Файл: Горелов, В. А. Механические колебания в радиоэлектронике.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 63

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

- 134 - печитй допускаеі.шй уровень перегрузки с наименьшими затратами.

Отсюда основной целью расчета амортизации на пенополиуретане

является определение минимальной толщины и необходимой пло­ щади амортизирующих прокладок.

Толщина амортизирующей прокладки долзна быть достаточной для того, чтобы обеспечить надежную защиту изделия как при обычных, так и при низких температурах транспортирования.

Поскольку свойства материала заметно изменяются с изменением

температуры, то при определении минимальной толщины проклад­

ки необходимо воспользоваться

огибающей максимумов перегру­

зок* которые могут возникнуть

в процессе возмогши: колебаний

теі,тературы окружающей среды.

Поэтому расчетные кривые Q =

= G ( q, ) для каждой толщины прокладіш должны содергать правую ветвь, принадлежащую кривой, построенной для темпера­

туры

 

20°С, и левую ветвь кривой, соответствующей

темпера-

туре

- 60°С.

Из

рис.3.15 Еидно, что хотя ординаты

результи­

рующих

кривых

G

= G ( cj, ) и близки к ординатам минимумов

кривых

для каинатной температуры, все не мез'ду ними есть

различие, Кроіле того, ударные импульсы вдоль кривой G=(x(q,) для комнатной температуры имеют более пологий фронт по срав­ нению с соответствующими ударными импульсами для низких тем­ ператур. На морозе форма импульсов приблинается к трапецие­ видной, а в этом случае, как известно, коэффициенты дина­ мичности принимают наибольшие значения по сравнению с други­ ми формами импульсов (за исключением импульсов прямоугольной формы).

Большую опасность таких импульсов учитывают коэффициентом

запаса по ускорению, который в этом случае принимается не меньше 1,5.


- 135 -

Рассмотрим пример расчета амортизации с применением пенополи­ уретана для генераторного триода ГУ-5Б.

Вес лампы 2 кгс. Опорная площадь в направлении оси -лямтты равна 80 см2* а в боковом направлении - 200 смр. Разрушащее уско­

рение л^мпы найдено с помощью ударных испытаний. С этой целью были определены собственные частоты колебаний её элементов и подобрана толщина пенополиуретановой прокладки, создающая при­ мерно одинаковое нагружение всех узлов прибора.

Было установлено, что максимально лампа выдерживает ускорение

125 g . При коэффициенте запаса, равном 1,5, допускаемая пе­

регрузка будет равна 83 ß .

Высота падения упаковки принята равной 90 см. В соответствии с кривыми, изображенными на рис. 3.16, получаем необходимую

толщину прокладки 4 см и удельное статическое давление

g = 15 г/см^. Однако чтобы обеспечить давление в 15 т/aß,

необходима опорная площадь прокладки 2000 : 15 = 133 см2 , а

не 80 см^, как это имеет место в направлении оси лампы.Поэто­ му необходимо предусмотреть возможность увеличения опорной

площади основания лампы. Простое расширение размеров торцевых

прокладок до 12x12 см

не

является

в данном

случае наилуч­

шим решением задачи,

так как,

с одной

стороны,

есть основание

опасаться, что выступающая за контуры лампы часть прокладки

при её сжатии не полностью вовлекается в работу, и потому на­ ша цель по увеличению опорной площади достигается лишь частич­ но, а,с другой стороны,надо предусмотреть, чтобы прокладка чем-то удерживалась еще и от боковых смещении. Простым реше­ нием может базъ использование картонной кэробЕИ 2 размером

19x19 a ß и высотой 4,5 до, с щюкяадкой из пенополиуретана

- 136 - толщиной 4,0 см и площадью ІІхІІ см2 (рис.3.20). Как пока­

зали измерения, такой комбинированный амортизатор вполне

обеспечивает надлежащую защиту лампы ГУ-5Б в направлении,сов­ падающем с её осью.

Защита дамки в боковом направлении имеет ванную особенность.

$

Она состоит в тем, что основная масса лампы сосредоточена в

нижней её части, где расположен массивный радиатор. В резуль­

тате эту часть надо защищать прокладкой, имеющей большую опорную площадь, с тем расчетом, чтобы при максимальных уда­

р а х^ бокового направлении лампа перемещалась без заметного

крена в сторону более тяжелой части. Это достигается конст-

руктивныг.ш мерами. Используем,например,

картонную розетку 5 .

