МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
До виконання комплексного курсового проекту
Напрям підготовки 05090 – “Електронні апарати”
Освітньо-кваліфікаційний рівень - бакалавр 6.050902 “Виробництво електронних засобів ”
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Вінницький національний технічний університет
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
ПЕРЕДМОВА
Сучасні радіоелектронні вироби характеризуються суттєвою функціональною, конструктивною та технологічною складністю, що призводить до підвищення вимог до конструкцій. В таких умовах творча роль конструктора в створенні нових виробів помітно зросла. Тому сучасний радіоконструктор повинен володіти відповідним математичним апаратом, розуміти фізичні процеси, які відбуваються в матеріалах та елементах конструкцій, володіти сучасними технологіями, вміти ефективно використовувати програми САПР.
Основна мета курсу – навчити майбутнього інженера, використовуючи знання, отримані при вивченні попередніх дисциплін конструкторського напрямку, створювати нові та модернізувати існуючі конструкції радіоелектронних засобів в цілому та окремих її частин для використання в різних умовах експлуатації, забезпечивши при цьому мініатюризацію та сумісність з об’єктом установки і оператором.
В процесі конструкторської підготовки студенти повинні навчитися творчо застосовувати на практиці основні стандарти ЄСКД, нормативні документи, довідники з конструювання радіоелектронних засобів, складальних одиниць та деталей, сучасні інженерні методи конструювання радіоелектронних засобів з орієнтуванням на прогресивну технологію та сучасну елементну базу.
Даний навчальний посібник призначений для студентів, які навчаються за спеціальностями “Радіотехніка”, “Апаратура радіозв’язку радіомовлення та телебачення”. В посібнику розглянуті питання електромагнітної сумісності, захисту від механічних впливів, внутрішнє та зовнішнє конструювання зі всіма необхідними розрахунками. Розділи посібника побудовані таким чином, що студенти можуть користуватись ним при вивченні теоретичного курсу, виконанні лабораторних робіт та при самостійній роботі над дисципліною.
ПЕРЕЛІК ПРИЙНЯТИХ СКОРОЧЕНЬ
ІМС - інтегральна мікросхема
УГП - умовне графічне позначення
УЛП - умовне літерно-цифрове позначення
ЕРЕ - електрорадіоелементи
ФВ - функціональний вузол
ТЗ - технічне завдання
РЕА - радіоелектронна апаратура
ОК - органи керування
ДП - друкована плата
ОДП – одношарова друкована плата
ДДП двошарова друкована плата
БДП - багатошарова друкована плата
ЕМС - електромагнітна сумісність
КД - конструкторська документація
РЕЗ - радіоелектронні засоби
КП - контактна площадка
ТКС - телекомунікаційні системи
МЗБ – мікро збірка
ОРГАНІЗАЦІЯ ПРОЦЕСУ КОНСТРУЮВАННЯ РЕЗ
Конструювання є однією із основних частин процесу проектування радіоелектронних засобів, а його мета – фізичне втілення компромісних рішень конструкторського колективу. В створенні РЕЗ беруть участь різні організації, підрозділи, виконавці. Організації діляться на замовника, виконавця, підрядника. РЕА, яка проектується, повинна відповідати світовому рівню, найбільш повно задовольняти вимоги споживачів. Вимоги до конструкції розробляє замовник і вони обумовлюються її призначенням, умовами експлуатації, типом виробництва.
Технічні вимоги до конструкції
Вимоги до показників призначення РЕА
Ця група вимог встановлює основні технічні характеристики виробу, які визначають її функціональну спрямованість:
- радіотехнічні характеристики функціонального призначення (режими роботи, параметри сигналів, вихідні параметри, індикація );
- експлуатаційні показники (споживана потужність, діапазон частот, смуга пропускання, швидкодія);
- класифікаційні характеристики об’єкта установлення, які визначаються відповідно до таблиці 1.1.
Вимоги до надійності РЕА
Надійність пристроїв характеризується показниками: безвідмовності, збережуваності, ремонтопридатності, довговічності.
