3 Разработка конструкции рэу

3.1 Предварительная разработка конструкции устройства

При разработке конструкции устройства были учтены требования, приведенные в разделе “Расширенное техническое задание”. Объем устройства должен быть минимален, а коэффициент заполнения – максимален. Помимо этого конструкция должна обладать достаточной механической прочностью, иметь защиту от дестабилизирующих факторов. Разрабатываемый акустический автомат также должен быть ремонтопригодным и обеспечивать удобства эксплуатации.

Расчет объемно-компоновочных характеристик устройства приведен в пункте 4.1.

3.2 Выбор типа электрического монтажа

В разрабатываемой конструкции используется два типа монтажа: печатный и объемный. Печатный монтаж применяется для соединения между собой радиоэлементов, входящих в функционально законченный узел. Объемный монтаж применяется для соединения друг с другом функционально законченных узлов схемы.

3.3 Выбор способов защиты устройства от внешних воздействий

Отпугиватель грызунов необходимо предохранять от пыли, воды и механических воздействий. Для этого применяется частичная герметизация устройства с помощью пластмассового корпуса.

3.4 Окончательная разработка конструкции

Устройство имеет форму прямоугольного параллелепипеда размером 808015 мм, внутри которого расположена одна печатная плата размером 7070мм.

Корпус устройства имеет форму прямоугольного параллелепипеда и

изготовлен из ударопрочного полистирола УПМ-1003Л-05 по ОСТ6-05-406-80

методом литья под давлением. Толщина стенок корпуса 3 мм. Корпус состоит из двух частей: дна, выполненного за одно целое с лицевой и задней панелями; и крышки, выполненной как единое целое с боковыми панелями. На нижнем основании корпуса устанавливается ПП основного модуля на стойках высотой 5 мм и диаметром 5 мм, являющихся частью корпуса, с отверстиями диаметром 1,5 мм под шурупы 1-2,5х7.2.09 ГОСТ 1144-80. Ножки выполнены за единое целое с дном и имеют отверстия диаметром 3 мм под шурупы 1-2,5х13.2.09 ГОСТ 1144-80.

Нижнее и верхнее основания устройства соединяются шурупами 1-2,5х7.2.09 ГОСТ 1144-80, которые ввинчиваются в стойки, выполненные как единое целое с крышкой.

Связь между радиоэлементами осуществляется печатным монтажом, электрические соединения выполняются с помощью пайки припоем ПОС-61 ГОСТ 21931-76 с флюсом ФКС ОСТ 4.ГО.033.200. Число слоев печатных плат – два (ДПП), метод изготовления печатных плат – комбинированный позитивный, материал для изготовления – стеклотекстолит СФ-2Н-50Г-1.5 ГОСТ 10316-78.

Соединение выводов печатной платы с приборами индикации и микрофоном осуществляется объемным монтажом - проводом МПО 0.2 ТУ 16-505.339-79 с полихлорвиниловой изоляцией. Корпус устройства окрасить в черный цвет. Окраска производится путем добавления к массе полистирола соответствующего красителя при литье корпуса. Для защиты от атмосферных воздействий печатные платы покрываются бесцветным лаком УР-231.

4 КОНСТРУКТОРСКИЕ РАСЧЕТЫ

4.1 Объемно – компоновочный расчет

Прежде, чем проводить расчет компоновочных параметров, определим размер печатной платы устройства. Площадь печатной платы рассчитаем,

исходя из площади установочной поверхности элементов. Площади установочных поверхностей приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Площади установочной поверхности элементов

Элементы	Площадь одного элемента,мм2	Количество элементов	Общая площадь,мм2
Резисторы R1 Резисторы R2,R4-R6, R7, R9 Резисторы R3, R8, R10 Конденсаторы С1,C3 Конденсатор С2 Конденсатор С4, C5 Транзистор VT1 Транзисторы VT2, VT4 Транзисторы VT3, VT5 Микросхема DD1, DD2, DD3, DD4 Диоды VD1	75 60 197.5 230 287.5 300 53.35 94.17 54.59 160.81 27,72	1 6 3 2 1 2 1 2 2 4 1	75 360 592.5 460 287.5 600 53.35 188.34 109.18 643.25 27,72

Общую площадь печатной платы найдем, используя следующую формулу:

S=S_R+S_C+S_VT+S_MC+S_D

где S_R – площадь, необходимая для установки резисторов на ПП;

S_C - площадь, необходимая для установки конденсаторов на ПП;

S_VT - площадь, необходимая для установки транзистора на ПП;

S_MC - площадь, необходимая для установки микросхем на ПП;

S_D - площадь, необходимая для установки диодов на ПП;

Общая площадь, занимаемая ЭРЭ на печатной плате:

S= 3397 мм².

Площадь ПП получим учитывая коэффициент заполнения площади ПП:

S_пл= S/0.6 = 5662мм².

Рассмотрено несколько вариантов соотношения сторон ПП и был выбран следующий: 70 X 70 мм.

Для выбора рациональной компоновки блока используют три параметра:

1) приведенная площадь наружной поверхности;

2) коэффициент приведенных площадей;

3) коэффициент заполнения объема.

Рассмотрим вариант компоновки блока (рис.1 а, б).

Посчитаем объемы модулей, входящих в устройство:

Основной модуль: V₁₀ = 70x70x8 = 39200 мм³;

Полный объем:

V₁=808015=96000 мм³;

Площадь поверхности корпуса:

S₁ = 2(hb+hl+lb) = 2(6400+1200+1200) = 17600 мм²;

Приведенные площади наружной поверхности:

S_пр1=S₁/V₁=17600 / 96000 = 0,18 мм ^-1;

Коэффициент заполнения объема:

К_з.о.=V_п / V;

;