Конструкторское проектирование .

Проектирование несущей конструкции и компоновка изделия.

Одной из острейших проблем конструирования был и остается корпус. От его характеристик зависит внешний вид и многие пользовательские свойства конструкции. При этом должное внимание всем вопросам механической защиты, внешнего вида и удобства эксплуатации обычно уделяется только на заключительных этапах работы. Редко встречаются случаи проектирования схемы под конкретную модель корпуса.

Пластиковые корпуса.

Основным материалом для изготовления корпусов РЭА сегодня стала пластмасса. Несколько реже встречается различные сплавы алюминия и листовой металл, и совсем маловероятно наткнуться на фабричный корпус из дерева или других материалов. Зато вариантов конструкции пластиковых корпусов, можно встретить бесчисленное количество.

Классическим вариантом корпуса стала прямоугольная коробка (box) с крышкой. Множество вариантов исполнения таких боксов и выпускаемых типоразмеров позволяют подобрать «дом» практически для любой конструкции. Производители предлагают изделия с разной степенью защищенности, что позволяет найти полностью герметичный корпус, либо наоборот, корпус с готовыми вентиляционными отверстиями. Крышка корпуса может быть как съемной, на винтах, так и откидной. В зависимости от модели верхняя часть выполняется непрозрачной, может иметь смотровое окно или изготавливается полностью из прозрачного пластика.

Алюминиевые корпуса

Второй по распространенности материал, часто обладающий даже более высокими характеристиками чем пластик – алюминий. Изделия из него отличаются высокой прочностью, менее подвержены воздействиям агрессивных жидкостей и высоких температур. Также такой корпус может сам по себе служить теплоотводом, для чего на нем в процессе изготовления иногда выполняются ребра охлаждения. Главный недостаток алюминиевых моделей – высокая стоимость. Среди таких корпусов встречается два направления. Первое – классические прямоугольные варианты, в целом повторяющие, а иногда полностью совпадающие с пластиковыми аналогами. Зачастую основной алюминиевый корпус комплектуется прозрачной пластиковой крышкой и другими неметаллическими деталями.

Для проведения наиболее глубокого анализа необходимо учесть следующие требования к устройству:

- корпус – из пластмассы ГОСТ 7850-86;

- питание – от сети 220 В;

- номинальная частота, Гц – 50 ± 5%;

Устройство должно иметь небольшие размеры.

Данный в задании акустический светорегулятор позволял дистанционно, хлопая в ладоши, включать и выключать торшер или другой светильник с лампами накаливания.

Этот прибор необходимо применять в хорошо звук изолированном помещении, т.к. прибор может ложно сработать от других резких звуков (взрывов пиротехники, автомобильных гудков или выхлопов).

Рассмотрим формообразование корпуса светорегулятора.

 

Из всех вариантов оптимальным является проектный образ на рис. 1. Недостатком форм на рис. 2 и 3 является:

1) не технологичность изготовления;

2) увеличение габаритных размеров;

3) неудобство расположения органов управления;

4) неудобство крепления;

Преимущество варианта на рис. 5 состоит в том, что:

1. Легкая технология сборки при серийном производстве.

2. Корпуса изготовлены из пластмассы, что ведет к снижению себестоимости изделия.

3. Обеспечивает электробезопасность пользователю.

 

Компоновка изделия.

На выбор компоновочного решения РЭА оказывают влияние рядфакторов, которые могут быть объединены в условные группы, связи между которыми образуют так называемый « треугольниквзаимосвязей ». Эти связи могут проявляться непосредственно или косвенно.

Первая связь – это прямая информационная связь от индикаторных или звуковых устройств к рецепторному аппарату человека-оператора. Эта связь присутствует как на этапах изготовления и регулировки аппаратуры, так и на этапе эксплуатации.

Вторая (обратная) связь позволяет оператору на тех же этапах воздействовать на аппаратуру с целью обеспечения ее нормальной работы при наличии тех или иных возмущающих факторов.

