Аксенова И.К., Мельников А.А. Основы конструирования радиоэлектронных приборов (1986) (1092050), страница 3
Текст из файла (страница 3)
д. Причиной механических воздействий могут быть: сила тяжести; силы постоянно действующих ускорений; силы инерции, возникающие при изменении скорости движения; силы, связанные с вибрацией от работы двигателей, и др. Для оценки величины каждого воздействующего фактора его сравнивают с нормальными условиями эксплуатации. Под н о р м а л ь н ы м и условиями понимаются условия работы аппаратуры в закрытых отапливаемых помещениях при отсутствии в воздухе паров, газов, солей, кислот и микроорганизмов при температуре 20*5 'С, относительной влажности 50 — 80уо, атмосферном давлении (958 —:1037) 10з Па и при отсутствии механических воздействий.
Наибольшее влияние на работу РЭА оказывает температура окружающей среды. Температура изменяется в зависимости от времени года, от географического положения местности, а также от высоты. Максимальная 12 температура может достигать 55 'С, а пониженные температуры доходить до — 60 'С. С подъемом на высоту до 10 — РО км температура падает до, — (50 —:60) 'С. На рис, 1.1 показано, что диапазон изменения температуры в околоземной атмосфере может составлять ~ !00 'С. В космосе этот диапазон еще шире.
Изменение температуры окружающей среды влияет нз д™ свойстве материалов. При повышении температуры мехзнические свойства большинства металлов снижзются и увеличивзется их электрическое сопротивление. У меди, например, при повышении температуры до 100'С сопротивление возрзстзет нз 40ся При понижении темперзтуры у всех мзтеризлов поиижзется плзстичиость, з , рийй~ при достзточно низких темпе. оя „знз" Рзтурзх онз практически исче- т Иее" ззет и материал становится хрупким.
В зизчительной степени зависят от температуры электрические свойства диэлектриков и полупроводников. Прн повышении температуры у -ат -Ер З Ф Зр т,м диэлектриков резко падает сопротивление изоляции, растут диэ ектрические потери и и - Рнс. 1.1. Изменение темпера- меняется диэлектрическая про- тУРы воздУхз в ззвисимости ницземость. от высоты Аппаратура, которая продолжает, нормально работать н сохраняет свои параметры в заранее установленных пределах при воздействии повышенных температур, называется теплоустойчи вой, а при воздействии пониженных температур — х о л о до у с то й ч и в о й, В зависимости от географического положения местности может значительно измениться относительная влажность окружающего воздуха. Если нормальная относительная влажность воздуха составляет 50 — 80%, то в зоне влажных субтропиков и на побережье Ледовитого океана она достигает 85 — 90%, а в зоне пустынь 5 — 1Оо1о. На показатели влажности влияет температура окружающего воздуха.
Прн температурах ниже нуля влага конденсируется и выпадает в виде инея, поэтому присутствие ее в атмосфере становится незначительным. При температуре воздуха 20 — 40 'С может иметь место наи- большая влажность, достигшая 1007о. Наиболее ш1асна относительная влажность порядка 80 — 90%, так как в этом случае влага находится в воздухе в газообразном состоянии и легче поглощается толщей материалов, проникая сквозь тонкие щели н мелкие поры. Прн более высокой влажности, в том чис. ле и при 1Ооэй, влага поглощается поверхностью материала и мень. ше проникает в толщу материала. Различные сочетания той пли иной относительнои влажности, температуры нлн последовательности в смене этих факторов образуют разнообразие климатических воздействий на РЭА.
Увеличение влажности быстро изменяет днэ лектрическую проницаемость и электрическую прочность воздуха. еза нЭто сказывается на изменении емкости между элементами незащщенной конструкции и может стать причиной пробоев. Особенно заметно это явление при высоких температурах. Медленнее (в течение нескольких часов) сказывается действие влаги на поверхностное электрическое сопротивление изоляционных материалов. Тончайшая плевка влаги, адсорбираваниая поверхностью изоляционного материала при 80 — 1Оогй влажности воздуха, снижает сопротивление изоляции иа несколько порядков.
