
- •«Конструирование и технология производства приборов»
- •1. Этапы конструирования
- •1.1. Предмет конструирование и технология производства рэа
- •1.2. Разделы конструкторско-технологического проектирования
- •1.3. Этапы развития рэ
- •1.4. Этапы жизни рэа
- •1.5. Этапы разработки электронной аппаратуры
- •1.6. Жизненный цикл электронной аппаратуры
- •1.7. Показатели рэа
- •1.8. Показатели рэа
- •2. Техническая документация
- •2.1. Единая система конструкторской документации
- •2.2. Единая система технологической документации
- •2.3. Особенности автоматизированного проектирования технической документации
- •2.4.Схемная документация
- •3. Модульный принцип конструирования
- •Микросхемы
- •Микросборки
- •Модули первого уровня
- •4. Системные факторы построения рэс
- •4.1. Состав и этапы разработки технического задания (тз)
- •4.1.1. Заявка на разработку
- •4.1.2. Структура и содержание тз
- •4.1.3. Этапы разработки тз
- •4.2. Учет системных факторов в тз
- •4.2.1. Факторы назначения и объекта-носителя
- •4.2.1.1. Классификация рэс
- •4.2.1.2. Особенности построения рэс различных классов
- •4.2.1.3. Особенности построения цифровых и аналоговых рэс
- •4.2.2. Факторы технической системы, конструктивной и технологической базы
- •5. Факторы окружающей среды
- •5.1. Виды климатических факторов
- •5.2. Отражение в тз факторов окружающей среды
- •5.3. Эксплуатационные факторы
- •5.4. Требования к конструкции по надежности (гост 20397-82)
- •6. Факторы взаимодействия «человек – машина»
- •6.1. Человек - оператор и рэс
- •6.1.1. Система «Человек – машина»
- •6.1.2. Оператор как "приемник", "ретранслятор" и "анализатор" информации
- •6.1.3. Повышение надежности работы Человека-оператора
- •6.2. Формирование и прием сигналов управления
- •6.2.1. Факторы, учитываемые при конструировании органов управления
- •1) Простые движения при нажиме кнопки, клавиши, повороте регулятора.
- •6.2.2. Закономерности зрительного восприятия информации
- •6.3. Эргономическая отработка конструкции
- •6.3.1. Общие положения
- •6.3.2. Этапы эргономической отработки конструкции
- •6.3.3. Оценка результатов принятых решений
- •6.4. Отражение в тз факторов системы "Человек-машина"
- •7. Тепловые характеристики конструкций рэс
- •7.1. Основные положения обеспечения защищенности рэс от тепла
- •7.1.1. Влияние теплового режима на надежность рэс
- •7.1.2. Задача обеспечения защищенности рэс от воздействия тепла
- •7.1.3. Способы отвода тепла в рэс
- •7.1.3.1. Кондуктивный теплообмен
- •7.1.3.2. Конвективный теплообмен
- •7.1.3.3. Излучение
- •7.2. Обеспечение нормального теплового режима рэс
- •7.2.1. Конструктивная реализация способов охлаждения
- •7.2.2. Выбор вида охлаждения
- •8. Механические характеристики конструкций рэс
- •8.1. Виды и характеристики механических воздействий на рэс
- •8.1.1. Вибрации в конструкциях рэс
- •8.1.2. Линейное и центробежное ускорение в конструкциях рэс
- •8.1.3. Удары в конструкциях рэс
- •8.1.4. Шум и акустические удары в конструкциях рэс
- •8.1.5. Характеристики внешних воздействий для различных групп рэс
- •8.2. Обеспечение защищенности конструкции рэс от механических воздействий
- •8.2.1. Характеристики защищенности рэс от механических воздействий
- •8.2.2. Задача обеспечения защищенности рэс от механических воздействий
- •8.3. Способы обеспечения защищенности рэс от механических воздействий
- •8.3.1. Принципы и основные элементы обеспечения защищенности рэс
- •8.3.2. Виброчастотная характеристика конструкции
- •8.3.3. Способы обеспечения защищенности рэс от механических воздействий
- •8.4. Конструктивная реализация защищенности рэс от механических воздействий
- •8.4.1. Повышение резонансных частот конструкции
- •8.4.2. Применение вибропоглощающих материалов в конструкции рэс
- •8.4.3. Конструкции рэс с амортизаторами
- •8.5. Методика обеспечения защищенности рэс от механических нагрузок
- •9. Печатные платы
- •9.1. Классификация конструкций печатных плат
- •9.2. Субтрактивные методы изготовления печатных плат
- •9.2.1. Химический метод
- •9.3. Аддитивные методы изготовления печатных плат
- •9.3.1. Аддитивный процесс
8.1.4. Шум и акустические удары в конструкциях рэс
Сильные шумы и акустические удары с уровнем шума свыше 140 дБ вызывают высокочастотную вибрацию, опасную для различных элементов РЭС. Особенное внимание акустическим воздействиям придается при размещении РЭС вблизи реактивных двигателей и подобных им других источников шума.
