Конструкторские расчеты печатного узла

Радиоэлектронная аппаратура подвергается воздействию ударов и вибраций при транспортировании, погрузке, эксплуатации, что вызывает механические нагрузки и приводит к деформации и разрушение конструктивных элементов. Упругая деформация может привести к появлению прерывистого электрического контакта, дугового разряда, образованию радиопомех, появлению усталостных разрушений. Изменение параметров сигналов выше допустимых значений приведет к отказам в работе РЭА, потере вибро- или удароустойчивости. При совпадении собственных частот элементов конструкции с частотой возмущающих воздействий перегрузки возрастают многократно. Поскольку при ударах возникают вибрации элементов, основные проверочные расчеты сводятся к оценке вибропрочности, которая обусловливает и виброустойчивость.

Порядок выполнения проверочных расчетов вибропрочности печатных узлов (ячеек) сводится к следующему:

с учетом направления воздействий вибраций в конструкции выделяются детали и узлы, имеющие наибольшие деформации;

выбираются расчетные модели (балки, пластины и т.п.);

рассчитываются собственные частоты;

определяются нагрузки и полученные значения сравниваются с пределами прочности выбранных материалов;

при необходимости принимается решение о повышении прочности конструкций.

В практике конструирования внешние вибрационные воздействия часто задаются узким диапазоном частот. Собственная частота конструкции не должна находиться в спектре частот внешних воздействий. Хотя любая конструкция обладает несколькими значениями собственных частот, однако расчет выполняется только для низших значений f0 .

Если низшее значение f0 входит в диапазон внешних воздействий, то конструкцию дорабатывают с целью увеличения или уменьшения f0 и выхода из спектра частот внешних воздействий.

Исходные данные:

· Размеры платы: ; ;

· Материал печатной платы (для гетинакса фольгированного):

- плотность

- модуль упругости

- условный предел прочности

- коэффициент Пуассона

· Масса всех ЭРЭ:

· Вариант закрепления печатной платы - все стороны защемлены

· Виброускорение а=1-4 м/с2 в диапазоне воздействия fн….fв=10…70 Гц;

· Усилие стягивания винтами P=120Н (норма для рабочего)

1. Низшие собственные частоты печатных узлов с равномерно распределенными по поверхности платы компонентами:

где: - главный центральный момент инерции - виброперегрузка

не входит в диапазон fн….fв=10…70 Гц. Следовательно, нет необходимости в дополнительной амортизации.

2. Напряжение в пластине:

где: - нагрузка на пластину с учетом усилия Р

- масса ПУ

Запас прочности:

Запас прочности больше 1, следовательно, выбранный материал для изготовления платы соответствует по параметрам нормам жесткости и текучести. Условия вибропрочности выполняются, следовательно, нет необходимости увеличивать жесткость несущих элементов.

3. Коэффициент передачи по ускорению.

Интересное из раздела

Проектирование блока горизонтального отклонения электронно-лучевого осциллографа
Электронно-лучевой осциллограф является наиболее универсальным измерительным прибором, позволяющим исследовать сложные электрические процессы, визуально наб ...

Микроэлектроника. Новая быстро развивающаяся технология
Электроника прошла несколько этапов развития, за время которых сменилось несколько поколений элементной базы: дискретная электроника электровакуумных прибор ...

Источник питания охранного устройства
В настоящее время существует множество систем, предназначенных для осуществления охраны и безопасности объектов. С развитием науки и техники у ...