Dom » Marketing » Metode za određivanje pouzdanosti rea i p Metode za poboljšanje pouzdanosti rea

Metode za određivanje pouzdanosti rea i p Metode za poboljšanje pouzdanosti rea

442kb.20.12.2006 23:51 236kb.28.12.2006 17:04 284kb.20.12.2006 23:45 252kb.20.12.2006 23:41 194kb.20.12.2006 23:39 213kb.20.12.2006 23:36 190kb.15.05.2010 14:48 6kb.15.05.2010 17:45 5kb.15.05.2010 13:26 6kb.15.05.2010 16:24 8kb.15.05.2010 16:28 6kb.15.05.2010 16:31 6kb.15.05.2010 16:34 6kb.15.05.2010 16:38 7kb.15.05.2010 16:44 6kb.15.05.2010 16:48 5kb.15.05.2010 16:55 6kb.15.05.2010 17:00 6kb.15.05.2010 17:03 6kb.15.05.2010 17:07 6kb.15.05.2010 17:10 6kb.15.05.2010 17:14 6kb.15.05.2010 17:17 6kb.15.05.2010 17:20 6kb.15.05.2010 17:26 6kb.23.05.2010 21:03 12kb.15.05.2010 16:20 6kb.15.05.2010 13:42 5kb.15.05.2010 13:26 5kb.14.05.2010 23:50 39kb.15.05.2010 00:38 4kb.14.05.2010 23:45

lec06.doc

PROJEKTIRANJE RADIOELEKTRONSKIH GEOFIZIČKIH INSTRUMENTA

Razvoj i izrada geofizičkih instrumenata. Zaštita opreme od mehaničkih uticaja

Tema 6: HARDVERSKA ZAŠTITA

OD MEHANIČKOG UDARA I SMETNJA

Svi smo pametni kada je u pitanju davanje savjeta, ali kada je u pitanju izbjegavanje grešaka, nismo ništa više od djece.

Menander. Grčki pesnik i komičar. 4. vek BC.

Jer savjeti su bazirani na generalizacijama, a promašaj je uvijek konkretan.

Valery Samoilin. Uralski geofizičar i radio inžinjer. 20ti vijek

Ispod snagu Pod dizajnom se podrazumijeva sposobnost opreme da obavlja funkcije i sačuva parametre nakon primjene mehaničkih utjecaja. Održivost dizajn - sposobnost REA da održi funkcije i parametre u procesu mehaničkih uticaja.

Odgovor, odnosno reakcija konstrukcije na mehaničke utjecaje, je transformacija i transformacija energije mehaničke pobude. To uključuje mehanička naprezanja u elementima konstrukcije, pomake konstrukcijskih elemenata i njihove sudare, deformacije i razaranja konstruktivnih elemenata, promjene svojstava i parametara konstrukcije.

Mehanički efekti mogu dovesti do međusobnog pomicanja dijelova i sklopova, deformacije spojnih elemenata, nosivih i drugih konstrukcijskih elemenata i njihovog sudara. Kod manjih mehaničkih utjecaja dolazi do elastičnih deformacija u elementima konstrukcije koje ne utječu na performanse opreme. Povećanje opterećenja dovodi do pojave trajnih deformacija i, pod određenim uvjetima, do uništenja konstrukcije. Do uništenja može doći i pri opterećenjima koja su znatno niža od krajnjih vrijednosti statičke čvrstoće materijala, ako je konstrukcija izložena naizmjeničnim opterećenjima.

Kvarovi opreme su nadoknadivo nakon uklanjanja ili slabljenja mehaničkog utjecaja (promjena parametara komponenti, pojava električne buke) i nepopravljivo(prekidi i kratki spojevi električnih priključaka, ljuštenje provodnika štampanih ploča, kršenje pričvrsnih elemenata i uništavanje nosećih konstrukcija).

Na transportiranu elektronsku opremu tokom svog rada utiču vibracije, udarna opterećenja i linearna ubrzanja. ^ Harmonične vibracije karakteriziraju frekvencija, amplituda, ubrzanje. Udarna opterećenja karakteriziraju se brojem pojedinačnih udaraca ili njihovim serijama (obično se navodi maksimalni broj udaraca), trajanjem udarnog impulsa i njegovim oblikom, trenutnom brzinom pri udaru i kretanjem sudarajućih tijela. Linearna ubrzanja karakterizira ubrzanje, trajanje, znak utjecaja ubrzanja.

Preopterećenja uzrokovana vibracijama, udarima i ubrzanjima ocjenjuju se odgovarajućim koeficijentima. Kako bi se smanjio utjecaj vibracija i udaraca, oprema se montira na amortizere ili se koriste prigušni materijali.

Učinak linearnih ubrzanja je ekvivalentan povećanju mase opreme i, uz značajno trajanje izlaganja, zahtijeva povećanje čvrstoće konstrukcije. Amortizeri praktički ne štite od linearnih preopterećenja.

Kao što pokazuje iskustvo rada sa transportovanom elektronskom opremom, vibracije imaju najveći destruktivni efekat na konstrukciju. U pravilu, dizajn uređaja, koji je izdržao utjecaj vibracijskih opterećenja u određenom frekvencijskom rasponu, izdržava udarna opterećenja i linearna ubrzanja s velikim vrijednostima odgovarajućih parametara.

Koncept otpornosti na vibracije i jačine vibracija. Što se tiče dizajna REA, razlikuju se dva koncepta: stabilnost vibracija i jačina vibracija.

^ Otpornost na vibracije - svojstvo objekta sa datom vibracijom da obavlja određene funkcije i održava vrijednosti svojih parametara unutar normalnog raspona. Snaga vibracija- snagu pri datoj vibraciji i nakon njenog prestanka.

Uticaj transportnog tresanja sastoji se od udaraca i vibracija. Uvođenje amortizera između elektronske opreme i objekta kao medija koji smanjuje amplitudu prenesenih vibracija i udaraca smanjuje mehaničke sile koje djeluju na elektroničku opremu, ali ih ne uništava u potpunosti. U nekim slučajevima, rezonantni sistem formiran uvođenjem amortizera dovodi do pojave niskofrekventne mehaničke rezonancije, što dovodi do povećanja amplitude CEA oscilacija.

Koncept krutosti i mehaničke čvrstoće konstrukcije. Prilikom izrade REA dizajna potrebno je osigurati potrebnu krutost i mehaničku čvrstoću njegovih elemenata.

^ Strukturna krutost je omjer djelujuće sile i deformacije konstrukcije uzrokovane ovom silom. Ispod čvrstoća konstrukcije razumjeti opterećenje koje konstrukcija može izdržati bez trajne deformacije ili loma. Povećanje čvrstoće REA dizajna povezano je sa jačanjem njegove konstruktivne osnove, upotrebom elemenata za ukrućenje, zaključavanjem vijčanih spojeva itd. Od posebnog značaja je povećanje čvrstoće nosećih konstrukcija i njihovih komponenti metodama izlivanja i omotača. Punjenje pjenom omogućava vam da sklop učinite monolitnim s blagim povećanjem mase.

Dizajn kao oscilatorni sistem. U svim slučajevima ne bi trebalo dozvoliti formiranje mehaničkog oscilatornog sistema. Ovo se odnosi na pričvršćivanje montažnih žica, mikro krugova, ekrana i drugih dijelova uključenih u elektroničku opremu.

Glavni parametri svakog dizajna u smislu odgovora na mehaničke udare su masa, krutost i mehanička otpornost (prigušenje). Prilikom analize uticaja vibracija na konstrukciju modula, potonji su predstavljeni kao sistem sa pauširanim parametrima, u kojima su masa proizvoda m, element krutosti u obliku opruge i element mehaničkog otpora u specificirani su oblik amortizera, karakterizirani parametrima k i r, respektivno.

Ako je potrebno izgraditi složenije modele, na primjer, ploču s ugrađenim modulima, možete koristiti model prikazan na sl. 6.1.1, i sa dovoljno velikim brojem ćelija, dobiti model sistema sa distribuiranim parametrima.

Rice. 6.1.1.
Najvažniji pokazatelj mehaničkog sistema je broj stepeni slobode koji određuju položaj sistema u prostoru u bilo kom trenutku. Razmatrani broj stupnjeva slobode dizajna ovisi o stepenu njegove pojednostavljenosti, odnosno model mora u određenoj mjeri odražavati stvarni dizajn i biti dovoljno jednostavan za istraživanje.

U sistemu sa jednim stepenom slobode, spoljnoj sili F(t) u svakom trenutku vremena će se suprotstaviti inercijalne sile mase Fm, krutosti Fk i prigušenja Fr:

F(t) = F m + F r + F k . (6.1.1)

F m = m d 2 /dt 2 , F r = r d/dt, F k = k .

Gdje je  pomak sistema iz ravnotežnog položaja pod utjecajem sile F(t).

Linearna diferencijalna jednadžba koja opisuje stanje sistema u bilo kojem trenutku:

M d 2 /dt 2 + r d/dt + k F(t). (6.1.2)

Jednačina prirodnih oscilacija sistema se može dobiti izjednačavanjem F(t) sa nulom, a dobijamo (zanemarujući početnu fazu):

  exp(-t) sin  o t

Gdje je  o - početna amplituda oscilacije;  \u003d g / (2m) - koeficijent prigušenja; o =
= 2f o - frekvencija sopstvenih oscilacija sistema sa prigušenjem.

U realnim mehaničkim sistemima u svakom ciklusu oscilacija dolazi do gubitaka energije – prigušenja oscilacija.

Rješenje diferencijalne jednadžbe prisilnih oscilacija sistema (pri F(t) = F m sin t) ima oblik:

  exp(-r o t) sin  o t + A do sin t.

Prvi član opisuje prirodne oscilacije sistema sa frekvencijom, drugi opisuje prisilne oscilacije, gdje su   i A v amplitude prirodnih i prisilnih oscilacija, respektivno. Kada je frekvencija sopstvenih oscilacija sistema bliska frekvenciji prinudnih, u oscilatornom sistemu dolazi do pojave mehaničke rezonancije koja može dovesti do oštećenja konstrukcije.

