определяется  электронная проводимость, а по формуле:

определяется  электронный КПД зазора. На рис.3.7(б) пунктиром нанесена линия КПД, рассчитанная по такой методике для x₁ =1. Погрешность составляет 1-2%, что говорит о возможности применения данной методики для оценочных расчетов.

Аналогично по формуле:

можно оценить  значение коэффициента взаимодействия.

 

 
 
 
 

6. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ  КЛИСТРОНА

       Клистрон  выполняется многолучевым, использует разработанную на предприятии ЭОС с 24 лучами, сосредоточенными в центре резонатора, в котором используется основной вид колебаний.

       Прибор  состоит из четырех основных узлов: резонаторная система, катодный узел, коллекторный узел и вывод энергии.

       Резонаторная  система клистрона представляет собой два резонатора. Первый резонатор  имеет два высокочастотных зазора. Трубка дрейфа поддерживается металлическим  стержнем. На внутренней стенке резонатора располагаются выступы, для получения  заданной структуры поля. Они образуются подбором размеров пролетных труб. Второй резонатор однорезонаторный с узким зазором. Для эффективного отвода тепла корпус резонатора, трубка дрейфа и держатель изготавливаются из меди типа МБ. Выходной резонатор имеет отверстие для соединения с выводом энергии баночного типа, который вакуумно уплотнен диэлектрической пластиной из керамики марки 22ХС. Входной резонатор имеет вывод энергии с небольшой связью в виде петли связи. Это позволяет контролировать работу генератора. Для фокусировки электронного потока в приборе применена фокусирующая система из постоянных магнитов. Для этого на входе и выходе резонаторного блока припаиваются магнитные полюса из стали, на которые одеваются кольцевые постоянные магниты.

       Катодный  и коллекторный узлы и вывод энергии взяты от готового прибора, разрабатываемого промышленностью. Катодный узел имеет многолучевую пушку с импергированным катодом, выполненным в виде отдельных спрессованных таблеток, фокусирующий электрод и ножку.  Фокусирующий электрод имеет свой вывод. Подогреватель пушки изготавливается из вольфрама, остальные детали из никеля и сплава марки 47НКД. Все диэлектрические детали изготавливаются из керамики марки .

       Размеры резонаторов (протяженность первого  и второго зазоров, длина трубки дрейфа, выступы) выбираются по расчетным данным, исходя из оптимального КПД.

       Коллектор, используемый в данном приборе предназначен для отвода 40 кВт мощности потерь с водяным охлаждением.

       Катодный  узел, коллектор и вывод энергии  соединяются с резонатором с помощью аргоно-дуговой сварки, что позволяет легко менять данные узлы при выходе из строя без замены остальных узлов резонатора.

7. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

7.1. Календарный план  разработки 

       Планирование  исследовательской работы заключается  в составлении календарного плана проведения исследовательской работы. Он отражает перечень работ по этапам, строгую очередность в выполнении отдельных этапов работы, сроки выполнения, количество и квалификацию лиц, занятых при разработке темы.

       В качестве метода календарного планирования выбран ленточный график, приведенный на рис.5.1. Шифр проводимых работ дан в таблице 5.1.

       Все работы, проводимые в ходе выполнения НИР можно разделить на три  периода:

       подготовительный  период.

       экспериментальное исследование электронных процессов в приборе.

       подведение  итогов.

       В данном дипломном проекте проводится численный эксперимент, то есть расчет электронных процессов на ЭВМ.

