Характеристика дестабилизирующих механических воздействий и методы их оценки

I Теоретические сведения к лабораторной работе

Оборудование

Выбор элементов конструкций, обеспечивающих защиту радиоэлектронных устройств от механических воздействий

Цель работы

Овладеть практическими навыками по расчету и моделированию действующих на элементы изделия (компоненты и печатная плата) перегрузок при действии вибрации, ударов и максимальных перегрузок. Проверить элементы изделия на вибропрочность и ударостойкость. Выбрать способ защиты от механических воздействий.

ПК с предустановленным ППП SolidWorks

Задания

1. Изучить теоретические сведения к лабораторной работе.

2. Ознакомиться с примерами расчета на действие вибрации, удара и выбора системы амортизации.

3. Провести расчет на механические воздействия. Исходные данные для расчета и варианты индивидуальных заданий приведены в табл. 1.

4. При выборе способов защиты от механических воздействий необходимо:

— рассчитать собственные частоты колебаний отдельных узлов и элементов конструкции (ячейки, платы и т.д.);

— в случае необходимости сделать собственные частоты колебаний выше возмущающих колебаний;

— провести анализ мер защиты РЭА от транспортной тряски, выбрать способы предохранения элементов крепежа от самосвинчивания.

5. Провести компьютерное моделирование, используя ППП SolidWorks

В процессе эксплуатации РЭС механические воздействия вызывают от одной трети до половины всех отказов, ухудшают точность, надежность и стабильность их работы. Механические воздействия особенно опасны для бортовых РЭС. По данным, опубликованным в печати США, из 2600 наименований самолетных РЭС в результате действия вибраций и ударов были выведены из строя 1080, т.е. свыше 40%. Поэтому конструкция РЭС должна защищать электрорадиоэлементы (ЭРЭ) и другие компоненты от дестабилизирующих факторов, а также обеспечивать оптимальные условия для их функционирования.

От условий эксплуатации зависят интенсивность и характер воздействующих на РЭА внешних механических факторов: вибраций, ударов, линейных перегрузок, акустических шумов. Их источники - дорожная тряска, быстро вращающиеся разбалансированные массы, работающие двигатели, в особенности реактивные, ударная волна, динамики и т.п.

В одних случаях механические воздействия приводят к помехам в каналах передачи информации, в других - к снижению точности работы электронных устройств, в третьих - к механическим разрушениям элементов конструкции. Примером непосредственного воздействия внешней среды является влияние ветровой нагрузки на антенные устройства радиотехнического комплекса.

Механические воздействия влияют не только на работающую аппаратуру, которая установлена на подвижном объекте, но и на аппаратуру, которая находится в нерабочем состоянии, например, при транспортировке стационарной и носимой РЭА. В табл. 1 приведены характеристики некоторых видов механического воздействия на аппаратуру, установленную на различных подвижных объектах.

Таблица 1. Параметры вибраций, действующих на аппаратуру, установленную или перевозимую на подвижных объектах

Вид транспортируемого средства	Частоты возбуждающих колебаний, Гц	Коэффициент вибро-перегрузки	Амплитуда, мм на частотах	Акустические шумы
низших	высших	Частота, кГц	Уровень, дБ

Автомобильный 3…. 12 3 180 80 - -

15 … 60 1 1,1 0,15 - -

Железнодорожный 2 1,5 25 - - -

100 2,0 - 0,05 - -

Гусеничного типа 400 … 780 - 0,25 - - -

Морской 2 …. 50 0,4 … 2 10 0,2 - -

Воздушный 3 … 500 0,2 … 20 3 0,02 130 150^*

^* - выше звукового порогового уровня

В конструкцию РЭС обязательно входит несущая конструкция - система взаимосвязанных механических деталей и узлов, несущих на себе все схемные элементы, установочные изделия и электрический монтаж. К ней обычно относят платы, рамки, кронштейны, каркасы блоков, стоек, шкафов и т.д.

Создавая несущую конструкцию, в расчетах необходимо учесть величины и направления всех действующих статических и динамических сил, которые должны будут обеспечивать:

- надежность механических соединений;

- многофункциональность деталей и узлов;

- эффективность использования конструкционных материалов для достижения минимальной материалоемкости;

- жесткость и прочность конструкции.

Жесткость характеризуется свойством конструкции сопротивляться деформированию под действием сил.

Прочность - свойство материала сопротивляться разрушению, т.е. необратимому изменению формы под действием силовых факторов.

Дата добавления: 2015-04-25