Amortizacija dizajni CEA . Jedna od učinkovitih metoda povećanja stabilnosti konstrukcije, kako pokretne tako i stacionarne, na djelovanje vibracija, kao i na udarna i linearna opterećenja, je upotreba amortizera. Djelovanje amortizera zasniva se na prigušenju rezonantnih frekvencija, odnosno apsorpciji dijela vibracione energije. Oprema postavljena na amortizere, u opštem slučaju, može se predstaviti kao mehanički oscilatorni sistem sa šest stupnjeva slobode: skup spregnutih oscilacija koje se sastoje od linearnih pomaka i rotacijskih oscilacija duž svake od tri koordinatne ose.

Efikasnost prigušenja karakteriše dinamički ili transmisioni koeficijent, čija numerička vrijednost zavisi od omjera frekvencije aktivnih vibracija f i frekvencije sistema koji apsorbira udare f o .

Prilikom izrade šeme prigušenja potrebno je nastojati da sistem ima minimalan broj sopstvenih frekvencija i da one budu 2-3 puta niže od najniže frekvencije sile ometanja.

Za amortizovanu opremu, prirodnu frekvenciju treba smanjiti što je više moguće, a za neamortizovanu opremu, naprotiv, povećati, približavajući je gornjoj granici ometajućih uticaja ili je prekoračujući.

Raspored amortizera. Dizajn REA sistema prigušenja obično počinje odabirom vrste amortizera i njihovog rasporeda. Izbor amortizera vrši se na osnovu dozvoljenog opterećenja i graničnih vrijednosti parametara koji karakteriziraju radne uvjete. Ovi parametri uključuju: temperaturu okoline, vlažnost, mehanički stres, prisustvo uljne pare u atmosferi, dizel gorivo itd.

Rice. 6.1.2.
Izbor rasporeda amortizera ovisi uglavnom o lokaciji opreme na nosaču i uvjetima dinamičkog djelovanja. Na sl. 6.1.2 prikazuje glavne rasporede amortizera. Opcija " ali " se dosta često koristi za prigušivanje relativno malih blokova. Ovakav raspored amortizera je pogodan sa stanovišta ukupnog rasporeda blokova na objektu. Međutim, ovakvim rasporedom amortizera je suštinski nemoguće dobiti centar gravitacije (CG) da se poklopi sa centrom mase (CM) i ne dobije racionalan sistem. Isto se može reći i za opciju smještaja " b ". Mogućnost smještaja" in " vam omogućava da dobijete racionalan sistem, međutim, takav raspored amortizera nije uvijek zgodan kada se postavlja na objekt. Vrsta postavljanja " G " i " d "je neka vrsta varijante" in " i koristi se ako je prednja ploča jedinice postavljena u blizini amortizera koji se nalazi ispod. Postavljanje amortizera " e "koristi se u opremi za montažu u rack, kada je visina REA mnogo veća od dubine i širine stalka. Da bi se ublažile oscilacije stalka oko x i y osi, dva dodatna amortizera su postavljena na vrhu stalka.

Čvrstoća konstrukcijskih elemenata. Mehanička čvrstoća konstrukcijskih elemenata provjerava se metodama otpornosti materijala i teorijom elastičnosti za najjednostavnije konstrukcije s raspoređenim i mješovitim opterećenjem. U većini praktičnih slučajeva, dizajn CEA dijelova ima složeniju konfiguraciju, što otežava određivanje napona u njima. U proračunima se složeni dio zamjenjuje njegovim pojednostavljenim modelom: greda, ploča, okvir.

Grede uključuju tijela prizmatičnog oblika, čije dužine znatno premašuju sve ostale geometrijske dimenzije konstrukcije. Krajevi greda su stegnuti (zavarivanjem, lemljenjem), zglobno poduprti (ugrađuju se u vodilice) ili zglobno fiksirani (jednostruki vijčani spoj). Ploče su pravokutna tijela čija je debljina mala u odnosu na dimenzije osnove. Takve strukture uključuju štampane ploče, zidove kućišta instrumenata, police, panele i druge slične strukture. Čvrsto pričvršćivanje ruba ploča vrši se lemljenjem, zavarivanjem, stezanjem, vijčanim spojem; pričvršćivanje šarkama - ugradnjom ploča u vodilice, ženski konektor. Strukture okvira modeliraju komponente sa više izlaza: mikro kola, releje, itd.

Prilikom projektovanja konstrukcije izvršite:

Verifikacioni proračuni, kada su poznati oblik i dimenzije dela (otkrivene tokom projektovanja);

Projektni proračuni, kada su dimenzije opasnih presjeka nepoznate i određene su na osnovu odabranih dozvoljenih napona;

Proračuni dopuštenih opterećenja za poznate opasne presjeke i dopuštena naprezanja.

Prilikom izvođenja verifikacijskih proračuna za elastične vibracije, uzimajući u obzir smjer utjecaja vibracija, odabiru se dijelovi i sklopovi s najvećim deformacijama, odabiru se proračunski modeli, izračunavaju se prirodne frekvencije, određuju opterećenja i dobivene vrijednosti uspoređuju se sa vlačnim čvrstoćama odabranih materijala, po potrebi se donosi odluka o povećanju čvrstoće konstrukcije.

Da bi se povećala čvrstoća vibracija, u dizajn pojedinačnih elemenata uvode se dodatna pričvršćivanja, rebra i reljefi za ukrućenje, prirubnice, ekstruzije, koriste se materijali s visokim svojstvima prigušenja, prigušni premazi.

Vanjski vibracijski utjecaji se često određuju prilično uskim frekvencijskim opsegom. U pravilno projektovanoj opremi, prirodna frekvencija f o konstrukcije ne bi trebalo da bude u frekvencijskom spektru spoljašnjih uticaja. Iako bilo koja konstrukcija ima nekoliko vrijednosti prirodnih frekvencija, proračun se vrši samo za najniže vrijednosti f o , jer će deformacije konstrukcija u ovom slučaju biti maksimalne. Ako se u opseg vanjskih utjecaja uključi najniža vrijednost vlastite frekvencije, tada se projekt finalizira u cilju povećanja f o i izlaska iz frekventnog spektra vanjskih utjecaja.

Pod krutošću konstrukcije podrazumijeva se sposobnost sistema (elementa, dijela) da izdrži djelovanje vanjskih opterećenja s deformacijama koje ne dopuštaju narušavanje njegovih performansi. Kvantitativno, krutost se procjenjuje koeficijentom krutosti  = P / , gdje je P sila djelovanja;  maksimalna deformacija. Dizajn se može predstaviti kao skup elemenata (dijelova), od kojih svaki radi kao greda određene dužine i presjeka, pričvršćenih na jednom ili oba kraja. Poznato je da se krutost grede stegnute na jednom kraju, koja je pod uticajem koncentrisanog opterećenja, izračunava izrazom EF / l kada je greda u napetosti ili kompresiji i izrazom 3EJ / 1 3 kada je greda je u savijanju (E je modul elastičnosti materijala grede; F - površina poprečnog preseka; J - osni moment inercije; l - dužina grede). Što je veći modul elastičnosti materijala, veća je krutost grede. Krutost konstrukcije ovisi o dužini, obliku i dimenzijama poprečnog presjeka grede.

U tabeli su prikazani parametri materijala koji se koriste za REA dizajne. Specifična čvrstoća i krutost materijala izračunava se pomoću sljedećih izraza:

Za metale:  p otkucaji = [] p /,  i otkucaji = [] i 2/3 / , E otkucaji = E/

Za nemetale:  p otkucaji = [] p /,  i otkucaji = [] i 2/3 / ,

Gdje je p gustina supstance.

Parametri konstrukcijskog materijala

Materijal	Brand	 r, MPa	E, GPa	 g/cm2	Specifična snaga i krutost
Materijal	Brand	 r, MPa	E, GPa	 g/cm2	 ud 	 i tukli	E beat
Ugljični čelik	St10	334	203	7,85	42,5	12	26
Ugljični čelik	St45	600	200	7,85	76,5	18	25,5
Legirani čelik	39HGSA	490	198	7,85	62	,7	25,3
Aluminijske legure	AD-1	58	69	2,7	21	7,7	26
Aluminijske legure	B-95	275	69	2,8	96	21	24
legure magnezijuma	MA2-1	255	40	1,8	142	27	23
legure magnezijuma	MA2-8	275	40	1,8	154	29	22
legure bakra	L-63	294	103	8	35	11	12
legure bakra	Br-B2	392	115	8	48	13	14
legure titanijuma	VT1-0	687	113	4,5	152	28	25
legure titanijuma	VTZ-1	1176	113	4,5	218	41	25
Fenoplast	K-21-22	64	8,6	1,4	38	46	6,2
materijal za štampu	AG-4S	245	34	1,8	273	136	19
Getinax	II	98	21	1,4	49	70	15
Tekstolit	PTK	157	10	1,4	70	112	7
Fiberglass	VFT-S	245	-	1,85	180	132	-
Fluoroplast	4A	14	0,44	2,2	10	6,2	0,2
stakloplastike	SWAM-ER	687	21	2	221	343	10,3
Stiropor	PS-1	-	0,15	0,35	14	-	0,45

Vibracije usmjerene ortogonalno na ravan štampana ploča, naizmjenično ga savijati i utjecati na mehaničku čvrstoću mikro krugova i komponenti instaliranih na njemu. Ako se komponente smatraju krutim, tada će se njihovi zaključci savijati. Većina kvarova komponenti nastaje zbog pokvarenih lemnih veza između pinova i ploče. Najjači udari se dešavaju u sredini ploče, a za pravougaone ploče i kada je tijelo elementa orijentirano uz kratku stranu ploče. Lijepljenje komponenti na ploču uvelike poboljšava pouzdanost lemnih spojeva. Zaštitni sloj laka debljine 0,1...0,25 mm čvrsto fiksira komponente i povećava pouzdanost elektronske opreme.

Mehanička naprezanja na lemljenim spojevima od uticaja vibracija mogu se smanjiti: povećanjem rezonantnih frekvencija, što omogućava smanjenje progiba ploče; povećanje promjera kontaktnih jastučića, što povećava snagu prianjanja kontaktne pločice na ploču; savijanje i polaganje vodova elemenata na kontaktnu ploču,
što povećava dužinu i čvrstoću prianjanja lemnog spoja; smanjenjem faktora kvaliteta ploče pri rezonanciji prigušujući je višeslojnim premazom laka.