Показник безвідмовності характеризує властивість виробу зберігати роботоздатність протягом заданого часу і вміщує ймовірність безвідмовної роботи, середнє напрацювання на відмову, інтенсивність відмов.
Показники довговічності характеризують властивість виробу зберігати роботоздатність до настання граничного стану при встановленій системі технічного обслуговування та ремонту.
Показники ремонтопридатності характеризують придатність пристрою до відновлення роботоздатності шляхом проведення технічного обслуговування і ремонтів.
Показники збережуваності характеризують властивість виробу зберігати значення показників безвідмовності, довговічності і ремонтопридатності під час і після зберігання та транспортування;
Основним показником надійності є напрацювання на відмову (таблиця 1.5).
| Таблиця 1.3 – Кліматичні і механічні впливи наземної професійної РЕА | Норми впливів | 7 група | 0,25 – 1,1 10 - 30 | 1 – 4 10 - 30 | 0,5 – 0,8 10 - 30 | - | 15 – 10 | |||||||||||
| 6 група | 0,25 – 1,1 10 - 70 | 1 – 4 10 - 70 | 5 – 10 | 15 – 10 | ||||||||||||||
| 5 група | 5 – 10 | 15 – 10 | ||||||||||||||||
| 4 група | 0,25 – 1,1 10 - 30 | 1 – 4 10 - 30 | 5 – 10 | 15 – 10 | 5 – 10 5, 10, 25 40 – 80 | |||||||||||||
| 3 група | 0,8 – 3,7 10 - 70 | 1 – 4 10 - 70 | 5 – 10 | 15 – 10 | ||||||||||||||
| 2 група | - | - | ||||||||||||||||
| 1 група | - | - | - | |||||||||||||||
| Вид зовнішніх факторів | Вібростійкість: - амплітуда віброприскорення, g - діапазон частот, Гц | Віброміцність: - амплітуда віброприскорення, g - частота вібрації, Гц - | Відсутність резонансу в конструкції: - амплітуда віброприскорення, g - частота вібрації, Гц- | Ударна стійкість: - тривалість ударного імпульсу, мс - прискорення пікове, g - загальне число ударів, не менше | Ударна міцність: - тривалість ударного імпульсу, мс - прискорення, g - загальне число ударів, не менше | Міцність при транспортуванні: - тривалість ударного імпульсу, мс - прискорення пікове,g - число ударів в хвилину - загальне число ударів, не менше | ||||||||||||
| Продовження таблиці 1.3 | Норми впливів | 7 група | - 50 | - | - | 2 - 3 - | - | |||||||||||
| 6 група | - 10 | 0,5 | - | |||||||||||||||
| 5 група | - 25 | - | - | |||||||||||||||
| 4 група | - 10 | - | - | |||||||||||||||
| 3 група | - 40 | - | - | |||||||||||||||
| 2 група | - 25 | - | - | |||||||||||||||
| 1 група | - | - | - | |||||||||||||||
| Вид зовнішніх факторів | Теплостійкість: - робоча температура, °С - гранична температура, °С | Холодостійкість: - робоча температура, °С - гранична температура, °С | Вологостійкість: - вологість, % - температура, °С | Герметичність при зануренні у воду на глибину, м | Захист від дії дощу з інтенсивністю, мм/хв | Захист від дії морського туману, г/мм2 | Захист від пилового потоку, м/с | Стійкість до пониженого атмосферного тиску ,кПа | ||||||||||
Таблиця 1.4 – Кліматичні і механічні впливи морської та бортової РЕА
| Вид дії | Норма впливу | |||||
| Морська | Бортова | |||||
| Група | Група | Ракетна | ||||
| Відсутність резо-нансу: - амплітуда, мм - діапазон частот, Гц | 0,5 - 0,8 5 - 30 | 5 - 200 | - | |||
| Вібростійкість: - прискорення, g - частота, Гц - амплітуда,мм | - 2,5 | - 0,3 | 5 - 2000 | 0,5 – 6 1,5-2500 - | ||
| Ударна стійкість: - прискорення, g -тривалість імпульсу удару, мс - число ударів, не менше | 10 – 15 | - | ||||
| Ударна міцність: - прискорення, g - тривалість імпульсу удару, мс - число ударів, не менше | 10 – 15 103 | 4 – 6 73 | 6 – 8 73 | 8 – 12 5 – 15 73 | - | |
| Тиск знижений та розгерметизація: - тиск зовнішнього середовища, мм рт. ст - відносне зниження електричної міцності повітряних проміжків. | - - | 0,6 | 0,35 | 0,1 | 0-760 | |
| Теплостійкість: - робоча температура, °С - гранична температура, °С | 125- |
