Введение 14
1 Обзор видов динамометрических ключей 15
1.1 Стрелочный 15
1.2 Предельный (щелчковый) 16
1.3 Электронный 18
2 Обоснование структуры измерительной схемы и формирование исходных
данных на конструкторско-технологическое проектирование печатного узла . 21
2.1 Мост Уитстона 21
2.2 Описание работы устройства по принципиальной электрической схеме и
компьютерной модели 23
2.3 Назначение и область применения 28
2.4 Определение класса ЭА по объекту установки 28
2.5 Анализ условий эксплуатации 28
2.6 Анализ электрической принципиальной схемы 30
2.7 Анализ элементной базы 31
3 Конструирование печатного узла и печатной платы 33
3.1 Выбор типа конструкции узла 33
3.2 Выбор типа конструкции печатной платы 33
3.3 Выбор класса точности 34
3.4 Выбор метода изготовления 1111 34
3.5 Выбор материала основания 11П 35
3.6 Определение габаритных размеров 11П 35
3.6.1 Проверка габаритных размеров 36
3.6.2 Проверка линий связи 37
3.7 Расчёт элементов проводящего рисунка ПП 38
3.7.1 Номинальный диаметр монтажных отверстий 38
3.7.2 Ширина печатного проводника 39
3.7.3 Диаметр контактной площадки 41
3.7.4 Расстояние между элементами проводящего рисунка 41
3.8 Размещение и варианты установки ЭРИ 42
3.9 Трассировка ПП 43
3.10 Анализ печатного узла на электромагнитную и тепловую совместимости
и стойкость к механическим воздействиям 46
4 Экспериментальная часть и моделирование торсиона 48
4.1 Сборка части устройства на макетной плате 48
4.2 Моделирование торсиона 49
5 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 51
5.1 Оценка коммерческого потенциалаи перспективности проведения
научных исследований 51
5.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 51
5.1.2 Анализ конкурентных технических решений 52
5.1.3 Технология QuaD 54
5.1.4 SWOT - анализ 56
5.2 Планирование научно-исследовательских работ 60
5.2.1 Структура работ в рамках научного исследования 60
5.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ 62
5.2.3 Разработка графика проведения научного исследования 62
5.3 Бюджет научно-технического исследования 63
5.3.1Расчет материальных затрат исследования 64
5.3.2 Расчет затрат на специальное оборудование для научных работ 65
5.3.3 Основная заработная плата исполнителей темы 66
5.3.4 Дополнительная заработная плата исполнителей темы 67
5.3.5 Отчисления во внебюджетные фонды 68
5.3.6 - Накладные расходы 69
5.3.7 Формирование бюджета затрат 69
5.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной,
социальной и экономической эффективности исследования 70
6 Социальная ответственность 74
6.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 74
6.1.1 Специальные (характерные для проектируемой рабочей зоны)
правовые нормы трудового законодательства 74
6.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны 75
6.2 Производственная безопасность 76
6.2.1 Анализ потенциально возможных и опасных факторов, которые могут
возникнуть на рабочем месте при проведении исследований 76
6.2.2 Разработка мероприятий по снижению воздействия вредных и
опасных факторов 77
6.3 Экологическая безопасность 84
6.3.1. Анализ влияния объекта исследования на окружающую среду 84
6.3.2 Анализ влияния процесса исследования на окружающую среду 85
6.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 85
6.4.1 Анализ вероятных ЧС, которые может инициировать объект
исследований и обоснование мероприятий по предотвращению ЧС 85
6.4.2 Анализ вероятных ЧС, которые могут возникнуть при проведении
исследований и обоснование мероприятий по предотвращению ЧС 87
Заключение 90
Список использованных источников 91
Приложение
Надежность и безопасность в эксплуатации автомобиля, самолета, химического реактора или какого-либо другого сложного и ответственного механизма, обеспечивается помимо целого ряда факторов, в том числе и нормированной затяжкой резьбовых соединений, входящих в его состав.
Для контроля величины крутящего момента при затяжке резьбовых соединений, производится большое количество динамометрических ключей и отверток, оснащенных высокоточной электроникой, обеспечивающие точность до 2 % во всем диапазоне измерений (что соответствует второму классу точности). С помощью современных динамометрических ключей возможно измерение крутящего момента в диапазоне от 0.1 Н-м до 3000 Н-м.
Данная работа направлена на разработку электронного динамометрического ключа, способного передавать измеренное значение по беспроводному каналу.
Выполнение данного проекта подразумевает под собой выполнение расчётно-пояснительной записки, в которой должны содержаться необходимые и достаточные исходные данные для конструирования печатного узла, а также необходимые для конструирования расчёты. Также необходимо разработать схему электрическую принципиальную.
После окончания конструирования печатного узла необходимо провести анализ узла на электромагнитную и тепловую совместимости, а также на стойкость к механическим воздействиям.
Также необходимо разработать торсионный узел устройства, к которому будет приклеиваться тензодатчик.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы был произведен обзор существующих динамометрических ключей, в том числе электронных. Была разработана электрическая принципиальная схема электронного динамометрического ключа, способного передавать данные по беспроводному каналу, а именно Bluetooth. Также было произведено конструирование печатного узла разрабатываемого устройства. На макетной плате была собрана и испытана часть устройства с микроконтроллером.
В дальнейшем планируется сборка и испытание полного устройства с торсионным узлом, а также замена выбранных ЭРИ в пользу уменьшения габаритов печатной платы.
Глава финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение отражает экономическую составляющую данной работы, а именно материальные и нематериальные затраты, заработные платы студента и руководителя и общие затраты на изготовление готового образца УР. В главе социальная ответственность описаны основные нормы и акты безопасности жизнедеятельности во время работы над ВКР