Eksperimentalni podaci o prirodnim frekvencijama štampanih ploča

PP dimenzije, mm	35	70	140	PP debljina, mm
PP dimenzije, mm	Prirodna frekvencija, Hz			PP debljina, mm
25	2780	2070	2260	1,0
25	5100	3800	3640	1,5
50	1400	690	520	1,0
50	2600	1270	955	1,5
75	1120	450	265	1,0
75	2030	830	490	1,5

Gornja tabela prikazuje eksperimentalne podatke o prirodnim frekvencijama PP u zavisnosti od njihovih linearnih dimenzija. Materijal ploča je fiberglas, montaža elemenata je dvostrana, fiksacija ploče je oko cijelog perimetra. Da bi prirodne frekvencije prešle granice gornjeg frekventnog opsega vanjskih utjecaja, potrebno je povećati debljinu ili smanjiti širinu (dužinu) ploče.

Fiksiranje pričvršćivača. Kada su izloženi vibracijama, moguće je odvrnuti pričvrsne elemente, kako bi se spriječilo uvođenje fiksatora, povećavaju se sile trenja, ugrađuju se pričvršćivači na farbanje itd. Prilikom odabira metoda za pričvršćivanje pričvršćivača treba uzeti u obzir sljedeće: uticaji; brzina veze, njena cijena; posljedice kvara veze; životno vreme.

Treba uzeti u obzir mogućnost zamjene istrošenih ili oštećenih dijelova, umjesto parova vijaka treba koristiti elemente za brzo spajanje: šarke, zasune, kvačice itd. vijci su na mestu ugradnje. Preporučuje se korištenje nekoliko velikih zatvarača umjesto velikog broja malih. Broj okreta potrebnih za zatezanje ili otpuštanje zavrtnja mora biti najmanje 10.

Vek trajanja konstrukcije. Vibracije u konstrukcijama uzrokuju naizmjenična naprezanja i strukture se mogu urušiti pod opterećenjima koja su znatno niža od krajnje statičke čvrstoće materijala zbog pojave mikropukotina na čiji rast utječu karakteristike kristalne strukture materijala, koncentracija naprezanja na uglovi mikropukotina i uslovi okoline. Kako se mikropukotine razvijaju poprečni presjek dijelovi su oslabljeni i u nekom trenutku dostižu kritičnu vrijednost - struktura je uništena.

Ako masa proizvoda nije kritičan faktor, tada se struktura ojačava korištenjem materijala s marginom, izbjegavajući unošenje rupa, prereza, zavarivanja, izvršiti proračune konstrukcija metodom najgoreg slučaja.

Konstruktivni integritet opreme i zaštitu od mehaničkih uticaja obezbeđuje konstruktivni materijal koji mora zadovoljiti propisane mehaničke i fizička svojstva, imaju lakoću obrade, otpornost na koroziju, nisku cijenu, imaju maksimalan omjer čvrstoće i težine, itd. U zavisnosti od složenosti, noseća konstrukcija se izrađuje u obliku jednog dijela ili kompozitnog, uključujući više dijelova u kombinaciji u jednu strukturu pomoću odvojivih ili jednodijelnih spojeva. U savremenoj opremi sa upotrebom mikro krugova, masa nosećih konstrukcija dostiže 70% ukupne mase REA. Glavni način smanjenja težine proizvoda je olakšanje nosivih konstrukcija uz istovremeno ispunjavanje zahtjeva za čvrstoćom i krutošću.

Vijek trajanja konstrukcije izložene vibracijama određen je brojem ciklusa do uništenja koje konstrukcija može izdržati na datom nivou mehaničkog opterećenja. Karakteristike zamora materijala otkrivene su na grupi uzoraka pod naizmjeničnim ponavljajućim opterećenjem.

^ 6.2. Zaštita OPREME od smetnji

Pouzdanost i pouzdanost rada elektronske opreme i sistema zavisi od njihove otpornosti na buku u odnosu na spoljašnje i unutrašnje, slučajne i redovne smetnje. Od ispravna odluka Zadaci osiguranja otpornosti REE elemenata i sklopova na buku zavise kako od uslova razvoja proizvodnje i puštanja REE u rad, tako i od njegovog normalnog funkcionisanja u toku rada.

Priroda smetnji. Interferencija za opremu je spoljašnji ili unutrašnji uticaj koji dovodi do izobličenja analognih ili diskretnih informacija u proizvodu tokom njegovog skladištenja, konverzije, obrade ili prenosa. Interferencija - signal koji nije predviđen u dizajnu REA, a može poremetiti njegovo funkcionisanje. Budući da su signali u elektronskoj opremi električne prirode, potrebno je prilikom projektovanja uzeti u obzir smetnje iste prirode kao najvjerovatnije izvore izobličenja informacija. Interferencije mogu biti naponi, struje, električni naboji, jačina polja itd. Izvori smetnji su različiti po fizičkoj prirodi i dijele se na unutrašnje i eksterne.

Unutrašnje smetnje se javljaju unutar operativne opreme. Izvori električnih smetnji su uglavnom izvori napajanja i strujni krugovi za distribuciju. Izvori magnetnih smetnji su transformatori i prigušnice. U prisustvu talasa u izlaznom naponu sekundarnih izvora napajanja kola za distribuciju energije, kola za taktiranje i sinhronizaciju treba smatrati izvorima elektromagnetnih smetnji. Značajne smetnje stvaraju elektromagneti, elektromotori, releji i elektromehanički uređaji. Interne smetnje su i smetnje zbog neusklađenosti valnih impedancija komunikacionih vodova sa ulaznim i izlaznim impedansama modula koje ove linije povezuju, kao i smetnje koje nastaju na sabirnicama za uzemljenje.

Eksterne smetnje se podrazumijevaju kao smetnje iz mreže napajanja, aparati za zavarivanje, motori četkica, prijenosna elektronska oprema itd., kao i smetnje uzrokovane pražnjenjem statičkog elektriciteta i atmosferskim pojavama. Učinak vanjskih smetnji na opremu po fizičkoj prirodi sličan je dejstvu unutrašnjih smetnji.

Prijemnici smetnji su visoko osjetljiva pojačala, komunikacione linije, magnetni elementi. Smetnje prodiru u opremu direktno kroz žice ili provodnike (galvanske smetnje), kroz električno (kapacitivne smetnje), magnetno (induktivne smetnje) ili elektromagnetno polje. Brojni provodnici koji su dio bilo koje opreme mogu se smatrati prijemnim i odašiljačkim antenskim uređajima koji primaju ili emituju elektromagnetna polja.

Galvansko spajanje nastaje kao rezultat protoka struja i pada napona na električnim vezama uobičajenim u strujnim krugovima. Dakle, provodnici koji kombinuju module u jedinstveni sistem, trebaju biti što kraći, a njihovi poprečni presjeci što veći, što dovodi do smanjenja aktivnog otpora i induktivnosti žica. Radikalan način da se eliminišu galvanske smetnje je da se eliminišu kola kroz koja prolaze kombinovana struja napajanja i uzemljenja, i kola koja su osetljiva na buku i relativno moćna kola.

Borba protiv smetnji postaje sve važnija iz sljedećih razloga.

1. Energetski nivo informacionih signala ima tendenciju da se smanji, a nivo energije spoljnih smetnji kontinuirano raste.

2. Povećanje međusobnog uticaja elemenata usled smanjenja ukupnih dimenzija aktivnih elemenata i komunikacionih linija između njih, kao i povećanje gustine njihovog postavljanja.

3. Povećanje nivoa smetnji usled usložnjavanja sistema i širenja upotrebe eksternih uređaja sa velikim brojem elektromehaničkih komponenti.

4. Implementacija REA u svim sferama ljudske djelatnosti.

Rice. 6.2.1. Klasifikacija smetnji u REA
Klasifikacija interferencije. Interferencija se može klasifikovati prema ukazujući razlog, prirodu manifestacije I putevi distribucije(Slika 6.2.1).

Glavni razlozi koji uzrokuju izobličenje signala tokom njihovog prolaska kroz REA kola su sljedeći:

A) refleksije od neusklađenih opterećenja i od različitih nehomogenosti u komunikacijskim linijama;

B) propadanje rubova i kašnjenja koja nastaju kada se uključe opterećenja sa reaktivnim komponentama;

C) kašnjenja u liniji uzrokovana konačnom brzinom širenja signala;

D) preslušavanje;

E) smetnje od vanjskih elektromagnetnih polja.

Stepen uticaja svakog od njih navedeni faktori od izobličenja signala zavisi od karakteristika komunikacionih linija, logičkih elemenata i signala, kao i od dizajna celokupnog sistema elemenata i veza.

Načini smanjenja smetnji. Električna kombinacija logičkih i drugih elemenata REA-a izvodi se vezama dva tipa:signal I lancima ishrane. Informacija se prenosi signalnim vezama u obliku naponskih i strujnih impulsa. Šine za napajanje koriste se za napajanje elemenata energijom iz niskonaponskih izvora jednosmjernog napona.

Interferencija u signalnim provodnicima. Veze između REE elemenata izvode se na različite načine: za relativno spore uređaje - u obliku štampanih ili visećih provodnika; u uređajima sa povećanim radnim brzinama - u obliku štampanih trakastih linija, "upredenih para" (bifilara).

Prilikom grupiranja elemenata u čvorove i blokove, veliki broj električnih " kratko"i električno" dugo» veze.

Električni "kratka" naziva se komunikacijska linija, vrijeme širenja signala u kojoj je mnogo manje od prednjeg ruba impulsa koji se prenosi duž linije. Signal reflektiran od neusklađenih opterećenja u ovoj komunikacijskoj liniji stiže do izvora prije nego što ulazni impuls ima vremena da se promijeni. Svojstva takve linije mogu se opisati paušalnim otporima, kapacitivnošću i induktivnošću.

Električni "dugačku" komunikacijsku liniju karakterizira vrijeme širenja signala koje je mnogo duže od fronta impulsa. U ovoj liniji, signal reflektiran sa kraja linije stiže na njen početak nakon završetka fronta impulsa i iskrivljuje njegov oblik. Takve linije treba smatrati linijama sa distribuiranim parametrima.

