Зміст:
Опис конструкції..........................................................................2
Опис блоку….................................................................................2
Ескіз корпусу ……………………………………………………3
Ескізи плат….…………………………………………………....4
Розрахунок витривалості друкованих плат та підкладок
мікрозбірок….................................................................................6
Розрахунок показників надійності чарунок та всього блока
при теплових впливах..................................................................9
7. Розрахунок напружень у виводах ЕРЕ та функціональних
вузлів ФВ......................................................................................11
8. Розрахунок напружень у паяних з’єднаннях виводів ЕРЕ та ФВ…................................................................................………..14
9. Розрахунок надійності чарунок та всього блока при механічних впливах...................................................................17
10. Розрахунок комплексних показників надійності
пристрою................................................................... ..................18
11. Список використаної літератури…………………………....20
1 . Опис конструкції
На сьогодні вироби авіаційної, наземної та корабельної техніки містять велику кількість блоків радіоелектронної апаратури, які мають широке застосування. Використовуються з метою навігації, керування або контролю технічного стану цієї техніки.
Найпоширенішими складовими блоків радіоелектронного комплексу (РЕК) є об’єднання плат. До плат кріпляться радіоелектронні елементи (конденсатори, мікрозбірки, інтегральні мікросхеми (ІМС), трансформатори та інші), що утворюють начіпний монтаж.
Основним вузлом блоків РЕА є друковані плати, які виготовляються з таких матеріалів, як склотекстоліт, полікор, гетинакс. Потім ці плати компонують в блоки РЕА.
Блоки повинні функціонувати під дією різних факторів, які впливають на їх стан. До цих факторів належать:
температура, вологість, запиленість оточуючого середовища;
частота та амплітуда коливань;
атмосферний тиск.
Але окрім навколишніх факторів на роботу блоків впливають недосконалі технології виготовлення РЕА, в наслідок яких виникає збільшення напружень. В результаті сукупності дії всіх цих чинників є порушення працездатності об’єктів дослідження.
2. Опис блоку
Мета розробки - проектування пристрою, який буде якомога економічний та матиме максимальну надійність. Відповідно до мого технічного завдання 304-004 мною був спроектований блок, який входить до складу керуючого комплексу, встановленого у внутрішньому приміщенні судна.
Блок являє собою конструкцію з трьох друкованих плат, яка закрита в герметичному корпусі, що захищає плати від механічних пошкоджень та забруднення. Плати закріплюються в горизонтальному положенні методом обпирання двох сторін, при цьому дві сторони залишаються вільні. Під час ремонту блока ми можемо швидко вийняти плату з пазів, в які затиснута ця плата, та замінити радіоелементи. Корпус блока встановлено на віброізолюючі підставки, що значно зменшують механічний вплив на компоненти. Для підтримки працездатності блоку встановлено кулер.
Блок має розміри 125×250×125, згідно з МЕК 60297 [1].
Всі три плати мають розміри 160×100×2, згідно з МЕК 60297 [1].
Коефіцієнти заповнення плат:
К1=0.32;
К2=0.31;
К3=0.3.
3. Ескіз корпусу
Лист 3
4. Ескізи плат
Рис. 1. Плата №1
Рис. 2. Плата №2
Лист 4
Рис. 3. Плата №3
Лист 5
5. Розрахунок витривалості друкованих плат та підкладок мікрозбірок
Розрахунок власних частот, деформацій та витривалості пластин ДП та МЗб можна виконати за допомогою програми Plata075 [2].
Попередні розрахунки виконані для плати №1 .
Форма пластини – прямокутна (160×100×2).
Спосіб закріплення - дві горизонтальні сторони обперті, інші вільні.
Вібраційне перевантаження: до 3 g, частота впливу: від 10 до 30 Гц.
Амплітуду зміщення основи знайдемо з формули:
→ 
=0.83
мм , де g- вібраційне
перенавантаження,
=30
– частота, Гц.
Ударне перевантаження: до 15 g, тривалість впливу 10 мс.