Продовження таблиці 1.4
| Холодостійкість: - робоча температура, °С - гранична температура, °С | - 10 - 55 | - 40 - 55 | - 60 | - | - | |||
| Вологостійкість: - вологість, % - температура, °С | 95-98 | 95-100 | 93-100 | - | - | |||
| Стійкість до дії морського туману: - склад розчину, г/л - водність, г/м3 - температура, °С - дисперсність, не більше | - | 2-3 25-35 | 2-3 25-35 | - | - | |||
| Стійкість до дії обледеніння, інею, роси: - вологість, % - температура, °С | - | 95-98 -20/+25 | 95-98 -30/+28 | - | - | |||
| Група | Число радіоеле-ментів, в тому числі інтегральних мікросхем та мікропроце-сорів | Середнє напрацювання на відмову, год | ||
| РЕА на напів-провідникових пристроях і мен-ше 5% інтегральних мікросхем | Комбінована на напівпровідникових приладах і більш 5% інтегральних мікросхем та мікропроцесорів | РЕА на інтеграль-них мік- росхемах та мікропро-цесорах | ||
| 1 - 2 | До 1000 1001-2000 2001-3000 3001-4000 Більше 4000 |
| Таблиця 1.5 – Норми надійності професійної наземної РЕА |
Продовження таблиці 1.5
| 3 - 5 | До 700 701-1000 1001-2000 2001=3000 більше 3000 | |||
| - 7 | До 200 201-300 301-700 701-1000 1001-2000 |
НАЗВА ТЕМИ ККП
Пояснювальна записка
до комплексного курсового проекту
за спеціальністю -6.050902
"Виробництво електронних засобів"
08-40.КП.000.00.000 ПЗ
Керівник комплексного
курсового проекту
доц.Нікольський О. І.
|
„___” _____________ 20__ р.
Розробив студент гр. РАп-08
ПІБ
|
„___” _____________ 20__ р.
Вінниця ВНТУ 2012
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Вінницький національний технічний університет
Інститут радіотехніки зв’язку та приладобудування
ЗАТВЕРДЖУЮ
Зав. кафедри ПКТА, проф., д.т.н.
______________ М.А. Філинюк
(підпис)
„___” ______________ 20__ р.
ІНДИВІДУАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ
на комплексний курсовий проект
студенту ПІБфакультету МБЕП групи РАп-08
Тема проекту:НАЗВА ТЕМИ ККП
1. Мета роботи: Виконання технічного аналізу та конструкторського розрахунку електронного пристрою.
2. У теоретичні частині зробити огляд електронного пристрою. Детально висвітлити такі питання: технічне обгрунтування доцільності розробки, галузь використання,аналіз технічних вимог і умов експлуатації, аналіз елементної бази, аналіз електричної принципової схеми, обґрунтування вибору аналогів та прототипу. (детально, по пунктах)
Електричні параметри пристрою:
Напруга живлення, не більше________
Струм споживання________
Число фіксованих налаштувань________
Діапазон робочих частот_______
Параметри відредагувати у відповідності з власним приладом
3. У розрахунковій частині виконати:
розробку конструкції друкованої плати,
розрахунок діаметрів контактних площадок, ширини провідників, вібростійкості, надійності за раптовими відмовами, тепловий, на дію удару та електромагнітної сумісності елементів друкованої плати,
аналіз електромагнітної сумісності елементів друкованої плати. (детально, по пунктах)
Початкові дані для виконання конструкторського розрахунку:
Клас точності друкованої плати_______
Діаметри контактних площадок________
Наявність металізації отвору_________
Методу виготовлення друкованої плати________
Матеріал плати_________
Кількість шарів друкованої плати____________
Розрахунок на дію вібрації проводити для силового чи кінематичного збудження_________
Тривалість ударного імпульсу для розрахунку на дію удару________
Висота падіння пристрою для розрахунку на дію удару_________
Матеріали тіл, що ударяються для розрахунку на дію удару_________
Лакована чи нелакована друкована плата________
Наявність внутрішніх шарів_________
Довжина плати (орієнтовна)_________
Ширина плати (орієнтовна)________
4. Графічна частина: креслення принципової електричної схеми, креслення друкованої плати, складальне креслення плати.
