Назаров_Конструирование_РЭС (560499), страница 59
Текст из файла (страница 59)
Обычно при создании унифицированных системБНК для различных классов РЭС стремятся обеспечить широкуювариантность компоновки, что позволяет на основе ограниченногоколичества базовых элементов получить неограниченное количествокомпоновочных решений.Это особенно важно для стремительноразвивающихся конструкций микроэлектроники. Примером могутслужить принципы разработки корпусов интегральных схем,регламентирующие пять классов (или основных типов) согласноГОСТ 17467-79.
Из них 1-, 2-, 4- и 5-й классыимеют вид прямоугольных параллелепипедов, а 3-й класс имеетформу цилиндра. Корпуса типа 1 имеют штырьевыецилиндрические выводы, расположенные на дне корпуса. Корпусатипа 2 имеют выводы, расположенные в боковых сторонахгоризонтально, а после формовки при343нимающие вертикальное положение. Корпуса типа 4 имеютпланарные выводы, которые могут располагаться по всемчетырем сторонам корпуса. Корпуса типа 5 в качестве выводовиспользуют луженые площадки. Конструкции каждого типаотличаются друг от друга количеством выводов, материалом иразмерами.В качестве другого примера БНК можно привести системукорпусов для контрольно-испытательной аппаратуры. ОнаустановленаГОСТ 20504-74 и регламентирует системуунифицированных конструкций (УТК), предназначенных дляприменения в технических средствах агрегатированныхкомплексов приборов.
Все УТК делятся на изделиянулевого, первого, второго, третьего порядков. Входимостьизделий с оптимальным использованием объема обеспечиваетсяпри применении изделий высших и низших порядков. Размерыкорпусов устанавливаются, исходя из модуля размером 200 мм ивыбираются из следующих рядов:по высоте Н — 80, 120, 160, 200, 240, 280, 320 мм;по ширине В — 20, 40, 60, 100, 120, 140, 160,200, 220, 240, 280,320, 360,420, 480, 540 мм.В качестве основного размера по ширине изделия второгопорядка принят размер 480 мм, что соответствует международнымстандартам.В качестве примера БНК самолетной аппаратуры можнорассмотреть блоки, предназначенные для установки на стеллажах(рис.
9.3, е), на амортизационных рамах (рис. 9.3, г, д). В соответствиисГОСТ17045-71«Корпусаблоковсамолетнойрадиоэлектронной аппаратуры» различают блоки по длине:малые (М), короткие (К), средние (С), длинные (Д).Это соответствует ряду размеров (рис. 9.3, б)L = 250, 319, 420, 497 мм.По высоте блоки согласно ГОСТ 17045-71 различают двух разновидностей: высокие (В) высотой 194 мм и низкие (Н) высотой 88 мм(рис. 9.3, в). Ширина блока В изменяется дискретно в интервалезначений от 57 мм до 390,5 мм согласно рис.
9.3,а.Отдельное значение ширины блока можно вычислить поформулеВп =В0 п+(п-1)Δ,где В 0 — ширина исходного блока. Обычно это минимальныйразмер,т.е. В 0 = 57 мм; п — типоразмер корпуса по ширине,выбирается исходя из ряда чисел п = 1; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0;Δ — зазор между блоками: Δ = 10 мм.344Рис. 9.3. Стандартизация корпусов самолетных РЭС:а — по ширине; б — по длине; в — по высоте;г, д — установка блоков на амортизационной раме; е — установка на стеллажеТакие правила позволяют унифицировать оснастку дляизготовления корпусов и облегчают поиск необходимых размеровдля компактного размещения самолетной радиосистемы вотведенном отсеке.9.4.
Выбор материалов корпусовВ настоящее время существует целый спектр материалов длякорпусов РЭС, полученных либо путем незначительных улучшенийизвестных материалов машиностроения и авиации, либо путем ихрадикальных изменений или создания принципиально новых. Такоеразнообразие является следствием необходимости защититьрадиоэлектронноеустройство от неблагоприятных воздействий окружающей среды,сохраняя удобство механической обработки, формообразования,соединения частей прибора.Опытный 'конструктор, которому приходится разрабатыватьсамые разнообразные корпуса РЭС, производит выбор материалов,основыва345ясь прежде всего на личном опыте и опыте создания аналогичныхизделий в прошлом.
В случае отсутствия такого опыта выбор маркиматериала осуществляется на основании расчетов, связанных ссоблюдением перечисленных критериев и стоимости. Прежде всего,материалы несущих конструкций следует выбирать с учетомудельной прочности и жесткости или обобщенного коэффициента[26, 52].Интуитивно, учитывая удобство перемещения и транспортировкиприбора, конструктор стремится обеспечить требуемую прочностьпри минимальной толщине стенки корпуса, т.е.
