1 знову засмоктується вентилятором і подається в
ежекторну установку. Таким чином, в трубі як би циркулює два потоки, один
з витратою Q1, інший з витратою Q2. В ежекторної установці відбувається
передача енергії від високонапірного потоку з витратою Q1 до низьконапірної
потоку з витратою Q2. Після ежекторної установки ми отримуємо повітряний
потік з витратою Q3. Таким чином, в робочій частині ми отримали більшу
витрату чим забезпечує вентилятор ВВД, отже, і велику швидкість робочого
потоку в робочому перетині аеродинамічної труби. Крім того ежекторна
установка дозволяє збільшити якість труби - основний показник економічності
будь-якої аеродинамічної труби.
Вперше розрахункову формулу для обводів сопла за умови, що поле
швидкостей на виході буде рівномірним, отримав Вітошинський. Формула має
вигляд:
,
де r0 - радіус вихідного перерізу сопла; z - координата вздовж осі сопла;
L - довжина сопла, м; r1 - радіус вхідного перерізу, м.
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
11
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

1.2. Вимоги, що пред'являються до аеродинамічних труб
Аеродинамічні труби і установки в даний час набули найширшого
розповсюдження. Розміри існуючих установок змінюються в самому
широкому діапазоні - від труб з перетином робочої частини в кількасм2до труб,
що дозволяють відчувати сучасні літальні апарати в натуральну величину.
Потужності, необхідні для приведення труб в дію коливаються від декількох
кВт, до сотень тисяч кВт. Однак при всій різноманітності типів, розмірів і
конструкцій аеродинамічних труб їх основні принципові характеристики є
загальними і міняються лише в залежності від завдань, для дослідження яких
призначена та чи інша аеродинамічна установка.
Основними вимогами, що пред'являються до будь-якої трубі:
- Рівномірність поля швидкостей в поперечному перерізі потоку,
- Стійкі режими роботи при будь-якому значенні швидкості повітряного
потоку,
- Відсутність пульсацій швидкості,
- Наявність плавних конструктивних форм корпусу труби,
- Співвісність сопла і дифузора.
Основною вимогою є отримання якісного потоку. Виконання цієї
вимоги в повному обсязі є найбільшою складністю, що виникає перед
дослідником при створенні труби.
У першому наближенні прямолінійність і рівномірність потоку
забезпечується геометричній формою внутрішнього контуру стінок і
внутрішніх пристроїв аеродинамічної труби.
Особливо важливим є забезпечення плавності аеродинамічного контуру
в області конфузора, робочої частини і дифузора.
Менш важливим, але значно більш складним за своїм виконання є
забезпечення малому ступені турбулентності потоку в робочій частині труби.
Повітряний потік в трубі завжди в тій чи іншій мірі турбулізованим.
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
12
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

Високий ступінь турбулентності значно впливає на результати дослідів,
вона може викликати передчасний перехід прикордонного шару на стінці від
ламінарного до турбулентного режиму течії, змістити область переходу і т.д.
Інакше кажучи, збільшення турбулентності потоку в деякій мірі аналогічно
зростанню числа Рейнольдса. Для вивчення впливу початковому ступені
турбулентності створюються спеціальні малотурбулентні труби. Оскільки
труба призначена для вивчення структури турбулентних течій і явищ переносу
в турбулентних прикордонних шарах, то вимога забезпечення малої
початковому ступені турбулентності не є для даного випадку дуже жорстким.
Істотною вимогою є вимога відсутності пульсацій швидкості
повітряного потоку, виникнення яких в основному пов'язано з періодичними
вихрами, що зриваються з різних погано обтічних елементів труби
(вентиляторна установка, обтічники, виступи і т.п.), і неплавний загального
аеродинамічного контуру труби.

Рисунок 1.2 - Характеристики вентиляторів т. ВВД – 9 ВР 154-21-9:
P 3
v– повний тиск, Па, Q – витрата, м /г, Ny- настановна потужність, кВт.
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
13
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

1.3. Основні типи та види нагнітаючих вентиляторів для
аеродинамічних систем
Під вентиляцією прийнято розуміти повітрообмін в приміщенні, коли
відпрацьоване повітря видаляється і замінюється свіжим. Розрізняють
наступні типи вентиляції – природну і з механічною дією, припливну і
витяжну, канальну і безканальну місцеву і загальнообмінну.
Вентиляція необхідна з метою створення сприятливих умов для здоров'я
і самопочуття людини, збереження устаткування і будівельних конструкцій,
зберігання матеріалів, продуктів, книг тощо.
Однією з найбільш ефективних систем повітрообміну є вентиляція з
механічною дією. Ключовими елементами в організації такого повітрообміну
є вентилятори. На сьогоднішній день вони широко використовуються для
повітрообміну на промислових підприємствах, для вентиляції квартир,
торгівельних центрів, басейнів та іншого.
У вентиляційних системах вентилятори призначені для транспортування
повітря від джерела до приміщення. Це пристрої для переміщення газів із
ступенем стискування не більше 1,5 (тобто різниця тиску на вході і виході
повинна бути не більше 15 кПа). У випадку, якщо подача повітря відбувається
за допомогою повітропроводів, то вони повинні бути вибрані так, щоб потік
повітря, що подається, зміг подолати опір вентиляційної мережі, який
створюється за рахунок вигинів і поворотів повітропроводів, наявністю грат,
фільтрів і так далі. Опір мережі викликає перепад тиску, і величина цього
перепаду є визначальним чинником при виборі даного пристрою.
Осьові вентилятори. Вони прості по конструкції, технологічні і дешеві
при виготовленні, що в значній мірі обумовлює їх широке застосування.
Конструкція передбачає рух вхідного повітряного потоку, що виходить,
уздовж осі двигуна.
Перший в світі осьовий вентилятор був змонтований і успішно
використовувався в Англії в 1734 році. До цих пір вони застосовуються в
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
14
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

різних сферах діяльності. Окрім того, вони знаходять широке застосування, в
охолоджуванні електроніки, в припливних установках, використовуються в
авіаційних двигунах турбовентиляторів, вмонтовуються в аеродинамічні
труби і так далі.
Найбільш вираженим прикладом осьового є пропелерний. Він має
низьку ефективність, яку можна підвищити, вбудовувавши його в циліндровий
корпус (в цьому випадку показник ефективності пропелерного типу зростає до
75%). Якщо відразу за лопатевим колесом закріпити направляючі лопаті, то
його ефективність збільшиться ще на 10 %.

Рисунок 1.3 – Схема проходження повітряного
потоку через осьовий вентилятор

Радіальні вентилятори. Вперше був запущений в 1835 році і
використовувався для провітрювання алтайської копальні. Конструкція і
продуктивність спочатку припускали його використання в промислових цілях.
Насамперед обумовлено це тим, що вони здатні створювати достатньо високий
загальний тиск за рахунок форми робочого колеса і лопаток.
Всмоктуване через огорожний отвір повітря під дією обертання ротора,
за рахунок спеціальної форми лопаток також набуває обертального руху і за
допомогою відцентрової сили викидається під прямим кутом до огорожного
отвору.
Лопатки можуть мати різну форму і розташування щодо осі ротора. У
першому випадку лопатки заломлені назад (варіант B, рисунок 1.4).
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
15
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

Продуктивність в значній мірі залежить від тиску повітря. Вони не
рекомендуються для роботи із забрудненим повітрям. При збереженні
низького рівня шумових характеристик їх ефективність досягає 80%.

Рисунок 1.4 - Проходження повітряного потоку через радіальний вентилятор.
Стрілка означає напрям обертання вентилятора

Радіальні вентилятори з лопатками заломленими назад найбільш
ефективні у вузькому спектрі, що знаходиться в лівій частині кривої графіка
ефективності. А з прямими лопатками, відхиленими назад, вельми ефективні
для роботи із забрудненим повітрям. Тут можна добитися ефективності 70%.
Прямі радіальні лопатки (варіант R, рисунок 1.4) запобігають налипанню
забруднюючих речовин на лопатеве колесо. Такий тип лопаток дозволяє
досягти ефективності 55%.
У випадку, якщо лопатки заломлені вперед (варіант F, рисунок 1.4),
зміну тиску надає незначна дія на об'єм повітря. А із заломленою вперед
крильчаткою мають менші габарити, чим попередні і мають оптимальні
показники в правій частині графіка ефективності, і відповідає приблизно 60%.
На сьогоднішній день даний тип устаткування знаходить широке застосування
у виробничих цілях.
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
16
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

Діагональні вентилятори є синтезом радіальних і осьових. Повітря,
проходячи крізь нього, рухається в осьовому напрямі, а потім в лопатевому
колесі відхиляється на 45 градусів. Радіальна крильчатка за рахунок
відцентрової сили, що діє в радіальному напрямі, збільшує статичний тиск.
Ефективність, що досягається – до 80%.

Рисунок 1.5 - Проходження повітряного потоку
через діагональний вентилятор

Діаметральні вентилятори. Як правило, мають форму довгастого
циліндра і ротор у вигляді «білячої клітки» – порожній в центрі і лопатки
уздовж периферії. Замість стінок вони мають заломлені вперед лопаті.
Огорожа повітря відбувається з фронтальної частини. Повітря захоплюється
лопатками, що обертаються, а потім завдяки дифузору набуває прискорення в
потрібному напрямі.
Вони проводять рівномірний повітряний потік уздовж всієї ширини
ротора і мають найбільш низькі шумові характеристики. Не дивлячись на
невеликий діаметр робочого колеса, діаметральні тип здатний подавати значні
об'єми повітря. Створюваний ними тиск порівняно низький, і тангенціальні
вентилятори, в основному, застосовуються в системах, де натиск повітря не
важливий – повітряні завіси, кондиціонери, фанкойли тощо. Рівень їх
ефективності може досягати 65%.
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
17
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

Рисунок 1.6 - Проходження повітряного потоку
через діаметральний вентилятор

Інші види вентиляторів. Залежно від конструктивного виконання і
призначення вентилятори можуть бути підлогового, настільного, настінного,
стельового або канального виконання, а також кришні.
Так найбільш простим прикладом вентиляції квартир є застосування
настільного або підлогового типу.
Вони, як правило, не мають направляючого корпусу і служать тільки для
перемішування повітряних мас в приміщенні.
Небагато чим ефективніше, коли вентилятори встановлюються у віконні
отвори, кватирки або спеціальні отвори в стіні. При цьому, вони працюють на
видалення повітря з приміщення, а надходження свіжого повітря відбувається
за рахунок природної інфільтрації – притоки повітря через нещільність в
елементах будови.
У випадку якщо повітря тільки віддаляється з приміщення, а заміна його
новим відбувається природним чином, вентиляція називається витяжною.
Інакше, коли повітря за допомогою вентиляційної системи примусово
подається в приміщення, вентиляція називається припливною.
Як правило, приточна установка для подачі свіжого повітря
використовує систему повітроводів. Припливна установка дозволяє проводити
огорожу свіжого повітря, його попередню обробку (фільтрацію, підігрів або
охолодження, зволоження або осушення) і транспортування в приміщення.
Найбільш проста по конструкції приточна установка складається з корпусу,
вентилятора, фільтру і ТЕН (електричного нагрівача).
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
18
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

