Прибор Ультразвуковой отпугиватель грызунов

Содержание

Введение	2
1. Назначение и область использования	3
2. Технология изготовления корпусных деталей	6
3. Технология печатного монтажа	18
4.Компоновка печатного узла	19
5. Технология изготовления односторонней печатной платы	21
6. Технология изготовления деталей из пьезокерамики	24
6.1. Подготовка материалов	24
6.2. Изготовление керамических заготовок	27
6.3. Изготовление пьезоэлемента излучателя	30
Список литературы	34

 

ВВЕДЕНИЕ

В данной работе рассматривается прибор, предназначенный для нужд народного хозяйства. Изготовление, которого, со знанием некоторых технологических процессов, возможно из подручных средств.

1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Прибор «Ультразвуковой отпугиватель грызунов», в дальнейшем УЗОГ, предназначен для отпугивания грызунов, таких как мыши, крысы. Метод ультразвукового отпугивания основан на свойстве УЗ влиять на биофизику и психику животных, т.е. на не слышимом ухом человека, но слышимом животными звуковом диапазоне действовать на слух.

Применяется прибор на фермах, элеваторах и в других местах, где возможна порча и уничтожение зерна.УЗОК можно применять в домашних условиях.

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПАРАМЕТРЫ

Диапазон излучаемых частот, Кгц	45-70
Мощность излучения, Дб	115
Число диапазонов	4
Кол-во форм сигналов	1
Напряжение питание, В	220

 

УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Диапазон рабочая температуры, СO	-20…+45
Относительная влажность	98%
Давление	атмосферное

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ПРИБОРА

Блок питания – используется для питания напряжением генератора частоты и усилителя.

Генератор частоты – генерирует частоты заданого диапазона и заданной формы.

Усилитель – усиливает сигнал пришедший с генератора и подает его на биморфный излучатель.

Излучатель – используется для излучения в воздух акустического сигнала заданного частотного диапазона.

ОБЩИЙ ВИД ПРИБОРА

 

2.   ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ

Для изготовления данного корпуса можно применить полиформальдегид стабилизированный (МРТУ 6-05-1018-66) который обладает следующими качествами: высокие антифрикционные и физико-механические свойства, хорошие электроизоляционные св-ва, стабильные при увеличении влажности. Для изготовления данного корпуса необходимо использовать литье под давлением и экструзию.

Требования к конструкции деталей из пластмассы

Конфигурация детали, получаемой литьем или прессованием, не должна препятствовать свободному течению массы при формовании. При разработке конструкции детали следует максимально упрощать ее конфигурацию и обращать основное внимание на ее расположение в форме и на расположение литника. Если конфигурацию детали упростить нельзя, то ее необходимо расчленить на более простые, сопрягающиеся между собой элементы. На допустимые размеры детали прежде всего влияет текучесть прессматериала. Особенно это проявляется у тер­мореактивных прессматериалов.

Ответственные или сопрягаемые участки деталей не должны располагаться в плоскости разъема формы, так как на точность размеров детали влияет вели­чина облоя. Следует учитывать, что в пресс-формах прямого или литьевого прессо­вания облой может располагаться по всему контуру изделия, а при литьевом прессовании и литье под давлением требуется дополнительная зачистка места рас­положения литника. При правильном подборе навески материала облой по тол­щине детали не превышает 0,3 мм.

Большая точность деталей обеспечивается при использовании метода литья под давлением. Для увеличения точности деталей применяют формы повышенной жесткости, а также жесткие механизмы смыкания машин.

Для беспрепятственного удаления изделий из формы необходимы технологи­ческие уклоны на внешних и внутренних поверхностях детали, параллельных направлениям раскрытия форм или совпадающих с направлением извлечения из детали формующих элементов. Технологические уклоны не делают на плоских монолитных деталях толщиной 5—6 мм и менее. Уклон внутренних поверхностей и отверстий деталей должен быть больше уклона наружных поверхностей. Реко­мендуются следующие углы уклона: наружные поверхности от 15' до 1°, внутрен­ние поверхности от 30' до 2°, отверстия глубиной до 1,5 d от 15 до 45'; ребра жест­кости и выступы от 2 до 10°. Уклоны на деталях из термореактивных материалов, получаемых литьем под давлением, должны выбираться по величине больше, чем при литье под давлением термопластичных материалов.

