![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Московский Государственный Университет Приборостроения и Информатики
- •Тз на курсовой проект.
- •2. Принцип работы интерфейсного модуля rs2-4.5x
- •Выбор пп
- •Выбор материала печатной платы
- •Расчёт диаметра монтажных отверстий
- •Расстояние от края пп до элементов печатного рисунка
- •Расстояние от края паза до элементов печатного рисунка
- •Расчёт ширины печатных проводников
- •Расчёт диаметра контактных площадок
- •Расчёт расстояния между элементами проводящего рисунка
- •3.3 Поверочный конструкторский расчет пп устройства
- •3.3.1 Расчет на действие вибрации
- •3.3.3 Тепловой расчет
- •3.3.3 Поверочный конструкторский расчет надежности
- •3.3.5 Расчет на электромагнитную совместимость
Расчёт расстояния между элементами проводящего рисунка
а) наименьшее номинальное расстояние между элементами проводящего рисунка(между двумя проводниками) S определяют по формуле:
S = Smin D + ∆tв.о.+ Т1/2,
где Т1=0,15 мм – позиционный допуск расположения печатных проводников;
∆tв.о.= 0,15 мм – верхнее предельное отклонение ширины проводника;
Smin D= 0,45 мм -минимально допустимое расстояние между соседними элементами проводящего рисунка.
Тогда:
S = 0,45+0,15+0,15/2 =0,675 мм.
б) наименьшее номинальное расстояние для размещения двух КП номинального диаметра в узком месте в зависимости от размеров и класса точности ПП равно 2,55 мм;
в) наименьшее номинальное расстояние для размещения печатного проводника номинальной ширины между двумя КП в узком месте в зависимости от размеров и класса точности ПП равно 3,55 мм;
г) наименьшее номинальное расстояние для прокладки n проводников между двумя отверстиями с контактными площадками диаметром D1 и D2 определяют по формуле:
l=tn+ S(n+1)+T1+(D1+D2)/2,
Здесь t = 0,55 мм – наименьшее номинальное значение ширины печатного проводника.
Примем n=2 – число проводников; S = 0,675 мм; Т1=0,15 мм; D1=D2=1,8 мм, тогда:
l = 0,55·2+0,675(2+1)+(1,8+1,8)/2= 4,925 мм.
3.3 Поверочный конструкторский расчет пп устройства
3.3.1 Расчет на действие вибрации
Боковые стороны ПП расположены в направляющих, считаем их опёртыми. На третьей стороне ПП расположена вилка разъёма, на четвёртой – панель, будем считать, что эти края ПП жёстко защемлены. Расчётная модель представлена на рис.2
Рис.2 Расчётная модель ячейки
Считаем, что вибрации действуют в плоскости, перпендикулярной плоскости ячейки. Возбуждение системы – кинематическое, так как источник вибраций внешний.
Диапазон действующих вибраций ∆f=10…70 Гц; вибрационное ускорение а0=39,2 м/с2.
Определение частоты собственных колебаний.
Считаем, что ячейка равномерно нагружена. Частоту собственных колебаний равномерно нагруженной пластины вычисляем по следующей формуле:
,
Где а=76,2 мм – длина пластины;
b=76,2 мм – ширина пластины;
D – цилиндрическая жёсткость:
=8,926
Н∙м.
Здесь Е=3,02∙1010 Н/м2 – модуль упругости материала платы;
h = 1,5 мм – толщина платы;
υ=0,22 – коэффициент Пуассона;
М – масса пластины с ЭРИ, кг:
М = Mпп + Mэри = 5,9*10-3+44,6*10-3=50,5*10-3 кг
где Mпп – масса ПП:
Mпп=ρппhab = 2,05∙103∙1,5∙10-3∙76,2∙10-3∙35,4∙10-3 =5,9*10-3 кг;
ρпп=2,05∙103 кг/м3 – плотность материала платы СФ;
Мэри - масса ЭРИ (см. табл.2.2.1).
=
44,6*10-3
кг
,
где mi – масса i-го ЭРИ i-го типа;
Ni – количество ЭРИ i-го типа;
Кα – коэффициент, зависящий от способа закрепления сторон пластины, определяется по формуле:
Здесь k=9,87, α=1, β=3,57, γ=5,14 – коэффициенты, соответствующие заданному способу закрепления сторон ПП.
Таким образом собственная частота ПП:
Собственная частота f0 = 306,97 Гц, что значительно превышает частоты действующих на конструкцию вибраций (∆f=10…75 Гц).
3.3.2 Рассчет на удар
Проверим выполнение условий ударопрочности.
Длительность удара τ = 5…10 мс; ускорение а = 100 м/с2; частота υ=40…120мин-1.
Определение условной частоты ударного импульса
Определяем условную частоту ударного импульса для наихудшего случая (τ = 5 мс):
ω=π/τ= π/0,005 = 628,319 с-1.
Определение коэффициента передачи при ударе
Коэффициент передачи при ударе для полусинусоидального импульса
где υ – коэффициент расстойки;
f0=306,97 Гц – частота собственных колебаний.
Определение ударного ускорения
Ударное ускорение рассчитывается по следующей формуле:
ау = | аКу |=|100·(-0,528)|=52,8 м/с2,
где а – амплитуда ускорения ударного импульса.
Выразим ударное ускорение в единицах g:
ау=5,38g.
Определение максимального относительного перемещения
Максимальное относительное перемещение
Проверка выполнения условий ударопрочности
1. Для ЭРИ.
Минимально допустимая нагрузка для ЭРИ (см.табл. 1)
адоп=20g,
адоп=8g>ау=5,38g.
Следовательно, условие ударопрочности выполняется.
2. Для ПП с ЭРИ
Условие ударопрочности:
Zмах<0,003b
В нашем случае Zмах= 0,14∙10-6 м < 0,003b = 2,2910-4 м.
Следовательно, условие ударопрочности выполняется.
Ударное ускорение и максимальное относительное перемещение меньше допустимых для ЭРИ и ячейки, таким образом, удовлетворяется требование ТЗ на воздействие удара. Следовательно, дополнительных конструкционных мер защиты от ударных воздействий не требуется.