арактеризується вібропереміщень, віброшвидкості і віброприскорення. Проводячи опрацювання компоновки осередку ЕА, конструктор повинен забезпечити вибропрочность, вібростійкість і відсутність резонансу ЕРІ в робочому діапазоні частот.
Метою розрахунку є визначення діючих на ЕРІ і ПП перевантажень при дії вібрацій, а також максимальних перевантажень і перевірка цих ЕРІ і ПП на вибропрочность.
У нашому випадку діапазон вібрацій буде взятий з умов ТЗ Гц, віброприскорення a 0=19,6 м/с 2
Визначимо частоту власних коливань:
Гц (7)
де:
=80 мм - довжина пластини
=70 мм - ширина пластини
=8, 926 - циліндрична жорсткість
=31,25 - коефіцієнт, залежить від способу закріплення сторін пластини
=0,035 кг - маса ПП із ЕРІ:
кг (8)
кг, (9)
де:
=2,05 * 103 кг/м3 - щільність матеріалу плати.
(10)
Таблиця 10. Вага використовуваних елементів
де - маса ЕРІ0,01825ЕлементКолічествоМасса, кгОбщая массаСемісегментний індікатор10,00250,0025Штиревой роз'єм PLS - 410,000250,00025Штиревой роз'єм PLS - 210,00050,0005Мікросхема100,0010,01Конденсатор50,0010,005
Циліндрична жорсткість обчислюється за формулою:
Н * м (11)
де:
=3,02 * тисячі десять H/м2 - модуль пружності для матеріалу плати
=1,5 мм - товщина плати
=0,22 - коефіцієнт Пуассона
(12)
де:
=22,37,=1, =,=0,19 - коефіцієнти закріплення сторін
Визначимо коефіцієнт динамічності:
(13)
Де=0,01 - коефіцієнт загасання для склотекстоліти
- коефіцієнт расстройки
(14)
Амплітуда віброзміщення підстави
(15)
Визначення віброприскорення і віброзміщення ЕРІ
(16)
Де: x і y координати елемента.
Коефіцієнт передачі по прискоренню:
(17)
Де=1,29; =1,28 - коефіцієнти форми коливань
Визначимо віброприскорення:
(18)
Визначимо вібропереміщення:
(19)
5.4 Розрахунок на ударостійкість
Методика розрахунку удароміцності викладена в [7, c. 517-519]
Ударопрочность - здатність конструкції виконувати функції і зберігати значення параметрів в заданих межах після впливу ударів.
Конструкція ЕА виконує вимоги до удароміцності, якщо переміщення і прискорення при ударі не перевищує допустимих значень.
Вихідні дані: маса ПП, геометричні розміри ПП, характеристики матеріалу ПП (щільність матеріалу ПП, коефіцієнт Пуассона), тривалість удару ф=5 ... 10 мс, прискорення=100 м/с2, частота ударів=40 ... 120 хв - 1.
Визначення умовної частоти ударного імпульсу:
Визначаємо умовну частоту ударного імпульсу для найгіршого випадку (ф=5 мс).
(20)
Визначення коефіцієнта передачі при ударі
(21)
Де (22)
=714 Гц
Визначення ударного прискорення
Ударне прискорення розраховується за наступною формулою:
(23)
Визначення максимального відносного переміщення
Максимальна відносне переміщення визначається за формулою:
(24)
де:
- коефіцієнт передачі при ударі
- амплітуда прискорення ударного імпульсу
- частота власних коливань;
Перевірка виконання умов ударостійкість для ЕРІ.
Мінімально допустиме ударне перевантаження для ЕРІ
(25)
Перевірка виконання умов ударостійкість для ПП з ЕРІ.
(26)
Обидва умови виконані.
5.5 Розрахунок надійності
Методика розрахунку надійності схеми викладена в [7, c. 524-527].
При проектуванні електронної апаратури прагнуть створити конструкцію, що задовольняє оптимальним співвідношенням між заданими технічними характеристиками вироби, надійністю в заданих умовах експлуатації і технологічністю конструкції.
На етапі ескізного проектування проводяться орієнтовні розрахунки, що враховують вплив на надійність тільки кількості і типів, застосовуваних ЕРІ. На етапі технічного проекту розрахунки проводяться н...
