Значения вибрационных нагрузок по степеням жесткости
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Вибрационные нагрузки при амплитуде вибрации не более 0,001 м

Степени жесткости

I III V VII IX XI XIII XV XVII XIX II IV VI VIII X XII XIV XVI XVIII XX

Диапазон

частот, Гц

1 … 35 1 … 60 1 … 100 1 … 200 1 … 600 1 … 2000 1 … 2000 1 … 3000 1 … 5000 1 … 5000 1 … 60 1 … 80 1 … 200 1 … 600 1 … 1000 1 … 2000 1 … 2000 1 … 5000 1 … 5000 100 … 5000

Максимальное ускорение, g

0,5 2 1 10 10 5 15 20 20 40 1 5 5 5 10 10 20 10 30 40

 

Таблица 4.8.2

Значения ударных и линейных нагрузок по степеням жесткости

Вид нагрузки

Степени жесткости

Ударные многократные

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

Ударные одиночные Линейные

Максимальное ускорение, g

15 40 75 150 — — — — 4 20 75 150 500 1000 1500 3000 10 25 50 100 150 200 500 —

Длительность удара, мс

2…15 2…10 2…6 1…3 — — — — 40…60 20…50 2…6 1…3 1…2 0,2…1 0,2…0,5 0,2…0,5 — — — — — — — —

 

Значения параметров механических нагрузок, приведенные в табл. 4.8.1 и 4.8.2, рекомендуется использовать при проверке выполнения условий устойчивости элек­тронных модулей к воздействию ударов и вибраций, в том случае когда условия экс­плуатации на объекте — носителе отличаются от указанных в ГОСТ 16019-2001, что ха­рактерно для ЭС специального назначения, работающих в очень жестких условиях.

Следует заметить, что степени жесткости XVI — XX по вибрационным нагрузкам устанавливают для ЭМО миниатюрных и сверхминиатюрных конструкций (например, для бескорпусных ЭРИ, микросхем, полупроводниковых приборов), а степень жестко­сти XX устанавливают в технически обоснованных случаях в качестве дополнитель­ного требования к другим степеням жесткости.

Выводы ЭРИ, а также места их присоединения, если это указано в ТЗ или опреде­лено в соответствующих стандартах, должны выдерживать без механических повреж­дений воздействие следующих механических факторов:

•  растягивающей силы, направленной вдоль оси (табл. 4.8.3), — для выводов, в со­ответствии с ТЗ или стандартом на ЭС, имеющих жесткую заделку или не имею­щих таковой;

•  изгибающей силы — для гибких лепестковых ленточных и проволочных выводов;

•  крутящего момента (табл. 4.8.4) — для резьбовых выводов, которые служат для крепления ЭРИ при эксплуатации;

•  скручивания — для одножильных осевых проволочных выводов диаметром от 0,3 до 1,2 мм.

Таблица 4.8.3

Значения растягивающей силы

Площадь сечения вывода ЭРИ, мм2 Растягивающая сила, H
от 0,1 до 0,2 4,9
от 0,2 до 0,5 9,806
от 0,5 до 2 19,61

 

Таблица 4.8.4

Значения крутящего момента

Диаметр резьбы вывода ЭРИ, мм Крутящий момент, H ∙ м
М2 0,14
М2,5 0,44
М3 0,49
М4 1,17
М5 1,76
М6 2,45

 

Как уже отмечалось, работающие авиационные двигатели, особенно реактивные, рассеивают в окружающую среду значительную часть энергии колебаний звуковой ча­стоты, а пролетающие со сверхзвуковой скоростью самолеты, снаряды и ракеты явля­ются источниками возникновения баллистических волн. При превышении скорости летательного аппарата скорости распространения звуковых колебаний такие волны вызывают ощущение резкого удара и могут воздействовать на различные объекты, в том числе ЭС, находящиеся в пределах возбужденного участка среды.

Акустическая вибрация приводит к вынужденным механическим колебаниям дета­лей и узлов конструкции ЭС, причем различные конструктивные элементы по-разному реагируют на такую вибрацию [44]. Так, под действием колебаний звуковой частоты в электровакуумных приборах возникает микрофонный эффект, начинают вибрировать корпуса отдельных ЭРИ и объемные проводники. В отличие от обычных механических колебаний, передающихся через точки крепления электронного модуля, акустический шум возбуждает узел и каждый элемент в нем в результате приложения распределен­ной нагрузки, величина которой зависит не только от уровня звукового давления, но и от площади поверхности каждого конструктивного элемента. Наибольшую опасность представляет совместное действие вибраций и звукового давления, при котором может возникнуть резонанс.

Как известно из курса физики, звуковым полем называется та область среды, в кото­рой возбуждены звуковые волны, давление которых (в Па) определяется уравнением

                                    ,

где F— сила, с которой звуковая волна действует на нормальную по отношению к ней

поверхность, Н;

  S — площадь поверхности, на которую падает звуковая волна, м2;

  |pст - pизм| — разность между статическим (в частном случае, атмосферным) давле­нием   

          и измеренным значением давления в данной точке звукового поля.

Интенсивность звука определяется потоком звуковой энергии, проходящей за еди­ницу времени через поверхность, перпендикулярную направлению распространения звуковой волны:

                                         ,

где P — мощность потока звуковой энергии, Вт;

S — площадь поверхности, расположенной в звуковом поле перпендикулярно к движению частиц упругой среды, м2;

  υ —  колебательная скорость частиц среды, м ∙ с-1.

Для измерения интенсивности звуковых колебаний в уровнях звукового давле­ния удобно использовать внесистемную логарифмическую единицу — децибел (со­кращенно дБ). Так, уровень в 0 дБ — это порог слышимости звука интенсивностью в 10-12 Вт/м2, уровень шелеста листьев составляет около 10 дБ, а звук реактивного дви­гателя имеет уровень от 120 до 140 дБ. Размерность в дБ получают путем взятия лога­рифма от отношения двух величин. Например, если два уровня мощности выражены в одинаковых единицах, то их отношение может быть выражено в децибелах в виде:

                                          ,

где p1 и p2 — первая и вторая величины мощности соответственно, Вт.

При расчете виброускорения, виброскорости и виброперемещения логарифмиче­ский уровень определяется как:

           ,           

где а0 — начальное значение параметра а, соответствующее нулевому уровню. За стандартную начальную величину виброускорения принимают значение а0 = 9,81 м/с2.

Тогда абсолютный уровень акустического шума относительно порога слышимости составляет:

                                                            ,

где р0 = 2 ∙ 10-5 Па — значение нулевого уровня акустического давления.

При оценке устойчивости конструкции ЭС к воздействию акустического шума не­обходимо руководствоваться значениями, определенными ГОСТ 16962-71 и представ­ленными в табл. 4.8.5.

Таблица 4.8.5

Дата: 2019-03-05, просмотров: 541.