6.5. Базовые несущие конструкции ячеек

Современная РЭА в зависимости от условий эксплуатации и предъявляемых к ней тактико-технических требований может про­ектироваться на ячейках различного конструктивного исполнения. Однако выбор и применение в аппаратуре массового изготовления той или другой конструкции должен строго соответствовать тре­бованиям действующей нормативно-технической документации, ко­торая в свою очередь учитывает уровень унификации и стандарти­зации аппаратуры и ее составных частей, что в конечном итоге влияет на технологическую подготовку производства и серийное освоение нового изделия.

Приведем базовые конструкции ячеек, которые предусматрива­ют межвидовую унификацию для различных видов аппаратуры. Чтобы осуществить правильный выбор БНК ячейки, установлена условная классификация, приведенная на рис. 6.13. В случае при­надлежности БНК1 к определенной аппаратуре, в условной клас­сификации вместо «У — унифицированная» проставляется обозна­чение соответствующего вида аппаратуры. Для обозначения видов

Ячейка

Рис. 6.13. Система обозна­чения БНК первого уровня (ячеек)

аппаратуры устанавлива­ется следующая условная классификация [2]: 1 — стационарные ЭВМ; 2 — аппаратура дискретной автоматики; 3 — аппара­тура стационарная (кро­ме ЭВМ); 4 —■ аппарату­ра, устанавливаемая на колесные шаоси; 5 — ап­паратура, устанавливае­мая на самоходные шас­си; 6 — морская аппара­тура; 7 — самолетная ап­паратура.

Под типом конструкций следует понимать отличительные осо­бенности конструкции ячейки: безрамочное (1) или рамочное (2) исполнение; различные конструкции рамок, теплоотводящих шин, элементов крепления и фиксации, различные типы электрических соединителей и т. п. Под типоразмером следует понимать разно­видность конструкции только по линейным размерам с сохранени­ем конструктивного исполнения входящих в нее конструктивных элементов.

На рис. 6.14 представлена конструкция унифицированной ячей­ки, предназначенная для использования в стационарных ЭВМ и в аппаратуре дискретной автоматики. Ячейка представляет безра­мочную конструкцию, состоящую из печатных плат с типоразмером 140X150 мм, угольника и электрического соединителя типа СНП34, установленного на стороне 140 мм.

К, 5

3

Модификация конструктивного исполнения ячейка

Количество печотны/ плат В ячейке

Рис. 6.14. Ячейка типов Я1-Ы и Я2-1-1:

1 — печатная плата; 2 — угольник; 3— заклепка;

4. — розетка электрического соединителя СНП34:

5. — планка

Типоразпер ячейки

Тип конструкции ячейки

Унифицированная ячеуна

Ячейка типа Я1-2-1 (рис. 6.115) предназначена для использова­ния только в стационарных ЭВМ, имеет жесткую рамочную конст­рукцию для исключения деформации в связи с большим типораз­мером печатной платы (330x150 мм). На ячейку устанавливаются два электрических соединителя типа СНП34, что обеспечивает наличие 270 выходных электрических контактов.

6.6. Унифицированные базовые несущие конструкции первого уровня

Исходя из цели работ по стандартизации НК, определяющей необходимость межвидовой унификации ячеек и применение мо­дульного принципа компоновки, оптимальным является примене­ние ограниченной номенклатуры унифицированных БНК первого уровня (БНК1). На рис. 6.16 представлены варианты БНК1, по­казывающие возможность модульной компоновки ячеек.

Основные размеры, условное обозначение, варианты конструк­ций БНК1 регламентированы ОСТ 4Г0.410.224—84. Основными вариантами конструкции для различных видов аппаратуры явля­ется БНК1 типов ЯУ1, ЯУ2 и ЯУЗ.

Основой БНК1 (рис. 6.17) служит печатная плата, которая выполняет роль НК. В БНК1 типа ЯУ1 вдоль базовой стороны печатной платы установлены электрический соединитель СНП34- и панель, предназначенная для крепления ячейки в составе БНК второго уровня (БНК2). БНК1 типа ЯУ1 имеет четыре типораз­мера: 170X75; 170Xil 10; 170X150 и 170X200 мм, основным из ко­торых является 170X200 мм. Он полностью удовлетворяет требо­ваниям межвидовой унификации различных видов аппаратуры.

Рнс. 6.15. Ячейка типа Я1-2-1:

/ — угольник; 2 заклепка; 3 — розетка электрического соединителя' СНП34; 4 — печатная плата; 5 — планка

s?

Ячейки типа ЯУ1 при использовании электрического соедини­теля СНП34 устанавливаются в блок с минимальным шагом 15 мм. Для обеспечения минимального шага установки 12,5 мм в ячейке типа ЯУ1-01 возможно применение электрического соединителя ти­па ГРПП72. Универсальность и легкосъемность ячейки обеспечена

Рис. 6.16. Модульность построения БНК1

конструкцией панели с винтовым креплением либо с помощью пру­жинной защелки. Основной является панель с винтовым крепле­нием, которая совместно с направляющей создает жесткий замк­нутый демпфирующий контур, снижающий механическое воздей­ствие на ячейку.