U IC-ovima, ćelijama i komunikacijskim modulima, po pravilu, električni "kratki" vodovi. Veće REA jedinice su uglavnom električni "dugi" vodovi. Udio "dugih" veza raste sa povećanjem složenosti opreme.

Smetnje u "kratkim" komunikacijama. Prilikom analize procesa prijenosa signala, električki “kratka” komunikaciona linija može se predstaviti kao ekvivalentno kolo (slika 6.2.2) koje sadrži paušalnu induktivnost L i kapacitivnost C (omski otpor je zanemaren), koji “povlače” rubove signala i na taj način kreiranje kašnjenja odgovora naknadnih šema.

Rice. 6.2.2.
Ovisno o geometrijskim dimenzijama dionica vodova, njihovoj dužini, dielektričnim svojstvima izolacijskih materijala, jedan ili drugi parametar linije može prevladati i imati veći utjecaj na procese prijenosa signala od svih ostalih. Da bi se smanjilo kašnjenje u vodovima s induktivnom prirodom spojnice, potrebno je povećati ulazni otpor elementa E 2, sa kapacitivnom prirodom - smanjiti izlazni otpor elementa E 1.

Smetnje pri povezivanju elemenata sa "dugim" vezama. Električni "dugačka" komunikaciona linija smatra se homogenom linijom s distribuiranim kapacitetom C o i induktivnošću L o . Prijelazni procesi u takvim vodovima zavise od prirode pada napona u na linijskom ulazu i omjera valne impedanse linije z 0, izlaznog otpora zr generatora impulsa i ulaznog otpora zn elementa opterećenog na kraj linije (slika 6.2.3).

Rice. 6.2.3.
Ako je linija s valnim otporom z 0 opterećena otporom z n, a z 0 \u003d z n, tada se takva linija naziva dogovoreno, ako je z 0 z n, prava se zove nedosledno. U ovom slučaju, naponski val, koji je stigao do kraja linije, odbija se od njega. Reflektirani talas, došavši do početka linije, opada na z g =z 0 . Ako je z g z 0 , talas se ponovo reflektuje od početka linije.

Proces uzastopne refleksije naponskog talasa sa oba kraja komunikacione linije je prigušen i nastavlja se sve dok se amplituda reflektovanog talasa ne smanji na nulu. Reflektirani talasi napona su superponirani na upadne, a kao rezultat, oblik ulaznog napona može biti značajno izobličen. Slične pojave se dešavaju i sa strujnim talasom. Refleksije naponskih i strujnih valova mogu biti ne samo od neusporedivih opterećenja na krajevima vodova, već i od različitih nehomogenosti u sebi.

Poznato je da samo uz potpuno usklađivanje oba voda, inducirani impuls napona ima minimalnu amplitudu i trajanje. Nepodudaranje linije prijemnika na jednom od njegovih krajeva dovodi do povećanja amplitude i trajanja inducirane smetnje.

Metode ožičenja "dugih" komunikacijskih linija. U sistemima velike brzine, u kojima je kašnjenje određeno samo kašnjenjima u komunikacijskim kolima, glavni problem može biti način na koji se linije usmjeravaju između pojedinačnih IC-a. Trenutno postoje tri načina ožičenja: radijalni, sa srednjim slavinama, kombinovani.

At radijalni metoda ožičenja svaki IC opterećenja je povezan sa izvorom signala IC individualnom vezom, a IC izvora signala mora imati izlaznu impedanciju jednaku z 0 /n, gdje je n broj IC-a koji su na njemu učitani. Veliki n će zahtijevati izvor IC signala s nedostižno niskom izlaznom impedancijom. Još jedan nedostatak radijalne metode je potreba za posebnom komunikacijskom linijom za svako opterećenje. Stoga se radijalna metoda preporučuje samo za mali broj opterećenja.

At način ožičenja sa srednjim slavinama IC-ovi opterećenja su povezani na vezu-kičmu i dalje na IC izvora signala preko kratkih provodnika, dok IC-ovi opterećenja moraju imati visoke ulazne impedancije, inače će preopteretiti komunikacione vodove.

^ Kombinovana metoda pruža koordinaciju u bilo kojoj tački komunikacijske linije povezivanjem signala sa opterećenjem postavljenim u različitim smjerovima. U ovom slučaju, broj provodnika je manji nego kod radijalne metode, a izlazna impedancija izvora signala može biti relativno visoka. Ako postoje samo dva opterećenja na komunikacijskoj liniji, tada se IC izvora signala može označiti na bilo kojoj točki duž nje.

Pokupci na lancima ishrane i metode za njihovo smanjenje. Kada se koristi jedan izvor napona, napajanje se dovodi do elemenata pomoću dva vodiča: naprijed i nazad. Često je potrebno primijeniti napon na elemente iz nekoliko izvora s različitim ocjenama. U ovom slučaju, kako bi se smanjio broj energetskih sabirnica, povratni provodnici se kombiniraju u jednu sabirnicu, koja je povezana s kućištem proizvoda i naziva se sabirnica " zemlja". U statičkom stanju, stacionarne struje teku kroz strujna kola.

Da biste smanjili smetnje povezane s padom napona na sabirnicama napajanja i uzemljenja i prijelaznim pojavama u njima, koristite razne metode.

Primjena pojedinačnih kondenzatora za izravnavanje (ISK). ISC se instalira između sabirnica za napajanje i uzemljenje direktno u blizini tačaka povezivanja elektronskih uređaja na ove sabirnice. ISC je, takoreći, pojedinačni izvor napajanja za kolo, što mu je fizički najbliže. U mikroelektronskoj opremi koriste se dva tipa ISC-a, koji su instalirani direktno na svakom mikrokolu i instalirani na grupi mikrokola unutar jedne ćelije, modula.

Prvi tip ISC je dizajniran da izgladi impulsni šum u trenutku prebacivanja mikrokola zbog lokalizacije kola za protok strujnih skokova u krugu mikrokola - ISC. Kao takvi ISC koriste se keramički kondenzatori, koji obično imaju nisku samoinduktivnost. Kapacitet ISC-a se bira na osnovu uslova jednakosti naelektrisanja akumuliranog kondenzatorom tokom uključivanja mikrokola, naelektrisanja nošenog udarom struje tokom prebacivanja elementa.

Drugi tip ISC, instaliran na grupi mikro krugova, dizajniran je da kompenzira strujne udare u sistemu napajanja. Obično su to elektrolitički kondenzatori velikog kapaciteta, koji osiguravaju isključenje rezonantnih pojava u strujnim krugovima.

Rice. 6.2.4.
Filteri za buku. Efikasno kolo za smanjenje eksterne buke u energetskim mrežama je upotreba filtera za suzbijanje buke.

Filteri se odlikuju graničnom frekvencijom i koeficijentom filtriranja jednakim omjeru signala na ulazu i izlazu filtera. Poznavajući frekventni spektar korisnog signala i smetnje, te uz određeno slabljenje smetnje (idealno, na nulu), projektiraju se odgovarajuća filtarska kola.

Mrežni filteri su dizajnirani da prenose na izlaz (uređaju) samo frekvenciju mrežnog napona i potiskuju smetnje iz napajanja. Za zaštitu opreme od prenapona, u krug mrežnog filtera se obično uvode plinski pražnjači, varistori, zener diode i osigurači.

Korištenje metalnog lima kao "podloge". Ova metoda je primjenjiva za elemente drugog nivoa REA konstruktivne hijerarhije (podjedinice, blokovi, paneli) i sastoji se od ugrađivanja relativno debelog lima u ove konstruktivne elemente, na koji su zalemljene povratne žice iz svih fiksnih ćelija ili modula.

Upotreba čvrstih metalnih odstojnika kao šina za napajanje. Ova metoda je primjenjiva u slučaju korištenja višeslojnih štampanih ploča za ultra brze REE uređaje. U takvim pločama pojedinačni slojevi se proizvode maksimalno velika površina metala i koriste ih kao šine za napajanje, ovi slojevi se postavljaju unutar višeslojne ploče. Kada se koriste čvrsti metalni slojevi, intrinzični induktivni otpor energetskih sabirnica, zajednička područja strujnog toka različitih elemenata se značajno smanjuju, a međusobna kapacitivnost između energetskih sabirnica se povećava.

Upotreba paravana u REA. Kada snažni signali prolaze kroz komunikacijska kola, potonji postaju izvori elektromagnetnih polja, koji prelazeći druge komunikacijske krugove mogu izazvati dodatne smetnje u njima. Snažne industrijske instalacije, transportne komunikacije, motori itd. također mogu biti izvori elektromagnetnih smetnji. Uređaji koji su osjetljivi na statična magnetna polja (na primjer, magnetni elementi otvorenog kruga) mogu raditi neuredno čak i u slabim poljima kao što je Zemljino magnetno polje.

Zasloni su uključeni u dizajn kako bi se smanjilo nepoželjno polje uznemiravanja u određenoj ograničenoj zapremini do prihvatljivog nivoa ili da bi se lokaliziralo, gdje je moguće, djelovanje izvora polja. Postoje dvije opcije za zaštitu. U prvom slučaju, oklopljena oprema se nalazi unutar štita, a izvor smetnji je izvan njega, u drugom je izvor smetnji zaštićen, a oprema zaštićena od smetnji nalazi se izvan štita. Prva opcija se obično koristi za zaštitu od vanjskih smetnji, druga - unutarnja.

U REA funkcije paravana najčešće obavljaju kućišta, paneli i poklopci uređaja blokova i regala, pri izboru materijala i proračunu debljine kojih je, pored razmatranja efikasnosti izolacije, potrebno uzeti u obzir i zahtjevi za osiguranje mehaničke čvrstoće, krutosti i pouzdanosti spoja pojedinih elemenata.