Дата видачі ”___” _________ 2012 р. Керівник _________________
(підпис)
Завдання отримав _________
(підпис)
ВСТУП
(У цьому розділі необхідно вказати на важливість розробки, чітко сформулювати завдання яке вирішується цією конструкторською розробкою, повинна бути підкреслена реальність проекту, вказано, в якій конкретно галузі можна використовувати дану розробку)
Вибір прототипу
(виходячи із порівняння двох аналогів, обрати кращий з них за прототип, обґрунтувати його вибір та підкреслити переваги)
2.4.2 Аналіз електричної принципової схеми та принцип роботи (описується принцип роботи на рівні структурної або функціональної схеми, встановлюється, який характер зв’язку між елементами з метою їх подальшої реалізації, визначити які органи управління, налаштування та індикації повинні бути розташовані на передній панелі та інших панелях, визначити найбільш теплонавантажені елементи)
Аналіз елементної бази
(при виконанні аналізу визначити геометричні розміри елементів, їх можливу установку в конструкцію зборки друкованої плати, з’ясувати всі технічні характеристики та стійкість елементів до зовнішніх впливів, наявність нестандартних розмірів елементів, які необхідно врахувати під час проектування, а також представити відповідні рисунки із вказаними геометричними розмірами елементів (вибірково)
КОНСТРУКТОРСЬКІ РОЗРАХУНКИ
Вибір типу друкованої плати
(зважаючи на кількість елементів, що будуть розташовані на платі, крок координатної сітки, ширину доріжок та щільність розміщення елементів вибрати кількість шарів друкованої плати)
Розрахунок на дію удару
(цей розрахунок здійснюється для перевірки міцності при транспортуванні, враховуючи те, що максимальну дію створює механічний імпульс прямокутної форми, перевірку умов ударноміцності необхідно провести для цього імпульсу)
ВИСНОВКИ
(у цьому розділі потрібно привести загальний підсумок виконаної роботи та вказати, основні, розрахункові результати, описати їх та провести аналіз актуальності результату)
ЛІТЕРАТУРА (розділ містить книги, статті тощо, які використовувались в процесі роботи)
ВНТУ 411528.012Е3
де ВНТУ - код підприємства-розробника;
411528 - код класифікаційної характеристики за класифікатором ЄСКД;
012 - порядковий реєстраційний номер;
Е3 - код схеми електричної принципової.
Загальний порядок позначення виробу та конструкторських документів встановлює ГОСТ 2.201- 80.
Принципова схема включає в себе повний склад елементів, зв'язків між ними, дає детальне уявлення про принцип роботи виробу, служить основою для розробки іншої КД; її використовують при вивченні, регулюванні, контролі та ремонтуванні виробу.
При проектуванні схем необхідно керуватися вимогами стандартів [6-8], а також рекомендаціями [9, 17].
На схемах допускається подавати різні технічні дані, що розкривають призначення виробу та поясняють його роботу (наприклад, часові діаграми, таблиці сигналів, спеціальні вимоги до монтажу).
Спрощення у схемах
Допускається обривати лінії зв'язку, якщо вони утруднюють читання схеми. В цьому випадку їх закінчують стрілками, біля яких позначають місця підключення.
