Проверочный расчет

 

Радиоэлектронный узел представляет собой планарную конструкцию. Поэтому в расчетах на вибропрочность реальная конструкция узла представляется расчетной моделью прямоугольной пластины при определенном закреплении сторон.

Для расчета печатной платы на вибропрочность необходимо определить собственную частоту колебаний равномерно нагруженной пластины по формуле и сравнить ее с внешней частотой, которая определяется как верхнее значение диапазона частоты вибрационных нагрузок для заданного объекта установки. В случае если отношение собственной частоты колебаний платы к внешней частоте менее 2, то виброзащита считается неудовлетворительной. В этом случае необходимо внести изменения в конструкцию платы, либо заменить схему закрепления и повторить расчет.

Вибропрочность платы определяется его собственной частотой (Гц), определяемой по формуле:

,

где а – длина пластины, см;

h – толщина пластины, см;

с – частотная постоянная.

Значения частотной постоянной в зависимости от варианта закрепления и от отношения длин сторон платы определяются из [2] по таблице 4.1.

В качестве варианта установки разрабатываемого узла будем использовать вариант установки путем закрепления винтами по углам. Схема закрепления платы приведена на рисунке 17.

Рисунок 1 - Вид закрепления платы

Имеет отношение длин сторон а/b=1.5 следовательно, частотная постоянная с=74.4.

Формула вибропрочности используется для расчёта стальных ненагруженных пластин. Если пластина изготовлена не из стали, а из другого материала, то в формулу вводится поправочный коэффициент на материал:

,

где Е_СФ и ρ_СФ - модуль упругости (3.45×10⁵ кг/см²) и плотность (2,5 г/см³) стеклотекстолита фольгированного; Е_с и ρ_c - модуль упругости (21*10⁵ кг/см²) и плотность (7,35 г/см³) стали.

Тогда К_м=0,69.

Поправочный коэффициент на массу вводить не имеет смысла, т.к плата неравномерно нагружена, а для большинства элементов масса либо не указана либо имеет приближенное значение.

Таким образом, формулу для определения собственной частоты колебаний равномерно нагруженной пластины можно записать в следующем виде:

Внешняя верхняя частота из технического задания равна 55 Гц. Так как отношение собственной частоты к внешней больше двух, то виброзащита данной платы удовлетворительна.

 

Заключение

 

В результате выполнения курсовой работы был спроектирован печатный узел с применением монтажа на поверхность согласно техническому заданию на курсовую работу.

В ходе работы была проанализировано техническое задание и выбраны: элементная база (таблица 10), которая соответствует области применения данного устройства. Выбрана односторонняя плата и классом точности 4 из стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Способ изготовления платы фотохимический и пайка КМП будет осуществляться волной припоя.

В разделе разработка конструкций узла выбрали элементы внешней коммутации, провели компоновку и трассировку печатной платы, выбрали влагозащитное средство для покрытия платы.

Проверочные расчеты на вибропрочность показали, что выбранный способ крепления по четырем сторонам жесткая фиксация удовлетворяет техническому заданию.

К данной курсовой работе была разработана конструкторская документация: схема электрическая принципиальная, плата печатная и сборочный чертеж.

При выполнении работы были получены навыки разработки печатного узла с монтажом на поверхность, а в частности: выбор элементной базы, трассировка и компоновка печатной платы, что пригодится в дальнейшем, освоена программа предназначенная для рисования схем:SPlan 7.0.1.

При оформлении технической документации была использована компьютерная программа SPlan 7.0.1.

 

Библиографический список

 

1. Леухин В. Н. Радиоэлектронные узлы с монтажом на поверхность: конструирование и технология. Учебное пособие. – Йошкар-Ола, МарГТУ, 2006. – 248 с.

2 Леухин В. Н. Проектирование радиоэлектронных узлов. Учебное пособие. – Йошкар-Ола: «Периодика Мари Эл», 2003. – 160 с.

3. Леухин В. Н. Компоненты для монтажа на поверхность: Справоч -

ник. – Йошкар-Ола, МарГТУ, 2006. –300 с.

4. http://kazus.ru/guide/chips/la3.html - справочник по микросхемам.

 

 

Приложение А

Конструкторская документация