книги из ГПНТБ / Горелов, В. А. Механические колебания в радиоэлектронике

&-3* £3-7 = 0, iS сП ,

Z i O 5

D = 0,35*6 > 2,1 см.

В итоге пружины, необходимые для защиты блока от удара,

= 22), диаметр проволоки 3,5 мм и наружный диаметр витков

25мм.

3.10.Особенности расчета систем амортизации для транспортирования приборов

а) Расчетное механическое воздействие. Выбор типа амортизации упаковки

Во время эксплуатации или перед эксплуатацией приборы и аппаратура могут транспортироваться, иногда и повторно, из одного места в другое, претерпевая при этом разрушающее дей­ ствие вибрации и толчков, создаваемых транспортными средства­ ми или подвергаясь груба.у обращению.

Различны^ по характеру и многочисленные по своим прояв­ лениям, транспортные нагрузки настолько разнообразны, что введение всех их в расчеты не представляется возможным. При проектировании амортизации, предназначенной для транспорти­ ровки, целесообразно поэтому исходить из одного типа воздей­ ствия, которое должно быть наиболее опасным с точки зрения разрушения изделий. Таким воздействием не может быть транс­ портная вибрация, так как она обычно носит неустановившийся характер, а если в течение короткого промежутка времени её и можно принять за установившуюся, то разрушений амортизирован­ ного объекта за счет неё ожидать не следует, поскольку при этом колебания объекта обычно сбиваются подскакиваниями упа­ ковок ж не вызывают больших и длительных перегрузок.

- ІЗІ -

Для резиновых шнуров и пенополиуретана это тем более верно, что они обладают значительной демпфирующей способностью.

В результате основным динаглическш воздействием, которое приводит к повреждениям приборов при транспортировке, следует

считать ударное воздействие, причем за ударное воздействие, эквивалентное самым опасным сотрясениям, принимают удар, по­ лучаемый упаковкой при сбрасывании. Испытаниями на сбрасыва­ ние установлено, что упаковка скорее разрушается от малого числа падений с большой высоты,чем от большого числа падений с малой высоты. Поэтому в расчетах наиболее опасным воздейст­ вием принимается одиночное падение упаковки на одну из своих

граней с высоты, значение которой зависит от веса упаковки и

способа перегрузка. Так, в американской практике высоты па­

дения упаковок при различных весах упакованных изделий берут­ ся в соответствуй с данными, приведенными в табл.6.

Японские фирмы гарантируют сохранность упакованных телевизо­

ров при падении их с высоты 90 - 100 см. По другим зарубеж­ ным источникам [до] высота падения упаковок принимается в пределах.50 - 150 см.

-132 -

Вотечественной практике [і7] переносная радиоэлектронная аппаратура испытывается на прочность при свободном падении путем её сбрасывания с определенной высоты на войлочную прок­ ладку толщиной 15 мм, положенную на стальную плиту, вмонтиро­

ванную в бетонное основание. При весе издеЛия до 10 кгс оно сбрасывается с высоты 75 см, при больших весах - с высоты

50 см. При этом сбрасывание аппаратуры производится из её ос­ новного эксплуатационного положения так, чтобы число ударов на грани равнялось 5, на ребра - 3 и на утлы- 2. Электронные приборы сбрасываются в упаковке четыре раза (па­ дение на дно, крышкой и двумя боковыми стенками) с высоты 90 см на твердую поверхность.

Поэтов в дальнейшем за расчетное механическое воздействие при проектировании амортизации* принято падение упаковок на жесткое основание. В настоящее время применяют амортизацию на пружинах, резиновых шнурах, картоне, пенополиуретане, пе­

нополистироле и их комбинации. Обычно выбор системы аморти-

*

яягрпт с использованием того или иного амортизационного мате­ риала основывается на датттлг о механической прочности прибо­ ров, а также экономических соображениях.

Оценим амплитудное значение деформации упаковочного материа­ ла, при которой обеспечивается защита прибора весом ß от повреждений при ударе. Считая амортизацию линейной и дважды применяя теорему об изменении кинетической энергии для амор­ тизируемого тела { лачала на участке свободного падения упа­ ковки с высоты Н , а затем ,на перемещении 0Спі¥Х, соответст­ вующем максимальной деформации амортизирующего материала), получим:

- 134 - печитй допускаеі.шй уровень перегрузки с наименьшими затратами.

Отсюда основной целью расчета амортизации на пенополиуретане

является определение минимальной толщины и необходимой пло­ щади амортизирующих прокладок.

Толщина амортизирующей прокладки долзна быть достаточной для того, чтобы обеспечить надежную защиту изделия как при обычных, так и при низких температурах транспортирования.