Лінії зв’язку, що переходять на інший лист схеми, обривають. Поряд з обривом лінії розміщують позначення або найменування лінії зв'язку і в круглих дужках подають номер листа, на який переходить лінія зв'язку. Допускається літерно-цифрове позначання ліній зв'язку.
Для спрощення креслення схеми та для зручності її використання електрично не зв'язані між собою лінії зв'язку зливають в загальну потовщену лінію; при підході до контактів ЕРЕ кожну з ліній зображують окремо, а початок та кінець лінії зв'язку нумерують однаковими цифрами. В межах кожної лінії злиття ведеться своя нумерація ліній зв'язку.
Виводи кіл "живлення" та "землі" для ІМС однієї серії або декількох споріднених серій не зображають, а подають словесну або табличну вказівку про підключення цих кіл до ІМС.
Вихідні дані для розробки
Вихідні дані, що визначають конструкцію вузла, формат друкованої плати, спосіб підготовки і установлення ЕРЕ, конструкція зовнішніх і контрольних контактів, спосіб кріплення вузла, застосування методів захисту від зовнішніх впливів (амортизація, покриття лаком, екранування та інше):
- схема електрична принципова та перелік елементів до неї, що визначає кількість, типи і режими роботи елементів, їх габарити з урахуванням теплових полів і вимог до внутрішньої електромагнітної сумісності;
- особливості об'єкта установлення, що визначає необхідність і ступінь захисту від дестабілізуючих факторів (клімат, мікроклімат, динамічні та теплові вимоги зовнішньої електромагнітної сумісності);
- вимоги, що визначились під час загального компонування, тобто габаритно-масові обмеження і вимоги до технологічності складання, регулювання, експлуатації та ремонту.
Ручний метод конструювання
Ручне компонування ДП базується на принципах, розглянутих у [20] з використанням практичних рекомендацій і довідкових даних. Порядок його виконання [20]:
- аналізують нарис принципової схеми у випадку необхідності перекреслюють схему для забезпечення простоти рисунка;
- складають варіант принципової схеми з уточненнями типорозмірів ЕРЕ;
- будують потенціальні епюри схеми або встановлюють потенціали різних кіл схеми;
- розраховують потужності теплових втрат ЕРЕ (у випадку необхідності будують термальні епюри);
- групують елементи у вигляді компонувального ескіза з урахуванням потенціальних і термальних епюр ЕРЕ та різних варіантів їх взаємного розміщення для кожної функціональної групи;
- принципову схему розбивають на функціональні групи і складають таблицю з'єднань.
Під час компонування необхідно:
- розмістити всі навісні ЕРЕ з однієї сторони плати;
- раціонально розмістити основні елементи схеми, що мають найбільше число комутаційних вузлів;
- розмістити ЕРЕ паралельно до сторін ДП;
- мікросхеми розмістити рядами;
- забезпечити раціональне взаємне розміщення і мінімальні довжини міжз'єднань;
- розмістити центри всіх монтажних отворів, призначених для установлення виводів ЕРЕ, контактних штирів, а також всіх технологічних і кріпильних отворів у вузлах координатної сітки;
- раціонально розмістити елементи зовнішньої комутації.
Із числа всіх груп елементів вибирається така, що має найбільше
число зовнішніх зв'язків і розміщується біля з'єднувача. Із тих, що
залишились, вибирається друга група, яка має найбільше число зв'язків зі
з'єднувачем та першою групою і т.д. Після розміщення останньої групи, у
випадку необхідності, виконується корегування, зокрема, теплонаванта-жені елементи розміщують біля краю плати поряд з тепло відвідними шинами.
Потім виконується трасування.
Установлення радіоелементів виконують з урахуванням доступу до будь-якого елемента і легкої їх заміни у процесі настроювання, ремонту, можливості ручного або групового паяння з наступним захистом лаковим покриттям.
Відстань від корпуса ЕРЕ до осі вигнутого виводу повинна бути не менше 2,0 мм, а до місця паяння не менше 2,5 мм.