Еще мед. леннее (месяцы, годы) проявляется действие влаги в виде коррозии металлических элементов. Коррозия' проявляется в разрушении паяных и сварных швов, что нарушает герметизацию и снижает механическую прочность; может произойти обрыв электромонтажных связей; увеличивается сопротивление контактных пар, что ведет к обгоранню контактов разъемных соединений и к увеличению шумов неразъемных соединений. К воздействию влаги очень чувствительны элементы и структуры интегральных микросхем. Влияние влаги может привести к отказам в аппаратуре, снижению эффективности н качества РЭА. Лучшим с едством зашиты конструкции от влаги является гермер тизация, которая обычно защищает и от других воздействий: пыли, грибков, агрессивных сред, а в отдельных случаях и от определенных механических воздействий.
Аппаратура, которая продолжает нормально работать и сохраняет свои параметры в заранее установленных пределах прн воздействии повышенной влажности, называется вл а го устойчивой. Устойчивость разработанной РЭА к повышенной влажности проверяют при температуре 40 С н влажности 98о(о, так как именно в этих условиях происходит наиболее быстрое окисление большинства металлов и р азвитие грибковых образований (плесени), а электрические характеристики слоистых диэлектриков, поглошающих воду из воздуха, изменяются на несколько порядков. На поверхности Земли атмосферное давление принято считать нормальным, но с увеличением высоты оно резко падает.
'С увеличением высоты воздух становится сильно разреженным, а электрическая прочность очень явкой. При этом на деталях, имеющих острые углы и и а я, высокий потенциал, может возникнуть коронныи разр д, может происходить пробой воздушных промежутков, что приводит к выходу аппаратуры нз строя. Кроме того, в аппаратуре ухудшается тепловой режим, так как при пониженном давлении уменьшается отвод теплоты от нагревающихся элементов, в результате чего их температура повышается и создаются условия для перегрева аппаратуры. Для средней климатической полосы наиболее характерно наличие в атмосфере песка, пыли, различных газов.
Их влиянию подвергается аппаратура, работающая в зоне пустынь или расположенная на подвижных объектах, передвигающихся по грунтовым дорогам. Обладая высокой твердостью и гигроскопичностью, песок или. пыль проникает в трущиеся части механизмов (контакты, зазоры), что приводит или к поломке аппаратуры, или к быстрому износу ее частей, снижает изоляцию токонесущих элементов. Для защиты от пыли и песка в конструкции предусматриваются соответствующие уплотнители. В районах с вламсиым тропическим климатом воздух может быть заражен микроорганизмами, вызывающими появление плесени на органических материалах. Особенно интенсивно развивается плесень при повышенных влажности и температуре.
Ее наличие ухудшает физико- химические и электрические свойства изоляционных материалов, а длительнос воздействие ведет к их полному разрушению. Коротковолновая часть спектра солнечных лучей (фиолетовая н ультрафиолетовая) —. основной фактор фотохимического воздействия. Солнечная радиация способствует окислснию или химическому разложению некоторых органических материалов, вызывает растрескивание лакокрасочных покрытий. Прн достаточно интенсивном воздействии солнечной радиации нарушается работа полупроводниковых приборов (транзисторов, диодов, фоторезисторов, фотодиодов и т.
п.), увеличивается проводимость газовых промежутков. Данные, полученные при эксплуатации и различных испытаниях аппаратуры, показывают, что имеются сильнодействующие климатические факторы и их сочетания: одновременное воздействие повышенной температуры и высокой влажности; переходы через критические точки выпадения росы и замерзания воды; воздействие очень низких и высоких температур; воздействие низких давлений.
В процессе эксплуатации и транспортировки РЭА подвергается механическим воздействиям. В общем случае внешние механические воздействия на конструкцию приводят к проявлению сил тяжести и инерции, которые действуют на отдельные части конструкции и вызывают деформацию. В зависимости от места приложения силы н геометрической формы конструкции характер деформации и ее величина могут быть различны. В большинстве случаев механические нагрузки имеют сложный комплексный характер.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
