a, b – длинна и ширина пластины соответственно (0,16×0,08), м;
;
Частота собственных колебаний пластины, Гц:
, (3.50)
где Μ — масса пластины с элементами, кг (около 0,32 кг.);
, Гц;
2. Коэффициент расстройки:
(3.51)
где f — частота возбуждения, Гц;
;
3. Показатель затухания:
(3.52)
где Λ - декремент затухания;
;
4. Коэффициент передачи по ускорению является функцией координат и может быть определен по формуле:
(3.53)
где Κ1(x), Κ1(y) - коэффициенты для различных условий закрепления краев пластины (для пластины с одним опертым краем и одним защемленным Κ1(x),=Κ1(y)=1,3 в точке максимального прогиба - по центру пластины);
;
5. Амплитуда виброперемещения основания, м:
, (3.54)
м;
6. Амплитуда виброперемещения, м:
, (3.55)
, м;
7. Амплитуда виброускорения, м/с2:
, (3.56)
м/с2;
8. Максимальный прогиб пластины относительно ее краев. Для кинематического возбуждения, м:
, (3.57)
, м;
9. Проверяем выполнение условия вибропрочности. Оценка вибропрочности производится по следующим критериям: для ИС, транзисторов, резисторов и других ЭРЭ амплитуда виброускорения должна быть меньше допустимых ускорений для данной элементной базы [3] т.е.:
, м/с2 (3.58)
73,5 м/с2;
Для ПП с радиоэлементами должно выполняться условие:
, м (3.59)
где b — размер стороны ПП, параллельно которой установлены элементы, м;
м;
Таким образом, условия вибропрочности соблюдены. В данной конструкции не требуется применение дополнительных средств защиты от вибрации, усложняющих и удорожающих устройство.
Расчет на воздействие удара.
Ударные воздействия характеризуются формой и параметрами ударного импульса. Следует отметить, что максимальное воздействие на механическую систему оказывает импульс прямоугольной формы [3]. Исходя из этих соображений расчет проведен для импульса прямоугольной формы.
Исходные данные:
- длительность ударного импульса, τ = 10 мс;
- частота собственных колебаний механической системы, f0 = 190 Гц;
- амплитуда ускорения ударного импульса, Hу = 150 м/с2;
- допустимое ускорение ударного импульса, м/с2;
- максимальная длина ЭРЭ, l = 18 мм.
Условная частота ударного импульса, Гц:
, (3.60)
Гц;
Коэффициент передачи при ударе прямоугольного импульса:
, (3.61)
где ν – коэффициент расстройки:
, (3.62)
,
.
Ударное ускорение, м/с2:
, (3.63)
м/с2.
Максимальное относительное перемещение:
, (3.64)
.
Проверяется условие ударопрочности по следующим критериям:
для ИС, транзисторов, резисторов и других ЭРЭ ударное ускорение должно быть меньше допустимых ускорений для данной элементной базы:
, м/с2 (3.65)
196 м/с2;
для элементов РЭА типа пластин должно выполнятся условие:
, (3.66)
где δдоп = 11 мм [3],
;
для печатной платы с ЭРЭ:
, (3.67)
где b = 0,16 м – размер стороны печатной платы параллельно которой установлены ЭРЭ
.
Таким образом, при воздействии на прибор ударов возникающих в заданных условиях эксплуатации никаких разрушений не произойдет. А следовательно, дополнительные меры по защите устройства от ударов производить нет необходимости.
4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
4.1 Анализ технологичности конструкции изделия
Под технологичностью конструкции (ГОСТ 18831-73) понимают совокупность ее свойств, проявляемых в возможности оптимальных затрат труда, средств, материалов и времени при технической подготовке производства, изготовлении, эксплуатации и ремонте по сравнению с соответствующими показателями конструкций изделий аналогичного назначения при обеспечении заданных показателей качества.
Количественные показатели технологичности конструкций согласно ГОСТ 14.201-73 ЕСТПП классифицируются на:
- базовые (исходные) показатели, регламентируемые отраслевыми стандартами;
- показатели, достигнутые при разработке изделий;
- показатели уровня технологичности конструкции, определяемые как отношение показателей технологичности разрабатываемого изделия к соответствующим значениям базовых показателей [12].
Далее произведен расчет технологичности блока частотного преобразователя. Этот блок является электронным устройством, т. к. это блок автоматизированной системы управления:
1. Коэффициент применения микросхем и микросборок:
(4.1)
где Н Э МС– общее число дискретных элементов, замененных микросхемами и микросборками, Н Э МС = 1000;
Н ИЭТ - общее число ИЭТ, не вошедших в микросхемы, Н ИЭТ = 70.