Поскольку свойства материала заметно изменяются с изменением

температуры, то при определении минимальной толщины проклад­

= G ( q, ) для каждой толщины прокладіш должны содергать правую ветвь, принадлежащую кривой, построенной для темпера­

различие, Кроіле того, ударные импульсы вдоль кривой G=(x(q,) для комнатной температуры имеют более пологий фронт по срав­ нению с соответствующими ударными импульсами для низких тем­ ператур. На морозе форма импульсов приблинается к трапецие­ видной, а в этом случае, как известно, коэффициенты дина­ мичности принимают наибольшие значения по сравнению с други­ ми формами импульсов (за исключением импульсов прямоугольной формы).

Большую опасность таких импульсов учитывают коэффициентом

•запаса по ускорению, который в этом случае принимается не меньше 1,5.

- 135 -

Рассмотрим пример расчета амортизации с применением пенополи­ уретана для генераторного триода ГУ-5Б.

Вес лампы 2 кгс. Опорная площадь в направлении оси -лямтты равна 80 см2* а в боковом направлении - 200 смр. Разрушащее уско­

рение л^мпы найдено с помощью ударных испытаний. С этой целью были определены собственные частоты колебаний её элементов и подобрана толщина пенополиуретановой прокладки, создающая при­ мерно одинаковое нагружение всех узлов прибора.

Было установлено, что максимально лампа выдерживает ускорение

125 g . При коэффициенте запаса, равном 1,5, допускаемая пе­

регрузка будет равна 83 ß .

Высота падения упаковки принята равной 90 см. В соответствии с кривыми, изображенными на рис. 3.16, получаем необходимую

толщину прокладки 4 см и удельное статическое давление

g = 15 г/см^. Однако чтобы обеспечить давление в 15 т/aß,

необходима опорная площадь прокладки 2000 : 15 = 133 см2 , а

не 80 см^, как это имеет место в направлении оси лампы.Поэто­ му необходимо предусмотреть возможность увеличения опорной

площади основания лампы. Простое расширение размеров торцевых

опасаться, что выступающая за контуры лампы часть прокладки

при её сжатии не полностью вовлекается в работу, и потому на­ ша цель по увеличению опорной площади достигается лишь частич­ но, а,с другой стороны,надо предусмотреть, чтобы прокладка чем-то удерживалась еще и от боковых смещении. Простым реше­ нием может базъ использование картонной кэробЕИ 2 размером

19x19 a ß и высотой 4,5 до, с щюкяадкой из пенополиуретана

- 136 - толщиной 4,0 см и площадью ІІхІІ см2 (рис.3.20). Как пока­

зали измерения, такой комбинированный амортизатор вполне

обеспечивает надлежащую защиту лампы ГУ-5Б в направлении,сов­ падающем с её осью.

Защита дамки в боковом направлении имеет ванную особенность.

$

Она состоит в тем, что основная масса лампы сосредоточена в

нижней её части, где расположен массивный радиатор. В резуль­

тате эту часть надо защищать прокладкой, имеющей большую опорную площадь, с тем расчетом, чтобы при максимальных уда­

р а х^ бокового направлении лампа перемещалась без заметного

крена в сторону более тяжелой части. Это достигается конст-

ние боковых прокладок из пенополиуретана. Перераспределение площади опирания боковых прокладок достигается увеличением их размеров в два раза в той части, которая располагается против радиатора лампы. В результате опорная площадь лампы в боковом направлении составляет: 10-9 + 10*4,5 = 135 см2,

фактического давления (рис.3.16) по сравнению с давлением,

- 139 -

диоэлектронных изделий и неточностей в описании механических воздействии эти методы еще не нашли широкого распространения. Можно назвать ряд работ, посвященных решению этой трудной задачи [ао], [iß] , [зб] , [в] , [зэ] . Следовательно, в нас­ тоящее время сложились два направления в разработке и созда­ нии радиоэлектронной аппаратуры - эмпирический, в основу ко­ торого доложены опыт, эксперимент, практика и, в частности, сравнение проектируемого образца изделия с его прообразом - - аналогом, уже известным в натуре, и расчетно-эксперимен­ тальный, в основе которого лежит инженерный расчет с после­ дующей корректировкой его по результатам стендовых испытаний. Большое распространение пока имеет первое направление -эмпи­ рическое, однако будущее принадлежит расчетным методам, осо­ бенно, если учесть быстрое внедрение в практику расчетов средств вычислительной техники.

4.2. Категории механических испытаний Для определения соответствия приборов требованиям тех­

нических условии в процессе производства и проектирования радиоэлектронной аппаратуры применяют лабораторные (стендо­ вые), либо натурные механические испытании.

Установлено несколько категорий механических испытаний. а) В случае разработки новых типов приборов проводят

предварительные испытания образцов опытной партии с целью ус­ тановления соответствия этих рбразцов предъявляемым к ним требованиям и государственные испытания, имеющие своей целью провести полную проверку соответствия изготовленных образцов заданным условиям.. По результатам государственных испытаний решается вопрос о целесообразности пуска данного прибора раз­