Рис.7

Треугольник взаимосвязей

 

Третья связь выдает оператору данные о существующей обстановке (крен самолета, повышение температуры в автофургоне РЛС и т.п.), воздействуя на его психологическое состояние. В случае отклонений от норм нормального жизнеобеспечения или полета самолета оператор может непосредственно воспользоваться четвертой связью (включить вентилятор) либо использовать связи 2, 5 (устранить крен самолета с помощью РЭА).

Пятая связь может быть как непосредственной (управление полетом через РЭА), так и косвенной (требование облегченного доступа к РЭА и т.п.). Более сильной связью является шестая, которая накладывает часто весьма жесткие эксплуатационные и габаритно-весовые требования к РЭА.

К первой группе факторов («собственно РЭА»), которые нужно учесть при компоновке, относятся:

1. Принципиально – функциональные связи.

2. Энергетическо – весовые и энергетичеко – объемные требования.

3. Требование электромагнитной совместимости и минимальных паразитных связей.

4. Требование обеспечения нормального теплового режима РЭА.

Эта группа факторов предопределяет так называемую «внутреннюю» компоновку РЭА.

Ко второй группе факторов («оператор»), учитываемых при компоновке для обеспечения требований эргономики (согласование параметров оператора с РЭА и объектом), относятся:

1. Количество и качество воспринимаемой информации.

2. Размеры, форма и расположение индикаторных приборов, органов управления и контроля.

3. Форма и цветовая гамма индикаторного пульта.

4. Психофизиологические и антропометрические особенности и параметры оператора.

Эта группа факторов определяет так называемую «внешнюю» компоновку радиоаппаратуры.

К третьей группе факторов («объект») относятся факторы, обусловленные воздействием внешней среды и особенностями условий эксплуатации, а также комплексом ТТТ на объект. Можно отметить главные из них, а именно:

1. Требование функционально – конструктивного расчленения на блоки к их форме, объему, весу, положению центра тяжести.

2. Требования защиты от температуры внешней среды, влаги, механических воздействий, пыли, фонового излучения, биологической среды, пониженного давления и т.п.

3. Требование создания определенного варианта компоновки комплекса РЭА на объекте, т.е. обеспечение заданного размещения конкретных блоков в заданных местах и объемах.

Эта группа факторов влияет как на разработку «внутренней», так и «внешней» компоновки РЭА.

Таким образом, компоновка РЭА рассмотрена с учетом системных факторов, определяющих построение электронных средств.

В данном курсовом проекте разрезание печатной платы не требуется из–за не больших размеров платы. Из печатной платы были выведены крупногабаритный трансформатор и тепловыделяющий симистор.

Элементы ФЗЧ Таблица 1.

№ п/п	Наименование элемента	Sустi, см2	Ni	Ni, Sустi, см2	Примечание
	Резистор	0,5
	Конденсатор	0,4		4,4
	Диод	0,6		5,4
	Транзистор	1,2		4,8
	Оптрон	0,89		0,89
	Микросхема	2,5
	Всего			36,49

 

 

Площадь печатной платы определяется по формуле:

Где: Ks- коэффициент заполнения по площади печатной платы (Ks =0,5 0,9)

Sпп = = 72,98 см²

Далее выбираем габариты печатной платы ФЗЧ по формуле:

Sпп = 9 * 8,

где a,b – размеры ПП.

72,98 ≈ 72.

В данном случаи у нас одна печатная плата,которую размещаем на основании прибора. С каждой стороны печатной платы оставлено расстояние равное 1 см. Рядом с печатной платой находятся симистор и трансформатор. Трансформатор выведен за пределы печатной платы из-за большого размера.

 

Рис.8 Компоновочный эскиз светорегулятора.

Из рис.6 видно что L1=17см, L2=11см, L3=6см. Коэффициент заполнения по объему Kv определяется по формуле:

где: Vустi – установочный объем i-го компоновочного элемента, N- чисто компоновочных элементов, Vобщ- общий объем изделия, определяемый габаритами L1,L2,L3.