3. Удары в конструкциях рэс.

Аппаратура может подвергаться ударным воздействиям, возникающим при транспортировке, монтаже или эксплуатации, при действии ударной волны и т.д.

Удар - кратковременное (длительностью менее 0,1 с) и непериодическое силовое воздействие на элементы конструкции со стороны объекта - носителя. Удар характеризуется длительностью импульса и ускорением. Интенсивность ударного воздействия зависит от формы, амплитуды U и длительности ударного импульса.

Формой ударного импульса называется зависимость ударного ускорения от времени u(t). Для упрощения при расчетах форму ударного импульса идеализируют, заменяя ее подходящей более простой формой, например - прямоугольной, треугольной, полусинусоидальной и т.д.

Рис. 7.4. Форма ударного импульса

В процессе эксплуатации аппаратура может подвергаться действию не только одиночных, но и многократных ударов. В этом случае нормируется количество ударов и минимальный период их следования.

Ударные воздействия возникают также при падении блока с некоторой высоты H. Такой вид удара имеет место, в частности, при небрежной перестановке блока РЭС на новое место, при погрузочно-разгрузочных работах.

7.1.4. Шум и акустические удары в конструкциях РЭС.

Сильные шумы и акустические удары с уровнем шума свыше 140 дБ вызывают высокочастотную вибрацию, опасную для различных элементов РЭС. Особенное внимание акустическим воздействиям придается при размещении РЭС вблизи реактивных двигателей и подобных им других источников шума.

Характеризуется акустический шум звуковым давлением и спектром звуковых частот.

5. Характеристики внешних воздействий для различных групп РЭС.

Характеристики внешних воздействий на РЭС определяется в целом условиями применения, а в частности - объектом-носителем. Существует несколько вариантов классификации РЭС и, соответственно, несколько вариантов требований по механических воздействиям, исходя из указанных причин.

С целью стандартизации требований к аппаратуре механические воздействия классифицируются по степеням жесткости вибрационных, ударных, линейных и центробежных нагрузок.

Таблица 7.2.

Характеристика и степени жесткости вибрационных нагрузок

Диапазон частот, Гц	Максимальное ускорение, g	Степень жесткости	Диапазон частот, Гц	Максимальное ускорение, g	Степень жесткости
I-35 I-60 I-60 I-80 I-100 I-200 I-200 I-600 I-600 I-1000	0,5 1 2 5 1 5 10 5 10 10	I II III IV V VI VII VIII IX X	I-2000 I-2000 I-2000 I-2000 I-3000 I-5000 I-5000 I-5000 I-5000 100-5000	5 10 15 20 20 10 20 30 30 40	XI XII XIII XIV XV XVI XVII XVIII XIX XX

Таблица 7.3.

Характеристика и степени жесткости ударных нагрузок.

Длительность удара, мс	Максимальное ускорение, g	Степень жесткости	Длительность удара, мс		Максимальное ускорение, g	Степень жесткости
2-15 2-10 40-60 20-50 2-6 1-3	15 40 4 20 75 150	Многократные удары I 2-6 II 1-3 Одиночные удары I 1-2 II 0,2-1 III 0,2-0,5 IV 0,2-0,5			75 150 500 1000 1500 3000	III IV V VI VII VIII

Таблица 7.4.

Характеристика и степени жесткости линейных и центробежных нагрузок.

Максимальное ускорение, g	10	25	50	100	150	200	500
Степень жесткости	I	II	III	IV	V	VI	VII

Указанные в таблицах степени жесткости механических воздействий должны применяться, в частности, при составлении технических заданий на разработку и модернизацию изделий. Степени жесткости XVI-XX по вибрационным нагрузкам устанавливают для изделий миниатюрных конструкций (микросхемы, резисторы и т.п.).

Степени жесткости XX по вибрационным нагрузкам устанавливают в технически обоснованных случаях в качестве дополнительного требования к другим степеням жесткости.

ГОСТ 16962-71 рекомендует также устанавливать требования к резонансным частотам. Изделия без амортизаторов и их отдельные узлы и детали не должны иметь резонансных частот в диапазоне до 20 Гц (I степень жесткости), до 40 Гц (II степень) и до 100 Гц (III степень жесткости).

Указанные в таблицах степени жесткости используют при классификации аппаратуры по условиям применения.

Пример классификации аппаратуры иного назначения содержится в ГОСТ 21322-75. Стандарты распространяются на изделия электронной техники, предназначенные для использования в устройствах широкого применения (бытового и общепромышленного), а также поставляемых на экспорт (табл. 7.5). В стандарте определяются группы исполнения изделий и устанавливаются требования по вибрационным нагрузкам и многократным ударам для каждой классификационной группы. Требования по другим воздействующим факторам устанавливаются в соответствии с ГОСТ 16962-71 в тех случаях, когда наличие этих факторов обусловлены условиями применения.

Таблица 7.5.

Классификация изделий по условиям применения

и требования к устойчивости по механическим воздействиям.

Характер условий применения	Группа исполнения	Вибрационные нагрузки. Степень жесткости.	Многократные удары. Степень жесткости.
В стационарной аппаратуре и приборах, устанавливаемых на неподвижных объектах, а также в аппаратуре и приборах, не имеющих приспособлений для переноски и требующих специальных мер защиты при перевозке	М1	I	I
В полустационарной аппаратуре и приборах, не работающих на ходу и предназначенных для кратковременной переноски людьми и перевозки.	М2	II	I
В аппаратуре и приборах, работающих на ходу, устанавливаемых на промышленных передвижных машинах и на неподвижном технологическом оборудовании.	М3	III	I
В носимой аппаратуре, работающей на ходу, и в аппаратуре и приборах, устанавливаемых на автомобильном, железнодорожном и водном транспорте со скоростью вращения гребного винта не более 1200 об/мин.	М4	IV	I
В аппаратуре, работающей на ходу, устанавливаемой на тракторах и гусеничных машинах и на скоростных судах со скоростью движения гребного винта более 1200 об/мин.	М5	VI	II
В аппаратуре, устанавливаемой на объектах, имеющих мощные источники вибрации и для общего применения в промышленности при условии, что существует ощутимая вибрация на частотах свыше 200 Гц.	М6	IX	II

2. Обеспечение защищенности конструкции РЭС от механических воздействий

1. Характеристики защищенности РЭС от механических воздействий

Механические воздействия на РЭС вызывают разного рода деформации (растяжение, сжатие, прогиб, вибрацию) всех элементов конструкции РЭС. В результате происходят обратимые и необратимые изменения в элементах и РЭС в целом. Способность РЭС противостоять изменениям устанавливается в виде соответствующих требований к свойствам конструкции.

Различают требования устойчивости и прочности при механических воздействиях на конструкцию. Под устойчивостью понимают способность выполнять все функции в условиях воздействия, а под прочностью - способность противостоять разрушающему воздействию в течение срока службы. Отсюда следуют понятия вибро- и ударопрочности.

В и б р о п р о ч н о с т ь ю называется свойство конструкции противостоять разрушающему действию вибрации в заданном диапазоне частот и ускорений и продолжать выполнять свои функции после окончания воздействия вибрации. Т.е. вибропрочность связана с транспортировочной вибрацией (аппаратура выключена).

В и б р о у с т о й ч и в о с т ь ю называется свойство конструкции выполнять функции при воздействии вибрации и ударов в заданных диапазонах частот и ускорений. Т.е. виброустойчивость связана с эксплуатационной вибрацией (аппаратура включена).