Гелль П.П., Иванов-Есипович Н.К. Конструирование и микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры (1984) (1092053), страница 84
Текст из файла (страница 84)
(8-37) Таким образом, зная параметры действующего ударного импульса и собственную частоту амортизированной РЭА; можно найти скорость движения под действием удара и' смешение. С целью упрощения выражений в этих выводах не учитывалось демпфирование системы. При учете демпфирования максимум т! смещается влево. При воздействии на основание ударного импульса пря; моугольной формы (рис.
8-5, б) длительностью !и и амплитудой Л, пренебрегая силами трения, имеем дифференци альное уравнение т1+ СУ =- Свм где з(=Л при 0<!<!и; г(=0 при 1~!и. 29' рнс. 8-8. Представление ударного импульса прямоугольной формы сум- мой двух функций а,=А н а)= — А, сдвинутых иа время г„ Решая это уравнение относительно У и переходя к оригиналам, после преобразований получаем У = 2А э(п ео — и э(п (ой — — и" 1. (8-40) Максимальное ускорение на блоке Коэффициент удэ роизоляции (8-41) т1 —..
— '" —."'-.— . 2эгп со — = 2з1п — ' ума:е . Га 2 2т (8-42) где у =Р/еь График изхсиснпн коэффициента удароизоляцин как функции 1 представлен па рис. 8-9. Видно, что при совпа- Чтобы получить аргумент г, изменяющийся в пределах :::.:О<~<со, представим прямоугольный импульс з, и виде :,двух функций (рис, 8-8), имеющих постоянное значение А, '." но разные знаки и сдвинутых относительно друг друга на " время Га.
Переходя к изображению импульса, получим А(( — е "). Уравнение ускорения в изображениях лгье У + С,г' = — (! — е " ) . (8-39) 2 Рис. 8-9. График изменения коэффициента ударонзоляции Ч 1(у), при,' ударном импульсе прямоугольной формы ). денни собственной частоты колебаний блока с условной:-":;: частотой ударного импульса ускорение на блоке в два' '. раза превышает ускорение на основании, т. е. при .у=''1'' тг=2. При у- оо тг 0; при у-+-0 функция многократно прохо- '., дит через 0 с возрастающей частотой и постоянной ампли«"::, тудой тг=2.
Поскольку крутизна т1 при у( 1 большая,, а' " длительность ударного импульса может несколько меняться, дагке при небольших отклонениях у на аппаратуру могут действовать недопустимо большие нагрузки. Чтобы этого избежать, необходимо создать условия, прн которых у)2, т. е. собственная частота блока должна быть в два и более раз больше условной частоты ударного импульса. Этого можно добиться изменением жесткости амортизаторов или массы блока. Для нахождения скорости и перемещения блока под действием ударного импульса прямоугольной формы интегрируем дважды выражение (8-40) и, определяя постоянные интегрирования из условий а=0 при г'=О и и=О прн 1=0, после преобразований получаем о~н У 1 ытн 1 У ытн т й = 2А з)п —" 1 — соз — — — соз ~~ог( — — ~~; (8 48) 2 1ег 2 ы 1 2 тети т огтн г .
у оггн 'т и=- 2Аз)п — ~ — соз — ' — — з(п ог( — —— 2 1 ог 2 оге 1 2 ) — — $1п— 1 ° «М1 (8-44) ыа 2~ Для оценки воздействия импульса трапецеидальной формы представим его в виде двух воздействий (рис. 8-10)'. Обозначим А, А а ' 6 — = 1а% = й,; — -(а(ь=6. 2 м Уравнение трапецеидального импульса в операторной форме е,= — — — е — — е + — е а! ь! -аз !ч -з~ /ч — !а+ем (8-45) У Р Ф л Подставив это выражение в исходное дифференциальное уравнение, получим У У Производя преобразования и переходя к оригиналам, ,: находим г 1 .1 = й,(! — — з!и еМ~ — й,~г — а — — з!па(1 — а)~— — йз ~1 — ~ — — з!и гз (1 — (3)~ + й, (1 — ((3 + 6)— 1 — — з!и ы (1 — (~ + 6)) ) .
(8-48) Учитывая, что р+6=1,, имеем ! 1 ! .1 = А! — созюа — — + — совы(1„— 6)— ! аа алло 6в 1 1 г ! — — созЫ ~ ейпыг+ А(! — е(па! — — з!па(1 — 6)— ( йо " ба ! — — з!п ма~ соз ы1. Обозначая коэффициенты при з!пЫ и сов гз1 чере С, получаем (8-47) зВн (8-48) .1 == Вз!пы1+ Ссозы1. 462 Отсюда можно, зная параметры воздействуюгцего импульса и собственную частоту амортизированного блока, найти ускорение на блоке, Из (8-46) видно, что ускорение на блоке изменяется по гармоническому закону и определяется собственной частотой блока.
