Характеристика дестабилизирующих механических воздействий и методы их оценки

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.