2.3. Принципы связей между конструктивными уровнями кс

Все виды КС построены на основе принципов входимости, вариантности и размерно-модульной координации.

В соответствии с принципом входимости конструкционные элементы низших уровней в иерархии должны «входить» в элементы высшего уровня. При этом различают четыре уровня входимости элементов РЭС:

1-й уровень — печатные платы, ячейки, участвующие одной из своих плоскостей в формообразовании изделий и предназначенные для компоновки на них кристаллов ИМС, корпусированных ИМС, дискретных ЭРК и микросборок, не принимающих непосредственного участия в формообразовании конструкции изделия;

2-й уровень — блоки, модули, кассеты, имеющие вспомогательные формообразующие признаки комплектов оборудования и предназначенные для компоновки на их основе элементов 1-го уровня;

3-й уровень — каркасы, панели, рамы, стойки, шкафы, имеющие самостоятельные формообразующие признаки и предназаченные для компоновки на их основе элементов 1-го и 2-го уровней;

4-й уровень — объект установки, включающий в себя групповое, функционально-связанное сочетание конструктивных элемен­тов 3-го уровня, размещенных в радиотехническом отсеке (систе­ма АВАКС, подвижные радиосредства) либо в закрытом поме­щении (ЭВМ, ЦУП, приемопередающий центр).

В соответствии с принципом вариантности в КС возможна реализация многих компоновочных решений на основе ограниченного числа конструктивных базовых элементов — профилей, уголков, стяжек и др.

В соответствии с принципом размерно-модульной координации реализация всего многообразия типоразмеров элементов КС возможна на основе стандартизуемых параметров: размерного модуля т и ряда размерных чисел — рациональной шкалы градаций, построенной на основе этого модуля.

Приведем примеры значений размерных модулей:

-т = 0.05 мм — для микросборок на бескорпусных элементах;

-т = 0,5 мм — для микросборок на ИМС и дискретных ЭРК;

-т = 2,5 мм — для конструктивных элементов 2-го уровня;

-т_н = 1,75" = 44,45 мм (где Н — высота элемента),

т_В = 60 мм (где В — длина элемента) — для конструктивных элементов смешанной дюймово-метрической системы.

Ряды основных размерных чисел, регламентированные отраслевыми стандартами, составляют для различных отраслей сотни типономиналов. При этом конструктивный элемент любого уровня входимости задан своими габаритными, установочными и присоединительными размерами. Размеры служат также средством формирования эргономических характеристик изделия, обеспечивая композиционную законченность его формы, соответствие антропометрическим характеристикам человека-оператора, а также соответствие архитектурным элементам объекта, на котором это изделие будет размещено. Рассмотрим принцип формирования размерных рядов печатной платы на примере КС «Единая система стандартов приборостроения (ЕССП). Типовые несущие конструкции» ГОСТ 26.204-83.

В данной КС размерные ряды ПП сформированы на основе смешанной дюймово-метрической пары модулей, в которой высота Н и длина В платы заданы через модули т_н и т_в в виде:

Н = km_H - 33,35 мм (где k = 2, 3, ..., 12);

В= 100 + lm_B(где l=0, 1, 2, 3, 4).

Все размеры ПП по высоте //разбиты на пять рядов, в каждый из которых входят арифметические прогрессии с модулями 2т_н, 3т_н, 5т_н, 7т_н и 11 т_н:

N H, мм

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 S,дм²

Рис. 2.2. Гистограмма распределения площади одноплатных микропроцессорных модулей:

1 — при В = 100 мм; 2 — при В = 160 мм; 3 — при В = 220 мм; 4 — при В = 280 мм

ряд 01 — 2т _н, 4т _н, 8т _н , ряд 02 — 3т _н, 6т _н, 9т _н,12т _н

ряд 03 — 5т_н, 10m_H; ряд 04 — 7т_H, ; ряд 05 — 11т_н.

В ряд 01 не включены члены с модулями 6т_н и10т_н, так как они входят в ряды 02 и 03; также для удобства пользования член с модулем 12т _н входит в ряды 01 и 02.

Статистический анализ параметров высоты Н и площади S реальных одноплатных микропроцессорных модулей (рис. 2.2), проведенный в странах Европы, подтвердил наличие наиболее распространенных размеров ПП, соответствующих ряду 02, для которых на гистограмме отмечено наличие локальных максимумов числа N модулей.

Наибольшее распространение получили следующие типоразмеры ПП: 100,00x160; 100,00x220; 233,35x160; 233,35x220 мм.

Поскольку окончательные компоновочные решения конструкции изделия часто зависят от типоразмеров ПП, их выбор является важнейшим этапом при разработке КС. При этом по рекомендации МЭК 297 магистральные соединители типов СНП-59, СНП-34, СНО-51, СНО-53 и ГРПМ-61 должны быть размещены на стороне ПП с размером Н.

При выборе типа соединителя необходимо иметь в виду также, что для расчленения одной контактной пары необходимо усилие 0,4. ..1,2 Н.

Отметим также другие КС, существовавшие ранее и сохранившиеся до настоящего времени в том или ином виде: «Система КАМАК-ВЕКТОР» (ГОСТ 26.201—80); «Аппаратура радиоэлектронная. БНК» (ОСТ4. ГО.410. 077.4— 76); «Унифицированные конструкции «Рябина» (на основе системы Eurobus) [25].