во всю высоту лампы, назначение которой

фиксировать положе­

ние боковых прокладок из пенополиуретана. Перераспределение площади опирания боковых прокладок достигается увеличением их размеров в два раза в той части, которая располагается против радиатора лампы. В результате опорная площадь лампы в боковом направлении составляет: 10-9 + 10*4,5 = 135 см2,

2С00

о

а статическое давление -j^g—

= 14,3 г/с:.г. Превышение

фактического давления (рис.3.16) по сравнению с давлением,

соответствующим минимуг.іу кривой & =

G (

), благоприятно

сказывается на работе амортизации,

так как в этом случае на­

дежнее гарантируется непопадание в

более

опасную зону,

рас­

положенную левее области минимума.

 

 

 

0Верх лампы защищается такой же

картонной коробкой 2

с

прокладкой из

Пенополиуретана, к£к и её низ, причем, здесь,

дополнительно

вставляется картонный цилиндр 3, предохраняю­

щий штыри ламп

от чрезмерных перегрузок.


- 137 -

Габаритные размеры всей упаковки для одной лампы составляет

20*20.30 сгл3. Общий вид упаковки представлен на рис. 3.20.

В заключение заметим, что поскольку изложенный выше рас­

чет амортизации содержит ряд упрощающих предположений, то его

надо рассматривать как ориентировочный. Поэтому прежде чем

окончательнд утвердить конструкцию упаковки, требуется её

всесторонняя экспериментальная проверка.

Рис. 3.20. Элементы пенополиуретановой

.

Ф.уѵг-

амортизации триода ІУ-5Б

;' •

w

;

(I- боковая прокладка из.,пенополиуретана,!'г:/;#

;

2- картонная коробка, с пенополиуретановой, прок­ ладкой, 3- картонйый цилиндр, 4-триоД, 5- кар- - тонный элемент ) . ;■ .

-138 -

Гл а в а 4. МЕХАНИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ РАДИОЭЛЕКТ­

РОННОЙ АППАРАТУРЫ. ПРОСТЕЙШИЕ РАС - ЧЕТЫ НА СОУДАРЕНИЕ

Ф

4.1.В в е д е н и е

Внастоящее время вопросы, относящиеся к механической црочности радиоэлектронных изделий, еще недостаточно изучены. Это объясняется отчасти сложностью решаемой задачи, отчасти тем, что рассматриваемая проблема находится на стыке несколь­ ких научных направлений, в том числе механики, электроники, радиотехники. Поэтому ныне установилась такая практика,когда элементы радиоэлектронных изделий проектируются как электротехнические устройства, предназначенные обеспечить или соз­ дать определенные электрические параметры, а их механический расчет, как правило, не производится, так как считается, что во многих случаях он себя не оправдывает и что гораздо проще иметь дело с проверкой готовых изделий испытаниями на механи­ ческие воздействия в лабораторных условиях или условиях,близ­ ких к эксплуатационным. И лишь в некоторых простейших случаях при проектировании приборов пользуются аналитическими метода­ ми расчета. При этом детали, размеры которых получены расчет­ ным путем, все равно подвергаются экспериментальной проверке, так как окончательный выбор размеров принадлежит эксперименту. Таким образом, механические испытания приборов я аппаратуры являются неотъемлемой составной частью процесса проектирова­ ния и производства радиотехнической аппаратуры и изделий элек­ троники. Правда, в последние годы возрос жштрвс ж ж азэаи2№ -

ческим расчетным методам, но из-за с ш е ш ш й е и

Jga-


- 139 -

диоэлектронных изделий и неточностей в описании механических воздействии эти методы еще не нашли широкого распространения. Можно назвать ряд работ, посвященных решению этой трудной задачи [ао], [iß] , [зб] , [в] , [зэ] . Следовательно, в нас­ тоящее время сложились два направления в разработке и созда­ нии радиоэлектронной аппаратуры - эмпирический, в основу ко­ торого доложены опыт, эксперимент, практика и, в частности, сравнение проектируемого образца изделия с его прообразом - - аналогом, уже известным в натуре, и расчетно-эксперимен­ тальный, в основе которого лежит инженерный расчет с после­ дующей корректировкой его по результатам стендовых испытаний. Большое распространение пока имеет первое направление -эмпи­ рическое, однако будущее принадлежит расчетным методам, осо­ бенно, если учесть быстрое внедрение в практику расчетов средств вычислительной техники.