Варіанти формування і установлення елементів повинні відповідати вимогам галузевого стандарту ОСТ 4.010.030-82 "Установка навесных злементов на печатные платы. Конструирование" [13]. Для елементів, які не наведені у стандарті, необхідно використовувати спосіб формування виводів і установлення, обґрунтований технічними вимогами до EPE.
У конструкціях ДП для кріплення ІC передбачають групи контактних площадок з неметалізованими отворами.
Мікросхеми розміщують на ДП так, щоб їх виводи збігалися з вузлами сітки. Якщо відстані між виводами ЕРЕ не кратні 2,5 або 1,25 мм, ці ЕРЕ розміщують так, щоб один або декілька виводів збігалися з вузлами координатної сітки. Розміщення ІC з планарними виводами визначається їх розміткою на платі. При встановленні ІC на ДП перший вивід необхідно сумістити з першою контактною площадкою групового місця встановлення, що має ключ, нанесений на ДП у вигляді "вусика", квадрата або цифри "1".
На ДП можливе спільне компонування ІC та інших навісних елементів, зокрема контрольних з'єднувачів і контактів, накладок для забезпечення жорсткості, тепловідводів, ручок, елементів індикації. Навісні ЕРЕ за умов одностороннього розміщення елементів встановлюють зі сторони розміщення ІC, при двосторонньому - зі сторони розміщення з'єднувачів або інших елементів електричної комутації. Незадіяні виводи ІC, як правило, необхідно запаювати для забезпечення стійкості конструкції до вібрації та ударів.
Відстань між корпусом ЕРЕ та краєм ДП повинна бути не меншою 1,0 мм, відстань між корпусами ЕРЕ - не меншою 0,5 мм, між корпусами ІC - не меншою 1,5 мм в одному напрямку установлення.
Таблиця 3.1 – Класи точності друкованих плат
| Елементи конструкції | Номінальні значення розмірів для класів точності | ||||
| Ширина друкованого провідника b, мм | 0,75 | 0,45 | 0,25 | 0,15 | 0,1 |
| Відстань між провідниками та контактними площадками, мм | 0,75 | 0,45 | 0,25 | 0,15 | 0,1 |
| Гарантійний поясок c, мм | 0,3 | 0,2 | 0,1 | 0,05 | 0,025 |
| Відношення номінального діаметра найменшого з отворів до товщини плати | 0,4 | 0,4 | 0,33 | 0,25 | 0,2 |
Характеристики методів та особливостей технологічних процесів виготовлення одно- і двосторонніх плат наведені у [10,14]. Способи виготовлення ДП:
- комбінований позитивний для двосторонніх ДП;
- хімічний для односторонніх ДП;
- металізації наскрізних отворів для БДП.
Перспективними для виробництва ДП є метод адитивний і метод фотоутворення.
При розробленні конструкції необхідно визначити площу плати в залежності від розмірів елементної бази та щільності компонування за формулою
S = q · S ре , (4.1)
де q – коефіцієнт дезінтеграції, q = ( 2 – 4 );
S ре – площа радіоелементів.
Типорозміри друкованих плат вибираються за ГОСТом 10317-79 (таблиця 3.2)
Розміри кожної сторони повинні бути кратними 2,5 - при довжині до 100 мм; 5,0 - при довжині до 350 мм; 10,0 - при довжині >350 мм.
Запис технічних вимог
Технічні вимоги на кресленні ДП повинні бути сформульовані за такою формою:
1. Розміри для довідок.
2. Плату виконати ... (вказати вибраний метод).
3. Плата повинна відповідати.... (вказати ГОСТ).
4. Крок координатної сітки...(вказати крок сітки, наприклад, 2,5 ± 0,1мм).
5. Вимоги до параметрів елементів друкованого монтажу пропонується подати у вигляді таблиці.
6. Форма контактної площадки довільна, с=0,2 мм (у відповідності з класом ДП за щільністю монтажу).
7. Граничні відхилення між центрами контактних площадок ... (вказати відхилення).
8. На поверхню плати, зі сторони провідників, нанести захисну маску.