при максимальномснижении массы. Действуя таким образом, конструктор, может быть,неосознанно выбирает массу прибора в качестве целевой функции,подлежащей минимизации. Количественная оценка качестваматериала определяется из выражения для удельной прочности прирастяжении-сжатии σУД.Р =σв/р ; удельной прочности при изгибеσуди=σи/р; удельной жесткости ЕУД = Е /р , где σВ — временныйпредел текучести; ρ —плотность материала, г/см3 ; σ и — допустимоенапряжение изгиба, Па;Е — модуль упругости материала, Па.Обобщенный коэффициент определяется какКо6щ=σудЕуд = σ в(и)Е/ρ2Усредненные показатели для основных материалов корпусов РЭСпредставлены в табл. 9.6.Таблица 9.6МатериалσВ.МПаЕ 10-3,МПаρ,г/см2σУДПаКонструкционные320..
.730 320.. .324 7,8...7,85 40...93качественные сталиСталь легиро750..150096... 191ваннаяСплавы600..1200 110...120 4,45...4,54 132...269титанаСплавы меди 200...750 100...200 8,7...8,9Сплавы алю190...66 70...75минияСплавы100...280 40...45магния2,6...2,8Еуд.м2с2КОбщ40,76...41,53 1660..38633907...793224:..26,433194…793222,5...86,2 11,2...23,0252…198167.8...26324,2... 28,81,75...1,90 52,6... 160 21...25.7Если деталь корпуса работает на прочность (планки, стойки,кронштейны), то необходимо пользоваться значением σв Если де3461641…72981107...4114таль работает на жесткость (лицевая панель, шасси, крышки), топользуются Еуя . Как видно из табл.
9.8, Еуд max/Eуд min≈4, аσуд мах/σ уд min=11.2 т.е. жесткость материалов примерно одинакова. Поэтому целесообразно при выборе материала пользоватьсяобобщенным коэффициентом К об , который характеризуетспособность материала обеспечить высокую прочность принаименьшей деформации и массе.Для корпусов РЭС из всего многообразия сталей [53] в основномприменяются те, которые обладают высокой пластичностью,пригодны к изготовлению деталей штамповкой, холоднойвысадкой и хорошо свариваются. В основном это качественныеуглеродистые стали марок 08 кп, 10 кп, также 15, 20, где цифрыхарактеризуют содержание углерода в сотых долях процента.Большее содержание углерода снижает пластичность и непозволяет штамповать деталь.
Если аппаратура используется вагрессивных средах (морском тумане, кислотной, щелочной среде или при повышенной влажности), то необходимо корпусаизготовлять из легированных нержавеющих сталей. С учетомтребования хорошей свариваемости и штамповки в холодномсостоянии рекомендуется использовать хромо-никелевотитановые стали марки 12Х18Н9Т или их беститановыезаменители: 20Х13НГ9, 10Х14АГ15,10Х14Г14НЗ.Чаще всего корпуса радиоаппаратуры предпочитают изготовлятьиз алюминиевых сплавов. Малый удельный вес, высокаяпластичность и более высокая коррозионная стойкость посравнению со сталями сделали их более предпочтительными. Засчет легирующих добавок и термической обработки алюминиевыесплавы могут обладать повышенными прочностью и коррозионнойстойкостью. В зависимости от способа изготовления деталейодинаково широко используются для корпусов РЭС алюминиевыесплавы, деформируемые и литейные.
Из деформируемых сплавовдетали несущих элементов изготовляются резанием,механическойобработкой, методами пластической деформации.Различаютдеформируемыесплавы,упрочняемыеинеупрочняемые; неупрочняемые — сплавы алюминия с магнием(АМг), марганцем (АМц). Они имеют высокую пластичность,хорошую свариваемость, высокую коррозионную стойкость. Этисплавы наиболее удобны для получения деталей сваркой.
Длякорпусов РЭС, испытывающих повышенные механические нагрузки(инерционные воздействия, вибрации, удары), используютсядуралюмины, сплавы системы «алюминий - медь -магний» (А1 — Си-Mg). Они упрочняются при термической обработке и позволяютобеспечить хорошее сочетание прочности, пластичности,коррозионной стойкости. Для РЭС используются Д1, Д16, Д19. Припо347вишенных требованиях к пластичности и коррозионной стойкостицелесообразно элементы несущих конструкций изготовлять изАД31,АДЗЗ, АВ. Особенно удобны эти материалы для декоративнойотделки прибора, лицевых панелей, ручек.Для корпусов, работающих в условиях криогенныхтемператур,предпочтительно использование ковочных сплавовАК6, АК8 системыА1—Mg—Si.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