Вентиляція квартир найбільш ефективна і оптимальна, коли об'єми
повітря, що видаляється і припливного, збалансовані. Тобто, одночасно з
однаковою продуктивністю працюють і припливна установка, і витяжна
вентиляція. Такі системи називають припливно-витяжними.
По виконанню вентилятори діляться на багатозональні, канальні і
кришні.
Відмінною рисою багатозональних є корпус, що дозволяє підключити
одночасно декілька повітроводів. Багатозональний вигляд незамінний на
об'єктах, де витяжку повітря (або навпаки його підведення) необхідно робити
з декількох приміщень відразу. Їх застосування дозволяє оптимізувати мережі
повітроводів і скоротити витрати на експлуатацію всієї вентиляційної мережі
в цілому.
Канальні вентилятори – найбільш поширений вид устаткування для
монтажу у вентиляційні канали круглого і прямокутного перетинів. Вони
можуть бути як осьового, так і радіального типу. Маючи невеликі габарити,
вони можуть вмонтовуватися безпосередньо в перетині повітроводів.
Кришні, за визначенням, призначені для установки на дахах будівель. У
зв'язку з жорсткішими умовами експлуатації (атмосферні осади і постійні
вітрові навантаження) їх корпус виготовляється на посиленій рамі з
антикорозійних матеріалів – оцинкована або така, що гальванізується сталь,
захисні епоксидні покриття і так далі. Вони можуть використовуватися як для
вирішення питань загальної вентиляції, так і для місцевої, до яких відноситься
вентиляція і витяжка камінів, печей, газових казанів і тому подібного
устаткування.
Кожен тип вентилятора, залежно від вимог, що пред'являються до нього,
і умов експлуатації, може мати додаткові конструктивні особливості –
протипожежного виконання, підвищену стійкість до вібрацій, знижені шумові
характеристики, для димовидалення, виготовлятися з матеріалів відповідних
для агресивних або запилених середовищ і так далі.
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
19
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

Аеродинамічні характеристики. При виборі типу вентилятора необхідно
враховувати опір мережі, що виникає за рахунок витрат тиску пов'язаних з
переміщенням повітря.
Опір мережі включає всі аеродинамічні втрати на трасі повітроводів –
втрати тертя, втрати при поворотах потоку, при виходах потоку в атмосферу і
так далі, а також втрати в елементах тих, що сполучають елементи з мережею.

Рисунок 1.7 - Аеродинамічні характеристики вентилятора і мережі

Характеристики на приведених графіках, рисунок 1.7, справедливі з тією
умовою, що вентилятори були встановлені у вентиляційну систему правильно.
Існують основні правила установки вентиляторів в мережі повітроводів:
- при їх установці в перетин повітроводу, довжина прямої ділянки повітроводу
з боку всмоктування повинна складати не менше одного його діаметру;
- аналогічна ділянка повітроводу з боку нагнітання, розташований відразу за
вентилятором, повинен бути не менше трьох діаметрів повітроводу.
Правильно встановлений канальний вентилятор:
- відстань з боку огорожі до найближчої стіни повинна перевищувати 0,75
діаметру введення;
- поперечний перетин вхідного повітроводу повинен складати від 92 до 112%
від вхідного отвору;
- повітровід на всмоктуванні не повинен мати ніяких перешкод повітряному
потоку – демпферів, відгалужень і так далі;
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
20
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

- з боку нагнітання кут поперечного перетину повітроводу повинен бути не
більше 15%;
- кут розширення з боку нагнітання не більше 7%;
- при проектуванні та монтажі повітроводів слід уникати поворотів траси під
прямим кутом (90 градусів), замість цього необхідно використовувати
повороти під 45 градусів;
- відведення повинні мати таку форму, щоб повторювати повітряний потік, що
виходить після вентилятора.
Характеристики мережі. Опір вентиляційної системи при різних
витратах відображаються на графіці характеристики мережі. Робоча точка – це
точка перетину характеристики мережі і аеродинамічної характеристики
вентилятора. Вона показує характеристики потоку для даної мережі
повітроводів.
Кожна зміна тиску у вентиляційній системі дає початок новій
характеристиці мережі. Якщо тиск зростає, характеристика мережі буде
аналогічна лінії В. При зниженні тиску, лінія системи буде аналогічна лінії С
(за умови, що кількість оборотів робочого колеса залишається незмінною).
Якщо реальний опір мережі представлений кривою В, робоча точка
зрушується з 1 на 2. Це також спричиняє за собою зменшення витрати повітря.
Таким же чином витрата повітря зросте, якщо опір мережі відповідає лінії С.

Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
21
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

Рисунок 1.8 - Зміни тиску дає початок новим кривим мережі

Якщо реальний перепад тиску в системі повітроводів більший або
менший, ніж розрахунковий, робоча точка і витрата повітря відрізнятимуться
від того, що очікувалося.

Рисунок 1.9 - Збільшення або зменшення швидкості обертання

Для отримання витрати повітря, аналогічного розрахунковому, можна в
першому випадку, (де характеристика мережі відповідає В), просто збільшити
швидкість вентилятора. Робоча точка (4) знаходитиметься в цьому випадку на
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
22
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

перетині характеристики мережі В і характеристики вентилятора для вищої
швидкості обертання. Точно також швидкість обертання може бути зменшена,
якщо реальна характеристика мережі відповідає лінії С.

Рисунок 1.10 - Різниця в тиску при різних швидкостях обертання

У обох випадках спостерігатиметься деяка відмінність в показниках
тиску від характеристики мережі, для яких були проведені розрахунки, і це
показано як ΔP1 і ΔP2 на рисунку відповідно. Це означає, що робоча точка для
розрахункової мережі була вибрана так, щоб вийти на максимальний рівень
ефективності, і кожне таке підвищення і пониження швидкості обертання веде
до скорочення ефективності.
Ефективність і характеристики мережі. Для того, щоб полегшити вибір
типу вентилятора, можна побудувати декілька можливих характеристик
мережі на графіці, а потім подивитися, між якими характеристиками працює
певний тип. Якщо пронумерувати характеристики мережі від 0 до 10,
вентилятор вільно дутиме (максимальна витрата повітря) на лінії 10, і
захлинеться (нульова витрата) на лінії 0. Це означає, що вентилятор на лінії
системи 4 проводить 40% від вільної витрати.
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
23
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

Рисунок 1.11 - Характеристики мережі (0:10) на графіці вентилятора

Ефективність уздовж всієї характеристики мережі залишається
постійною. Вентилятори із заломленими назад лопатками часто мають вищу
ефективність, ніж із заломленими вперед лопатками. Але вищий рівень
ефективності досяжний лише на обмеженій ділянці, де характеристика мережі
представлена меншою витратою при заданому тиску, чим у вентиляторів із
заломленими вперед лопатками.

Рисунок 1.12 – Значення ефективності для аналогічних розмірів відцентрових
вентиляторів з лопатками, заломленими назад і заломленими вперед
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
24
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

Щоб отримати витрату аналогічний тому, що у вентиляторів із
заломленими вперед лопатками, і зберегти при цьому високий рівень
ефективності, потрібно вибрати із заломленими назад лопатками більшого
розміру.
Питома потужність вентилятора. У країнах Європи діють строгі правила
по ефективному енергоспоживанню в будівлях, як промислового призначення,
так і житлового фонду. Шведський інститут внутрішнього клімату Svenska
Inneklimatinsitutet запропонував як міра ефективності систем вентиляції
рахувати питому потужність вентилятора – SFP.
Згідно цієї концепції питома потужність визначається відношенням
загальної енергетичної ефективності всіх вентиляторів вентиляційної системи
до загального повітряного потоку, що проходить через будівлю. При цьому
чим нижче значення даного відношення, тим вище ефективність вентиляційної
системи.
Для комунального сектора рекомендоване значення питомої потужності
складає 2,0 для вентиляційних систем після ремонту, і – 1,5 для нових
вентиляційних систем.
Досягти ефективного використання вентиляторів можливо при
оптимізації режимів їхньої роботи. Один із способів такої оптимізації –
регулювання лопать цих вентиляторів у аеродинамічній трубі.
Тому, далі проведемо розробку системи автоматичного керування
аеродинамічними потоками, яка є основним елементом оптимізації
нагнітаючих вентиляторів аеродинамічної труби.

Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
25
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

2. Обґрунтування технічного завдання

Основним призначенням системи, що забезпечить автоматичне
керування аеродинамічними потоками є гнучке керування швидкістю
обертання лопатей нагнітаючих вентиляторів в залежності від програми
управління аеродинамічним ефектом та вагою об‘єкту, що піддається
випробовуванням.
Система автоматичного керування аеродинамічними потоками
повинна відповідати наступним характеристикам:
1. Живлення від мережі змінного струму (50±0,5) Гц з номінальною наругою
220 В ±10%.
2. Пристрій повинен мати віброзахист від вібраційного перевантаження.
3. Пристрій призначений для роботи у закритих стаціонарних приміщеннях
при температурі оточуючого середовища в межах від +5 до +55 ºС.
4. Середній термін служби – не менше 5 років
5. Вірогідність безвідмовної роботи пристрою за 30 тис.годин – 0,98.
6. Захист від ураження електричним струмом по класу ІІ.
7. Габаритні розміри 250×250×350 мм.
8. Ступінь захисту корпусу – IP44.
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
26
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

3. Розробка структурної схеми

На рисунку 3.1 представлена функціональна блок-схема системи
автоматичного керування аеродинамічними потоками.
Перепрограмуємий
220 В; 50 Гц запам'ятовуючий
пристрій 220 В; 50 Гц
Задаючий Блок тригерів Блок Блок
Блок живлення Регістр
генератор Шміта лічильників тензодатчиків
Блок
Буфер
силових ключів
M1

Рисунок 3.1 - Блок-схема системи автоматичного керування аеродинамічними
потоками

Система складається з таких блоків. Блок живлення, який призначений
для перетворення змінної мережної напруги 220 В у два рівня постійної
напруги +300 В та +5 В для живлення різноманітних блоків та елементів
пристрою. Задаючий генератор призначений для створення управляючої
послідовності імпульсів частотою 2 кГц. Далі, ця послідовність імпульсів
проходить через блок тригерів Шміта з метою формування крутих фронтів.
По фронту цих імпульсів перемикається блок лічильників, з якого пере
інвертовані імпульси записуються в регістр, роботою якого керує
перепрограмований запом‘ятовуючий пристрій.
Далі, сформований керуючий сигнал, через буфер поступає на блок
управляючих силових ключів, керування якими здійснюється з блоку
тензодатчиків, які закріплені безпосередньо на лопатях досліджуваного
вентилятора. Управляючий сигнал з блоку силових ключів формує
асинхронним двигуном М1, чим здійснює керування швидкістю обертання
досліджуваного вентилятора.
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
27
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

4 Розробка електричної принципової схеми

Електрична принципова схема системи автоматичного керування
аеродинамічними потоками показана на рисунку 4.1.
R4
L1 VD1 +300 В 380 В 50 Гц
220 B C2 А
+ В
C5
-300 В
R9 VD3 R15
С
PS1
VH VT1 0
DA1 U1 VT5
VD2 +5 В
1 3 R11
Т1 QF1
+ +
C4 2 C6
VT2
R7 VD7
R5 C7 C9
VD4
C3
VS1 VS2
DD1.1 DD1.2 DD2.1 DD1.1
1 & 4
3 & R10 VD5 R16
6
2 1 2
5 3 4 PS2
VH VT3 C13
R2 U2 VT6
R12
DD3
M1
5 3
+1 1 R8 VT4
VD8
R6 C8
4 2
-1 2 C10
VD6
11 6
VD 4
15 7 DD7.1
D0 8
2 1 1
1 8
D1 16
10
D2
DD7.2
9
D3 1 VD9 R23
4 3 R19
PS3
14 12
R DC
VH VT7
U3 VT11
DD5 DD6 R21
8 9 3 2
A0 D0 D0 Q0
DD4 7 10 4 5 VT8
A1 D1 D1 Q1 R17 VD13
R13
5 3 6 11 7 C11 C14
+1 1 A2 D2 D2 VD10
R3
4 2 5 13 8
-1 2 A3 D3 D3
11 6 4 14 13 12
VD 4 A4 D4 D4 Q4
R1 15 7 3 15 14 15
D0 8 A5 D5 D5 Q5
R20 VD11 R24
PS4
1 8 2 17 17 19
DD1.3 D1 16 A6 D7 D6 Q7
12 VH VT9 C16
&
11 10 1 21 18
13 D2 A7 Vcc D7 DD7.3 U4 VT12
+ 1 R22
C1 9 23 20 11 11 10
D3 A8 DC C
14 22 18 1
R A9 CS DC
R18 VT10
VD14
R14
DD1.4 DD7.4 C12
C15
& 9 1
8 13 12 VD12
10