9. Позиційні позначення елементів маркувати фарбою... (вказати тип), шрифтом...
10. Друковані провідники і контактні площадки не захищені маскою покрити сплавом "РОЗЕ".
11. Заводський номер та дату виготовлення маркувати фарбою... (вказати тип), шрифтом... (вказати розмір).
Редакція пунктів технічних вимог може бути змінена у залежності від конструктивних особливостей ДП.
Технічні вимоги
Технічні вимоги складального креслення повинні вміщувати:
- позначення розмірів для довідок;
- варіанти установлення ЕРЕ;
- заходи електроізоляційного захисту і додаткове кріплення електро- радіоелементів;
- спосіб складання, марку припою;
- технічні вимоги до монтажу;
- відповідність позиційних позначень схемі електричній принципо -вій;
- спосіб вологозахисту вузла;
- місце для таврування вузла;
Специфікація
У відповідності зі стандартом ГОСТ 2.108-68 до складального креслення додається специфікація, яка виконується на окремих листах формату А4. При великій кількості складових частин виробу специфікація може розміщуватися на декількох листах, у нижній частині кожного повинен бути основний напис відповідно стандарту ГОСТ 2.104-68 (додаток Б).
Складові частини виробу і КД вносяться у специфікацію у відповідні розділи, які розміщуються у послідовності:
- документація: складальне креслення, схема електрична принци -пова, перелік документів, пояснювальна записка;
- складальні одиниці: вносяться складальні одиниці, для яких виконані креслення;
- деталі: плата друкована, деталі кріплення, радіатори та інші;
- стандартні вироби: за ГОСТ, ОСТ;
- інші вироби: за ТУ, каталогом, прейскурантом;
- матеріали.
Найменування розділів підкреслюють і відокремлюють вільними рядками. Пропонується резервувати рядки і номери позицій.
Запис розділів "Складальні одиниці" і "Деталі" виконують у порядку зростання номерів позначень.
Запис розділів "Стандартні вироби" виконують за групами виробів, а у межах груп в алфавітному порядку найменувань; у межах найменувань; у порядку зростання стандартів; у межах кожного позначення стандарту - у порядку зростання основних параметрів.
Запис "Інші вироби" виконують за групами в алфавітному порядку найменувань, а у межах найменувань - за номіналами.
Приклад запису розділу "Матеріали" наведені у [27].
Контрольні питання:
1. Якими методами конструюють друковані плати?
2. Як розрахувати діаметри контактних площадок?
3. За якими параметрами розраховують ширину провідників дру -кованої плати?
4. Якими методами виготовляють друковані плати?
5. Як класифікуються за структурою друковані плати?
6. Яке обмеження за кількістю шарів існує для багатошарових склотекстолітових плат?
7. Які матеріали використовуються для друкованих плат?
8. Наведіть переваги друкованого монтажу.
9. За яким стандартом установлюють радіоелементи?
10. Скільки класів точності існує для друкованих плат?
11. Як вибирають типорозміри друкованих блоків?
12. Які співвідношення сторін плат використовують при конструюванні?
13. Які кроки координатної сітки вибирають при конструюванні друкованих плат?
14. Наведіть приклади оптимальної товщини друкованих плат.
15. Як підвищити ефективність екранування провідників плати?
16. Як виконують провідники шириною більше 5 мм?
17. Що включають технічні вимоги на кресленні друкованої плати?
18. Які спрощення допускається при оформленні складального креслення друкованої плати?
19. В який розділ специфікації на складальне креслення друкованої плати вносять елементну базу?
Розрахунок на дію вібрацій
Визначаємо частоту власних коливань окремих конструктивних елементів PEA. Частоту власних коливань рівномірно навантаженої плати закріпленої в чотирьох точках визначаємо за формулою.