2. Коэффициент автоматизации и механизации монтажа:
(4.2)
где НММ – количество монтажных соединений ИЭТ, которые предусматривается осуществить автоматизированным или механизированным способом, НММ = 253;
НМ – общее количество монтажных соединений, НМ = 290.
3. Коэффициент автоматизации и механизации подготовки ИЭТ к монтажу:
(4.3)
где НМП ИЭТ – количество ИЭТ в штуках, подготовка выводов которых осуществляется с помощью полуавтоматов и автоматов, Н МП ИЭТ = 83;
НИЭТ – общее число ИЭТ, которые должны подготавливаться к монтажу в соответствии с требованиями конструкторской документации, НИЭТ = 83.
4. Коэффициент автоматизации и механизации регулировки и контроля:
(4.4)
где НАРК – число операций контроля и настройки, выполняемых на полуавтоматических и автоматических стендах, НАРК = 8;
НРК – общее количество операций контроля и настройки (визуальный контроль ПП, входной контроль ИЭТ, визуальный контроль установки ИЭТ, визуальный контроль пайки, выходной контроль печатного узла, настройка схемы перегрузки), НРК = 8.
5. Коэффициент повторяемости ИЭТ:
(4.5)
где НТ.ОР.ИЭТ - количество типоразмеров оригинальных ИЭТ в РЭС, НТ.ОР.ИЭТ = 0;
НТ.ИЭТ – общее количество типоразмеров, НТ.ИЭТ = 28.
6. Коэффициент применения типовых технологических процессов:
(4.6)
где ДТП и ЕТП – число деталей и сборочных единиц (ДСЕ), изготавливаемых с применением типовых и групповых ТП, ДТП = ЕТП =1;
Д и Е – общее число деталей и сборочных единиц, кроме крепежа, Д = 1.
7. Коэффициент прогрессивности формообразования деталей:
(4.7)
где ДПР – детали, изготовленные по прогрессивным ТП, ДПР = 1.
Комплексный показатель технологичности:
(4.8)
где φi – весовая характеристика i- го коэффициента технологичности, определяется из таблицы 3.2 [12]:
φ1 = 1; φ2 = 1; φ3 = 0,8; φ4 = 0,5; φ5 = 0,3; φ6 = 0,2; φ7 = 0,1.
Т. к. показатель технологичности больше нормативного (КН = 0,7), то конструкция изделия технологична и можно разрабатывать ТП.
4.2 Разработка технологической схемы сборки для узла А2
Технологическим процессом сборки называют совокупность операций, в результате которых детали соединяются в сборочные единицы, блоки, стойки, системы и изделия. Простейшим сборочно-монтажным элементом является деталь, которая согласно ГОСТ 2101-68 характеризуется отсутствием разъемных и неразъемных соединений.
Технологическая схема сборки изделия является одним из основных документов, составляемых при разработке технологического процесса сборки. Расчленение изделия на сборочные элементы проводят в соответствии со схемой сборочного состава, при разработке которой руководствуются следующими принципами:
- схема составляется независимо от программы выпуска изделия на основе сборочных чертежей, электрической и кинематической схем изделия;
- сборочные единицы образуются при условии независимости их сборки, транспортировки и контроля;
- минимальное число деталей, необходимое для образования сборочной единицы первой ступени сборки, должно быть равно двум;
- минимальное число деталей, присоединяемых к сборочной единице данной группы для образования сборочного элемента следующей ступени, должно быть равно единице;
- схема сборочного состава строится при условии образования наибольшего числа сборочных единиц;
- схема должна обладать свойством непрерывности, т.е. каждая последующая ступень сборки не может быть осуществлена без предыдущей.
Включение в схему сборочного состава характеристик сборки превращает ее в технологическую схему сборки. Применяются схемы сборки «веерного» типа и схема сборки с базовой деталью.
В схеме «веерного» типа стрелками показывают направление сборки деталей и сборочных единиц. Достоинством схемы является ее простота и наглядность, но она не отражает последовательности сборки во времени.
Схема сборки с базовой деталью указывает временную последовательность сборочного процесса. При такой сборке необходимо выделить базовый элемент, т.е. базовую деталь или сборочную единицу. В качестве базовой выбирают ту деталь, поверхности которой будут впоследствии использованы при установке в готовое изделие. В большинстве случаев базовой деталью служит плата, панель, шасси и другие элементы несущих конструкций изделия. Направление движения деталей и сборочных единиц на схеме показывается стрелками, а прямая линия, соединяющая базовую деталь и изделие, называется главной осью сборки. Точки пересечения осей сборки, в которые подаются детали или сборочные единицы, обозначаются как элементы сборочных операций.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21
