Состав конструкторской документации

АБВГ.ХХХХХХ.011ПЗ

	Разработал: студент группы
	Проверил: Воробьев С.В.

                                                    

Санкт – Петербург. 2007

Содержание

Задание на курсовой проект	3
Введение	4
1. Анализ прочности и жесткости несущей	5
конструкции при растяжении (сжатии)
2. Анализ статической прочности и жесткости	6
печатного узла печатного узла при изгибе
3. Определение частота собственных колебаний	7
печатного узла
4. Анализ динамической прочности и жесткости	8
печатного узла при воздействии вибрации
5. Анализ динамической прочности и жесткости	9
печатного узла при воздействии ударов
Заключение	11
Список литературы	12

 

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Группа:

Студент

Руководитель: Воробьев С.В;

 

Тема проекта:                                         МОДУЛЬ РЭА

 

1. Исходные данные к проекту:

 

 

1.1 Габаритные размеры в 30x200x180 мм;

1.2 Модуль предназначен для установки в более сложные модули.

1.3 В модуле должны быть размещены:

- печатные платы с микросхемами 155-й серии в стандартных корпусах 2102 по 

ГОСТ 17467- 79 с массой 2 г. Способ установки плат: неподвижный, крепежными деталями к корпусу;

-на задней панели - соединители электрических цепей (вилка ГРПМ2 – 46);

-на передней панели:

-элементы жесткой фиксации модуля (невыпадающие винты или фиксаторы);

-ручки для извлечения модуля из блока;

-элементы маркировки, контроля, индикации и управления два контрольных гнездо ГК-3, переключатель ПГ2 (1-секц) с ручкой, микротумблер МТ1.

1.4 Материал плат. Стеклотекстолит СФ-2-50-1,5 ГОСТ 10316-78  с параметрами: плотность - 2000 кг/м³, модуль нормальной упругости - 30 ГПа, предел точности - 80 МПа, коэффициент механических потерь – 0,05.

1.5 Параметры механических воздействий:

Вибрация: диапазон частот:                           1..100 Гц;

                  амплитуда ускорения:                  30 м/с²;

Удар:         пиковое ускорение:                     150 м/с²;

                  длительность ударного импульса: 2..15 мс;

                  форма ударного импульса:         Синусоидальный.

 

Содержание пояснительной записки:

ВВЕДЕНИЕ, содержащее описание конструкции модуля с указанием наименее прочных элементов НК и вида их деформации.

2.1Анализ прочности и  жесткости НК при растяжении (сжатии).

2.2Анализ статистической прочности и жесткости печатного узла при изгибе.

2.3Определение частоты собственных колебаний печатного узла.

2.4Анализ динамической прочности и жесткости печатного узла при воздействии вибраций.

2.5Анализ динамической прочности и жесткости печатного узла при воздействии ударов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ, в котором должны быть предложены методы повышения прочности и жесткости элементов модуля.

ЛИТЕРАТУРА, использование при разработке и анализе модуля.

 

Состав конструкторской документации

3.1Спецификация модуля.

3.2Сборочный чертеж модуля.

3.3Чертежи 2-ух основных деталей модуля.

 

 

Дата выдачи задания

Дата защиты проекта

 

 

Студент _____________________                                        Руководитель _____________________

 

Введение.

Модуль РЭА состоит из: двух печатных плат с элементами, передней панели с установленными на ней невыпадающими винтами, ручки, составного каркаса, вилки, направляющих ловителей, задней панели. Для соединения составных частей используются резьбовые соединения. Печатная плата крепится неподвижно крепежными деталями к направляющей. На передней панели установлены: 2 контрольных гнезда ГК-3,переключатель ПГ2 (3-секц.) с ручкой, кнопка КМ1.

Основную механическую нагрузку в модуле несут детали каркаса. В качестве исследуемых объектов несущей конструкции на прочность и жесткость выбираются: направляющая и печатная плата.

 

 

Анализ статистической прочности и жесткости печатного

Узла при изгибе.

Проверка печатного узла при изгибе (на прочность):

В рабочем положении модуль располагается вертикально. При ремонте и транспортировке модуль может находиться в горизонтальном положении, при этом плата имеет наименьшую жесткость, т.к. прогибается под собственным весом, и весом микросхем. Расчетная схема построена для этого случая. Рассматривается вариант с распределенной нагрузкой.

Масса одной микросхемы-2г.; t_x=17,5мм; t_y=27,5мм; Δy₁=Δy₂=5мм;Δx₁=Δx₂=5мм.

Материал печатных плат-стеклотекстолит СФ-2-1,5-50 ГОСТ 10316-79 ρ=2000 .

