Проектирование конструкции блока ЭС с использованием БНК

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

 

Основная цель работы состоит в закреплении знаний, полученных в теоретическом курсе, по компоновке блоков, выработке умений и навыков их использования для решения практических задач конструирования. Кроме того, приобретаются умение и навыки работы с автоматизированными средствами конструирования в диалоговом режиме с ЭВМ, являющейся обязательным инструментом успешного проектирования конструкции ЭС.

На выполнение лабораторной работы отводится 4 часа занятий.

 

ЗАДАЧА РАБОТЫ

 

Необходимо разработать компоновочное решение блока ЭС, исходя из индивидуальных для каждого студента условий. Работа сводится к тому, чтобы, используя известную методику, обосновать и выбрать типовое конструктивно-технологическое решение на основе БНК в соответствии с действующими в ряде отраслей нормативно-техническими документами. В результате должны быть определены все компоновочные параметры ЭС.

В качестве исходных используются данные предыдущей лабораторной работы по определению конструктивных параметров МЭУ, а также следующие данные:

- сложность электрической схемы, Nau;

- тип конструкции блока;

-  предварительный вариант схемы компоновки блока;

- типоразмеры ячеек.

Исходные данные:

Ширина выступа каркаса за ПП, delta=2мм

Объем соединителя блока, V=60000-80000 мм3

Масса соединителя блока, Gкс =40г

Эскиз конструкции представлен далее.

 

 

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОМПОНОВОЧНЫХ

ПАРАМЕТРОВ БЛОКОВ

 

   3.1.Этапы компоновки

 

Процесс определения конструктивных /компоновочных/ параметров аппаратуры состоит из следующих этапов:

- предварительный выбор типа и размеров корпуса блока, типа и размеров субблоков, типа и размеров печатных плат (ПП);

- уточнение компоновочных характеристик блока;

- проверка оптимальности компоновки блока

- уточнение, при необходимости, типоразмеров блока, субблоков и печатных плат.

Рассмотрим поэтапно процесс определения компоновочных характеристик аппарата.

 

3.2. Предварительный выбор схемы компоновки, типа и размеров блока. 

 

Решение задач первого этапа компоновки блока ЭС подробно описано в лабораторной работе №2. В данном случае необходимо воспользоваться результатами полученными ранее (рис. 10, 11)

 

3.3 Уточнение компоновочных параметров блока

 

3.3.1. Тип корпусов блоков аппаратуры выбирается в соответствии с нормативными документами, исходя из габаритных размеров пакета ячеек H’, B’, L’, которые не должны превышать габаритных размеров блока Н, В, L в мм.

 

3.3.2. Определяется ширина пакета ячеек с зоной коммутации ячеек в блоке для разъёмной конструкции

 

                         В’ = Вn + Bк

где Вк – размер зоны коммутации ячеек, мм.

 

             

 

Компоновка пакета ячеек блока разъёмной конструкции

 

 

 

 

    Н’

 

                                                    

   Bк            Bп              

                                               Lк Ня

                     B’               

                        

 

                                   Рис. 10

                    

 

     Компоновка пакета ячеек блока книжной конструкции

 

 

                                     Ня                L

                             В’’

 

                                   Рис. 11

 

3.3.3. Определяется длина пакета ячеек с зоной коммутации блока разъёмной конструкции

                          

где Lк – размер зоны коммутации блоков, мм.

   J - множество типов ячеек

 

3.3.4. Ширина пакета ячеек книжной конструкции определяется

 

           

 

3.3.5. При количестве ячеек больше трёх в книжной конструкции ширина определяется как

где gя – число субблоков в блоке.

Если ширина пакета превышает 120 мм, то её необходимо увеличить на В3 = 12 мм, а если - 240 мм, то увеличить на 2×В3, где В3 – ширина зоны расположения шарниров ячеек, в мм.

 

3.3.6. Проверяется возможность установки пакета ячеек в блоке выбранного типоразмера.

 

 

3.3.7. Определяется неиспользованная часть объёма блока разъёмной конструкции (число возможных к установке в блоке дополнительных ячеек).

 

                       Nяр = Nэ × Nб

 

где Nэ – количество этажей в блоке;

  NБ – количество блоков.

 

3.3.8. Определяется неиспользованная часть объёма блока книжной конструкции (число возможных к установке в блоке дополнительных ячеек).