       На  первом этапе были проведены следующие  работы: - составление и согласование ТЗ - подбор и изучение литературы - изучение особенностей программы расчета электронных процессов

       Во  время второго этапа: - подготовка исходных данных - расчет электронных  процессов на ЭВМ - построение графиков - анализ полученных результатов - оптимизация  параметров на ЭВМ 

       Во  время третьего этапа: - изучение конструкции прибора - изучение технологии изготовления прибора - оформление графической части - оформление, согласование и сдача отчета

7.2. Смета затрат на  разработку 

       В затраты на проектирование входят:

1. заработная плата ИТР - дополнительная плата ИТР (15% от основной ЗП)
2. отчисления на социальные нужды (40.5% от суммы ЗП)
3. затраты на эксплуатацию ЭВМ в расчете 5000 рублей за 1 час машинного времени
4. накладные расходы, составляющие 100% от суммы заработной платы, социальных отчислений, затрат на эксплуатацию ЭВМ
5. прибыль составляет 20% от суммы предыдущих статей
6. НДС составляет 20% от суммы предыдущих статей

       Заработная  плата рассчитывается по формуле:

       ЗП = ti * Tдн * q,

где ti - трудоемкость в днях

      Tдн- дневная тарифная ставка

       q - количество исполнителей.

Дневная ЗП инженера = 9397 руб.

Дневная ЗП старшего инженера = 17417 руб.

Дополнительная  ЗП = Основная ЗП * 0.15

Затраты на ЗП приведены  в таблице 5.2.

       Отчисления  на социальные нужды = (ЗПосн+ЗПдоп) * 0.405 =  (638672+95801) * 0.405 = 297462 руб.

       Затраты на машинное время = количество отработанных часов * стоимость одного часа машинного  времени  = 160 * 5000 = 800000 руб.                       Затраты на эксплуатацию ЭВМ приведены  в таблице 5.3.

       Накладные расходы = (ЗПосн + ЗПдоп + СОЦотч + МАШвр) * 1.00 =366387

       Прибыль = (ЗПосн + ЗПдоп + СОЦотч + МАШвр + НАКЛрас) * 0.2

       НДС = (ЗПосн + ЗПдоп + СОЦотч + МАШвр + НАКЛрас + ПРИБ) * 0.2

       Смета затрат - в таблице 5.4.

7.3. Выводы по эффективности  дипломного проекта 

       Так как тема данного дипломного проекта  имеет теоретически-исследовательский  характер, то посчитать в денежном выражении и в окончательном  виде экономический эффект не представляется возможным. Но можно дать предварительную  оценку.

       Проведение  расчетов на ЭВМ позволяет сократить срок разработки приборов, число разработчиков. Расчет геометрии на ЭВМ позволило свести к минимуму количество экспериментальных макетов и значительно уменьшить трудоемкость экспериментальных исследований.

       Таким образом, использование ЭВМ в процессе проектирования приборов дает основание ожидать высокую эффективность работ из-за сокращения затрат на стадии разработки.

       Затраты на эксплуатацию ЭВМ можно снизить  за счет более детальной подготовки исходных данных для расчета, тщательного продумывания направления дальнейшего расчета и за счет использования ЭВМ с большим быстродействием.

8. БЕЗОПАСНОСТЬ И  ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

Анализ  условий труда оператора вычислительной техники 
с оценкой тяжести и напряженности труда

       Согласно  ГОСТ 12.0.002-74 опасным производственным фактором считается фактор, воздействие которого приводит к травме. Вредный производственный фактор - фактор, воздействие которого на работающего приводит к заболеванию.

       Операторы ЭВМ, операторы по подготовке данных, программисты и другие работники ВЦ (вычислительного центра) сталкиваются с воздействием таких опасных и вредных производственных факторов, как электрический ток, повышенный уровень шума, повышенная температура окружающей среды, отсутствие или недостаток естественного света, недостаточная освещенность рабочей зоны, психофизические факторы (напряжение зрительных и слуховых анализаторов, умственное напряжение) и др.

       В ГОСТ 12.0.003-74 дается классификация опасных  и вредных производственных факторов, которые по природе воздействия делятся на следующие:

физические;

химические;

биологические;

психофизиологические.

       К первым трем относится ряд опасных  факторов.

а) Высокое значение напряжения в электрической цепи.