Рисунок 4.1 - Електрична принципова схема системи автоматичного
керування аеродинамічними потоками

На мікросхемі D1.1, D1.2 зібраний задаючий генератор на частоту 2 кГц.
Його частота зумовлена головним чином частотою управління двигуна і
об'ємом використовуваного ПЗП.
Для формування крутих фронтів імпульси з генератора проходять через
два трігери Шмідта.
По фронту імпульсу з виходу D2.1 перемикаються лічильники D3-D4. А
по спаду того ж імпульсу проінвертованого мікросхемою D2.2 відбувається
перезапис даних з ПЗП в регістр на мікросхемі D6. При включенні пристрою
лічильники встановлюються в нульовий стан за рахунок ланцюжка C1, R1. В
процесі роботи коефіцієнт обрахунку залежить від того в якому елементі
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
28
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

пам'яті розряду D6 мікросхеми D5 буде записана логічна одиниця яка і
зумовить час скидання лічильників. Регістр D6 необхідний для того, щоб
імпульси ПЗП, що виникають у момент перемикання адрес, не впливали на
алгоритм роботи ключів. Кількість лічильників залежить від кількості
використовуваних адрес мікросхеми D5, і може варіюватися від одного до
десятка. Безпосередньо до виходів регістра D6 можливо підключити
навантаження 20-30 мА, у разі використання більшого навантаження
необхідно використовувати буферні елементи, наприклад мікросхему D7.
На транзисторах VT1-VT4, VT7-VT10, резисторах R5-R8, R13, R14, R17,
R18 і діодах VD3, VD5, VD9, VD11 зібрано ключі для позитивної півхвилі. На
транзисторах VT5, VT6, VT11, VT12 ключ негативної півхвилі. Схема
управління зібрана на польових транзисторах з оптронною розв'язкою. Всі
ключі у використанні яких застосовані оптрони мають один істотний недолік,
при збільшенні частоти модуляції відбувається затягування фронтів імпульсів.
Оскільки для відкриття польових транзисторів великого струму не треба, тому
живлення ключів здійснюється від того ж ланцюга, що і двигун.
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
29
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

5 Розрахунок основних елементів електричної схеми

5.1. Розрахунок витрат потужності на транзисторному ключі
Оскільки точність роботи вентиляторів залежить від теплових витрат на
транзисторному ключі, а робота даних елементів безпосередньо пов‘язана з
температурою їх корпусу, проведемо розрахунок максимальних витрат
потужності на транзисторному ключі та температури теплоносія марки
КТ3107В з метою визначення доцільності їх використання в нашій схемі.
З таблиці характеристик транзистора КТ3107В маємо: вихідна ємність
переходу колектор-емітер CКЕ = 7 пФ; зовнішній опір між колектором та
емітером транзистора RКЕнас = 0,12 Ом (при максимально допустимій
температурі корпуса 100 С).
Розрахунок проводимо при максимальній допустимій напрузі живлення
UКБ0 max = 30 В;
Знаходимо витрати потужності при відкритому транзисторі:
P 2
â³ä = 0,5 CKE  UÊÁ0max  fãð ,
де CКЕ = 7 пФ - вихідна ємність переходу колектор-емітер;
UКБ0 max = 30 В - максимальна допустима напруга живлення;
fгр = 2 МГц – гранична частота коефіцієнту передачі струму.
P = 0,5 7 10−12 302  2 106
â³ä = 0,63 Вт.
Знаходимо витрати потужності при закритому транзисторі:
UÊÁ0max + UÊÅRmax
Pçàêð =  Iê  fãð  t çàêð ,
6
де UКЭRmax = 20 В - максимально допустима напруга „колектор-емітер” при
струмі бази, що дорівнює нулю;
Ік = 0,2 А – максимально допустимий струм колектора;
tзакр = 15 нс – час закриття транзистора;
30 + 20
Pçàêð = 0,2  2 108 1,5 10−8 = 5 Вт.
6
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
30
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

Визначимо витрати потужності на його опорі „колектор-емітер” при
відкритому транзисторі:
R ÊÅíàñ  I2
ê  n
PR = ,
3
де RКЕнас = 0,12 Ом - зовнішній опір між колектором та емітером транзистора;
Ік = 0,2 А – максимально допустимий струм колектора;
n = 0,5 - коефіцієнт передачі.
0,12 0,22 0,5
P = = 0,0008 Вт.
R
3
Загальні витрати потужності на транзисторі КТ3107В знаходимо за
формулою:
Pçàã = Ðâ³ä + Ðçàêð + ÐR ,
Pçàã = 0,63 + 5 + 0,0008 = 5,6308 Вт.
Максимальна потужність транзистора складає:
Pmax = UÊÁ0max  Iê ,
де UКБ0 max = 30 В - максимальна допустима напруга живлення;
Ік = 0,2 А – максимально допустимий струм колектора.
Pmax = 30 0,2 = 6 Вт.
Тоді, кількість електричної потужності транзистора, що йде на теплові
витрати складає:
6 − 5,6308
k = 100% = 6,1%,
6
що є задовільним для силових транзисторів серії КТ (15%).
Таким чином, можна зробити висновок, що використання транзисторів
КТ3107В є доцільним в нашій схемі і дозволяє підтримувати на високому рівні
чутливість роботи схеми керування.
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
31
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

5.2 Розрахунок стабілізатора постійної напруги
Для отримання більш стабільної постійної напруги на навантаженні при
зміні споживаного струму блоку прийому керуючого сигналу до його виходу
підключають стабілізатор, який виконаний по схемі, рисунок 5.1.
В такому пристрої працюють стабілітрон VD1 і регулюючий транзистор
VT1. Розрахунок дозволить вибрати всі елементи стабілізатора, виходячи із
заданої вихідної напруги Uн і максимального струму навантаження Iн.
Розрахунок стабілізатора ведуть в наступному порядку.

Рисунок 5.1 – Електрична схема розрахунку стабілізатора

1. Визначаємо необхідну для роботи стабілізатора вхідну напругу (Uвх)
при заданій вихідній (Uвих = 9 В):
Uâõ = Uâèõ + Uêå ,
де Uке = 3 В – мінімальна напруга між колектором і емітером транзистора,
узята з розрахунку на використовування як кремнієвих, так і германієвих
транзисторів.
Uâõ = 9 + 3 = 12 В.
2. Розраховуємо максимально розсіювану транзистором потужність:
Pmax = 1,3  Iâèõ  (Uâõ − Uâèõ ) ,
де Iвих = 2 А – сила струму на виході джерела живлення.
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
32
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

Pmax = 1,3 2  (12 − 9) = 7,8 Вт.
3. Вибираємо як регулюючий транзистор – транзистор КТ361Г. Його
гранично допустима розсіювана потужність РKmax = 8 Вт, що більше значення
Рmax = 7,8 Вт, гранично допустима напруга між емітером і колектором
Uке = 15 В – більше Uвх = 12 В, а максимально допустимий струм колектора
IKmax = 4 А - більше Iвих = 2 А.
4. Визначаємо максимальний струм бази регулюючого транзистора:
I
I âèõ
Ámax = ,
h21E min
де h21Еmin = 750 - мінімальний коефіцієнт передачі струму вибраного
транзистора.
2
IÁmax = = 0,0026 А.
750
5. Підбираємо відповідний стабілітрон – КС516А. Його напруга
стабілізації Uст = 9,1 В, що практично дорівнює вихідній напрузі стабілізатора,
а значення максимального струму стабілізації Iст = 5 мА перевищує
максимальний струм бази IБmax = 2,6 мА.
6. Підраховуємо опір резистора R1 (див.рисунок 5.1):
U − U
R1= âõ ñò ,
IÁmax + Iñò
де Uст = 9,1 В - напруга стабілізації стабілітрона;
IБmax = 2,6 мА - максимальний струм бази транзистора;
Iст = 5 мА - струм стабілізації для даного стабілітрона.
12 − 9,1
R1= = 381,57 Ом,
0,0026 + 0,005
приймаємо опір R1 = 400 Ом.
7. Визначаємо потужність розсіяння резистора R1:
2
(U
P âõ − Uñò )
R1 = ,
R1
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
33
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

де R1 = 400 Ом – опір шунтуючого резистора.
2
(12 − 9,1)
PR1 = = 0,021 Вт.
400
Таким чином, за результатами проведених розрахунків визначено струм
стабілізації Iст = 5 мА та потужність розсіяння резистора (R1 = 400 Ом) РR1 =
21 мВт, і обрано стабілітрон КС516А та транзистор КТ361Г.
В приведених розрахунках не вводимо поправку на зміну мережної
напруги, а також деякі інші уточнення, ускладнюючі розрахунки. Остаточне
коректування стабілізатора проводиться при його включенні, змінюючи
вхідну напругу на 10% і точніше підбираючи резистор R1 по найбільшій
стабільності вихідної напруги при максимальному струмі навантаження, що є
задовільним для нашої схеми.

5.3. Розрахунок каскадів керування оптопарою
Для розрахунку параметрів каскаду керування оптопарою розглянемо
еквівалентну схему, рисунок 5.2.

Рисунок 5.2 – Еквівалентна схема каскаду із спільним емітером:
Rвндж – внутрішній опір джерела сигналу; Евх – ЕРС джерела сигналу;
α – коефіцієнт передачі струму емітера

Коефіцієнт α зв’язаний з фізичними характеристиками за формулами:
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
34
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

h12e + h
 = 21e ,
1+ h21e
re  (rê + R )
де í
h21e = – коефіцієнт підсилення транзистора за схемою із
rê  (1− ) + re + R í
спільним емітером .
Розрахункові формули для каскаду з спільним емітером:
r  (r + R )
Râõ = + e ê í
ri ,
rê  (1− ) + re + R í
  rê − re
Ê ³ = ,
rê  (1− ) + rå + R í
(r − r
= ê e)  r í
Ê è ,
rå  (rê + R í ) + rá (1− )rê + re + r í 
−(rê − re)R= í
Ê å ,
rå  (rê + R í ) + (Râí äæ. + rá) (1− )rê + rå + R í 
 r + r 
R âèõ = rê  (1− ) + rå  1+ ê e
  .
 re + rá + R u 
де rб = 400 Ом; rе = 25 Ом; rк = 106 Ом; α = 0,98 - типові значення для
транзисторів типу КТ3107В.
Із міркувань мінімального навантаження транзисторів Ru = 20 кОм, а
Rн складається з прямого опору світлодіода оптопари і додаткового резистора
R. Прямий опір світлодіода не перевищує 100 Ом, а із міркувань прямого
струму 6 мА, R= 2 кОм. Виходячи з цього, Rн = 2100 Ом.
В результатів розрахунків маємо значення:
25  (106 + 2100)
Râõ = 400 + =1532,3 Ом;
106  (1− 0,98) + 25 + 2100
0,98 106 − 25
Ê ³ = = -44,3;
106  (1− 0,98) + 25 + 2100
(0,98 106 − 25)  20
Ê è = = -60,7;
25  (106 + 2100) + 400  (1− 0,98) 106 + 25 + 20
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
35
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

−(0,98 106 − 25)  2100
Ê å = = -4,3;
25  (rê + 2100) + (100 + 400)  (1− 0,98) 106 + 25 + 2100
6  0,98  2100 + 25 
Râèõ =10  (1− 0,98) + 25  1+  = 21224,5 Ом.
 25 + 400 + 20 
Далі проводимо розрахунок елементів принципової схеми каскаду
(рисунок 5.3).