Rupe i praznine u štitovima smanjuju efikasnost zaštite i treba ih izbjegavati ili minimizirati. Međutim, nemoguće ih je potpuno se riješiti. U kućište se uvode rupe za ugradnju konektora, kontrola, indikacija i obezbeđivanje normalnih termičkih uslova. Efikasnost ekrana se neće pogoršati ako se u njegovom dizajnu naprave rupe, čije maksimalne dimenzije ne prelaze 1/2 minimalne talasne dužine ekranizovanog signala. Kako bi se spriječilo prodiranje buke kroz ventilacijske otvore, na unutrašnje površine kućišta s rupama može se pričvrstiti metalna mreža.

Prema principu rada razlikuju se elektrostatička, magnetostatska i elektromagnetna zaštita.

Kao ekrani mogu poslužiti dijelovi šasije i okvira, obloge regala, panela, podjedinica, kaseta, specijalnih limenih zaptivki na strani montaže ploča, blokova, podjedinica i sl.

Kako bi se poboljšala zaštita kola koja su posebno osjetljiva na smetnje (na primjer, za prijenos taktnih impulsa), signalni i uzemljeni zaštitni provodnici se naizmjenično smjenjuju na obje strane tiskane ploče na način da se na drugoj strani nalazi uzemljeni vod. ploče se uvijek nalazi nasuprot signalne linije koja prolazi s jedne strane ploče. U ovom slučaju, svaka signalna linija je okružena sa tri uzemljene linije, što rezultira ne samo efikasnom zaštitom signalne linije od vanjskih smetnji, već također osigurava kolo nalik valovodu od izvora do opterećenja za korisni signal.

Oklop se primjenjuje i na žice ulaznih i izlaznih vodova, a u većini slučajeva dovoljno je zakloniti samo ulazno kolo. Da bi se eliminisale galvanske smetnje uzemljenja, žičani štitovi moraju biti uzemljeni u jednoj tački. Prilikom štampanja dalekovoda uvode se zaštitni tragovi koji se komutiraju sabirnicom nultog potencijala i obavljaju funkcije žičanih ekrana.

magnetostatska zaštita. Zadatak zaštite se svodi na smanjenje ili potpuno eliminisanje induktivne sprege između izvora i prijemnika smetnji. Ako magnetni tok prelazi kroz kolo formirano od vodiča, tada se u krugu inducira šum. Da bi se u potpunosti eliminirao ili smanjio napon interferencije induciran u krugu, potrebno je:

Postavite obris na ekran;

Usmjerite ga tako da linije magnetskog polja polja ne prelaze konturu, već prolaze duž nje;

Smanjite površinu konture.

Magnetni ekrani se izrađuju i od feromagnetnih i od nemagnetnih metala. Feromagnetni materijali visoke magnetne permeabilnosti imaju nisku magnetnu otpornost, zbog čega će linije magnetnog polja biti šantovane od strane materijala štita, a prostor unutar štita neće biti pod utjecajem magnetskog polja. Magnetna zaštita je efikasnija, što je veća magnetna permeabilnost ekrana i što je ekran deblji. Prilikom odabira materijala za ekran, mora se imati na umu da se magnetska permeabilnost smanjuje s povećanjem frekvencije polja, a to utječe na efikasnost skriniranja. Feromagnetni materijali efikasno štite opremu u frekvencijskom opsegu od 0 do 10 kHz.

Djelovanje ekrana napravljenog od nemagnetnog metala zasniva se na pomicanju vanjskog magnetnog polja iz unutrašnjeg prostora uređaja materijalom ekrana. Eksterno naizmjenično magnetno polje stvara induktivne vrtložne struje u ekranu, čije je magnetsko polje usmjereno prema vanjskom polju unutar ekrana. Za ekrane napravljene od nemagnetnih metala, efikasnost sijanja se povećava sa povećanjem debljine i provodljivosti materijala ekrana. Magnetno polje frekvencije iznad 10 MHz prilično je pouzdano zaštićeno ako se na dielektrično kućište nanese bakreni ili srebrni premaz debljine ne više od 100 mikrona. Debljina nemagnetnog štita može biti nekoliko puta veća od debljine feromagnetnog, što osigurava isto slabljenje na fiksnoj frekvenciji. Upotreba feromagnetnog materijala može značajno smanjiti težinu ekrana. Prilikom zaklanjanja magnetnog polja, uzemljenje štita nije potrebno, jer to ne utiče na kvalitet zaštite.

Međutim, prije izrade paravana potrebno je predvidjeti sve mjere kako bi se smetnje riješile na jednostavniji i jeftiniji način. Na primjer, smanjenje površine konture koju prelaze linije magnetskog polja postiže se polaganjem signalnih vodiča direktno duž uzemljenih montažnih ploča modula.

Elektromagnetna zaštita pokriva opseg frekvencija od 1 kHz do 1 GHz. Djelovanje elektromagnetnog ekrana zasniva se na refleksiji elektromagnetne energije na granicama dielektrika i ekrana i njenom slabljenju u debljini ekrana. Slabljenje u ekranu se objašnjava toplotnim gubicima usled vrtložnih struja u materijalu ekrana, refleksija je posledica neslaganja između parametara talasa materijala ekrana i okoline. Za donju granicu frekvencijskog opsega, refleksija je od najveće važnosti, za gornju granicu - apsorpcija elektromagnetne energije.

Elektromagnetnu zaštitu vrše i nemagnetni i magnetni metali. Nemagnetski metali visoke provodljivosti mogu se efikasno koristiti u niskofrekventnom delu spektra, feromagnetni materijali visoke magnetne permeabilnosti i električne provodljivosti - u čitavom frekventnom opsegu elektromagnetnog polja. Debljina ekrana treba da bude što veća. Za frekvencije ispod 1 MHz dobre rezultate daju bakarni i aluminijumski ekrani, a za frekvencije iznad 1 MHz čelični ekrani. Međutim, najbolji rezultati se mogu postići korištenjem višeslojnih sita - sukcesivno naizmjeničnih slojeva magnetnih i nemagnetnih metala. Moguće su različite opcije za materijale slojeva: bakar - permaloj - bakar, permaloj - bakar, bakar - čelik - bakar, itd. Uvođenje zračnih praznina između slojeva (20-40% ukupne debljine sita) će poboljšati efikasnost zaštite. Prilikom zaštite opreme od vanjskog polja, materijal s niskom magnetskom propusnošću postavlja se izvana, s visokom - unutra. Ako ekran štiti izvor elektromagnetnog polja, onda materijal sa malom magnetskom propusnošću treba da bude unutrašnji sloj, a visoki spoljni.

Nemagnetni materijali ekrana

Materijal	gustina, kg/m 3	otpor, Ohm mm 2 /m	Relativno Cijena
Aluminijum	2700	0,028	0,29
Brass	8700	0,06	0,85
Bakar	8890	0,0175	0,6
Magnezijum	1740	0,042	0,36
Srebro	10500	0,018	34,0
Cink	7140	0,059	0,17

Tabele pokazuju svojstva nemagnetnih i magnetnih metala. Od nemagnetnih materijala, u smislu minimalne cijene i težine, magnezij ima najbolja svojstva, ali lako korodira, a nastali oksidni sloj pogoršava kontakt ekrana s tijelom proizvoda. Cink je jeftiniji od bakra, ima manju gustinu, ali je mekan. Mesing po svojim parametrima zauzima srednju poziciju u nizu materijala, ali zbog svojih odličnih antikorozivnih svojstava i stabilnosti električnog kontaktnog otpora, može se preporučiti za široku upotrebu kao ekranski materijal.

Feromagnetski štitni materijali

U REA su široko rasprostranjeni ekrani od čelika i permaloja. Čelični ekrani sa niskom početnom magnetnom permeabilnosti obezbeđuju mali, ali konstantan ekran i na niskim i na frekvencijama do deset kiloherca. Permalloy sita sa visokom početnom propusnošću obezbeđuju efikasno skrining, ali u uskom frekvencijskom opsegu od nula do nekoliko stotina herca. Sa povećanjem frekvencije povećavaju se vrtložne struje ekrana koje istiskuju magnetno polje iz debljine ekrana i smanjuju njegovu magnetnu provodljivost, a to utiče na efikasnost skriniranja.

O uočenim tipkarskim greškama, greškama i prijedlozima za dopune: davpro@yandex.ru.

Trenutna stranica: 9 (ukupno knjiga ima 14 stranica) [dostupan odlomak za čitanje: 10 stranica]

11.5. Zaštita od prašine

Prašina je mješavina čvrstih čestica male mase, koja je suspendirana u zraku. Razlikovati prirodnu ili prirodnu prašinu koja je uvijek prisutna u zraku i tehničku prašinu koja je posljedica habanja opreme, obrade materijala, sagorijevanja goriva itd.

Pri relativnoj vlažnosti zraka iznad 75% i normalnoj temperaturi, uočava se povećanje broja čestica prašine, njihova koagulacija i povećava se vjerovatnoća privlačenja prašine na stacionarne površine. Pri niskoj vlažnosti, čestice prašine su električno nabijene, nemetalne - pozitivno, metalne - negativno. Naboj čestica najčešće nastaje zbog trenja.

Zagađenje zraka prašinom smanjuje pouzdanost rada REA. Prašina, koja ulazi u maziva i lijepi se na klizne površine dijelova elektromehaničkih jedinica, dovodi do njihovog ubrzanog trošenja. Pod uticajem prašine menjaju se parametri i karakteristike magnetnih traka, disketa, magnetnih glava, magnetni sloj se grebe i postaje neupotrebljiv. Prašina u kontaktnim prazninama sprečava zatvaranje kontakata releja.

Prašina koja se taloži na površini nekih metala opasna je zbog svoje higroskopnosti, jer prašina značajno povećava stopu korozije čak i pri relativno niskoj vlažnosti. Prašina sa apsorbovanim rastvorima kiselina brzo uništava čak i vrlo dobre boje. U tropskim zemljama prašina je često uzrok rasta buđi.

Prašina nakupljena na površini komponenti tokom dugotrajnog rada smanjuje otpor izolacije, posebno u uslovima visoke vlažnosti, dovodi do pojave struja curenja između terminala, što je veoma opasno za mikro kola. Dielektrična konstanta prašine je veća od dielektrične konstante zraka, što određuje precijenjenost kapacitivnosti između terminala komponenti i, kao rezultat, povećanje kapacitivnog šuma. Taloženje prašine smanjuje efikasnost hlađenja proizvoda, stvara se na površinama štampanih ploča koje nisu zaštićene premazom laka, provodljivi kratkospojnici između provodnika.