Толщина стенки детали определяется ее длиной, текучестью материала, механической прочностью, требуемой конфигурацией элемента детали, характеристикой оборудования и режимом переработки. Толщина сплощных сечений из реактопластов должна быть не выше 10—12 мм. Толщину стенок можно уменьшить применением ребер жесткости или приданием стенкам рацио­нальных профилей. Для фенопластов не рекомендуется применять стенки тол­щиной менее 1,5 мм. Разница в толщине стенок не должна превышать 30°о наи­меньшей толщины стенки.

Рис. 1. Радиусы закругления

Для изготовления тонкостенных изделий при литье термопластов необхо­димо применять термостатирование форм. Изготовление изделий из поликарбо­ната, полиформальдегида, его сополимера и полиамидов также требует термоста-тирования формы, а также предварительного подсушивания материала для улуч­шения свойств изделий.

Переходы от большего сечения детали к меньшему выполняются при помощи радиусов закругления или уклонов. Торцы деталей для упроч­нения выполняют в виде непрерывных буртиков по всему контуру детали. Толщина буртиков обычно не пре­вышает 1,5—2 толщин стенки. Уве­личение жесткости деталей достигается ребрами, которые не должны быть толще стенки, к которой они примы­кают. Толщина ребер составляет 0,6— 0,8 толщины стенки. Ребра жесткости не должны доходить до опорной поверх­ности детали или до края примыкаю­щего к нему элемента детали на 0,5—1,0 мм. Сечение ребра жесткости должно быть постоянным по всей длине и иметь небольшой технологический уклон.

Углы и грани изделия должны быть скруглены, форма изделия возможно более обтекаемой. Радиусы закруглений на изделиях из пластмасс показаны на рис.1. Острые кромки на детали, необходимые по конструктивным требова­ниям, скругляются минимальным радиусом округления 0,5 мм. Радиусы закруг­ления и фаски для- деталей из пластмасс и металла регламентированы ГОСТ 10948-64. На одном изделии рекомендуется применять наименьшее число размеров радиусов закругления.

Рис. 2. Формы отверстий

В деталях из пластмасс следует применять отверстия наиболее простых форм. Применяемые формы отверстий показаны на рис. 2. Наиболее простые — цилиндрические отверстия, они могут быть сквозными или глухими.

Наиболее распространены отверстия постоянного диаметра. Но могут быть и другие формы отверстий, показанные на рис. 3. Можно получать отверстия со смещенными и наклонными к вертикали осями и отверстия, пересекающиеся под углом (рис. 3). Направление осей отверстий, не совпадающее с направле­нием прессования или съема изделия, нежелательно. Диаметры отверстий выби­рают по ГОСТ 6636-60. Расстояния между соседними отверстиями или отверстием и краем изделия должны быть не менее диаметра отверстия. Отверстия диаметром менее 1,5 мм рекомендуется изготовлять сверлением.

Конструкция детали не должна по возможности иметь выступов или при­ливов значительной длины. Высота выступов и приливов не должна превышать ^l/s высоты основной стенки, при этом необходимо предусматривать их плавное утолщение.

Рис. 3. Конфигурация сквозных отверстии.

а — цилиндрическое; б — ступенчатое, состоящее из двух цилин­дрических отверстий разного диаметра; б — ступенчатое: цилиндри­ческое переходит в коническое; г — ступенчатое, имеющее цилин-дрическо-конические уступы; д, е — отверстия с пересекающимися осями; лс — отверстие с наклонной осью; з — отверстие со смещен­ными и наклонной к вертикали осями.

Для устранения коробления, усадки и неровностей больших площадей, повышения жесткости и точности сопрягаемых элементов деталей применяют выступающие над поверхностями опорные плоскости в виде выступов, бобышек, буртиков. При конструировании опорных поверхностей их размеры необходимо ограничивать до минимума. Сплошные опорные поверхности заменяют опорами на три точки.

Накатку и рифление выполняют прямыми ребрами, параллельными направ­лению выталкивания детали из формы. На конических и цилиндрических поверх­ностях не допускаются винтовые или сетчатые рифления.

Рие. 4. Глу­хое ребро риф­ления.

Рис. 5. Конструкции рифлении

а—ребра рифления заподлицо с плоскостью изделия; 6 — ребра рифления ниже плоскости изделия.