Рисунок 5.3 – Схема принципова електрична каскаду

Головним чином, в даній схемі дестабілізуючий параметр –
температурна нестабільність.
Коефіцієнт температурної нестабільності:
1
SÒ = ,
 
 1+ D 
1−
1 
 1− 
 B 
де D – коефіцієнт.
1 R3
D = + ;
R2 R2
B – коефіцієнт передачі струму бази. Для наших транзисторів
В = 50...350, приймаємо В = 100.
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
36
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

Спільна нестабільність колекторного струму при зміні температури
переходу транзистора від 20ºС до 40ºС, ΔВ/В ≈ 0,1; Е = ΔUбе/1ºС ≈ 2,5мВ/ºС
обчислюється так:
 Ò Â
Iê = SÒ²ê0 + + (²á 0 + ²ê0)  ,
 R e + R á Â 
де Ік0 – зворотній струм колектора;
Іб0 – зворотній струм бази.
В результаті розрахунків при R1 = 20 кОм, R2 = 1 кОм і при Rн = R3 +
Rcbd = 2,1 кОм, маємо:
1 2,1
D = + = 3,1;
1 1
1
SÒ = = 3,2 ;
 
 1+ 3,1 
1−
1 
 1− 
 100 
 1,35 
Iê = 3,2  0,01+ + (0,02 + 0,015) 0,1 = 0,0855 А,
 25 + 400 
що є задовільно, оскільки ST < (3...5). В іншому випадку необхідно було б
зменшувати R1, R2 та R3.
Таким чином, в результатах проведених розрахунків було проведено
розрахунок каскадів керування оптопарами. При цьому необхідно пам’ятати,
що R2 шунтує вхідний, а R3 – вихідний опори і переходить межі розрахунку.
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
37
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

6 Технологічний розділ

6.1.Технологія виготовлення друкованих плат
Перші виготовленні друковані плати автоматизованим методом були
розроблені фірмою Multiwire. За минулий період за кордоном і у нас в країні
розроблені нові методи друковано-дротового монтажу, основані на різних
принципах прокладки трас з ізольованих проводів і способів отримання між
сполук в платах. Розрізняють два методи виготовлення друкованих плат:
метод стіжкового монтажу і метод прямих відрізків.
Метод стіжкового монтажу («Аракс») використовують в промисловості в
двох варіантах: з поділом процесу монтажу проводів на платі на окремі
операції і з об'єднанням операцій в один процес. При цьому методі друкованим
способом отримують типову одно-або двосторонню плату з постійною
топологією малюнка. У першому варіанті типову плату встановлюють на
паперову маску і прокладки з еластичного матеріалу, а потім відповідно до
заданої схемою прошивають її і прокладки через отвори пустотілої голкою,
всередині якої проходить тонкий ізольований провід. Після прошивки дроти
притискають до плати, видаляють еластичні прокладки з петель, утворених з
ізольованих проводів голкою, лудять петлі припоєм, знімають з петель маску
і припаюють їх до плати. У другому варіанті на автоматі прошивають плату
проводом, одночасно лудячи і припаюють петлі з дроту до контактних
майданчиків. В результаті отримують плату, еквівалентну за
функціональними можливостями багатошарової друкованої плати, але з більш
високою ремонтопридатністю і меншою вартістю.
Автоматизоване проектування друкованих плат. Однією з основних
задач в системі автоматизованого проектування плат є оптимізація з'єднань
між елементами схем. Залежно від обраної конструктивно-технологічної бази
ця задача може мати різну ступінь складності і відповідно може сильно
впливати на трудомісткість проектування друкованих плат. При
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
38
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

автоматизованому проектуванні друкованого монтажу, в тому числі і
багатошаровою, необхідно оптимізувати цілий ряд критеріїв (показників
якості), таких як сумарна довжина всіх зв'язків, число зв'язків між елементами
схеми, наприклад ІС, що знаходяться в сусідніх позиціях на монтажному полі,
число перетинань між зв'язками, число ланцюгів з можливо більш простою
конфігурацією. Оптимізація такого числа показників якості, будучи складним
завданням самої по собі, вимагає врахування ряду конструктивних
характеристик плати. До них можна віднести: розмір монтажного поля,
мінімально допустиму ширину друкованих провідників і відстань між ними,
число монтажних шарів, способи переходу з одного шару на інший,
розташування висновків елементів і ланцюгів на монтажному полі, число
ділянок, заборонених для прокладки провідників (технологічні отвори, місця
для позначень, заздалегідь прокладені стандартні друковані провідники та ін.).
Отримати оптимальний варіант друкованих з'єднань при відповідності всіх
умов досить важко. Тому, по суті, жоден з методів автоматизованого
проектування багатошарової друкованої плати не гарантує трасування всіх
з'єднань. Задовільними вважаються результати, коли автоматично трасуються
90-95% зв'язків. Решта з'єднання вимагають неавтоматизованої або
автоматизованої доопрацювання шляхом зміни конфігурації раніше
прокладених зв'язків, що значно підвищує трудомісткість проектування
монтажних плат.
Переваги та недоліки стіжкового методу. Стіжковий монтаж в порівнянні
з багатошаровим друкованим монтажем дозволяє наступне:
- Знизити трудомісткість конструкторських робіт у кілька разів, причому, чим
більше номенклатура друкованих плат, тим ефективніше стежковий
монтаж.
- Скоротити трудомісткість автоматизованого проектування друкованих
плат більш ніж в два рази.
- Знизити вартість матеріалів в три рази.
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
39
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

- Скоротити трудомісткість виробництва вузлів друкованих плат на 30%.
- Підвищити ремонтопридатність друкованої плати та оперативність
внесення змін до монтаж.
- Скоротити терміни розробки апаратури у зменшити технологічний цикл
проектування і виробництва друкованих плат.
- Виключити металізацію в отворах друкованої плати.
- Знизити кількість шкідливих стоків при виробництві друкованих плат.
- Зменшити масу друкованих плат, збільшити вихід придатних друкованих
плат.
До недоліків стіжкового методу монтажу необхідно віднести:
- Одностороннє розташування на платі.
- Потреба в ретельному контролі інформативного матеріалу при
автоматизованому проектуванні друкованих плат.
- Збільшення габаритів друкованих плат викликає майже пропорційний ріст
трудомісткості монтажу.
- Не конкурентоспроможність з одно-і двосторонніми друкованих плат по
трудомісткості в серійному виробництві, не рахуючи етапу макетування.
- Складність застосування друкованих плат дротового монтажу для елементів
між шнуровими виводами (необхідно планарна формовка виводів).
Метод прямих відрізків. Метод полягає в тому, що друкованим
монтажем виготовляють типову друковану плату з постійною типологією
малюнка і наскрізними металізованими отворами. Типову друковану плату
встановлюють на стіл монтажного автомата і за заданою програмою розводять
зв'язку прямими відрізками з ізольованого дроту, обрізаючи його в заданих
точках. При цьому ізольований провід автоматично без попереднього лудіння
ділянки жили що припаюється, без видалення ізоляції з нього поєднується з
контактною площадкою. Причому провід може укладатися на контактну
площадку під будь-яким кутом по відношенню до її осі. Після суміщення
з'єднувальних елементів розщеплений електрод опускається на провід і з
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
40
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

заданим зусиллям притискає його до гальванічного олов'яно-свинцевого
покриттю контактної площадки, а потім на електрод подається розігріваючий
імпульс струму. Розігрітий до значення температури 973...1073 К (700...800 С)
електрод непрямим шляхом передає тепло з з'єднуються з елементам. В
результаті ізоляція на дроті оплавляється і таким чином забезпечується
електричний контакт електроду з житловою дроти. Потім на електрод
подається другий імпульс струму, який розігріває провід на ділянці обмеженій
зазором в розщепленому електроді. При постійно призначеному тиску
розігрітий електрод і розігріта жила проводу передають тепло гальванічному
покриттю контактного майданчика. При цьому покриття розплавляється, і
жила проводу занурюється в розплав. Після закінчення дії імпульсу електрод
піднімається, а розплавлене покриття, охолоджуючись, кристалізується і
таким чином відбувається формування з'єднання.
На стабільність процесу, а отже, і на якість з'єднань при цьому впливають
такі чинники:
- Ступінь відповідності нанесеного гальванічного покриття евтектичному
складу сплаву олово-свинець і похибка його товщини по всьому полю
плати, від яких залежить температура розплаву покриття.
- Похибка тиску електродів на провід, від якої залежить ступінь деформації
жили в зоні з'єднання і відповідно механічна міцність з'єднання.
- Стабільність площі контакту електрода з жилою дроту, яка впливає на
щільність струму і температуру нагрівання сполуки припою.

6.2 Автоматизація виготовлення друкованих плат
Загальним недоліком обох методів виготовлення друкованих плат є
необхідність покриття заготовок перед свердлінням для захисту від
механічних пошкоджень друкованих провідників. Сушка лаку і його
видалення після свердління й хімічного міднення отворів збільшують
трудомісткість процесу і тривалість технологічного циклу, порушують його
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
41
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

безперервність. Тому не можна створити автоматичної потокової лінії
виробництва друкованих плат.
При ручному виготовленні зазначений порядок проходження операцій
повинен зберігатися, тому що шар фоторезиста і освічений їм малюнок
друкованих провідників вказують на розташування отворів. Отже, малюнок
повинен створюватися до свердління. Операція свердління отворів є процесом
трудомістким, оскільки число отворів, наприклад, на платі середнього розміру
становить кілька сотень, а на платах з ІМС в корпусах зі штирковими виводами
- більше тисячі. Таким чином, виникає проблема автоматизації свердління
отворів, рішення якої можна досягти використанням верстатів з числовим
програмним управлінням (ЧПУ).
Використання ЧПУ для свердління отворів в друкованих платах спрощує
весь процес, роблячи його більш пристосованим для подальшої автоматизації.
У цьому випадку отвори свердлять і металізують до покриття заготовок шаром
фоторезисту і формування малюнка друкованих провідників, що виключає
такі операції, як покриття плат захисним шаром лаку і його видалення після
хімічного міднення. Для отримання малюнка схеми просвітлені на платі
отвори суміщають з їх зображеннями на фотошаблон, тому даний метод
отримав назву "метод базового отвори".
Подальшу обробку плати виробляють звичайним способом, тобто на
провідники та контактні площадки гальванічно осаджують мідь і наносять
захисне покриття, після чого видаляють шар фоторезисту і стравлюють
фольгу. Всі операції можна виконувати безперервно на автоматичній
потокової лінії.
В даний час розроблені плівкові фоторезисти, повністю змінили
технологію нанесення світлочутливого шару на заготівлю друкованої плати.
Вони складаються з трьох шарів: запобіжної плівки, плівки фотополімерного
резисту і прозорої поліефірної плівки для ультрафіолетового випромінювання.
Запобіжну плівку видаляють перед нанесенням фоторезисту на заготовку.
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
42
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

Коли плівковий фоторезист притискають валиком, він приклеюється до
поверхні заготовки липким шаром.
Експонування виробляють через захисну поліефірну плівку, на яку
накладають фотошаблон. Потім захисну плівку видаляють з поверхні
світлочутливого шару механічним відшаровуванням і виявляють її.
Використання плівкового фоторезисту знижує трудомісткість операцій
формування захисного рельєфу і скорочує виробничий цикл виготовлення
друкованих плат приблизно на 20-30%. Завдяки рівномірній товщині шару
фоторезиста утворений їм захисний рельєф має рівні й чіткі краю, а розміри
ліній на заготовці після експонування точно відповідають розмірам на
фотошаблонів. Для автоматизації хімічних і гальванічних процесів при
виготовленні друкованих плат застосовують агрегатовані автоматичні лінії з
ЧПУ. Щоб підвищити універсальність таких ліній, їх будують за модульним
принципом, який дозволяє складати різні лінії, які відповідають тому чи
іншому базовому технологічному процесу. Модулі для гальванічних процесів
мають штанги для підвішування виробів. Завантаження та вивантаження
моду-лей, а також передачу заготовок з однієї позиції на іншу здійснює
автооператор, керований від ЕОМ. Продуктивність подібних ліній становить
400-500 печатних плат в зміну.