(5.1)
де a і b – довжина і ширина плати, м;
М – маса плати, кг;
D – циліндрична жорсткість
( 5.2 )
де Е - модуль пружності (таблиця 5.1);
h - товщина пластини;
v - коефіцієнт Пуассона (таблиця 5.1);
Таблиця 5. 1 - Характеристика матеріалів, що застосовуються в PEA
| Матеріал | Е-1012 , Н/м | ν | ρ•10-3 , кг/м2 | Λ•102 |
| Склотекстоліт фольгованийСФ | 3,02 | 0,22 | 2,05 | 2—10 |
| Сталь | 0,3 | 7,8 | — | |
| Алюміній | 7,3 | 0,3 | 3,7 | — |
Отримане значення частоти власних коливань необхідно порівняти з частотою за умов експлуатації. Якщо виконується умова f 0 ≠ f р, то на конструкцію плати не будуть впливати вібраційні навантаження, а якщо дана умова не виконується, то необхідно перейти на інші методи конструювання ( зміна розмірів, методів кріплення, маси).
Далі необхідно визначити коефіцієнт динамічності, який розраховується за формулою 5.3.
Таблиця 5.2. - Допустимі стріли прогину фольгованих матеріалів
| Товщина листа, мм | Допустима стріла прогину мм/м | |||
| Одностороннє фольгування ання | Двостороннє фольгування | |||
| Гетинакс | Склотекстоліт | Гетинакс | Склотекстоліт | |
| 0,8 | ||||
| 1,0 | ||||
| 1,5 | ЗО | |||
| 2,0 | ||||
| 2,5 | ЗО | |||
| 3,0 | ЗО |
(5.3)
де К1 (x), К1 (y) – коефіцієнти форми коливань в залежності від методу кріплення країв плати. Для наведених вище випадків кріплення К(x) = К(y) = 1,3;
η – коефіцієнт розстроювання;
ε – показник затухання.
Коефіцієнт розстроювання визначається як відношення частоти збудження до частоти власних коливань, η = f / f0.
Показник затухання визначається за формулою ε=Λ/π, де Λ – декремент затухання (таблиця 5.1).
Визначаємо віброприскорення і віброзміщення елементів PEA.
Для механічної системи з одним ступенем вільності розрахунок амплітуд віброприскорення a0 і віброзміщення Sв виконуються за формулами:
- для силового збудження:
(5.4)
(5.5)
- для кінематичного збудження:
(5.6)
(5.7)
де 
- амплітуда віброзміщення основи
Визначаємо максимальний прогин плати відносно її кінців. Для силового збудження:
(5.8)
Для кінематичного збудження:
(5.9)
Перевіряємо виконання умов віброміцності. Оцінювання віброміцності виконується за такими критеріями:
- для ІC, транзисторів, резисторів і інших ЕРЕ амплітуда віброприскорення повинна бути меншою допустимих прискорень, тобто
; значення 
визначається в процесі аналізу елементної бази;
- для друкованої плати стріла прогину не повинна перевищувати величини 
, яка підраховується за формулою 
, де 
- допустимий розмір стріли прогину на довжині 1м (таблиця 5.2), l –довжина плати в м;
- для друкованої плати з радіоелементами повинна виконуватись умова 
, де b – розмір сторони плати, паралельно якій встановлені елементи.
У тому випадку, коли умови віброміцності не виконуються, необхідно змінити конструкцію PEA, збільшивши жорсткість несучих елементів, або застосувати амортизацію.
Розрахунок на дію удару
Ударні дії характеризуються формою і параметрами ударного ім-пульсу. Максимальну дію на механічну систему чинить імпульс прямокутної форми. Розрахунок на дію удару проводиться у такій послідовності:
- визначаємо умовну частоту ударного імпульсу
(5.10)
де τ – тривалість ударного імпульсу.
- визначаємо коефіцієнт передачі при ударі для прямокутного імпульсу (формула 6.13) і для півсинусоїдного імпульсу (формула 5.14).
(5.11)
(5.12)
де ν - коефіцієнт розстроювання, ν = ω/ 2πf0; f0 – частота власних коливань механічної системи;
- визначаємо максимальне відносне зміщення для прямокутного імпульсу (формула 5.13) і для півсинусоїдного (формула 5.14):
(5.13)
(5.14)
<
Дата: 2016-10-02, просмотров: 180.