Nepropusnost REA ili njegovih pojedinačnih uređaja može se postići ugradnjom u hermetički zatvorene kutije. Međutim, to povećava cijenu REA i pogoršava temperaturni režim rad. Ako je kućište REA napravljeno s perforacijama, prašina zajedno sa zrakom će prodrijeti unutar REA prirodno ili zajedno sa strujanjem zraka iz ventilatora. Moguće je smanjiti prodiranje prašine u elektronsku opremu postavljanjem finih mreža i filtera za prašinu na ventilacijske otvore.

11.5.1. Zaptivanje opreme

CEA zaptivanje je pouzdano sredstvo zaštite od izlaganja prašini, vlazi i štetnim materijama iz okoline.

Moduli prvostepene konstrukcije zaštićeni su lakiranjem, prelivanjem epoksidnom smolom, impregnacijom, posebno proizvodima za namotavanje, presovanjem zaptivnim masama na bazi organskih (smole, bitumeni) ili neorganskih (aluminofosfati, metalni metafosfati) supstanci. Zaptivanje spojevima poboljšava električne i mehaničke karakteristike modula. Međutim, niska toplinska provodljivost većine spojeva otežava rasipanje topline i onemogućuje popravak.

Potpuno zaptivanje zatvaranjem proizvoda u hermetički zatvoreno kućište je najviše efikasan način zaštita, ali i skupa. U ovom slučaju postoji potreba za razvojem posebnih slučajeva, metoda za brtvljenje vanjskih električnih konektora, kontrolnih i indikacijskih elemenata. Zidovi proizvoda koji se zatvaraju moraju izdržati značajne sile zbog razlike u tlaku unutar i izvan proizvoda. Kao rezultat povećanja krutosti konstrukcije, povećavaju se njena masa i dimenzije.

Postoji veliki izbor metoda zaptivanja. Elastične brtve za brtvljenje se široko koriste za sve strukturne elemente duž perimetra proizvoda. Prolaz zraka kroz brtve kada je brtva komprimirana za 25 ... 30% svoje prvobitne visine događa se samo zbog difuzije. Kao materijal zaptivki koristi se guma koja ima visoku elastičnost, savitljivost i sposobnost prodiranja u najmanja udubljenja i neravnine. Vlaga će vremenom prodrijeti u sve organske materijale, tako da proizvodi s organskim brtvama pružaju zaštitu od vodene pare samo nekoliko sedmica.

Konstantnost relativne vlažnosti u određenim granicama unutar zatvorenog aparata može se postići unošenjem tvari u proizvod koje aktivno apsorbiraju vlagu. Slične supstance su silika gel, kalcijum hlorid, fosforni anhidrid. Upijaju vlagu do određene granice. Na primjer, silika gel apsorbira oko 10% vlage svoje suhe težine.

U posebnim slučajevima, bakar se koristi kao materijal za brtvljenje i nehrđajući čelik sa aluminijumskim ili indijumskim premazom. Takve brtve se najčešće izrađuju cjevasti s vanjskim prečnikom od 2-3 mm s debljinom stijenke od 0,1-...0,15 mm. Sila pritiska prilikom zaptivanja metalnim zaptivkama iznosi 20…30 kg po 1 cm dužine zaptivke.

Uz stroge zahtjeve za nepropusnost tijela proizvoda, zaptivanje se izvodi zavarivanjem ili lemljenjem po cijelom perimetru tijela. Dizajn tijela proizvoda mora omogućiti ponovljene operacije smanjenja tlaka / zatvaranja. U udubljenje karoserije ugrađena je brtva od gume otporne na toplinu, na koju je položena lisirana čelična žica, koja je zalemljena na tijelo, formirajući šav. Kada je proizvod bez tlaka, šav se zagrijava, a lem se uklanja zajedno sa žicom.

Tokom zaptivanja, unutrašnja zapremina zapečaćene opreme se puni inertnim gasom (argon ili azot) uz blagi nadpritisak. Plin se pumpa u kućište kroz ventile-cijevi uz naknadno zaptivanje. Pročišćavanje dušikom osigurava da u tjelesnoj šupljini nema vodene pare.

Upravljački i indikacijski elementi su zapečaćeni gumenim poklopcima, membrane, električni konektori su ugrađeni na zaptivke, punjeni spojevima.

Izbor metode zaptivanja određen je radnim uslovima, korišćenim materijalima i premazima, kao i zahtevima za električnu instalaciju. Konačna odluka o izboru metode zaptivanja donosi se nakon kompletnih ispitivanja REA u komorama za vlagu.

test pitanja

1. Utjecaj klimatskih faktora na dizajn.

2. Navedite vrste zaštite OIE.

3. Termički način rada opreme.

4. Načini zaštite od izlaganja prašini.

5. Za šta se koristi zaptivanje opreme?

Poglavlje 12 Zaštita od mehaničkih uticaja

12.1. Vrste mehaničkih efekata na REA

Mehanički utjecaji na REA nastaju pod djelovanjem vanjskih opterećenja (vibracije, udari, ubrzanja, akustični šum) i mogu se javiti kako u radnom REA, ako je postavljen na pokretni objekt, tako i prilikom njegovog transporta u neradnom stanju.

Mehanički udari se javljaju u radnom REA-u ako je instaliran na pokretnom objektu, ili samo kada se transportuje u neradnom stanju, kao u slučaju stacionarnog i nekih tipova prenosivih REA. Količina prenesene energije određuje nivo i prirodu promjene dizajna. Dozvoljeni nivoi mehaničkih promjena u dizajnu određuju se njegovom čvrstoćom i otpornošću na mehanička opterećenja.

Ispod snagu Pod dizajnom se podrazumijeva sposobnost opreme da obavlja funkcije i održava parametre nakon primjene mehaničkih utjecaja. Održivost dizajn - sposobnost REA da održi funkcije i parametre u procesu mehaničkih uticaja.

Odgovor, ili reakcija, strukture na mehaničke utjecaje je transformacija i transformacija energije mehaničke pobude. To uključuje mehanička naprezanja u elementima konstrukcije, pomake konstrukcijskih elemenata i njihove sudare, deformacije i razaranja konstrukcijskih elemenata, promjene svojstava i projektnih parametara.

Mehanički efekti mogu dovesti do međusobnog pomicanja dijelova i sklopova, deformacije spojnih elemenata, nosivih i drugih konstrukcijskih elemenata i njihovog sudara. Uz neznatne mehaničke utjecaje dolazi do elastičnih deformacija u elementima konstrukcije koje ne utječu na performanse opreme. Povećanje opterećenja dovodi do pojave trajnih deformacija i, pod određenim uvjetima, do uništenja konstrukcije. Do uništenja može doći i pri opterećenjima koja su mnogo niža od krajnjih vrijednosti statičke čvrstoće materijala ako je konstrukcija izložena naizmjeničnim opterećenjima.

CEA instaliran na pokretnim objektima je tokom rada pod utjecajem vibracija, udarnih opterećenja i linearnih ubrzanja. Harmonične vibracije karakteriziraju frekvencija, amplituda, ubrzanje. Udarna opterećenja karakteriziraju se brojem pojedinačnih udaraca ili njihovim serijama (obično se navodi maksimalni broj udaraca), trajanjem udarnog impulsa i njegovim oblikom, trenutnom brzinom pri udaru i kretanjem sudarajućih tijela. Linearna ubrzanja karakterizira ubrzanje, trajanje, znak utjecaja ubrzanja. Preopterećenja uzrokovana vibracijama, udarima i ubrzanjima ocjenjuju se odgovarajućim koeficijentima. Kako bi se smanjio utjecaj vibracija i udaraca, oprema se montira na amortizere ili se koriste prigušni materijali.

Učinak linearnih ubrzanja je ekvivalentan povećanju mase opreme i, uz značajno trajanje izlaganja, zahtijeva povećanje čvrstoće konstrukcije.

Kao što pokazuje iskustvo rada sa transportovanom elektronskom opremom, vibracije imaju najveći destruktivni efekat na konstrukciju. U pravilu, dizajn uređaja, koji je izdržao utjecaj vibracijskih opterećenja u određenom frekvencijskom rasponu, podnosi udarna opterećenja i linearna ubrzanja s velikim vrijednostima odgovarajućih parametara (za svemirske REE - do 12 g, g - ubrzanje slobodnog pada).

12.2. Koncept otpornosti na vibracije i jačine vibracija

Što se tiče dizajna REA, razlikuju se dva koncepta: stabilnost vibracija i jačina vibracija.

Otpornost na vibracije- svojstvo objekta sa datom vibracijom da obavlja određene funkcije i održava vrijednosti svojih parametara unutar normalnog raspona. Snaga vibracija- snagu pri datoj vibraciji i nakon njenog prestanka.

Koncept krutosti i mehaničke čvrstoće konstrukcije. Prilikom izrade REA dizajna potrebno je osigurati potrebnu krutost i mehaničku čvrstoću njegovih elemenata.

Strukturna krutost je omjer djelujuće sile i deformacije konstrukcije uzrokovane ovom silom. Ispod čvrstoća konstrukcije razumjeti opterećenje koje konstrukcija može izdržati bez trajne deformacije ili loma. Povećanje čvrstoće REA dizajna povezano je sa jačanjem njegove konstruktivne osnove, upotrebom elemenata za ukrućenje, zaključavanjem vijčanih spojeva itd. Od posebnog značaja je povećanje čvrstoće nosećih konstrukcija i njihovih komponenti metodama izlivanja i omotača. Punjenje pjenom omogućava vam da sklop učinite monolitnim s blagim povećanjem mase.

Dizajn kao oscilatorni sistem. U svim slučajevima ne bi trebalo dozvoliti formiranje mehaničkog oscilatornog sistema. Ovo se odnosi na pričvršćivanje montažnih žica, mikro krugova, ekrana i drugih dijelova uključenih u elektroničku opremu.