6.3. Технологія монтажу SMD елементів
Конструктивною ознакою вузла поверхневого монтажу (ПМ) є
приєднання виводів радіоелементів до контактного майданчика,
розташованому на поверхні комутаційної плати. Технологія поверхневого
монтажу (ТПМ) включає технологію виготовлення комутаційних плат і
радіоелементів для ПМ, технологію виконання ПМ, а також обладнання для
ПМ, випробування, контроль та ремонт виробів, виконаних за даною
технологією.
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
43
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

Однак широке впровадження ТПМ при виготовленні РЕА, у тому числі й
побутової, стримується в силу певних причин: недостатнього розвитку
елементної бази ПМ; складнощі з обладнанням; труднощі освоєння нових
технологічних процесів; дуже високих вимог до точності виконання
монтажних операцій. Тому для більшості конструкцій РЕА використовують
змішаний монтаж, характерний для переходу від технології традиційного
монтажу до ТПМ.
Елементи вузлів поверхневого монтажу. До основних елементів вузлів
ПМ відносяться друкована плата і радіоелементи. На друкованій платі є
контактні площадки для монтажу радіоелементів при чистому ПМ або
контактні площадки і отвори для змішаного монтажу, а також комутаційні
доріжки. Друковані плати для ПМ зазвичай називають комутаційними
платами. При їх виготовленні необхідно враховувати наступні фактори:
розміри плати; ефективне використання площі плати; варіанти ПМ; число
комутаційних шарів плат; ширину і крок комутаційної доріжки; застосування
міжшарових переходів; електричні характеристики; відвід теплоти.
Зі збільшенням розмірів комутаційних плат підвищуються їх
функціональні можливості (виключаються проміжні сполуки плат), але
ускладнюється монтаж і збільшується вартість.
Ефективне використання площі комутаційних плат (щільність монтажу)
залежить від варіанту ПМ (чистий, змішаний), числа комутаційних шарів
плати (одношарові, багатошарові), ширини і кроку комутаційних доріжок. Для
ПМ стають звичайними комутаційні доріжки, що мають ширину і крок 0,203
мм (0,008 дюйма) і навіть 0,127 мм (0,005 дюйма), що збільшує щільність
монтажу, але технологія їх отримання дорога. Тому перевагу віддають
доріжках шириною 0,254 мм (0,01 дюйма), що дозволяє здійснювати і
змішаний монтаж. Щільність монтажу також збільшується за рахунок
застосування двосторонньої монтажу, вертикальної установки декількох
комутаційних плат на загальну несучу плату, використання багатошарових
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
44
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

комутаційних плат. Багатошарові плати автоматично зменшують труднощі
розводки, але при цьому ускладнюється технологія їх виготовлення. В якості
ізоляційних матеріалів і підстав для комутаційних плат використовують
пластмаси, керамічні та композиційні матеріали. Провідні шини, провідники,
контактні площадки виготовляють з мілини або інших провідних матеріалів.
При цьому в багатошарових платах один шар служить сигнальної шиною
(комутаційних доріжок по сигналу), другий шар - шиною заземлення, третій -
шиною живлення.
Коротка характеристика технологічного процесу ПМ. При
автоматизованому ПМ на комутаційну плату впливають високі температури
(особливо при паянні), і тому для збільшення її термостійкості проводяться
додаткові (підготовчі) операції. До таких операцій належать розплавлення і
нанесення паяльної маски. Паяльна маска збільшує термостійкість, а
розплавлення покращує паяльність і продовжує термін друкованої плати.
Технологічний процес ПМ включає наступні основні операції:
1. Селективне нанесення припайних паст і клею (наприклад, за допомогою
трафаретного друку, дозаторів).
2. Монтаж компонентів. Він є центральною операцією технологічного процесу
ПМ, і для проведення цієї операції монтажна машина повинна відрізнятися
високою точністю. При цьому в монтажних машинах застосовуються
пристрої автоматичного розпізнавання зразків, юстирування плати,
суміщення виводів компонентів з контактними майданчиками.
3. Пайка. У техніці ПМ можуть використовуватися такі автоматизовані
способи пайки: хвилею припою; інфрачервоним (ІК) випромінюванням; в
паровій фазі; імпульсна групова; лазерна.
4. Очищення (відмивання флюсу).
5. Контрольні операції. При ПМ використання традиційного візуального
контролю сильно ускладнено через малі розміри компонентів, великої
насиченості ними. Тому застосовують методи автоматизованого
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
45
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

відеоконтролю на базі пристроїв розпізнавання зразків, а також методи
об'єктивного контролю якості пайки на базі лазерної техніки.

6.4.Особливості контролю та ремонту виробів з поверхневим монтажем
Як було описано вище, контроль якості ПМ викликає певні труднощі.
Крім автоматизованого відеоконтролю на базі пристроїв розпізнавання зразків
і контролю якості пайки лазерної технікою застосовуються випробувальні
зонди, а також спеціальні схеми самотестування. Вбудованої випробувальної
схемою, яка працює за відповідною програмою, перевіряють функціональні
параметри виробу. Основним недоліком такого способу випробувань є
ускладнення конструкції плати і зниження ефективності використання її
площі. Зазвичай автоматичний контроль реалізується на таких основних
етапах технологічного процесу: нанесення припойні пасти; позиціонування
компонентів перевірки після пайки. При ремонті апаратів найчастіше
доводиться виконувати операції демонтажу дефектного компонента з
наступним монтажем. Найпоширеніший інструмент - це паяльник
(мікропаяльнік), з його допомогою можна проводити демонтаж і монтаж при
ПМ пасивних компонентів і при застосуванні захоплень спеціальної форми -
простих активних елементів (корпусу типу SOT). Але при виконанні роботи
необхідно бути дуже уважним, щоб не пошкодити інші компоненти,
комутаційні доріжки, контактні площадки.
Демонтаж і монтаж складних компонентів ПМ проводити за допомогою
паяльника дуже важко, а часто неможливо. У таких випадках може
застосовуватися пристосування, оснащене нагрівальними капілярами (для
розігріву місць пайки) зі змінними наконечниками, розрахованими на
компоненти різних форм і розмірів. Видалення дефектного компонента і
установка на його місце справного виробляються за допомогою вакуумного
присоса. Може використовуватися і мікроскоп, який забезпечує контроль
точності позиціонування встановлюваного компонента. Демонтаж і монтаж
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
46
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

дефектних компонентів можна проводити за допомогою інших методів пайки,
що застосовуються в ТПМ. Виправлення дефекту, по суті, зводиться до
повторного виконання певної частини складально-монтажних операцій. У тих
випадках, коли вартість мікрозборок ПМ невелика, простіше і дешевше їх
замінити. При ремонті виробів з ПМ необхідні ретельний контроль і керування
процесом усунення шлюбу, щоб виключити можливість пошкодження
придатного компонента, сусідніх компонентів та інших елементів
комутаційної плати.

Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
47
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

7 Розділ охорони праці

7.1 Аналіз небезпек та шкідливостей, що впливають на дослідника
при роботі в дослідницькій лабораторії
В даній бакалаврській роботі досліджуються та моделюються процеси
автоматичного керування аеродинамічними потоками. Для проведення
подібних робіт необхідне використання сучасного комп’ютерного
обладнання. Тому виникає потреба в забезпеченні безпечної та продуктивної
організації праці розробників при роботі з комп’ютером.
Необхідно проаналізувати всі параметри дослідного середовища, які
можуть вплинути на здоров’я та працездатність дослідників, а відповідно і
вплинути на продуктивність їхньої праці.
Робота з ПК не вимагає фізичної напруги, підняття і перенесення важких
предметів, виконується сидячи. Енерговитрати не перевищують 120 кКал/год,
отже ця робота може бути віднесена до категорії важкості – легка фізична Iа
(ДСН 3.3.6.042-99).
Дослідження проводяться в приміщенні з такими геометричними
розмірами: довжина – 8 м, ширина - 4 м, висота – 3,2 м. Площа всього
приміщення складає 32 м2, а об’єм приміщення складає 102,4 м3.
Об'ємно-планувальні рішення будівель та приміщень для роботи з ПК
відповідають вимогам ДБН В.2.2-28:2010 та ДСанПіН 3.3.2.007–98.
Розміщення робочих місць з ПК у підвальних приміщеннях, на
цокольних поверхах заборонено.
Лабораторія розрахована на максимальну кількість 5 працюючих осіб.
Звідси площа, яка припадає на одну людину, дорівнює: 6,4 м2.
Об’єм, який припадає на одну людину, дорівнює 20,48 м3, що відповідає
вимогам ДБН В.2.2-28:2010. Тобто площа на одне робоче місце перевищує -
6,0 м3, а об'єм – 20,0 м3.
В приміщеннях з ПК щоденно проводиться вологе прибирання.
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
48
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

Приміщення для роботи з ПК мають природне та штучне освітлення
відповідно до ДБН В.2.5-28-2018.
Природне освітлення на даному робочому місці здійснюється через
вікна. Розміри трьох вікон приміщення однакові і становлять 21,5 м.
Природне освітлення змінюється в широких межах і залежить від таких
факторів, як стан хмарності та ступінь забруднення повітря. Наприклад,
хмарність верхнього ярусу атмосфери збільшує освітленість майже вдвічі,
хмарність нижнього ярусу знижує її на 38%, грозова хмарність знижує
освітленість на 87%. Забруднення атмосферного повітря пилом, димом і
газами зменшує природну освітленість на 25-40% і значною мірою затримує
біологічно активну УФ-короткохвильову частину сонячного випромінювання.
Це негативно позначається на безпеці життєдіяльності людини і може
призвести до зміни частоти пульсу, уповільнення деяких процесів обміну
речовин, вплинути на загальний нервово-психічний стан. При високих
інтенсивностях УФ-випромінювання викликає опіки шкіри, а проникаючи в
око, призводить до опіку сітківки ока, що може спричинити часткову чи повну
втрату зору.
Штучне освітлення призначене для освітлення робочих місць у темний
час доби, чи при недостатньому природному освітленні. У відповідності з ДБН
В.2.5-28-2018 розряд зорової роботи працівника лабораторії – високої
точності. Найменший розмір об’єкту розрізнення 0,26 – 0,28 мм. Відповідно
розряд та під розряд зорової праці  – В. Норма штучного освітлення 400 лк.
Нормоване природне освітлення КПО = 1,5 %, фактичне значення (еф) КПО
становить 14-17,5 %, що відповідає вимогам ДБН В.2.5-28-2018.
В якості джерела світла при штучному освітленні використовуються 6
світильників ЛСП 47М - 2×36, кожен з яких має дві люмінесцентні лампи
потужністю по 36 Вт, та відповідні розміри світильників - 1270×150×100 мм.
Вони розташовані рівномірно на стелі центровано відносно кімнати,
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
49
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