Ширина ребер рифления должна быть не менее 0,3—0,5 мм, а высота возвышения над базовой поверх­ностью не должна превышать их ширины. При рифлении цилиндрической по­верхности или поверхности, имеющей съемный уклон, ребра рифления должны иметь съемные уклоны, превышающие уклон базовой поверхности. Наиболее целесообразно применять па цилиндрических и конических наружных поверх­ностях глухие ребра рифления (рис. 4). Для плоских Поверхностей применяют прямое (параллельное) и сетчатое рифление полукруглого или треугольного сечения. При сетчатом рифлении взаимное пересечение ребер должно быть в пре­делах 60—90°. Рифление плоских наружных поверхностей целесообразно выполнять так, чтобы ребра рифления были заподлицо с плоскостью изделия или несколько ниже (рис. 5). .

Резьбы в пластмассовых изделиях получают тремя основными способами:

1) непосредственно при прессовании или литье изделия; 2) механической обработ­кой отдельных элементов изделия; 3) вставкой металлических частей, имеющих резьбы.

На деталях из пластмасс можно получать наружную, и внутреннюю резьбу различного профиля. Можно применять резьбу метрическую, дюймовую, трубную, цилиндрическую по ГОСТ 6357-52, коническую дюймовую по ГОСТ 6111-52 и др. Метрическая резьба на деталях диаметром 1—20 мм регламентирована ГОСТ 11709-66. Диаметры и шаги резьбы выбирают по ГОСТ 8724-58; не рекомендуется применять шаги 0,5, 0,75, 1,0 мм для диаметров резьбы соответственно свыше 16, 18, 36 мм. Основные резьбы с крупным и мелким шагом выбирают по ГОСТ 9150-59. Шаг резьбы выбирают в соответствии с приложением к ГОСТ 11709-66. Для термореактивиых материалов с порошкообразным наполнителем наиболее прочной является резьба с шагом 1,5 мм. Резьбы с более крупными или меньшими шагами имеют меньшую прочность. На термопластичных материалах можно получить резьбу с любым шагом.

Наиболее экономичными и производительными способами получения резьбы являются компрессионное и литьевое прессование и литье под давлением. Резьбы могут быть получены с точностью классов 2а, 3 и 4. Процесс получения наружных резьб технологически проще процесса получения внутренних резьб, так как первые могут быть оформлены разъемными матрицами, а внутренние резьбы требуют свинчивания детали. Если прочность резьбы должна быть высокой или деталь .необходимо часто отвинчивать, резьбу следует нарезать на металлических встав­ках, заделанных при формовании.

Резьбы легче нарезать на деталях из термореактивных пластиков с волокни­стыми наполнителями, чем на деталях из порошкообразных материалов.

Для соединений, требующих точности, следует применять метрическую резьбу по ГОСТ 11709-66. При расчете диаметра резьбы необходимо учитывать усадку материала и оставлять зазор между винтом и гайкой больше, чем для изделий из металла.

При длине резьбы более 20—25 мм усадку рассчитывают и для шага резьбы. Для более грубых резьбовых соединений применяют резьбу круглого профиля. Шаг резьбы 2,5—4 мм. Для всех видов прессуемых резьб обязательно наличие фаски или кольцевой выточки на конце резьбы. Величина фаски регламентиро­вана ГОСТ 10549-63. Для наружной резьбы наличие фаски на заходной части нежелательно: затрудняет изготовление формующего элемента. В тонкостенных изделиях следует предусматривать вместо фаски выточку для сбега и выхода резьбы. Размер выточки составляет 0,5—1,0 мм.

Для увеличения жесткости, точности, электро- и теплопроводности деталей используют металлическую арматуру из стали, латуни, бронзы. Стержневая арматура крепится в пластмассовых деталях при помощи шестигранной или квадратной головки. Вокруг арматуры необходимо иметь материал толщиной не менее ²/.., диаметров головки. Проволочную арматуру закрепляют с помощью различных отгибов, разрезов, расплющивания арматуры. Листовую арматуру крепят с по­мощью вырезов, отверстий, отгибов. Поверхность арматуры подвергают грубой обработке.