Размеры и конструкция БНКЛ определяются конструкцией и размерами устанавливаемых печатных плат. Размеры печатной

платы для контейнерной БНК1 типа ЯУ2 — 170X280 мм, элект­рический соединитель СНП34. Указанная конструкция допускает- также установку печатных плат с размерами 170X150 мм, кото­рые используются в ячейках типа ЯУ1. Кроме того, имеется воз­можность устанавливать платы параллельно друг другу, со смеще­нием дополнительной платы для того, чтобы обойти электрический соединитель, установленный на печатной плате.

Конструкция ячейки типа ЯУ2 с экраном представлена на рис. 6.18. Основой НК является сборная на винтах обечайка, об­разованная литой наружной панелью и траверсой и двумя перфо­рированными штампованными направляющими. Платы крепятся" к ребрам направляющих при помощи винтов. Электрический сое­динитель крепится к траверсе и впаивается в основную плату. До­полнительная плата связана с основной двумя шарнирами, кото­рые позволяют откидывать ее для доступа к внутренним сторонам печатных плат. Расстояние между основной и дополнительными, печатными платами 4 мм. Базовая НК1 закрывается штампован­ными экранами. Охлаждающий воздушный поток проникает внутрь- ячейки к радиоэлементам через перфорированные отверстия в на­правляющих. Ячейки в блоке заземляются при помощи контактной втулки в то же крепление со стороны передней панели. Панель- закрыта накладкой, на которой наносятся информационные над­писи и устанавливаются элементы индикации, коммутации и т. п.

Для обеспечения легкосъемности предельно упрощено крепле­ние ячейки в корпусе контейнера двумя винтами со стороны пе­редней панели, один из которых стандартный невыпадающий, дру­гой служит для установки и извлечения ячейки, а также двумя фиксаторами и электрическим соединителем со стороны задней па­нели. Такая конструкция позволяет плавно производить электри­ческое и механическое сопряжение БНК первого и второго уров­ней.

Однозначность установки ячеек в корпусе блока обеспечивает-- ся с помощью индексных втулок и соответствующих им штифтов..

Рис. 6.19. Унифицированная БНК1 типа ЯУ2 без экрана

которые одновременно выполняют роль фиксаторов. Базовая НЮ типа ЯУ2 без экранов (рис. 6.19) широко применяется и в ста­ционарной аппаратуре.

Конструкция БНК1 типа ЯУЗ представляет собой законченную сборочную единицу и состоит из каркаса, двух или одной печат­ной платы и двух электрических соединителей (рис. 6.20). Каркас является БНК1 и изготавливается из алюминиевого сплава Ал. 2 методом литья под давлением. Каркас снабжен направляющими штырями и замками, обеспечивающими удобную установку БНК1 в БНК2 и ее объем.

Печатные платы БНК1 типа ЯУЗ имеют размер 360X200 мм. По стороне 360 мм на печатной плате, установлены два электри-

ческих соединителя типа СНП34, причем один ряд контактов сое­динителя распаян на одну сторону платы, а второй ряд на другую,, что обеспечивает равномерный выход электрических цепей на контакты соединителя. На печатные платы устанавливаются ИС и МСБ различной степени интеграции, БИС и микропроцессоры. Цепи заземления на печатных платах реализуются «накладными»- шинами, расположенными под корпусами ИС, что значительно' увеличивает ресурс логических цепей, и, кроме того, поскольку ИС своими корпусами прилегают к земляным шинам, обеспечивается, дополнительный съем тепла.

Ячейка рис. 6.21 предназначена для использования в блоках книжной конструкции. Типоразмер печатной платы ячейки 170Х Х200 мм. Электрическая коммутация ячейки осуществляется с по­мощью гибкого шлейфа. Рассмотренные конструкции ячеек обес­печивают возможность компоновки ИС, МСБ и других ЭРЭ и их взаимную электрическую коммутацию в РЭА, удовлетворяющей различным эксплуатационным требованиям.

Современные достижения в области полупроводниковой техно­логии позволяют в настоящее время получать микросхемы, содер­жащие ilO³—10⁵ элементов на корпус. Однако такая плотность упаковки резко повышает выделяемую тепловую мощность. Неко­торые типы микросхем выделяют тепловую мощность, превышаю­щую единицы ватт; при этом без применения специального охлаж­дения аппаратуры может быть превышена допустимая температу­ра. При проектировании аппаратуры на ИС и МСБ необходимо производить расчет конструкции для обеспечения нормального теп­лового режима. Поэтому авторы настоящей книги считают важ­ным дать ряд практических советов и рекомендаций, которые мо­гут помочь в реализации поставленной задачи в процессе проекти­рования ячеек, блоков и шкафов.

Рис. 6.21. Ячейка книжной конструкции с гибким печатным шлейфом