 

                        Nяк = Nб

 

3.3.9. Определяется масса блока

 

где Gяj – масса ячейки j – го типа, кг; j Î J;

  Nяj – количество ячеек j – го типа в блоке, j Î J;

  GКБ – масса корпуса блока, кг;

  GКС – масса соединителя блока, кг;

  NС - количество соединителей в блоке.

3.3.10. Определяется объём заполнения блока

 

где Vкс – объём соединителя блока, м.

 

3.4. Проверка оптимальности компоновки блока

 

3.4.1. Оптимальность корпуса разъёмной конструкции проверяется путём сравнения ориентировочной длины корпуса L’ с выбранной. Оптимальность выбранного корпуса книжной конструкции проверяется сравнением ориентировочной расчётной ширины корпуса блока В’ с выбранной.

 

3.4.2. Если для блока разъёмной конструкции выполняется условие 0.7L< L’< L, то размеры корпуса блока были выбраны оптимальными и проверочный расчёт конструкции закончен.

Если выполняется условие L’>L или L’< 0.7L,то компоновку блока необходимо повторить, задаваясь следующей большей или меньшей конструкцией корпуса. Уточнения конструкции повторяются до тех пор, пока не будут выбраны оптимальные размеры корпуса.

 

3.4.3. Если для блока книжной конструкции выполняется условие 0.7В<В’<B, то размеры корпуса блока были выбраны оптимально и расчёт может быть закончен. В противном случае необходимо уточнение конструкции блока с выбором нового типоразмера корпуса, для чего необходимо повторно выполнить п.п. 3.2.1. … 3.4.3.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА ПО РАБОТЕ

 

Отчет представляет собой комплект конструкторской документации /КД/ на конструкцию блока, и состоит из:

1) пояснительной записки, включающей в себя:

-постановку задачи разработки;

-указание совокупности исходных данных на разработку;

-укрупнённую схему алгоритма работы с указанием действий анализа, синтеза и принятия решений;

-распечатки /протокол/ решения;

-выводы по работе;

2) комплекта графических материалов:

-эскизы оригинальных элементов конструкции блока;

-чертежи основных типовых элементов конструкции блока;

-эскиз конструкции блока.

 

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

 

Из каких этапов состоит процесс компоновки блоков ЭС

Какие факторы определяют ориентировочный объём блока

Какова процедура предварительного выбора типоразмеров корпуса блока, субблока, печатных плат

Чем определяется количество субблоков в блоке

Чем определяется ориентировочная длина корпуса блока разъёмной конструкции

Чем определяется ориентировочная ширина корпуса блока книжной конструкции

Каковы критерии оптимальности выбора типоразмера корпуса блока

Укажите действия анализа, синтеза и принятия решений в данной работе.

 

 

Лабораторная работа № 4.

 

Обеспечение защищенности ЭС от вибрационных воздействий  

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

 

Основная цель работы состоит в закреплении знаний, полученных в теоретическом курсе, по обеспечению защищенности блоков ЭС от механических воздействий в виде вибрации, выработке умений и навыков их использования для решения практических задач конструирования. Кроме того, приобретаются умение и навыки работы с автоматизированными средствами конструирования в диалоговом режиме с ЭВМ, являющейся обязательным инструментом успешного проектирования конструкции ЭС.

Программа позволяет рассчитать виброускорения и виброперемещение точек ПП и на основании полученных данных сделать выводы о защищенности конструкции. В случае неудачного решения необходимо выполнить повторный синтез конструкции.

На выполнение лабораторной работы отводится 4 часа занятий.

 

ЗАДАЧА РАБОТЫ

     Необходимо разработать конструкцию. блока ЭС защищенную от вибрационных воздействий, исходя из индивидуальных для каждого студента условий. Работа сводится к тому, чтобы, используя известную методику, обосновать и выбрать типовое конструктивно-технологическое решение в соответствии с действующими в ряде отраслей нормативно-техническими документами. В результате должны быть определены все параметры ЭС защищенного от данного вида воздействий.

В качестве исходных используются данные предыдущей лабораторной работы по определению конструктивных параметров ЭС, нормативные требования защищенности бортовой ЭС,

 а также следующие данные:

- диапазон частот вибраций, 5 - 2000 гц,

- ускорение вибрационного воздействия, a = 7g.