Надписи на деталях получают обычно в процессе прессования или литья. В некоторых случаях надписи наносят после изготовления детали гравировкой, печатанием и др. Наименьшая высота надписей 0,3—0,5 мм. Буквы высотой больше 0,75 мм выполняют у основания шире, чем у вершины. Для защиты вы­пуклого шрифта от повреждений надписи помещают в углубления. Углубления должны быть такими, чтобы надписи не выступали за пределы наружной поверх­ности детали.

Взаимозаменяемость деталей определяется их допуском при изготовлении. Для пластмасс допуск зависит от колебания размеров, определяемых главным образом усадкой. Усадка зависит от многих факторов: конструктивных (располо­жение литника, разнотолщинность, отношение толщины к длине), технологи­ческих (равномерность температур, технология литья, свойства материала) и др. Допуск должен примерно в 2,5 раза превышать колебания усадки.

Качество поверхности деталей, полученных прессованием и литьем, опре­деляется чистотой поверхности прессовых и литьевых форм.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ПЛАСТМАСС

Детали из пластических масс изготавливаются формованием (физико-химическими механическим воздействием на материал, находящийся в вязкотекучем или вязкоэластическом состоянии) и обработкой (физико-химическим и механи­ческим воздействием на материал, находящийся в твердом состоянии).

В зависимости от химических и физико-механических свойств материалы перерабатываются различными способами. Термопластичные материалы фор­муются в изделия: литьем под давлением, компрессионным прессованием, вакуумформованием, раздувом, а в заготовки и полупродукты — экструзией (трубы, листы, пленки), обрабатываются они путем сварки, склейки, крашения, механи­ческими способами (например, резанием). Термореактивные материалы фор­муются в конструкционные изделия: литьем под давлением, литьевым прессова­нием, компрессионным прессованием, а в заготовки (листовые, трубные и др.) — прессованием; обрабатываются они механическим путем (резка, точение, сверле­ние, фрезерование), склейкой.

Метод переработки термопластичных пластмасс литьем под давлением заклю­чается в размягчении материала до вязкотекучего состояния в нагревательном цилиндре и инжекции его в охлаждаемую форму, в которой материал затверде­вает. Температуры цилиндра и формы регулируются и изменяются в зависимости от свойств перерабатываемого материала.

В литьевых машинах (рис.6) со шнековой пластикацией материал пласти­фицируется в инжскционном цилиндре / при вращении шнека 2. Пластикация материала происходит от тепла внешних нагревателей 3 и от внутреннего тепла. При поступательном движении шнека 2 материал впрыскивается в замкнутую форму 4.

Рис. 6. Схема получения изделия на литьевой машине со шнековой пластикацией.

При изготовлении деталей с толщиной стенки до 10 мм и деталей с массой, в 2—3 раза превышающей номинальный объем отливки, на который рассчитана машина, применяется метод интрузии, т. е. заполнение формы производится вращающимся шнеком и последующим поджатием материала в течение времени выдержки под давлением.

Сущность метода инжекционного прессования заключается в том, что запол­нение формы производится с помощью шнека, а перемещение механизма запира­ния используется для компенсации усадки материала и для придания ему необ­ходимой конфигурации. Этим способом получают детали толщиной более 20 мм.

В современном машиностроении наибольшее распространение получили одноцилиндровые конструкции литьевых машин горизонтального типа с пласти­кацией материала шнеком. Для литья изделии с арматурой применяют вертикаль­ные литьевые машины. Большое распространение приобретает многопозиционное литьевое оборудование: револьверное и роторное. Револьверные машины имеют одну позицию подачи материала и несколько позиций смыкания форм, располо­женных на подвижном столе. Многопозиционное литьевое оборудование позво­ляет повысить производительность более чем в 4 раза по сравнению с однопози­ционным. Литьевое оборудование применяется для изготовления одно-, двух- и трехцветных деталей и деталей с арматурой, фитингов для сваривания крупно­габаритных деталей и т. д.

Литьевое оборудование в настоящее время создается универсальным по пара­метрам и специализированным по перерабатываемым материалам. Специализа­ция машин по перерабатываемым материалам достигается комплектацией их рабочими органами, отвечающими свойсгвам полимерных материалов и особен­ностям процесса литья. Специальные требования указываются в заказе на машину.