Характеристики амортизаторов и их конструкция должны обеспечивать эффективную защиту аппаратуры от динамических воздействий. Требования, предъявляемые к амортизаторам, предназначенным для защиты от ударов, часто не согласуются с требованиями к виброизолирующим амортизаторам. Окончательный выбор типа амортизатора может быть сделан только после тщательного анализа эффективности работы его в условиях вибрационных н ударных нагрузок. Следует проверить осадку амортизатора при воздействии ударных импульсов. Большинство амортизаторов имеет ограничите- 4) ли хода ~подушки, тарели и т. п.).
Если под воздействием ударного импульса происходит полная осадка подвижной части амортизатора (до соприкосновения с ограничителем хода), то нагрузка ~х на аппаратуру резко возрастает. Это объясняется тем, что ограничители хода имеют значительно большую жесткость, чем упругий элемент амортизатора. В таких рис. зло. Удариыя импульс случаях целесообразно перейти тра"епеидальио" Формы (и) и его представление в виде на другой тип амортизатора При суммы двух воадеасжиа (б) этом может оказаться, что возрастет ускорение при воздействии вибрационных нагрузок, однако это менее опасно, чем динамические удары при соприкосновении с ограничителями хода.
Иной раз удается уменьшить нагрузки, возникающие от ударных импульсов„за счет емеханической настройки» системы, т. е, изменения собственной резонансной частоты. Этого удается достигнуть изменением массы аппаратуры или переходом на амортизаторы другой жесткости. В большинстве случаев аппаратура испытывает и виб. рационпые и ударные нагрузки, поэтому задача выбора амортизаторов должна решаться с учетом этих двух факторов. В-4. ЗАЩИТА РЗА ОТ СОВМЕСТНОГО ДЕЙСТВИЯ РАЗЛИЧНЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ НАГРУЗОК Учет линейных ускорений при вибрациях. Воздействие линейных перегрузок приводит к дополнительным нагрузкам на РЭЛ. При поступательном движении объема уста- 443 павки с ускорением а(1) на РЭА массой т, установленную на амортизаторах, будет действовать дополнительная сила Р=та(1).
Под действием этой силы амортизаторы проседают на величину г. Линейное ускорение а(г) имеет статический характер, поэтому никакими амортизаторами ослаблено быть не может. Аналогичная нагрузка возникает при изменении направления движения объекта под действием центробежных сил. Нелинейные амортизаторы, увеличивающие свою жесткость с увеличением статической нагрузки, в условиях постоннных ускорений работают хуже.
Влияние коэффициента демпфирования. При использовании стандартных линейных амортизаторов, имеющих постоянное демпфирование (например, типа АП, АКСС и др.), дифференцяальное уравнение движения амортизированной РЭА относительно объекта установки при постоянной линейной перегрузке имеет вид тг + (1 + )у ) Сг — та =- О или г +(1+17 ) в'г =- а, где у — коэффициент демпфирования, или демпфирова' ние; в = )' С/т — собственная частота системы. Поскольку у„, мало по сравнению с в, общее решение этого уравнения будет ~т г:-- — + е ~ '(А,соз в1+ А,з)ив(.
(8-49) + т,'. Коэффициенты А, и Аг определяются начальными условиями; прн г=О -=. =О; тогда ув а 2 Р 1г 1 ' 7,',„ Смсшеюн. РЭА на амо1лизаторах под дспствием ускорения а относительно плоскости крепления '-. ь~ г -- — — — - — — ~1 — — е (соз в1 + ™ — з)п в()~, (8.8О) 2 «р Г!+т!, аба Проинтегрировав это выражение, определим скорость движения РЭА а 1+— 2 = е з(п ТОТ. (8-5)) - В' +т'„, Ускорение определяется выражением а 1+ — — ~а~ 2 е (соа ОМ вЂ” — з!п ОМ).
(8-52) ~ 1+у'. Учитывая, что у' обычно мало, приходим к выражений': ~пх ое (соз га( — — "' з1п га1). (8-53) Из этого выражения видно, что демпфирование оказы- '= вает благоприятное влияние на РЭА и обеспечивает гаше- ' ние свободных колебаний, вызванных линейными перегруз. кеми. Сами линейные перегрузки (а) передаются амортизаторами без изменения. Аппаратура, которая работает в условиях вибраций и постоянных ускорений, должна устанавливаться на амортизаторах с большим демпфированием.
В этом случае при снятии линейных ускорений собственные колебания РЭА будут быстро затухать. а-т. ВАщитА РЗА от Атмосиеиных ВоздеЙствиЙ паи эксплуатации Атмосферная коррозия деталей. Защита конструкций. ' высших структурнгих уровней ог атмосферных воздействий предполагает защгпу от действия влаги, биологической среды, пыли. Необходимо предотвратить проникновение влаги, пь:,пи в зазоры подвижных и неподвижных контактных иждивений, так как это влечет за собой неткелатель- ' иыс изменения электропроводности, химические и электрохпмичссхис разрушения в конструкции, Заппы а несущих деталей конструкции иол,ет быть обеспечена вь1бором материала детали, стойкого к действи1о влаги и агрессивной газовой сродни или покрытием поверхности металлическими, полимерными, стеклоэмалевыми пленками, созданием на поверхности детали оксидных или комплексных химических соединений.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