забезпечуючи достатнє загальне освітлення робочих місць. Відстані вибрані з
врахуванням розмірів світильників та стелі.
Фактичний рівень штучного освітлення складає 270 лк. Отже, рівень
штучного освітлення на робочому місці не є достатнім відповідно ДБН В.2.5-
28-2018.
Важливою умовою безпеки людини, що перебуває перед екраном, є
правильний вибір візуальних параметрів дисплея та світлотехнічних умов
робочого місця. Робота з дисплеями при неправильному виборі яскравості й
освітленості екрана, контрастності знаків, їх кольорів, за наявності відблисків
на екрані, тремтіння та мерехтіння зображення призводить до зорового
стомлення, головного болю, значного психофізіологічного навантаження,
погіршення зору.
Умови праці в дослідницькій лабораторії по відношенню до візуальних
параметрів дисплея повністю відповідають вимогам нормативних
документів.
Під виробничим мікрокліматом розуміють стан повітряного середовища
виробничого приміщення, який визначається температурою, відносною
вологістю, рухом повітря та тепловим випромінюванням нагрітих поверхонь,
що в сукупності впливають на тепловий стан організму людини. В процесі
трудової діяльності людина перебуває у постійній тепловій взаємодії з
виробничим середовищем. За нормальних мікрокліматичних умов в організмі
працівника, завдяки терморегуляції, підтримується постійна температура тіла
(36,6 °С).
Для нормального теплового самопочуття людини важливо забезпечити
певне співвідношення температури, відносної вологості та швидкості руху
повітря, тобто певні мікрокліматичні умови. Такі умови визначаються, в
основному, категорією роботи, що виконується, та періодом року і можуть
бути оптимальними та допустимими.
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
50
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

Відповідно до ДСН 3.3.6.042-99 у виробничих приміщеннях та робочих
місцях з ПК мають забезпечуватись оптимальні значення параметрів
мікроклімату
Параметри мікроклімату обираються відповідно до вимог ДСН
3.3.6.042-99 з урахуванням категорії робіт по енерговитратам для теплого й
холодного періодів року. При роботі студента на ПК повинні бути забезпечені
оптимальні параметри мікроклімату, приведенні нижче:
1. Температури повітря:
• в теплий період року – 23 - 25 °С (допустима – 22 - 28 °С);
• в холодний період року – 22 - 24 °С (допустима – 21 - 25 °С).
2. Вологість повітря:
• в теплий період року – 40 - 60 %;
• в холодний період року – 40 - 60 %.
3. Швидкість руху повітря:
• в теплий період року – 0,1 м/с (допустима – 0,1 - 0,2 м/с);
• в холодний період року – 0,1 м/с (допустима – менше 0,1 м/с).
Фактичні значення даних параметрів становлять:
1. Температури повітря в теплий період року – 24 - 26 °С, в холодний
період року – 21 - 22 °С .
2. Вологість повітря в теплий період року – 48 - 52 %, в холодний період
року – 51 - 56 %.
3. Швидкість руху повітря в теплий період року – 0,09 м/с, в холодний
період року – 0,06 м/с.
Фактичні параметри мікроклімату відповідають нормативним вимогам
згідно ДСН 3.3.6.042-99.
Одним з найбільш поширеніших чинників зовнішнього середовища,
який несприятливо впливає на людину, є шум. Вплив шуму на організм
людини залежить від рівня звукового тиску, частотних характеристик,
тривалості дії, а також індивідуальних особливостей людини.
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
51
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

При тривалій дії шуму на людину при роботі з ПК виявляються
симптоми утомленості, нервового збудження, що сприяють погіршенню
працездатності і допущенні помилок при роботі. Для уникнення шкідливої дії
шуму на організм працюючого, необхідне дотримання нормованих
параметрів, які не повинні перевищувати допустимих величин. При роботі на
комп’ютері рівень шуму відповідно до ДСН 3.3.6.037-99 «Санітарні норми
виробничого шуму, ультразвуку та інфразвуку» не має перевищувати 50 дБ.
Фактичне значення рівня шуму становить: 37-39 дБ що відповідає
нормам ДСН 3.3.6.037-99.
Під час виконання робіт на ПК значення характеристик вібрації на
робочих місцях не перевищують допустимих значень, визначених ДСН
3.3.6.039-99 «Державні санітарні норми виробничої загальної та локальної
вібрації»
На робочому місці працівника лабораторії величина напруженості
електромагнітного поля не перевищує нормативне значення, визначене в
ДСН 3.3.6.096-2002, ДСанПіН 3.3.2.-007-98.
Електропроводка живлячої мережі в даному приміщенні прихованого
типу – знаходиться с стінах під шаром штукатурки. Приміщення відноситься
до приміщень без підвищеної небезпеки ураження людини електричним
струмом. Системний блок комп’ютера та корпуси інших приладів мають
металевий корпус, тому згідно ДСТУ Б В.2.5-82:2016 в лабораторії
передбачена магістраль захисного заземлення.
Інструктаж з техніки електробезпеки, що проводиться з працівниками
лабораторії, складений з врахуванням вимог ДСТУ Б В.2.5-82:2016, відповідно
НПАОП 0.00-4.12-05.
Під час роботи з електрообладнанням працівник зобов'язаний
виконувати ряд правил, а саме:
- при раптовому припиненні подачі електроструму потрібно негайно
вимкнути електрообладнання;
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
52
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

- категорично забороняється ремонтувати електрообладнання, вмикати
та вимикати його, якщо це не передбачено в ході роботи;
- категорично забороняється проводити будь-які перемикання на
головному розподільному щиті;
- не знімати запобіжні кожухи;
- у випадку виявлення неполагодженого електрообладнання,
вимірювальних приладів і дротів, терміново вимкнути напругу;
- у випадку враження електричним струмом слід терміново
звільнити потерпілого від дії струму і прийняти міри по наданню першої
допомоги, при необхідності викликати лікаря.
Лабораторія відноситься до приміщень з категорією вибухопожежо-
небезпеки типу В, згідно з ДСТУ Б В.1.1-36:2016 «Визначення категорій
приміщень, будинків та зовнішніх установок за вибухопожежною та
пожежною небезпекою». Тому в даному приміщенні забезпечуються
необхідні заходи щодо протидії виникнення пожежонебезпечних ситуацій
згідно з «Правилами пожежної безпеки в Україні». План евакуації розміщений
на стіні з вільним доступом до неї. Для попередження пожеж в лабораторії
використовується електрична пожежна сигналізація променевого типу та
теплові датчики типу ИП-105-05 ПС у кількості 6 шт відповідно ДБН В.2.5.56-
2014 «Системи протипожежного захисту».
Приміщення обладнане порошковим вогнегасником ВП-6, який
закріплений у підставці на стіні поряд з дверима, відповідно «Правил
експлуатації та типових норм належності вогнегасників».
Режим праці та відпочинку працівників визначається державними са-
нітарними правилами і нормами роботи з ПК - ДСанПіН 3.3.2-007-98. При
цьому враховуються насиченість і напруженість праці, вид і категорія трудової
діяльності.
Навантаження на організм в процесі праці, вимагає переважно фізичних
зусиль і відповідного енергетичного забезпечення. Навантаження, яке
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
53
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

пов'язане переважно з інтенсивною роботою головного мозку, кваліфікують
як напруженість праці.
Працівники, які використовують ПК, підлягають обов'язковим
медичним оглядам: попереднім – при влаштуванні на роботу (навчання) і
періодичним – протягом трудової діяльності, відповідно до наказу МОЗ
України № 246 від 21.05.2007 р.
Періодичні методичні огляди мають проводитися раз на два роки
комісією в складі терапевта, невропатолога та офтальмолога.
До складу комісії, що проводить попередні та періодичні медичні
огляди, при необхідності (за наявністю медичних показань), можуть
залучатись до оглядів лікарі інших спеціальностей.
Основними критеріями оцінки придатності до роботи з ПК мають бути
показники стану органів зору: гострота зору, показники рефракції, акомодації,
стану бінокулярного апарату ока тощо. При цьому необхідно враховувати
також стан організму в цілому.
Жінки, що працюють з ПК, обов'язково оглядаються акушером-
гінекологом один раз на два роки.
В результаті проведеного аналізу необхідно зробити висновок про те, що
найбільш важливим чинником, що впливає на безпеку праці співробітника
лабораторії є можливість його ураження електричним струмом. Тому
необхідно розробити систему захисного заземлення.
В результаті проведеного аналізу, дослідна лабораторія відповідає всім
нормам, за виключенням штучного освітлення. Для запобігання ушкодження
чи погіршення зору співробітника лабораторії, а відповідно і забезпечення
вищої продуктивності праці необхідно провести модернізацію системи
штучного освітлення.

Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
54
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

7.2 Модернізація системи загального штучного освітлення
Раціонально виконане освітлення виробничих приміщень надає
позитивного психофізіологічного впливу на працюючих, сприяє
підвищенню якості продукції та продуктивності праці, забезпеченню її
безпеки, знижує втому і травматизм на виробництві, зберігає високу
працездатність в процесі праці.
До освітлення надаються певні вимоги:
• освітлення на робочих місцях повинно бути достатнім для виконання
даної роботи;
• освітлення повинно бути рівномірним по робочій поверхні;
• на робочій поверхні не повинно бути тіні, особливо рухливої;
• в полі зору не повинно бути прямого і відбитого блиску;
• величина освітленості повинна бути постійною в часі;
• спектральний склад світла повинен відповідати характеру роботи;
• освітлювальні установки не повинні бути джерелом додаткових небез-
пек та шкідливостей;
• установки повинні бути економні, прості та надійні в роботі.
Для створення оптимальних умов зорової роботи слід кількість та якість
освітлення пов'язувати з кольоровим оточенням. Так, якщо інтер’єр
зафарбований у темні кольори, то для створення гарної освітленості необхідно
використовувати більш потужні джерела світла, оскільки темні поверхні
поглинають значну частину світлового потоку та створюють контрастні
світлотіні, що втомлюють очі. Причиною втомлюваності може служити також
надмірна блискучість поверхней оточуючих конструкцій. Блискучі поверхні
створюють світлові відблискі, які викликають тимчасове осліплення.
Нерівномірність освітлення та різна блискучість оточуючих предметів
приводить до частої переадаптації очей під час роботи та внаслідок цього - до
швидких втомлення органів зору. Тому добре освітлені поверхні, що
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
55
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