Современные литьевые машины перерабатывают полиамиды, полиформаль­дегид, поликарбонат, непластифицированный поливинилхлорид, пол и акр платы, наполненные материалы, полипропилсн, полистирол и его сополимеры и другие термопласты, а также термореактивные материалы. При переработке материалов повышенной гигроскопичностью (полиамиды) необходимо тщательно высушивать их перед литьем в сушильных шкафах при соответствующих режимах. При пере­работке таких материалов целесообразно использовать специальные бункерные сушилки. Подогрев материала желательно производить под вакуумом.

При переработке порошкообразных материалов, склонных к зависанию (поливинилхлорид непластифицированный, а также реактопласты), применяются специальные бункера, улучшающие загрузку и транспортировку материала без образования сводов и-зависании.

При переработке полиамида, поликарбоната, полиформальдегида формова­ние изделии производится в формах, нагретых до 80—140°С с помощью термо­статов.

Примерные режимы литья под давлением некоторых терлюпластов

Материал	Температура переработки, С°	Темпе­ратура формы,С0	Давление литья, МПа	Предва­рительный подогрев материала в бункере, °С
Полиформальдегид	160-210	80-120	80-120	70-80

Материал	Особенности технологических условий переработки и конструкции литьевых форм
Полиформальдегид	Предварительная подсушка при 70—80 °С. Температура формы 80—120 °С. Термообработку можно проводить в очищенном нефтяном масле до температуры 160 °С в течение 10—30 мин. Диаметр литника не менее 2—3 мм и должен составлять 0,5—0,7 толщины детали. Литни­ковые и разводящие каналы должны иметь круглое сечение и небольшую длину

Листовые термопластичные материалы можно обрабатывать на фуговочных Станках. Фрезерование торцов и обработка по копиру лучше всего Производятся концевыми многозубчатыми фрезами из быстрорежущей стали. Задний угол таких фрез ее должен быть равен 10—15°, а передний угол — до 20°.

Сверление. Сверление надо производить сверлом, диаметр которого больше номинального отверстия на 0,05—0,1 мм. Для сверления пластмасс применяются следующие сверла: угол наклона канавки (и == 15 — 17°. Угол при вершине 20° до 70°; для сверления органического стекла применяются сверла с углом 20° до 140°. Задний угол сверла» равен 4—8° .Полированная и глубокая канавка на сверле способствует легкому удалению стружки.

Для сверления ненаполненных термопластов рекомендуется пользоваться стандартными спиральными или специальными перовыми сверлами из углеро­дистой стали.

Небольшой угол наклона канавки (15—17°), особенно при обработке термо­пластичных материалов, обеспечивает наименьший нагрев детали при достаточно хороших условиях отвода стружки. При сверлении тонкостенных деталей следует применять сверла с углом при вершине 2(р=55—60°. При сверлении деталей из полистирола применяются специальные сверла из инструментальной стали с углом при вершине 50—60°. При сверлении листов значительной толщины сверла с углом при вершине 2ср, равным 90°, дают наилучшие качества обработки. Ско­рость сверления для большинства пластмасс, в особенности для термопластов, при небольших глубинах резания и малых диаметрах отверстий (до 5 мм) может быть до 3 000—5 000 м/мин,

Шлифованием удаляют заусенцы, риски, царапины и доводят изделие до нужного размера. Для шлифования изделий применяют станки с вращающимися абразивами (камнями или кругами с абразивными пастами), ленточные шлифо­вальные станки с бесконечными наждачными лентами, расположенными гори­зонтально или вертикально; станки с дисками, на которых наклеено наждачное полотно. Удельное давление прижима изделия к кругу должно быть в пределах 0,05—0,15 МПа.

При обработке неподвижных изделий необходимо обеспечить прерывистость контакта с длительностью соприкосновения 1—15 с во избежание прожога ма­териала.

Шлифование обычно ведется в две стадии: черновое и чистовое. Для черновой обработки применяют абразивные полотна № 20—50 (крупные зерна); для чисто­вой — № 200—240 (мелкие зерна).

Полирование. Для придания обработанным поверхностям блеска применяется полирование при помощи хлопчатобумажных или шерстяных кругов. Эти круги укрепляют на станках и вращают их с окружной скоростью 15—35 м/с (частота вращения 1 000—2 000 об/мин). Обычно полирование производят в две стадии:

-предварительное и окончательное. Предварительное полирование производится с пастами, которые наносятся на круг (окись хрома, ВИАМ-2), окончательное — сухими хлопчатобумажными кругами (без паст), при этом нажим должен быть незначительным.