Характеризуется акустический шум звуковым давлением и спектром звуковых частот.
8.1.5. Характеристики внешних воздействий для различных групп рэс
Характеристики внешних воздействий на РЭС определяется в целом условиями применения, а в частности - объектом-носителем. Существует несколько вариантов классификации РЭС и, соответственно, несколько вариантов требований по механических воздействиям, исходя из указанных причин.
С целью стандартизации требований к аппаратуре механические воздействия классифицируются по степеням жесткости вибрационных, ударных, линейных и центробежных нагрузок.
Таблица 8.1 – Характеристика и степени жесткости вибрационных нагрузок
Диапазон частот, Гц |
Максимальное ускорение, g |
Степень жесткости |
Диапазон частот, Гц |
Максимальное ускорение, g |
Степень жесткости |
I-35 I-60 I-60 I-80 I-100 I-200 I-200 I-600 I-600 I-1000 |
0,5 1 2 5 1 5 10 5 10 10 |
I II III IV V VI VII VIII IX X |
I-2000 I-2000 I-2000 I-2000 I-3000 I-5000 I-5000 I-5000 I-5000 100-5000 |
5 10 15 20 20 10 20 30 30 40 |
XI XII XIII XIV XV XVI XVII XVIII XIX XX |
Таблица 8.2 – Характеристика и степени жесткости ударных нагрузок
Длительность удара, мс |
Максимальное ускорение, g |
Степень жесткости |
Длительность удара, мс |
Максимальное ускорение, g |
Степень жесткости |
|
2-15 2-10
40-60 20-50 2-6 1-3 |
15 40
4 20 75 150 |
Многократные удары I 2-6 II 1-3 Одиночные удары I 1-2 II 0,2-1 III 0,2-0,5 IV 0,2-0,5 |
|
75 150
500 1000 1500 3000 |
III IV
V VI VII VIII |
Таблица 8.3 – Характеристика и степени жесткости линейных и центробежных нагрузок
Максимальное ускорение, g |
10 |
25 |
50 |
100 |
150 |
200 |
500 |
Степень жесткости |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
Указанные в таблицах степени жесткости механических воздействий должны применяться, в частности, при составлении технических заданий на разработку и модернизацию изделий. Степени жесткости XVI-XX по вибрационным нагрузкам устанавливают для изделий миниатюрных конструкций (микросхемы, резисторы и т.п.).
Степени жесткости XX по вибрационным нагрузкам устанавливают в технически обоснованных случаях в качестве дополнительного требования к другим степеням жесткости.
ГОСТ 16962-71 рекомендует также устанавливать требования к резонансным частотам. Изделия без амортизаторов и их отдельные узлы и детали не должны иметь резонансных частот в диапазоне до 20 Гц (I степень жесткости), до 40 Гц (II степень) и до 100 Гц (III степень жесткости).
Указанные в таблицах степени жесткости используют при классификации аппаратуры по условиям применения.
Пример классификации аппаратуры иного назначения содержится в ГОСТ 21322-75. Стандарты распространяются на изделия электронной техники, предназначенные для использования в устройствах широкого применения (бытового и общепромышленного), а также поставляемых на экспорт (таблица 8.4). В стандарте определяются группы исполнения изделий и устанавливаются требования по вибрационным нагрузкам и многократным ударам для каждой классификационной группы. Требования по другим воздействующим факторам устанавливаются в соответствии с ГОСТ 16962-71 в тех случаях, когда наличие этих факторов обусловлены условиями применения.
Таблица 8.4 – Классификация изделий по условиям применения и требования к устойчивости по механическим воздействиям
Характер условий применения |
Группа исполнения |
Вибрационные нагрузки. Степень жесткости. |
Многократные удары. Степень жесткости. |
В стационарной аппаратуре и приборах, устанавливаемых на неподвижных объектах, а также в аппаратуре и приборах, не имеющих приспособлений для переноски и требующих специальных мер защиты при перевозке |
М1 |
I |
I |
В полустационарной аппаратуре и приборах, не работающих на ходу и предназначенных для кратковременной переноски людьми и перевозки. |
М2
|
II |
I |
В аппаратуре и приборах, работающих на ходу, устанавливаемых на промышленных передвижных машинах и на неподвижном технологическом оборудовании. |
М3 |
III |
I |
В носимой аппаратуре, работающей на ходу, и в аппаратуре и приборах, устанавливаемых на автомобильном, железнодорожном и водном транспорте со скоростью вращения гребного винта не более 1200 об/мин. |
М4 |
IV |
I |
В аппаратуре, работающей на ходу, устанавливаемой на тракторах и гусеничных машинах и на скоростных судах со скоростью движения гребного винта более 1200 об/мин. |
М5 |
VI |
II |
В аппаратуре, устанавливаемой на объектах, имеющих мощные источники вибрации и для общего применения в промышленности при условии, что существует ощутимая вибрация на частотах свыше 200 Гц. |
М6 |
IX |
II |