Rice. 12. Vibracioni model mehaničkog sistema

Glavni parametri svake konstrukcije u smislu odgovora na mehaničke udare su masa, krutost i mehanička otpornost (prigušenje). Prilikom analize uticaja vibracija na konstrukciju modula, potonji su predstavljeni kao sistem sa paušalnim parametrima, u kojima su masa proizvoda m, element krutosti u obliku opruge i element mehaničkog otpora u specificirani su oblik amortizera, karakterizirani parametrima k i r, respektivno, .

Kada je frekvencija sopstvenih oscilacija sistema bliska frekvenciji prinudnih oscilacija, u oscilatornom sistemu dolazi do pojave mehaničke rezonancije koja može dovesti do oštećenja konstrukcije.

Amortizacija REA dizajna. Jedna od učinkovitih metoda povećanja stabilnosti konstrukcije, kako pokretne tako i stacionarne, na djelovanje vibracija, kao i na udarna i linearna opterećenja, je upotreba amortizera. Djelovanje amortizera zasniva se na prigušenju rezonantnih frekvencija, odnosno apsorpciji dijela vibracione energije. Oprema postavljena na amortizere, u opštem slučaju, može se predstaviti kao mehanički oscilatorni sistem sa šest stupnjeva slobode: skup spregnutih oscilacija koje se sastoje od linearnih pomaka i rotacijskih oscilacija duž svake od tri koordinatne ose.

Prilikom izrade šeme prigušenja potrebno je nastojati da sistem ima minimalan broj sopstvenih frekvencija i da su one 2-3 puta niže od najniže frekvencije sile remećenja.

Raspored amortizera. Dizajn REA sistema prigušenja obično počinje odabirom vrste amortizera i njihovog rasporeda. Izbor amortizera vrši se na osnovu dozvoljenog opterećenja i graničnih vrijednosti parametara koji karakteriziraju radne uvjete. Ovi parametri uključuju: temperaturu okoline, vlažnost, mehanička opterećenja, prisustvo uljnih para, dizel goriva itd. u atmosferi.

Rice. 13. Raspored amortizera

Izbor rasporeda amortizera zavisi od lokacije opreme na nosaču i uslova dinamičkog udara. Na sl. 13 prikazuje osnovni raspored amortizera.

Opcija " ali " se dosta često koristi za prigušivanje relativno malih blokova. Ovakav raspored amortizera je pogodan sa stanovišta ukupnog rasporeda blokova na objektu. Međutim, ovakvim rasporedom amortizera je suštinski nemoguće dobiti centar gravitacije (CG) da se poklopi sa centrom mase (CM) i ne dobije racionalan sistem. Isto se može reći i za opciju smještaja " b ". Mogućnost smještaja" in " vam omogućava da dobijete racionalan sistem, međutim, takav raspored amortizera nije uvijek zgodan kada se postavlja na objekt. Vrsta postavljanja " G " i " d "je neka vrsta varijante" in " i koristi se ako je prednja ploča jedinice postavljena u blizini amortizera koji se nalazi ispod. Postavljanje amortizera " e "koristi se u opremi za montažu u rack, kada je visina REA mnogo veća od dubine i širine stalka. Da bi se ublažile oscilacije stalka oko x i y osi, dva dodatna amortizera su postavljena na vrhu stalka.

Čvrstoća konstrukcijskih elemenata. Mehanička čvrstoća konstrukcijskih elemenata provjerava se metodama otpornosti materijala i teorijom elastičnosti za najjednostavnije konstrukcije s raspoređenim i mješovitim opterećenjem. U većini praktičnih slučajeva dizajn dijelova elektroničke opreme ima složeniju konfiguraciju, što otežava određivanje napona u njima. U proračunima se složeni dio zamjenjuje njegovim pojednostavljenim modelom: greda, ploča, okvir.

Grede uključuju tijela prizmatičnog oblika, čije dužine znatno premašuju sve ostale geometrijske dimenzije konstrukcije. Krajevi greda su stegnuti (zavarivanjem, lemljenjem), zglobno poduprti (ugrađuju se u vodilice) ili zglobno fiksirani (jednostruki vijčani spoj). Ploče su pravokutna tijela čija je debljina mala u odnosu na dimenzije osnove. Takve strukture uključuju štampane ploče, zidove kućišta instrumenata, police, panele i druge slične strukture. Čvrsto pričvršćivanje ruba ploča vrši se lemljenjem, zavarivanjem, stezanjem, vijčanim spojem; pričvršćivanje šarkama - ugradnjom ploča u vodilice, ženski konektor. Komponente sa više izlaza su modelirane pomoću struktura okvira: mikro kola, releja, mikroprocesora, FPGA.

Prilikom projektiranja konstrukcije vrši se modeliranje u kojem se provodi sljedeće:

- verifikacioni proračuni, kada su poznati oblik i dimenzije dela (otkrivene tokom projektovanja);

- projektne proračune, kada su dimenzije opasnih presjeka nepoznate i određene su na osnovu odabranih dozvoljenih napona;

– proračuni dozvoljenih opterećenja za poznate opasne presjeke i dopuštena naprezanja.

Prilikom izvođenja verifikacijskih proračuna za elastične vibracije, uzimajući u obzir smjer izloženosti vibracijama, odabiru se dijelovi i sklopovi s najvećim deformacijama, odabiru proračunski modeli, izračunavaju se prirodne frekvencije, određuju opterećenja i uspoređuju dobivene vrijednosti sa granice čvrstoće odabranih materijala, ako je potrebno, donosi se odluka o povećanju čvrstoće konstrukcije.

gdje je R djelujuća sila; δ je maksimalna deformacija.

Krutost konstrukcije ovisi o dužini, obliku i dimenzijama poprečnog presjeka grede.

Vibracije usmjerene ortogonalno na ravan tiskane ploče naizmjenično je savijaju i utječu na mehaničku čvrstoću mikro krugova i komponenti instaliranih na njoj. Ako se komponente smatraju krutim, tada će se njihovi terminali saviti. Većina kvarova komponenti nastaje zbog pokvarenih lemnih veza između pinova i ploče. Najjači udari se javljaju u sredini ploče, a za pravougaone ploče i kada je tijelo elementa orijentirano uz kratku stranu ploče. Lijepljenje komponenti na ploču uvelike poboljšava pouzdanost lemnih spojeva. Zaštitni sloj laka debljine 0,1…0,25 mm čvrsto fiksira komponente i povećava pouzdanost elektronske opreme.

Mehanička naprezanja na lemnim spojevima zbog vibracija mogu se smanjiti: povećanjem rezonantnih frekvencija, što smanjuje deformaciju ploče; povećanje promjera kontaktnih jastučića, što povećava snagu prianjanja kontaktne pločice na ploču; savijanje i polaganje vodova elemenata na kontaktnu podlogu, čime se povećava dužina i čvrstoća prianjanja lemnog spoja; smanjenjem faktora kvaliteta ploče pri rezonanciji prigušujući je višeslojnim premazom laka.

Fiksiranje pričvršćivača. Kada su izloženi vibracijama, moguće je odvrnuti pričvrsne elemente, kako bi se spriječilo uvođenje fiksatora, povećavaju se sile trenja, ugrađuju se pričvršćivači na farbanje itd. Prilikom odabira metoda za pričvršćivanje pričvršćivača treba uzeti u obzir sljedeće: osiguranje čvrstoće veze pod datim opterećenjima i klimatskim utjecajima; brzina veze, njena cijena; posljedice kvara veze; životno vreme.

Treba uzeti u obzir mogućnost zamjene istrošenih ili oštećenih dijelova, umjesto parova vijaka koristiti elemente za brzo spajanje: šarke, kvake, kučiće itd. , vijci su na mestu ugradnje. Preporučuje se korištenje nekoliko velikih zatvarača umjesto velikog broja malih. Broj okreta potrebnih za zatezanje ili otpuštanje zavrtnja mora biti najmanje 10.

Vek trajanja konstrukcije. Pri fluktuacijama u strukturama nastaju naizmjenična naprezanja i konstrukcije se mogu urušiti pod opterećenjima koja su mnogo manja od krajnje statičke čvrstoće materijala zbog pojave mikropukotina na čiji rast utječu karakteristike kristalne strukture materijala, koncentracija naprezanja. na uglovima mikropukotina i uslovima okoline. Kako se mikropukotine razvijaju, poprečni presjek dijela slabi i u nekom trenutku dostiže kritičnu vrijednost - struktura se urušava.

Ako masa proizvoda nije kritičan faktor, tada se konstrukcija ojačava materijalima s marginom, izbjegava se uvođenje rupa, ureza, zavara, a proračuni konstrukcija se provode metodom najgoreg slučaja.

Zaštitu od mehaničkih uticaja obezbeđuje konstruktivni materijal koji mora da zadovoljava navedena mehanička i fizička svojstva, da je lak za obradu, otporan na koroziju, niska cena, da ima maksimalan odnos čvrstoće i težine itd. U zavisnosti od složenosti nosivost konstrukcija se izrađuje u obliku jednog dijela ili kompozita, koji uključuje više dijelova spojenih u jedan dizajn rastavljivim ili jednodijelnim vezama. Glavni način smanjenja mase proizvoda je olakšanje nosivih konstrukcija uz istovremeno ispunjavanje zahtjeva za čvrstoćom i krutošću.

Probleme povećanja mehaničke čvrstoće konstrukcija treba riješiti uzimajući u obzir optimizaciju smještaja elektronske opreme u odjeljcima nosača.

test pitanja

1. Navedite vrste mehaničkih efekata na REA.

2. Navedite pojmove otpornosti na vibracije i jačine vibracija.

3. Koncept krutosti i mehaničke čvrstoće konstrukcije.

4. Amortizacija REA dizajna.

5. Navedite vrste amortizera.

Metode upravljanja radioelektronskom opremom u proizvodnom procesu

Proizvodnja moderne radioelektronske opreme nezamisliva je bez visokokvalifikovane tehničke kontrole. Takvoj kontroli u postrojenju trebaju biti podvrgnuti i dijelovi i blokovi vlastita proizvodnja, i dijelovi koji dolaze iz poduzeća srodnih djelatnosti.

Pouzdanost proizvedenih proizvoda zavisi od sredstava, metoda i sistema kontrole proizvoda.