4.2. Категории механических испытаний Для определения соответствия приборов требованиям тех­

нических условии в процессе производства и проектирования радиоэлектронной аппаратуры применяют лабораторные (стендо­ вые), либо натурные механические испытании.

Установлено несколько категорий механических испытаний. а) В случае разработки новых типов приборов проводят

предварительные испытания образцов опытной партии с целью ус­ тановления соответствия этих рбразцов предъявляемым к ним требованиям и государственные испытания, имеющие своей целью провести полную проверку соответствия изготовленных образцов заданным условиям.. По результатам государственных испытаний решается вопрос о целесообразности пуска данного прибора раз­


- З а ­

работанного образца в серийное ю ш массовое производство. б) На стадии серийного иди массового производства вводят

приемо-сдаточные, периодические (типовые) и поверочные испы­ тания. Приемо-сдаточные испытания осуществляются при сдаче каадой партии приборов, предъявленной изготовителем заказчи­ ку.

Периодические испытания имеют целью установить соответствие параметров прибора требованиям общих и частных технических условий. Как правило, их проводят не реже одного раза в год, а нередко и раз в квартал. Им подвергаются обычно приборы, отобранные из числа прошедших приемо-сдаточные испытания. Поверочные (сокращенные) испытания проводятся с целью опреде­ ления степени соответствия параметров приборов требованиям' ОТТ и ЧТУ в случае каких-либо* конструктивных или технологи­ ческих изменений. Характер их определяется теми изменениями, которые вносятся в конструкцию прибора.

В зависимости от величины нагрузки, воздействующей на прибор, различают три вид а лабораторных испытаний: на срок службы, ускоренные и повреждающие.

Испытания на срок службы по продолжительности близки к экспдуатационным. При ускоренных испытаниях действующая нагруз­ ка больше эксплуатационной, что приводит к быстрому выходу приборов из строя. Испытания на повреждающую нагрузку заклю­ чаются в том, что приборы подвергаются воздействию одной

жтт рстдя увеличивающихся нагрузок, приводящих к появлению отказа. Практикой установлено, что испытания следует прекра­ щать после того, чяч прибор выдержит четырехкратное превыше­ ние максимально допустимого значения нагрузки. Рассмотренные категории испытаний могут включать следующие

- I4I -

виды испытаний: испытание на вибропрочность и виброустойчивость при длительном Сот 24 до 96 часов) и кратковременном воздействии ( 3 - 10 часов), испытание на ударную устойчи­ вость (многократные), испытание на ударную прочность (много­ кратное), испытание на воздействие одиночных импульсов, испы­ тание на воздействие линейного ускорения, испытание на тран­ спортное воздействие, испытание на воздействие акустического шума и т.д. Режим испытаний, а также их последовательность оговорены в 0ТУ и ЧТУ. Наиболее распространенными видами испитаний являются испытания на вибропрочность и виброустойчи­ вость.

Под вибропрочностьа понимают способность аппаратуры сох­ ранять неизиѳнншіи рабочие параметры после цикла вибрационных воздействий, а виброустойчивость определяется способностью

её работать в условиях вибрации. Испытания на виброцрочность

е

цроводятся либо методом качающейся частоты, либо методом фик­ сированных частот. В первом случае весь диапазон частоту ко­ тором проводятся испытания, прогоняется за определенный про­ межуток времени (порядка 10 + 30 мин) сначала в направлении возрастания частот, затем за то же время обратно, потом опять туда и обратно и т.д. до тех пор, пока не закончится все вре­ мя испытаний.

Во втором случае диапазон частот, в котором предусмотре­ ны испытания, делится на ряд поддиапазонов, в каждом из кото­ рых на одной частоте изделие сразу испытывается в течение всего Бремени, отведенного для данного поддиапазона.Основное различие между этими методами состоит в том, что длительность непрерывного воздействия вибрации на каждой фиксированной частоте в первом случае значительно меньше (она измеряется