Предел прочности-σ_BP=80МПа К₃=2МПа.

Количество микросхем на плате: N_x=3 (по горизонтали); N_y=5 (по вертикали); N=N_xN_y=15; m_сх=2г*15=30г.

M=m_сх+m_платы=ρhbl+m_сх =0.021 кг

q= =1,3 .

Из эпюра изгибающих моментов видно, что _max=

Т.к. K₃=2, = =40МПа

Максимальное нормальное напряжение:

_max= =

=0.3 МПа

Условие прочности:   выполняется.

 

Проверка жесткости печатного узла при изгибе:

Дано:

Модуль нормальной упругости стеклотекстолита E=30ГПа; =0,01l

Определить: Проверить условие прочности.

Решение:

Из симметрии конструкции следует, что опорные реакции A_v=B_v=0,5ql, изгибающий момент в произвольном сечении: M_y=0,5qf_x-0,5qx², то выражение для прогиба: W(x)= (x⁴-2lx³+l³x).

Максимальный прогиб имеет место при  и составляет ,

J_y- осевой момент инерции.

J_y =bh³/12=11,66*10^-12 м⁴

ω_max=(5/384)/(q/EJ_y)=0.048мм

=0.01*157*10^-3=1.57мм

Условие жесткости: < ;0,048мм<1,57мм   Условие прочности выполняется.

 

При воздействии вибраций.

 

Проверка динамической прочности при воздействии вибраций в горизонтальном положении:

Дано:

l=0,157м; b=0.0175м; h=0.002м; m=21 10^-3кг; ż=30м/c²; γ _{текстолита}=0,05; E=30ГПа; σ_Вр=80МПа; К₃=2; f₀=42,7Гц.

Определить: Проверить прочность печатного узла в горизонтальном положении.

Коэффициент передачи μ _B для системы с распределенными параметрами, при частоте собственных колебаний, равной частоте воздействия вибраций (η= =1):

μ _Bmax= ,где К_max-коэффициент формы колебаний=1,→ μ _Bmax=40.

Суммарное распределение нагрузки:q_Σ=q_cm+q_q,где q_cm-статически распределенная нагрузка, равная 1.3 , q_q-динамически распределенная нагрузка, равная q_q

q_Σ= M*ż *μ _Bmax /l=160 .

= -полный изгибающий момент от суммарно распределенной нагрузки. Полное напряжение: = /W_y =(q_Σ*l²*6)\(8*b*h²)=42,2МПа.

Предел выносливости: σ_-1≈ → = = =20МПа.

Условие прочности: < ; 42,2МПа>20 МПа→ Условие прочности не выполняется.

 

Проверка динамической жесткости печатного узла при воздействии вибраций в горизонтальном положении.

Полный прогиб середины пластины (платы):

W_Σmax= W_g.max+W_ст.max,где W_g.m.-динамическое перемещение середины платы; W_ст.m.-статический прогиб середины платы под весом микросхем и собственным весом.

W_ст.m.=0,026мм.

W_g.m= W_b.max*z _м, μ _Bmax-коэффициент передачи μ _Bm.=20 z _м-перемещение блока на резонансной частоте f₀:

z _м= =

W_Σmax= μ _Bmax* + W_ст.max=0.002

Допустимое перемещение: =1% от b=0,01b=0,65мм.

Условие прочности: W_Σmax< ; 0.002мм<0.65мм→ Условие динамической жесткости выполняется.

Заключение

В результате расчетов, выполненных в курсовой работе, выяснилось, что разработанный модуль не соответствует всем требованиям к условиям жесткости и прочности. Оказалось, что разработанный модуль неустойчив к воздействию вибрации и ударов; условия прочности и жесткости печатного узла при заданных условиях не выполняются.

 

Методы повышения динамической прочности:

 

1. Методом повышения виброудароустойчивости и жесткости НК электронных модулей является использование рациональных поперечных сечений элементов и узлов НК;

 

2. Жесткость платы можно повысить путем установки ребра жесткости, которое должно проходить через центр платы и располагаться параллельно короткой стороне. Однако использование этого прямого конструктивного способа повышения жесткости уменьшает полезную площадь платы и усложняет конструкцию модуля

 

3. Наиболее эффективным способом снижения коэффициента динамичности является нанесение на плату виброзащитного покрытия с большим значением коэффициента механических потерь; что резко снижает м в зоне резонанса. Однако использование этого покрытия ухудшает теплоотвод и делает плату неремонтопригодной.

 

Применение того или иного метода зависит от условий эксплуатации и ремонта, стоимости, требований надежности и выбирается индивидуального для каждого типа изделия.