знаходяться в колі зору, краще зафарбовувати у кольори середньої
освітленості.
При освітленні виробничих приміщень використовують:
• природне освітлення, створене світлом неба;
• штучне, яке здійснюється за допомогою електричних ламп;
• сумісне освітлення, при якому недостатнє за нормами природне
освітлення доповнюють штучним.
Природне освітлення передбачається в приміщеннях з постійним
перебуванням людей у відповідності з вимогами ДБН В.2.5-28-2018
«Природне і штучне освітлення». Природне освітлення приміщень може
бути бічним (однобічним та двобічним), верхнім і комбінованим (бічне та
верхнє) освітлення.
За конструктивним виконанням штучне освітлення може бути загальним
і комбінованим (до загального додається місцеве, встановлене безпосередньо
на робочих місцях). Використання тільки місцевого освітлення забороняється.
Штучне освітлення за призначенням поділяється на:
• робоче, призначене для виконання виробничого процесу;
• аварійне, забезпечує мінімальне освітлення на робочому місці для
продовження роботи при відключенні робочого освітлення;
• евакуаційне, призначене для евакуації людей з приміщення при
відключенні робочого освітлення, встановлюється в місцях пересування
людей;
• чергове, освітлення поза робочим часом.
В якості джерел світла для освітлення застосовують газорозрядні лампи
і лампи розжарювання.
Величина необхідного освітлення на робочих місцях виробничих
приміщень нормується за ДБН В.2.5-28-2018 «Природне і штучне освітлення».
При штучному освітленні нормується величина освітленості в люксах (Лк),
яка вибирається у залежності від характеристики зорової праці з урахуванням
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
56
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

найменшого розміру об'єкта розрізнення, фона, контрасту об'єкта розрізнення
з фоном. Наприклад, при роботі з вимірювальними приладами найменший
розмір об'єкта розрізнення визначається товщиною лінії градуювання шкали,
а при креслярських роботах - товщиною найменш тонкої лінії на кресленні.
По найменшому розміру об'єкта розрізнення визначається точність
виконуваної роботи (розряди з І по VІІI).
Розрахунок штучного освітлення на робочому місці.
Розрахунок штучного освітлення виконується за методом коефіцієнту
використання світлового потоку для приміщення лабораторії з такими
геометричними розмірами (довжина (А) – 8 м, ширина (В) - 4 м, висота – 3,2
м).
1. Основною задачею розрахунку штучного освітлення є визначення
необхідної кількості світильників N для забезпечення нормативного рівня
штучного освітлення за формулою:
EН S  z  K
N = З
n  FЛ  (7.1)
де ЕН - нормоване загальне штучне освітлення, лк (Ен = 400); Кз - коефіцієнт
запасу, який враховує зниження освітлення в процесі експлуатації (для даного
приміщень Кз = 1,5); S = А·В - освітлюєма площа приміщення, м2
(А–довжина приміщення, В – ширина приміщення), S = А·В = 8·4 =32 м2;
z - коефіцієнт мінімального освітлення; z=1,1; n - кількість ламп у світильнику;
Fл - світловий потік лампи;  - коефіцієнт використання світлового потоку,
відн. од.
2. Відповідно типу приміщення приймаємо світлодіодний тип
світильника, а саме світлодіодну панель Maxus assistance M1052480531 серії
LED Panel PRO.
3. Світловий потік світильника Fл відповідно до його потужності 80 Вт
становить (Fл = 8000 лм).
4. Визначення індексу приміщення і:
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
57
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

A  B
i =
(H − 0,8)  (A + B) (7.2)
де А, В і Н – довжина, ширина та висота приміщення, м;
8  4
i = = 1,111
(3,2 − 0,8)  (8 + 4)
5. Коефіцієнт використання світлового потоку  залежить від групи
світильника та індексу приміщення i ( = 82 %).
6. Після визначення усіх параметрів, що необхідні для розрахунку
кількості світильників, розраховуємо N за формулою (7.1):
��Н ⋅ �� ⋅ �� ⋅ ��З 400 ⋅ 32 ⋅ 1,1 ⋅ 1,5
�� = = = 3,22
�� ⋅ ��Л ⋅ �� 1 ⋅ 8000 ⋅ 0,82
7. Отриману кількість N округлюємо до цілого значення в більшу
сторону, тобто необхідна кількість світильників становить 4 шт.

Рисунок 7.1 – Панель світлодіодна MAXUS ASSISTANCE
PRO 595x1195 мм 80W

Світлодіодна панель Maxus assistance M1052480531 серії LED Panel PRO
– світильник нового покоління, незвичайні розміри якого дозволяють внести
нотку стильної оригінальності в строгі громадські простори.
Завдяки стабільному світловому потоку, відсутності пульсацій і
природній передачі відтінків цей світильник може застосовуватися в місцях
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
58
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

тривалого перебування людей. А універсальний лаконічний дизайн і якісно
виконані елементи конструкції дають можливість органічно вбудувати LED-
панель в інтер'єр будь-якого офісного, адміністративного чи житлового
приміщення.
Висока світлова ефективність, точна реалізація колірних параметрів і
захист від перепадів напруги в мережі сприяють ще більшому скороченню
витрат на освітлення протягом всього терміну служби світлодіодної панелі.
Доступність додаткових комплектів кріплення дозволять монтувати
світильник на будь-яку стелю. Сумісні аксесуари для монтажу: комплект
підвісного кріплення та рамка монтажна (для накладного монтажу).
Сфери застосування світлодіодної панелі: бізнес-центри, торгові зали,
аптеки, конференц-зали, службові приміщення, лікарні, заклади освіти, офісні
приміщення.
Фотометричні характеристики
- номінальна потужність – 80 Вт
- світловий потік – 8000 Lm
- температура світла – 5000 К
- світлова віддача – 100 Lm/W
- індекс кольоропередачі (Ra) – >83
Гарантійні характеристики
- температурний режим експлуатації – від 0 - до+40 °C
- термін служби – 40000 год
Конструкція
- колір корпусу – білий
- форм-фактор – Panel
- матеріал корпусу – алюміній
- ступінь захисту від вологи – IP20
- спосіб кріплення – вбудований, накладний, підвісний
Електротехнічні характеристики
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
59
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

- коефіцієнт потужності (PF) – 0.95
- діапазон робочої напруги – 175-265 В
- напруга живлення– 220 В
- клас енергоспоживання – A+
- сила струму – 383 мА
Інші характеристики
- категорія – LED Панелі
- комплект поставки – світильник, кріплення, упаковка, тех.
документація
- регулювання освітленості (використання зі світлорегуляторами) – ні
- бренд – Maxus assistance
- за типом монтажу – в стелю Armstrong

За результатами проведеного розрахунку 6 світильників ЛСП 47М - 2×36
необхідно замінити на чотири світлодіодних панелі Maxus
assistance M1052480531 серії LED Panel PRO для того щоб в дослідницькій
лабораторії підтримувався рівень освітлення котрий відповідає вимогам ДБН
В.2.5-28-2018.
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
60
Зм. Арк № докум. Підп. Дата

Висновки

1. В результаті здійсненого пошуку та аналізу інформаційних джерел була
складена схема пристрою автоматичного керування нагнітаючих
вентиляторів аеродинамічної труби. Особливістю такої схеми є те, що у
пристрої, який використовується для керування режимами роботи
нагнітаючими вентиляторами забезпечується оптимальне керування їх
швидкістю обертання, і, відповідно, зменшення економічних та
енергетичних витрат. Тому, розробка високоефективної системи, що
забезпечить автоматичне керування аеродинамічними потоками, що
знаходить застосування, як у випробовуваннях аерокосмічної техніки, так і
засобів реалізації людського дозвілля є задачею актуальною.
2. Розроблена структурна схема, яка включає в себе всі необхідні блоки для
виготовлення системи автоматичного керування аеродинамічними
потоками, яка є основним елементом оптимізації таких вентиляторів.
3. Виконано розрахунок основних елементів та вузлів автоматичне керування
нагнітаючих вентиляторів аеродинамічної труби, зокрема розрахунок
витрат потужності на транзисторному ключі, стабілізатора постійної
напруги , каскадів керування оптопарою.
4. Розроблено технологічний процес виготовлення друкованої плати схеми
автоматичного керування аеродинамічними потоками та розроблено
складальні креслення для основної схеми.
5. Проаналізовані небезпеки та шкідливі фактори, що виникають на ділянці де
використовується розроблюваний пристрій.
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
61
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Список використаної літератури
До вступу та розділу 1
1. Бахвалов, Н. С., Прудкий, І. С., & Сіренко, Ю. І. (2017). Аерогідродинаміка:
Підручник. Київ: Видавництво Ліра-К.
2. Patentscope Simple Search. https://patentscope.wipo.int/search/en/search.jsf.
Latest accessed: 2024/01/15.
3. Universal Decimal Classification. https://udcsummary.info/php/index.php. Latest
accessed: 2024/01/15.
4. Василенко, О. А., & Дьяків, І. І. (2019). Системи автоматичного керування
літальними апаратами: методи, алгоритми, моделі. Наукові вісті НТУУ
«КПІ», 3(121), 49–56.
5. Івасенко, А. І. (2013). Теорія автоматичного керування: підручник. Київ:
Каравела.
6. Потоцький, А. С., & Копитко, В. І. (2020). Синтез алгоритмів керування
літальними апаратами з адаптацією до змінних аеродинамічних умов.
Системи обробки інформації, 1(160), 56–61.
7. Кондратьєв, І. В. (2016). Автоматизовані системи керування в авіації.
Сучасні інформаційні технології у сфері безпеки та оборони, 1(25), 17–24.
8. Гриценко, В. О., & Шевченко, М. В. (2021). Використання методів
штучного інтелекту для керування аеродинамічними процесами. Вісник
НТУ «ХПІ». Серія: Системний аналіз, управління та інформаційні
технології, 7, 22–28.
9. Макаренко, А. В. (2018). Аналіз впливу аеродинамічних збурень на
систему автоматичного керування БПЛА. Науковий вісник ДонНТУ, 1(31),
75–80.
10. Глушко, В. М., & Кириленко, С. Ю. (2015). Адаптивне керування
літальними апаратами в умовах змінної аеродинаміки. Збірник наукових
праць ХарРІ НАДУ, 2, 48–55.
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
62
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

11. Кравченко, М. І., & Буря, Т. І. (2020). Застосування нечіткої логіки у
керуванні польотом в умовах турбулентності. Науково-технічний вісник
ІФНТУНГ, 2(62), 109–116.
До розділу 5
12. Будіщев М.С. Електротехніка, електроніка та мікропроцесорна техніка:
Львів, “Афіша”, 2001. – 424 с.
13. Андронік Буняк. Електроніка та мікросхемотехніка: навчальний посібник
для вищих учбових закладів. — Київ, Тернопіль: 2001.
14. Колонтаєвський Ю.П., Сосков А.Г. Промислова електроніка та
мікросхемотехніка: теорія і практикум. За ред. А.Г. Соскова. — К.,
Каравела, 2003. — 368 с.
15. Стахів П.Г., Коруд В.І. Основи електроніки з елементами
мікроелектроніки. Магнолія плюс, — Львів: 2006.
16. Будіщев М.С. Електротехніка, електроніка та мікропроцесорна техніка.
Підручник. — Львів: Афіша, 2001. — 424 с.
До розділу 6
17. Нормування показників надійності технічних засобів: навчальний
посібник / О. М. Васілевський, О. Г. Ігнатенко. – Вінниця: ВНТУ, 2013. –
160 с.
18. Васілевський О.М., Поджаренко В.О. Практикум з метрологічного нагляду
за засобами вимірювань: Навчальний посібник. – Вінниця: ВНТУ, 2008. –
87 с.
19. Володарський Є.Т., Кошева Л.О. Статистична обробка даних: Навчальний
посібник. – К.: НАУ, 2008. – 308 с.
20. Васюра А.С. Елементи та пристрої систем управління і автоматики:
Навчальний посібник. – Вінниця: ВДТУ, 1999. – 157 с.
21. Федун І.В. Основи теорії надійності та контролю якості виробів
електронної техніки. – Вінниця: ВДТУ, 2003. – 71 с.
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
63
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

