Конструкторские расчеты печатного узла

Радиоэлектронная аппаратура подвергается воздействию ударов и вибраций при транспортировании, погрузке, эксплуатации, что вызывает механические нагрузки и приводит к деформации и разрушение конструктивных элементов. Упругая деформация может привести к появлению прерывистого электрического контакта, дугового разряда, образованию радиопомех, появлению усталостных разрушений. Изменение параметров сигналов выше допустимых значений приведет к отказам в работе РЭА, потере вибро- или удароустойчивости. При совпадении собственных частот элементов конструкции с частотой возмущающих воздействий перегрузки возрастают многократно. Поскольку при ударах возникают вибрации элементов, основные проверочные расчеты сводятся к оценке вибропрочности, которая обусловливает и виброустойчивость.

Порядок выполнения проверочных расчетов вибропрочности печатных узлов (ячеек) сводится к следующему:

с учетом направления воздействий вибраций в конструкции выделяются детали и узлы, имеющие наибольшие деформации;

выбираются расчетные модели (балки, пластины и т.п.);

рассчитываются собственные частоты;

определяются нагрузки и полученные значения сравниваются с пределами прочности выбранных материалов;

при необходимости принимается решение о повышении прочности конструкций.

В практике конструирования внешние вибрационные воздействия часто задаются узким диапазоном частот. Собственная частота конструкции не должна находиться в спектре частот внешних воздействий. Хотя любая конструкция обладает несколькими значениями собственных частот, однако расчет выполняется только для низших значений f0 .

Если низшее значение f0 входит в диапазон внешних воздействий, то конструкцию дорабатывают с целью увеличения или уменьшения f0 и выхода из спектра частот внешних воздействий.

Исходные данные:

· Размеры платы: ; ;

· Материал печатной платы (для гетинакса фольгированного):

- плотность

- модуль упругости

- условный предел прочности

- коэффициент Пуассона

· Масса всех ЭРЭ:

· Вариант закрепления печатной платы - все стороны защемлены

· Виброускорение а=1-4 м/с2 в диапазоне воздействия fн….fв=10…70 Гц;

· Усилие стягивания винтами P=120Н (норма для рабочего)

1. Низшие собственные частоты печатных узлов с равномерно распределенными по поверхности платы компонентами:

где: - главный центральный момент инерции - виброперегрузка

не входит в диапазон fн….fв=10…70 Гц. Следовательно, нет необходимости в дополнительной амортизации.

2. Напряжение в пластине:

где: - нагрузка на пластину с учетом усилия Р

- масса ПУ

Запас прочности:

Запас прочности больше 1, следовательно, выбранный материал для изготовления платы соответствует по параметрам нормам жесткости и текучести. Условия вибропрочности выполняются, следовательно, нет необходимости увеличивать жесткость несущих элементов.

3. Коэффициент передачи по ускорению.

Интересное из раздела

Конструкторско-технологическое проектирование функционального узла, расположенного на печатной плате
Основным элементом прибора является печатная плата (ПП), которая служит для объединения электронных компонентов и выполняет функцию несущей конструкции для ...

Расчет модели сети передачи данных
Вариант № 1 Начальная интенсивность внешнего источника λ0 = 1 заявок/с Таблица 1. Тип модели Способы представления ...

Цифровой показатель уровня топлива
Топливомер - прибор, измеряющий объемное или весовое количество топлива или масла в баках. Как правило, непосредственное измерение количества топлива крайне затруднено, п ...