Расчет резонансной частоты печатного узла 1 страница

Этап 2. Определение температуры нагретой зоны

1. Рассчитываем удельную поверхностную мощность нагретой зоны блока q _нз:

где S _нз — площадь внешней поверхности нагретой зоны блока, .

2. По графику на рис. 4.2 задаемся перегревом нагретой зоны блока в первом приближении .

3. Рассчитываем температуру нагретой зоны блока

Таким образом, электрорадиоэлементы блока будут находиться при температуре нагретой зоны. Если данная температура превышает предельно допустимую температуру критического электрорадиоэлемента, то необходимо проводить дополнительные мероприятия по обеспечению теплового режима блока.

Под вибрацией ЭА понимают механические колебания ее элементов или конструкции в целом. Вибрация может быть периодической или слу­чайной. В свою очередь периодическая вибрация подразделяется на гар­моническую и полигармоническую, а случайная - на стационарную, нестационарную, узкополосную и широкополосную.

Вибрацию принято характеризовать виброперемещением, виброскоростью и виброускорением.

Виброперемещение при гармонической вибрации определяется как

,

где Z - амплитуда виброперемещения; w - частота вибраций.

Виброскорость и виброускорение находят в результате дифферен­цирования

Виброускорение при гармонической вибрации опережает по фазе виброперемещение на угол p, виброскорость на угол p/2.

Амплитуды виброперемещения Z, виброскорости w Z., вибро­ускорения w² Z и угловая частота колебании являются основными характеристиками гармонической вибрации. Однако кроме них гармони­ческую вибрацию можно характеризовать вибрационной перегрузкой

Частота собственных колебаний печатных узлов на печатных платах определяется как частота собственных колебаний равномерно нагруженной пла­стины и вычисляется в соответствии с соотношением

(5.1)

где а и b — длина и ширина пластины; D — цилиндрическая же­сткость;

;

Е — модуль упругости; h — толщина пластины; v — коэффициент Пуассона; М — масса пластины с электрорадиоэле­ментами; — коэффициент, зависящий от способа закрепления сторон пластины, определяется по общей формуле

Таблица 5.1.

Характеристики материалов оснований печатных плат

Коэффициенты приведены в табл. 5.2. Если прогиб и угол поворота на краю пластины равны нулю, то этот край счи­тают жестко защемленным. Если прогиб и изгибающий моменты равны нулю, то этот край опертый, и если изгибающий момент и перерезывающая сила равны нулю, то этот край свободный.

Для пластины, закрепленной в 4-х точках

(5.2)

Таблица 5.2.

Варианты закрепления плат

№	Эскиз	Коэффициенты	№	Эскиз	Коэффициенты
	закрепления	k	a	b	g		закрепления	k	a	b	g
		9,87						22,4
		9,87		2,33	2,44			22,4
		15,4		0,95	0,41			3,52
		9,87		2,57	5,14			3,52
		22,4		0,48	0,19			15,4
		15,4		1,11				15,4
		22,4		0,57	0,47			3,52		5,56	19,2
		15,4		1,19	2,1			15,4		0,29	0,05
		22,37		0,61				3.52		1,58
		3,52						3,52		1,58
		9,87						22,4		0,1
		9,87						22,4		0,1
		9,87		0,43				15,4		0,34
		9,87		0,43				15,4		0,34
		3,52		5,97	40,5			9,87	1,26	0,6
		22,4		0,14	0,02			9,87		0,6	1,26
		3,52		2,48

6. Расчет ударопрочности конструкций приборной аппаратуры

Конструкции ЭА отвечают требованиям ударопрочности, если перемещение и ускорение при ударе не превышают допустимых значений, а элементы конструкции обладают запасом прочности на изгиб. В связи с тем, что изгибные напряжения в элементах конструкции в конечном счете определяются величиной перемещений (прогибов), расчет ударопрочности конструкции может быть сведен к нахождению запаса прочности элементов при прогибе.

Исходными данными для расчета являются: масса т и геометрические размеры элемента конструкции; характеристики материала (модуль упругости Е; плотность r; коэффициент Пуассона n); перегрузки при ударе ; и длительность удара .

Форма ударного импульса определяется зависимостью ударного уско­рения а (t) от времени (рис. 6.1). При анализе ударных воздействий реальную форму ударного импульса заменяют более простой, например прямоугольной, треугольной, полусинусоидальной.

Рис. 6.1. Формы ударных импульсов: 1 - полусинусоидальная;

2 – четвертьсинусоидальная; 3 - прямоугольная; 4 - треугольная; 5 - трапецевидная

За амплитуду ударного импульса принимают максимальное ускорение при ударе - а _мах. Длительностью удара t_и называет интервал времени, в течение которого действует ударный импульс.

Методика расчета заключается в следующем.

На первом шаге, по заданным параметрам удара необходимо определить амплитуду ускорения при ударе , значение скорости в начальный момент удара или эквивалентную высоту падения массы H ₀ = V ₀²/2 g.

Далее находится частота свободных колебаний конструкции , по значению которой вычисляется максимальный прогиб упругого элемента при ударе. В зависимости от модели, к которой приводится реальная конструкция, расчет частоты свободных колебаний производится по формулам (5.1), (5.2).

Составляющим максимального прогиба упругого элемента конструкции при ударе является статический прогиб Z _cm = mg/k. Частота свободных колебаний может быть представлена следующим образом

,

отсюда коэффициент жесткости .

Знание статического прогиба , скорости в начальный момент удара и частоты свободных колебаний позволяют найти максимальный прогиб упругого элемента (максимальное перемещение массы)

и полную дополнительную деформацию Z _Д упругого элемента

.

Таблица 6.1.

Допустимые стрелы прогиба фольгированных материалов

Генератор импульсов, схема электрическая принципиальная (Задание 1)

Фильтр низких частот, схема электрическая принципиальная (Задание 2)

Фильтр, схема электрическая принципиальная (Вариант 3)

Формирователь импульсов, схема электрическая принципиальная (Вариант 4)

Фильтр, схема электрическая принципиальная (Вариант 5)

Генератор интервалов времени, схема электрическая принципиальная

(Вариант 6)

Приемник ИК команд, схема электрическая принципиальная (Вариант 7)

Генератор интервалов времени, схема электрическая принципиальная

(Вариант 8)

Генератор, схема электрическая принципиальная (Вариант 9)

Фильтр полосовой, схема электрическая принципиальная (Вариант 10)

Регулятор с датчиком Холла, схема электрическая принципиальная (Задание 11)

Цифровой термометр, схема электрическая принципиальная (Задание 12)

Дата добавления: 2015-06-29; Просмотров: 1228; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!