kurskoluk (722131), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Zmax < 0,00067,
Так как условия ударопрочности выполняются для ЭРЭ и печатной платы, считаем что велоодометр защищен от воздействий удара.
3.1.2.4 Расчет линейных перегрузок.
В ходе расчета определяются возникшие в ПП напряжения и необходимый запас прочности ПП при воздействии линейных ускорений или одновременном воздействии вибрации и линейных перегрузок.
Расчет прогиба ПП при линейных ускорениях в наихудшем случае:
где Az — коэффициент, зависящий от способа закрепления концов полоски ПП, Az=0,031;
a,b – соответственно длина и ширина ПП, м;
Е — модуль упругости ПП, Н/м2;
hnn — толщина ПП, м;
V — величина линейного ускорения, м/с2;
g — ускорение свободного падения, м/с2;
mэ — масса элементов на ПП, кг;
mn — масса ПП, кг;
l — либо длина a, либо ширина b ПП, м
Из полученных двух значений выбирается Zб = max {Zб1, Zб2}
Должно выполняться условие Zб
,
где — допустимый размер прогиба ПП на длине 1 м,
=0,03 м.
В результате расчета получены следующие значения:
Условие выполняется Zб<243
10-6 м
Расчет максимального напряжения в опасных точках ПП при линейном ускорении:
где Аσ — коэффициент, зависящий от способов закрепления сторон ПП, Аσ=16
l — либо длина а, либо ширина в ПП, м.
Из полученных двух значений выбирается σ=max{σ1, σ2}
σ1=2151 Па,
Выбираем σ = 4840 Па.
Определение запаса прочности ПП при линейном ускорении:
n=σn/σ,
где Gn — предельное допустимое напряжение, МПа
Для того чтобы гарантировать работоспособность, запас прочности должен быть более некоторой величины:
где n1=1,2 — 1,5 — коэффициент достоверности определения расчетных нагрузок и напряжений, n=1,4;
n2=1 — 1,5 — коэффициент ответственности детали, n=1,2;
n3=1,2 — 3,0 — коэффициент неоднородности свойств материала, n3=1,8.
n>3,024
Определение прогиба ПП при одновременном воздействии линейных ускорений и вибраций:
Z=Zб +Zв ,
где Zв – максимальная амплитуда колебаний ПП при вибрации, Zв=0,3 10-6м
Z=22 10-9+0,3
10-6=0,322
10-6м
Условие Z<0,003 a выполняется Z<0,322
10-6м
Расчет напряжения в материале:
Из двух полученных значений выбирается σ=max {σ1, σ2}
Из расчета определили: σ1=314844 Па,
σ2=708400 Па
Выбираем σ=708400 Па.
Задание предела выносливости материала платы для знакопеременных нагрузок:
σв=0,2σn — для стеклотекстолита
Определения запаса прочности:
n=σв/σ
Для того чтобы гарантировать работоспособность, запас прочности должен быть более некоторой величины:
n>3,024
Поскольку при расчетах выполняются все необходимые условия, то обеспечивается защищенность блока при воздействии линейных ускорений или одновременном воздействии вибраций и линейных перегрузок.
Приложение 1
Перечень элементов схемы и их характеристики.
Название элементов | Количество, шт. | Габариты мм | Конструктивные параметры | Допустимые условия эксплуатации | ||||||||||
Длина | Ширина | Высота | Масса, г | Мощность рассеивания, Вт | Интенсивность отказов 10-6 (1/ч) | Влажность 98%при t °C | Температура, °C | Вибрация | Ударная нагрузка g | Линейное ускорение g | ||||
min | max | Частота, Гц | Ускорение g | |||||||||||
Конденсаторы К53 | 4 | 7,5 | 3,2 | 4,5 | 1,2 | 0,2 | 0,04 | 40 | -40 | +125 | 1-600 | 18 | 40 | 150 |
Резисторы МЛТ | 5 | 6 | 2 | 1,2 | 0,15 | 0,125 | 0,01 | 40 | -60 | +125 | 10-2000 | 18 | 35 | 200 |
Микросхемы серии К176 | 13 | 19,5 | 7,5 | 10,5 | 1,5 | 0,3 | 1 | 35 | -30 | +100 | 5-600 | 18 | 40 | 150 |
Житкокристаллический экран | 1 | 21,3 | 9,5 | 1,2 | 2 | 0,2 | 1 | 35 | -5 | +70 | 5-600 | 8 | 45 | 25 |
Переключатель П2К | 1 | 20 | 8 | 10 | 2 | 0,05 | 0,005 | 35 | -50 | 80 | 1-600 | 20 | 50 | 200 |
Приложение 2
Схема электрическая принципиальная
17
243>0>0>