 

Список литературы.

1. Несущие конструкции РЭА: Методические указания к курсовому проект по дисциплине «Прикладная механика»/ Сост.: Ю.Н. Исаев, Г.Ф. Морозов, М.Д. Стрельцова; ГЭТУ – СПб, 1993.

2. Исаев Ю.Н., Морозов Г.Ф. «Взаимозаменяемость деталей несущих конструкций РЭА: Учеб. Пособие/СПбГЭТУ (ЛЭТИ).СПб.,1998

3. Конспект лекций по курсу «Прикладная механика».

4. Несущие конструкции РЭА./Под редакцией П.И. Овсищера. –М.: Радио и Связь 1988

 

АБВГ.ХХХХХХ.011ПЗ

	Разработал: студент группы
	Проверил: Воробьев С.В.

                                                    

Санкт – Петербург. 2007

Содержание

Задание на курсовой проект	3
Введение	4
1. Анализ прочности и жесткости несущей	5
конструкции при растяжении (сжатии)
2. Анализ статической прочности и жесткости	6
печатного узла печатного узла при изгибе
3. Определение частота собственных колебаний	7
печатного узла
4. Анализ динамической прочности и жесткости	8
печатного узла при воздействии вибрации
5. Анализ динамической прочности и жесткости	9
печатного узла при воздействии ударов
Заключение	11
Список литературы	12

 

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Группа:

Студент

Руководитель: Воробьев С.В;

 

Тема проекта:                                         МОДУЛЬ РЭА

 

1. Исходные данные к проекту:

 

 

1.1 Габаритные размеры в 30x200x180 мм;

1.2 Модуль предназначен для установки в более сложные модули.

1.3 В модуле должны быть размещены:

- печатные платы с микросхемами 155-й серии в стандартных корпусах 2102 по 

ГОСТ 17467- 79 с массой 2 г. Способ установки плат: неподвижный, крепежными деталями к корпусу;

-на задней панели - соединители электрических цепей (вилка ГРПМ2 – 46);

-на передней панели:

-элементы жесткой фиксации модуля (невыпадающие винты или фиксаторы);

-ручки для извлечения модуля из блока;

-элементы маркировки, контроля, индикации и управления два контрольных гнездо ГК-3, переключатель ПГ2 (1-секц) с ручкой, микротумблер МТ1.

1.4 Материал плат. Стеклотекстолит СФ-2-50-1,5 ГОСТ 10316-78  с параметрами: плотность - 2000 кг/м³, модуль нормальной упругости - 30 ГПа, предел точности - 80 МПа, коэффициент механических потерь – 0,05.

1.5 Параметры механических воздействий:

Вибрация: диапазон частот:                           1..100 Гц;

                  амплитуда ускорения:                  30 м/с²;

Удар:         пиковое ускорение:                     150 м/с²;

                  длительность ударного импульса: 2..15 мс;

                  форма ударного импульса:         Синусоидальный.

 

Содержание пояснительной записки:

ВВЕДЕНИЕ, содержащее описание конструкции модуля с указанием наименее прочных элементов НК и вида их деформации.

2.1Анализ прочности и  жесткости НК при растяжении (сжатии).

2.2Анализ статистической прочности и жесткости печатного узла при изгибе.

2.3Определение частоты собственных колебаний печатного узла.

2.4Анализ динамической прочности и жесткости печатного узла при воздействии вибраций.

2.5Анализ динамической прочности и жесткости печатного узла при воздействии ударов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ, в котором должны быть предложены методы повышения прочности и жесткости элементов модуля.

ЛИТЕРАТУРА, использование при разработке и анализе модуля.

 

Состав конструкторской документации

3.1Спецификация модуля.

3.2Сборочный чертеж модуля.

3.3Чертежи 2-ух основных деталей модуля.

 

 

Дата выдачи задания

Дата защиты проекта

 

 

Студент _____________________                                        Руководитель _____________________

 

Введение.

Модуль РЭА состоит из: двух печатных плат с элементами, передней панели с установленными на ней невыпадающими винтами, ручки, составного каркаса, вилки, направляющих ловителей, задней панели. Для соединения составных частей используются резьбовые соединения. Печатная плата крепится неподвижно крепежными деталями к направляющей. На передней панели установлены: 2 контрольных гнезда ГК-3,переключатель ПГ2 (3-секц.) с ручкой, кнопка КМ1.

Основную механическую нагрузку в модуле несут детали каркаса. В качестве исследуемых объектов несущей конструкции на прочность и жесткость выбираются: направляющая и печатная плата.