       Эксплуатация  оборудования машинного зала связана  с применением переменного электрического тока напряжением 220В,частотой 50Гц. Ток именно такой частоты наиболее опасен для жизни человека. Электрический ток, проходя через организм, оказывает термическое, электролитическое и биологическое воздействие, вызывая местные и общие электротравмы. Местные травмы подразделяются на: электрические ожоги, электрические знаки, металлизацию кожи, механические повреждения, электро-офтальмию. Общие электротравмы или электрические удары по тяжести делятся на четыре степени:

1 степень - судорожное сокращение мышц без потери созна-ния;

2 степень - сокращение  мышц с потерей сознания, но  с сохранившемся дыханием и  работой сердца;

3 степень - потеря  сознания и нарушение сердечной  деятельности или дыхания (или  того и другого сразу);

4 степень - клиническая смерть.

       б) Повышенный уровень статического электричества.

       Электризация - это комплекс физических и химических процессов, приводящих к разделению в пространстве зарядов противоположных  знаков или к накоплению зарядов  одного знака. Суть электризации заключается в том, что нейтральные тела, не проявляющие в нормальном состоянии электрических свойств, в условиях отрицательного контакта или взаимодействия становятся электрозаряженными. На рассматриваемом рабочем месте оператора ЭВМ электризация (повышенный уровень статического электричества) возникает на поверхности экранов видеомониторов при длительной их работе и на анодном электроде электронно-лучевых трубок этих устройств. Статическое напряжение на них может достигать 11 кВ. Статическое электричество оказывает вредное воздействие на организм человека, причем не только при непосредственном контакте с зарядом, но и за счет действия электрического поля, возникающего вокруг заряженных поверхностей.

       в) Повышенный уровень шума на рабочем  месте.

       Шумом называется всякий неблагоприятно действующий на человека звук. Обычно шум является сочетанием звуков различной частоты и интенсивности. Требования к шуму определяются СНиП 11-12-77 и СН-512-78. В помещениях программистов и операторов видеотерминалов уровень звука не должен превышать 50дБа. Многочисленными исследованиями установлено, что шум является общебиологическим раздражителем и в определенных условиях может влиять на все органы и системы организма человека. Исследованиями последних лет установлено, что под влиянием шума наступают изменения в органах зрения человека(снижается устойчивость ясного видения и острота зрения, изменяется чувствительность к различным цветам и др.) и вестибулярном аппарате; нарушаются функции желудочно-кишечного тракта; повышается внутричерепное давление; происходят нарушения в обменных процессах организма и т.п. На рассматриваемом месте работы оператора ЭВМ на него действует непостоянный прерывистый шум, производимый следующими устройствами: кондиционеры воздуха, вентиляторы систем охлаждения аппаратуры, принтеры. Такой шум ухудшает точность выполнения рабочих операций, затрудняет прием и восприятие информации (слежение, сбор информации, мышление).

       г) Повышенная температура окружающей среды, влажность.

       Система кондиционирования, вентиляции и отопления должна соответствовать ГОСТ 12.1.005-88, СНиП 11-33-75 и СН-512-78.Система кондиционирования машинного зала ВЦ должна быть рассчитана на обеспечение в теплый период года температуры23-25 градуса, влажности 40-60 процентов и скорости движения воздуха 0,1-0,2 м/с. В холодный период года температура не должна быть меньше 22-24 градуса. Повышенная температура воздуха и влажность может привести к нагреву тела человека, как следствие этого возникает быстрая утомленность, головокружение. Источником повышенной температуры является разнообразная аппаратура.

       д) Отсутствие или недостаток естественного  света и недостаточная освещенность рабочей зоны.

       Система освещения на ВЦ должна удовлетворять  требованиям СНиП 11-4-79. Рекомендуется  применять систему комбинированного искусственного освещения с использованием люминесцентных ламп типа ЛБ и светильников отраженного или рассеянного светораспределения (тип УСП-5.2х40, УСП-35-2х40, ЛВ003-2х40-002), расположенных в равномерном прямоугольном порядке. Аномальное освещение рабочего места может привести к снижению зрения, головной боли, преждевременному утомлению. Источником этого является неправильное расположение источников света.