Вхідні дані:
*****
* Файл Plata5.dat - вихідні дані
*****
Розміри плати:
160 - довжина, мм
100 - ширина, мм
2 - товщина, мм
*****
механічні характеристики матеріала:
30. - модуль пружності E, ГПа
0.22 - коефіцієнт Пуасона
2.1 - щільність, г/см^3
0.03 - коефіцієнт механічних втрат
300 - межа міцності за згину, МПа
65 - межа витривалості за згину, МПа
*****
параметри ЕРЕ, що встановлені на платі:
з умовно зосердженою масою -
4 - число ЕРЕ (не більш 50)
- маси, г
45 8 3 24
- розміри вздовж осі x, мм:
52 41.25 29.5 24
- розміри вздовж осі у, мм:
52 41.25 9.9 20
- координати центрів вздовж осі x, мм:
37 130 83 83
- координати центрів вздовж осі y, мм:
50 50 12 60
0 - маса рівномірно розподілених на платі ЕРЕ, г
*****
им'я файла результатів:
bmu071.txt
Лист 6
Результати програми:
РОЗРАХУНОК ЧАСТОТНИХ ТА АМПЛІТУДНИХ ПАРАМЕТРІВ
ДРУКОВАНОЇ ПЛАТИ
ВИХІДНІ ДАНІ:
довжина плати, мм 160.0
ширина плати, мм 100.0
товщина плати, мм 2.000
способ закріплення сторін:
обпертi чотири сторони
механічні характеристики матеріала:
модуль пружності, ГПа 30.0
коефіцієнт Пуасона 0.22
щільность, г/см^3 2.10
КМВ 0.03
межа міцності, МПа 300.0
межа витривалості, МПа 65.0
параметри зосереджених ЕРЕ:
m, г x, мм y, мм
45 37.0 50.0
8 130.0 50.0
3 83.0 12.0
24 83.0 60.0
параметри вібраційного впливу:
частота, Гц 30.0
амплітуда, мм 0.830
віброперевантаження, g 2.99
параметри ударного імпульса:
тривалість, мс 10.0
амплітуда, g 15.00
форма - синусоїдальна
РЕЗУЛЬТАТИ РОЗРАХУНКУ:
власна частота платы, Гц 256.1
віброміцність:
коефіцієнти передачі прискорень та перевантаження:
N точки x, мм y, мм eta(x,y) nvib(x,y)
1 5.000 96.000 0.020 0.060
2 145.000 96.000 0.060 0.179
3 5.000 4.000 0.020 0.060
4 145.000 4.000 0.060 0.179
5 77.000 43.000 1.601 4.784 Лист 7
відносні деформації:
N точки z, мм tet(x), рад tet(y), рад
1 0.000 3.341e-03 -4.168e-03
2 0.001 -3.213e-03 -1.234e-02
3 0.000 3.341e-03 4.168e-03
4 0.001 -3.213e-03 1.234e-02
5 0.018 1.539e-03 9.333e-03
ударна міцність:
коефіцієнти передачі прискорень та перевантаження:
N точки x, мм y, мм eta(x,y) nud(x,y)
1 5.000 96.000 0.020 0.299
2 145.000 96.000 0.059 0.885
3 5.000 4.000 0.020 0.299
4 145.000 4.000 0.059 0.885
5 77.000 43.000 1.579 23.689
відносні деформації:
N точки z, мм tet(x), рад tet(y), рад
1 0.001 5.955e-03 -7.428e-03
2 0.003 -5.726e-03 -2.200e-02
3 0.001 5.955e-03 7.428e-03
4 0.003 -5.726e-03 2.200e-02
5 0.090 2.743e-03 1.663e-02
мінимальний коефіцієнт запаса міцності
матеріала плати у її межах
відносно межі витривалості
sigv = 65.0 МПа:
за вібраційних навантажень kv = 1.41
за ударів ku = 1.19
За проведеними розрахунками можна зробити висновки, що коефіцієнт запасу міцності плати знаходиться в межі витривалості (і при ударах і при вібраціях), тобто друкована плата витримає перевантаження і механічні впливи, які вказано у технічному завданні.
Лист 8