6.2 Расчет амортизационной системы

В общем случае процесс конструирования РЭА с позиции защиты от механических воздействий должен содержать следующие основные этапы.

1. Обеспечение собственной жесткости и прочности конструкции.

2. Определение схемы крепления амортизаторов и выбор их типа.

3. Определение собственной резонансной частоты конструкции РЭА с учетом выбранных амортизаторов и их расположения и оценка виброизоляции.

4. Проверка защищенности РЭА от воздействия ударных импульсов заданной формы и длительности.

5. Проверка устойчивости конструкции к линейным перегрузкам.

6. Защита РЭА от транспортной тряски с помощью соответствующей упаковки.

Приведем один из способов расчета амортизационной системы. На рис. 12 представлена схема амортизации радиоаппаратуры с одной степенью свободы. На рисунке обозначено: А₀, А_в - максимальная амплитуда свободных и вынужденных колебаний; f₀, f_в- частота свободных и вынужденных колебаний; m – масса прибора; С – жесткость системы амортизации.

При воздействии сигналов вибрации значение перемещения прибора может быть представлено

,

Т.е возникает периодическое синусоидальное движение с частотой вынужденных колебаний, с увеличением массы частота уменьшается, а с увеличением жосткости пружины частота увеличивается.

Вторая производная по времени от этого значения дает величину мгновенного ускорения

При этом максимальное ускорение, действующее на прибор, будет составлять

Значение ускорения, действующего на прибор, принято выражать в единицах ускорения силы тяжести

,

Тогда действующая перегрузка в единицах силы тяжести

Действующая механическая нагрузка на прибор зависит от типа аппаратуры и места установки этой аппаратуры в объекте. Для разрабатываемой РЭА она задается в единицах силы тяжести.

Методика расчета механической нагрузки прибора может быть представлена в следующем виде.

Исходные данные: масса прибора – m; максимально допустимая перегрузка – j; схема крепления прибора на амортизаторы и их количество –N; частота вынужденных колебаний - f_в

Порядок расчета:

1. Определить максимальную амплитуду колебательной системы

2 . Линейная жесткость системы амортизации

3. Определить нагрузку на один амортизатор. При симметричном расположении амортизаторов

Рi = m/N

По результатам расчета из [6], [7] или, используя соответствующие ГОСТы, выбрать тип амортизатора.

4. Рассчитать собственную частоту прибора с амортизацией

5. Проверить коэффициент ресстройки системы амортизации

Практически для амортизированной системы условия виброизоляции обеспечиваются, если коэффициент ресстройки находится в пределах 2-5. Нижний предел нежелателен, поскольку он приближает систему к резонансу; верхний увеличивать технически нецелесообразно, так как эффект виброзащищенности свыше этого предела практически остается постоянным.