МЕТОДЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЭС

Исходными данными для проектирования являются техническое задание (ТЗ) и схема электрическая принципиальная (СХЭ). Проектирование может быть реализовано различными методами.

Существующие методы проектирования подразделяются на три группы:

1 - по видам связей между элементами;

2 - по способу выявления и организации структуры связей между элементами;

3 - по степени автоматизации выявления структуры связей между элементами.

Рисунок. Методы проектирования РЭС

 

Выбор методов зависит от назначения РЭС, ее функций, преобладающего вида связей, уровня унификации, автоматизации.

Группа 1. ПО ВИДАМ СВЯЗЕЙ:

Геометрический метод. В основу метода положена структура геометрических и кинематических связей между деталями, представляющих собой систему опорных точек, число и размещение которых зависит от заданных степеней свободы и геометрических свойств твердого тела. Метод применим при проектировании неподвижного соединения деталей для исключения внутреннего напряжения.

Метод является основным также тогда, когда от конструктора нужна высокая точность взаимного перемещения деталей или длительное и точное сохранение определенных параметров, зависящих от расположения деталей.

Отличительная черта метода: характер взаимосвязи двух деталей не зависит от погрешностей их изготовления.

Данный метод позволяет обеспечить взаимозаменяемость деталей в массовом производстве.

Машиностроительный метод. В основу метода заложена структура геометрических и кинематических связей между деталями, представляющими собой систему опорных поверхностей, число и размещение которых выбирается исходя из минимизации массы и допустимой прочности конструкции. Метод применим для конструкций с большими величинами деформации. Для уменьшения этих деформаций и снижения массы вводят дополнительные опорные точки и поверхности. Точность взаимного расположения при изменении элементов конструкции обеспечивается высокой точностью изготовления.

Метод нашел применение при конструировании несущих конструкций, ки­нематических звеньев ФУ (функциональных устройств), неподвижных соединений (болты, винты, скобы и пр.).

Топологический метод. Применяется тогда, когда связность элементов может быть сопоставлена с графом. В основу его положена структура физических связей между ЭРЭ, т.е. представление конструктивного вида электрической схемы и ее геометрической топологической связности, независимо от ее функционального содержания.

Граф - графическое выражение структуры связи между элементами электрической схемы и элементами конструкции.

Отличительными чертами метода являются:

- сопоставление связности элементов электрической схемы и деталей конст­рукции на основе теории графов;

- изоморфизм графов - возможность получить множество преобразований графов, среди которых можно найти решение, непохожее на прототип;

- использование свойств графов для размещения элементов и ориентации их в пространстве для трассировки линий связи и соединений с элементами.

Группа 2. ПО СПОСОБУ ВЫЯВЛЕНИЯ СВЯЗЕЙ:

Метод проектирования моноконструкций. Основан на минимизации числа связей в конструкции, применяется для создания РЭС на основе оригинальной несущей конструкции (каркаса, шасси) в виде моноузла (моноблока с оригинальными элементами).

Методу присущи следующие недостатки:

- длительность процесса проектирования и внедрения;

- низкая надежность и ремонтопригодность;

- сложность внесения изменений;

- значительная стоимость разработки.

Базовый метод конструирования. В основу метода положено деление РЭС на законченные части: конструктивную и схемную.

Разновидности метода :

- функционально-узловой;

- функционально-модульный;

- функционально-блочный

основываются на принципах агрегатирования, функциональной и размерной взаимозаменяемости, схемной и конструкторской унификации.

Базовый метод в настоящее время является основным. На этапе разработки он позволяет вести работу над многими узлами и блоками одновременно. На этапе производства сокращает сроки освоения серийного производства РЭС. При эксплуатации повышает эксплуатационную надежность РЭС, облегчает обслуживание, улучшает ремонтопригодность РЭС.