22. Румбешта В.О. Технологія складання, регулювання та випробування
приладів: підручник / В.О.Румбешта; НТУУ «КПІ». - Київ: НТУУ «КПІ»,
2014. - 364 с.
23. Методи та засоби забезпечення якості складання приладів та систем:
навчальний посібник / Шевченко В.В., Осадчий О.В., Симута М.О. – К.:
НТУУ «КПІ», 2011. – 97 с.
24. Технологія приладобудування: навчальний посібник для студентів
напрямку підготовки 6.051003 «Приладобудування» приладобудівного ф-
ту / Уклад.: Автори: Шевченко В.В., Осадчий О.В., Симута М.О. – К.:
НТУУ «КПІ», 2010. – 128 с.
До розділу 7
25. Пістун І.П. Безпека життєдіяльності: Навчальний посібник.– Суми:
Видавництво “Університетська книга”, 1999.– 301 с.
26. Атаманчук П.С., Мендерецький В.В., Панчук О.П., Чорна О.Г.
Інтегрований курс безпеки життєдіяльності (теоретичні основи): Навч.
посіб. - Кам'янець-Подільський: Буйницький О.А., 2009. - 200 с.
27. Атаманчук П.С., Мендерецький В.В., Панчук О.П., Чорна О.Г. Безпека
життєдіяльності та охорона праці (Практичний курс): Навчальний
посібник. - Кам'янець-Подільський: "Думка", 2010. - 152 с.

Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
64
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

ДОДАТКИ
Додаток А
Перелік нормативних документів
ДСТУ загального використання
ДСТУ ГОСТ 2.001:2006 Єдина система конструкторської документації.
Загальні положення
ДСТУ ГОСТ 2.051:2006 Єдина система конструкторської документації.
Електронні документи. Загальні положення
ДСТУ ГОСТ 2.052:2006 Єдина система конструкторської документації.
Електронна модель виробу. Загальні положення
ДСТУ ГОСТ 2.053:2006 Єдина система конструкторської документації.
Електронна структура виробу. Загальні положення

ДСТУ, повязані з оформленням розрахунково-пояснювальної записки
ДСТУ ГОСТ 2.051:2006 Єдина система конструкторської документації.
Електронні документи. Загальні положення
ДСТУ ГОСТ 2.104:2006 Єдина система конструкторської документації.
Основні написи

ДСТУ, повязані з оформленням графічної частини проекту
ДСТУ ГОСТ 2.308:2013 ЄСКД. Зазначення допусків форми та розміщення
поверхонь
ДСТУ ГОСТ 2.317:2014 ЄСКД. Аксонометричні проекції
ДСТУ ГОСТ 2.702:2013 ЄСКД. Правила виконання електричних схем

Загальні правила виконання креслень
ДСТУ ГОСТ 2.307:2013 ЄСКД. Нанесення розмірів і граничних відхилів
ДСТУ ISO 128-1:2005 (ISO 128-1:2003, IDТ) Національний стандарт України.
Кресленики технічні. Загальні принципи оформлення. Частина 1. Передмова
та покажчик понять стандартів ISO серії 128
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
65
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

ДСТУ ISO 128-21:2005 (ISO 128-21:1997, IDТ) Національний стандарт
України. Кресленики технічні. Загальні принципи оформлення Частина 21.
Лінії, виконані автоматизованим проектуванням
ДСТУ ISO 128-30:2005 (ISO 128-30:2001, IDТ) Національний стандарт
України. Кресленики технічні. Загальні принципи оформлення Частина 30.
Основні положення про види
ДСТУ ISO 128-40:2005 (ISO 128-40:2001, IDТ) Національний стандарт
України. Кресленики технічні. Загальні принципи оформлення. Загальні
принципи оформлення. Частина 40. Основні положення про розрізи та
перерізи
ДСТУ ISO 129-1:2007 (ISO 129-1:2004, IDТ) Національний стандарт України.
Кресленики технічні. Проставлення розмірів і допусків. Частина 1. Загальні
принципи
ДСТУ ISO 3098-2:2007 (ISO 3098-2:2000, IDТ) Національний стандарт
України. Документація на технічні вироби. Шрифти. Частина 2. Латинська
абетка, цифри і знаки
ДСТУ ISO 3098-3:2007 (ISO 3098-3:2000, IDТ) Національний стандарт України.
Документація на технічні вироби. Шрифти. Частина 3. Грецька абетка
ДСТУ ISO 3098-4:2007 (ISO 3098-4:2000, IDТ) Національний стандарт
України. Документація на технічні вироби. Шрифти. Частина 4. Діакритичні і
окремі знаки латинської абетки
ДСТУ ISO 3098-5:2007 (ISO 3098-5:1997, IDТ) Національний стандарт
України. Документація на технічні вироби. Шрифти. Частина 5. Написання
латинської абетки, цифр і знаків засобами автоматизованого проектування
ДСТУ ISO 3098-6:2007 (ISO 3098-6:2000, IDТ) Національний стандарт України.
Документація на технічні вироби. Шрифти. Частина 6. Кирилична абетка
ДСТУ ISO 5455:2005 (ISO 5455:1979, IDТ) Національний стандарт України.
Кресленики технічні. Масштаби
ДСТУ ISO 5457:2006 (ISO 5457:1999, IDТ) Національний стандарт України.
Документація технічна на вироби. Кресленики. Розміри та формати
Арк.
РСА13.26125.001 ЗП
66
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Дуб л.
Взам.
Підп.
Інв. № Підпис Зм. Арк № докум. Підпис Підпис
Дата Т.Л.

213321231
ЧДТУ

ЗАТВЕРДЖУЮ
Головний технолог
Узгоджено:
Максим БОНДАРЕНКО
Тичков В.В. (підпис)
(підпис)
_____________________________(дата)
_________________________(дата)
ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ПРОЦЕС
на виготовлення друкованої плати
и
РСА13. 26125.001 ТП
Процес впроваджено у виробництво
_______________________________( )
(підпис)
Михайло РАЗУМЕЙ _______________________________( )
(підпис) (підпис)
_______________________________( )

(підпис)
______________________________(дата) _______________________________( )
(підпис)
_______________________________( )
(підпис)

ДУБЛ. ГОСТ 3.1404-86 ФОРМА 3 САПР
ВЗАМ.
ОРИГ.

РОЗРОБ. Разумей М. 0117012345 1017112345

ПЕРЕВІРИВ Бондаренко М.

Н. КОНТР. Тичков В.
НАЙМЕНУВАННЯ ОПЕРАЦІЇ МАТЕРІАЛ ТВЕРДІСТЬ ЕВ МД ПРОФІЛЬ ТА РОЗМІРИ М3 КОІД
З ПОПЕРЕДНЬОЇ ОПЕРАЦІЇ

ОБЛАДНАННЯ, ПРИСТРІЙ ЧПК ПОЗНАЧЕННЯ ПРОГРАМИ ТО ТВ Т П. З. Т ШТ. ЗОР
1А240-6

Р ПІ D/B L T I ТоС N t
А 01 005 Підготовка поверхні фольги та отворів ИОТ43 18 -25 0.5
02 фотохімічним методом 6017100001
03 2017012345
04 2517100001
05 3017100001
Б 06 Устаткування підготовки поверхні
07 ДП Billeo
08
А 09 010 Хімічне омедніння отворів ИОТ44 50 -60 2-5
B 10 Автооператорна лінія для хімічного омедніння 6077100002
11 “Module – R” 2017012345
12 2517100002
13 3017100002
14
А 15 015 Гальванічне омедніння ИОТ45
16 6017100003
Б 17 Автооператорна лінія для гальванічного омедніння 2017012345 20
18 “Module-R” 2517100003
19
20

ДУБЛ. ГОСТ 3.1404-86 ФОРМА 3 САПР
ВЗАМ.
ОРИГ.

РОЗРОБ. Разумей М. 0117012345 1017112345

ПЕРЕВІРИВ Бондаренко М.

Н. КОНТР. Тичков В.
НАЙМЕНУВАННЯ ОПЕРАЦІЇ МАТЕРІАЛ ТВЕРДІСТЬ ЕВ МД ПРОФІЛЬ ТА РОЗМІРИ М3 КОІД
З ПОПЕРЕДНЬОЇ ОПЕРАЦІЇ

ОБЛАДНАННЯ, ПРИСТРІЙ ЧПК ПОЗНАЧЕННЯ ПРОГРАМИ ТО ТВ Т П. З. Т ШТ. ЗОР
1А240-6

Р ПІ D/B L T I T оC N t
А 01 030 Нанесення фоторезисту ИОТ48 80-110 10-15
02 6017100006
03 2017012345
04 2517100006
05 3017100006
06
Б 07 Ламінатор двохсторонній А-250 фірма “Dynachem Corporation”
08
А 09 035 Експонування ИОТ49 18 -25 1-5
10 6017100007
11 2017012345
12 2517100007
13
Б 14 Установка експонування “Du Pont”
15
А 16 040 Проявлення ИОТ 51 10-18 0.5-2
17 6017100008
Б 18 Конвейєрна установка струменевого типу для появлення 2017012345
19 фоторезисту “Processor-C” 30117100008
20

ДУБЛ. ГОСТ 3.1404-86 ФОРМА 3 САПР
ВЗАМ.
ОРИГ.

РОЗРОБ. Разумей М. 017012345 1017112345

ПЕРЕВІРИВ Бондаренко М.

Н. КОНТР. Тичков В.
НАЙМЕНУВАННЯ ОПЕРАЦІЇ МАТЕРІАЛ ТВЕРДІСТЬ ЕВ МД ПРОФІЛЬ ТА РОЗМІРИ М3 КОІД
З ПОПЕРЕДНЬОЇ ОПЕРАЦІЇ

ОБЛАДНАННЯ, ПРИСТРІЙ ЧПК ПОЗНАЧЕННЯ ПРОГРАМИ ТО ТВ Т П. З. Т ШТ. ЗОР
1А240-6

Р ПІ D/B L T I Tо C N t
А 01 045 Нанесення захисного шару ИОТ52 10-20 1-2
02 6017100009
03 2017012345
04 2517100009
05 3017100009
06
Б 07 Гальванічна лінія
08
А 09 050 Видалення фоторезисту ИОТ53 90 0.5-1
10 6017100010
11 2017012345
12 2517100010
13 3017100010
14
Б 15 Конвейєрна установка фоторезисту “Stripping”.
16 Дистилятор для реєстрації розчинів “C -100”
17

Додаток В

Арк.
РСА13.61725.001 ПЗ
71
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Додаток Г

Арк.
РСА13.61725.001 ПЗ
72
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Арк.
РСА13.61725.001 ПЗ
73
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Арк.
РСА13.61725.001 ПЗ
74
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Арк.
РСА13.61725.001 ПЗ
75
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Арк.
РСА13.61725.001 ПЗ
76
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Арк.
РСА13.61725.001 ПЗ
77
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Арк.
РСА13.61725.001 ПЗ
78
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Арк.
РСА13.61725.001 ПЗ
79
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Арк.
РСА13.61725.001 ПЗ
80
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Репозиторій ЧДТУ