Idealna kontrola je 100% provjera svih parametara dijelova u svim proizvodnim operacijama. Međutim, u ovom slučaju postoje velike ekonomske i tehničke poteškoće povezane s potrebom korištenja velikog broja kontrolera i skupe mjerne opreme. Stoga se u procesu proizvodnje svi kupljeni proizvodi provjeravaju na usklađenost specifikacije, interoperativna provjera na tehnološkim kartama i crtežima i provjera gotovih proizvoda(kontrola izlaza).

U proizvodnji radioelektronske opreme koriste se sljedeće vrste upravljanja:

kontrola rada (RK);

preventivna kontrola (PC);

kontrola podešavanja (KN);

kontrola načina rada (CR);

selektivna kontrola (VC);

statistička kontrola (čl. K).

Razmotrite glavne vrste kontrole koje se provode u preduzeću.

Kontrola rada omogućava kontrolu kvaliteta proizvedenih proizvoda direktno na radnom mestu (mašina, presa, radni sto). Provjeru može izvršiti i sam radnik i zaposlenik odjela tehničke kontrole (QCD). Kontrola se vrši vizualno ili uz pomoć alata i uređaja navedenih u tehnološka karta. Kontrola može biti 100% ili selektivna. U procesu kontrole može se izvršiti potrebno podešavanje opreme ili alata. Samo prikladne dijelove i sklopove, koje je sam izvođač provjerio, treba dostaviti na prijem od strane QCD-a. U slučaju odbijanja dijelova ili sklopova, oni se vraćaju na doradu.

Preventivna kontrola obezbjeđuje provjeru usklađenosti sa tehnološkim procesom i kvalitetom proizvoda, kao i sprječavanje masovnih nedostataka. Potreba za preventivnom kontrolom i izbor njenog metoda utvrđeni su rezultatom prethodne statističke analize procesa proizvodnje opreme. Statistička analiza ne samo da pomaže u identifikaciji i otklanjanju glavnih uzroka kvarova, već vam omogućava i identificiranje tehnoloških faktora na koje treba obratiti posebnu pažnju tijekom preventivne kontrole kako bi se osiguralo oslobađanje visokokvalitetnih proizvoda. Ovu vrstu kontrole treba da sprovode kvalifikovani radnici, majstori proizvodnje i tehnolozi, predstavnici QCD. Glavna pažnja tehničkog osoblja radionice treba biti usmjerena na provjeru stanja glavne opreme i alata, kao i na provjeru usklađenosti sa tehnološkim režimima. Verifikaciona merenja se vrše preciznim univerzalnim i kontrolnim instrumentima, kontrolnim uređajima i uređajima.

Svi nedostaci na proizvodima i sredstvima za proizvodnju uočeni tokom pregleda o povredi tehnološkog procesa sastavljaju se u zapisnik o inspekcijskom pregledu i analiziraju. Na osnovu rezultata inspekcije donose se odgovarajuće odluke i izrađuju mjere za otklanjanje nedostataka. Prilikom ponovljenih inspekcija treba obratiti pažnju na provođenje prethodno odobrenih mjera. U slučaju masovnog kvara, kao i kada se izvrše veće izmjene projektne dokumentacije i tehnoloških procesa, vrši se vanredna preventivna kontrola. Za organizaciju i provođenje preventivne kontrole odgovorni su rukovodioci radionica i šef odjeljenja kontrole kvaliteta pogona.

Kontrola podešavanja sastoji se od opreme za testiranje i provodi se prilikom korištenja nove opreme ili mjernog kompleksa u procesu proizvodnje proizvoda. Po završetku radova podešavanja, montažer je dužan da proizvede malu seriju delova i da ih preda Odeljenju za kontrolu kvaliteta. Ponekad se ova vrsta kontrole kombinuje sa drugim vrstama kontrole radi poboljšanja kvaliteta proizvoda (na primer, preventivna kontrola, kontrola režima).

selektivna kontrola, kao i statistička kontrola, u pravilu se izvode samo uz veliku i masovnu proizvodnju. Selektivnom (ili statističkom) kontrolom, na osnovu rezultata provjere dijela proizvoda, ocjenjuju prikladnost svih predstavljenih proizvoda. Ova vrsta kontrole se provodi metodama pojedinačnog uzorkovanja i sekvencijalne analize.

Metoda pojedinačnog uzorkovanja je sljedeća. Nasumično se izdvaja iz serije gotovih proizvoda N proizvodi. Tehničke specifikacije za proizvod predviđaju veličinu uzorka N i norma broja dobrih proizvoda C in ukupno uzorci. U slučaju kada od N ispali proizvodi M neispravan ili van specifikacije, ako M> C serija nije prihvaćena i odbijena i kada M< C strana je prepoznata kao prikladna. Nakon testiranja, donosi se jedna od tri odluke:

1) prihvatiti seriju;

2) nastaviti kontrolu (uzeti jedan ili više uzoraka);

3) odbaciti cijelu seriju. Odbačena serija se može podvrgnuti potpunoj inspekciji ili u potpunosti povući i vratiti izvođaču na sortiranje i ispravku.

Glavni faktori koji određuju pouzdanost kontrole uzorkovanja su broj artikala koje treba pregledati i uslovi kontrole, na osnovu kojih se donosi odluka o podobnosti partije. Selektivna kontrola se bilježi u dijagramima toka procesa kao posebna operacija koja ukazuje na dimenzije i parametre koje treba provjeriti, kao i na način upravljanja.

Selektivna kontrola ne može osigurati potpuno isključenje slučajeva nestalih brakova.

Potpunu garanciju kvaliteta proizvoda može dati samo potpuna (100%) kontrola proizvoda. Uzorkovanje sa pažljivim i puna provjera proizvoda povećava pouzdanost kontrole.

Sa dobro organizovanim tehnološki proces selektivna kontrola se može vršiti i u međuoperacijama i u završnim operacijama (upravljanje izlazom). Izbor metode kontrole izlaza određen je prirodom razloga koji dovode do braka, temeljitošću mjera za sprječavanje braka i drugim razlozima.

Pouzdanost REA zavisi od mnogo faktora. O glavnim se govori u prethodnom poglavlju. Οʜᴎ se dijele na konstruktivno-proizvodne i operativne.

Visoku pouzdanost objekta u fazi projektovanja osiguravaju:

§ izbor kola i dizajnerskih rješenja;

§ zamjena analogne obrade digitalnom;

§ izbor elemenata i materijala;

§ zamjena mehaničkih prekidača i upravljačkih uređaja elektronskim;

§ izbor načina rada različitih elemenata i uređaja;

§ razvoj mjera za pogodnost održavanja i rada;

§ uzimajući u obzir mogućnosti operatera (potrošača) i zahtjeve ergonomije.

Prilikom odabira dijagrami kola Prednost imaju kola sa najmanjim brojem elemenata, kola sa minimalnim brojem kontrola, stabilan rad u širokom spektru destabilizujućih faktora. Istovremeno, zadovoljenje svih ovih uslova je nemoguće, a projektant mora da traži kompromisno rešenje.

Glavna stvar u projektovanoj opremi je korištenje elemenata čija pouzdanost ispunjava zahtjeve za pouzdanost same opreme.

Budući da zahtjevi za pouzdanošću opreme stalno rastu, sve veći zahtjevi postavljaju se i na pouzdanost komponenti.

Na pouzdanost REA utječu i strukturna rješenja. Dizajn velikih blokova je tehnološki složen i nezgodan za popravku. Projektna rješenja treba da obezbijede i potrebne termičke uslove REA elemenata, nesmetani rad u uslovima visoke vlažnosti i pod uslovima udarnih i vibracionih opterećenja.

Značajno poboljšava pouzdanost pravi izbor režimi rada elemenata. Ranije je navedeno da optimalna električna opterećenja elemenata ne bi trebalo da prelaze 40-60% od nominalnih.

Održavanje je skup radova na održavanju zdravlja ili samo operativnosti predmeta tokom pripreme i upotrebe za njegovu namjenu, tokom skladištenja i transporta.

Održavanje REA uključuje sljedeće komponente:

§ kontrola tehničkog stanja;

§ preventivno održavanje;

§ snabdevanje;

§ prikupljanje i obrada rezultata rada.

Kontrola tehničkog stanja provodi se radi procjene stanja opreme, ᴛ.ᴇ. poređenje stvarnih vrijednosti parametara određene opreme s njihovim nominalnim vrijednostima, uzimajući u obzir tolerancije.

Preventivno održavanje, za čije se sprovođenje određuju rokovi i rokovi, nazivaju se planskim održavanjem.

Nabavka obezbjeđuje prijem materijala, opreme, instrumenata, alata za preventivno održavanje.

Prikupljanje i obrada operativnih rezultata vrši se radi kvantifikacije operativnih i tehničkih pokazatelja za određeni period rada.

Preventivni rad obezbijediti:

§ eksterni pregled i čišćenje opreme;

§ poslovi kontrole i podešavanja;

§ predviđanje neuspjeha;

§ sezonski radovi, podmazivanje i pričvršćivanje;

§ tehnički pregledi;

§ tehničke provjere.

Eksterni pregled opreme vrši se radi utvrđivanja vanjskih znakova mogućih kvarova, provjere ispravnosti ugradnje komandi, provjere stanja elemenata i montaže. Oprema za čišćenje uključuje uklanjanje prašine, vlage, korozije iz nje.

Najzahtjevniji dio preventivnog održavanja je rad kontrole i podešavanja i usko povezan rad na predviđanju kvarova. Testovi uključuju kontrolu REA parametara u odnosu na utvrđene tolerancije.

Radovi na podešavanju se izvode kako bi se vratila svojstva ili performanse izgubljene opremom. Za kućnu elektronsku opremu u ovoj fazi se radi na smanjenju opasnosti od požara televizora i vraćanju performansi kineskopa koji su izgubili katodnu emisiju nakon dugotrajnog rada.

Predviđanje kvarova je metoda za predviđanje kvarova, koja se zasniva na pretpostavci da nastanku kvarova prethodi postepena promjena parametara objekta ili elemenata. Predviđanje se vrši za postepene kvarove u cilju pravovremene zamjene (popravke i podešavanja) relevantnih elemenata, blokova.

Izvode se sezonski, podmazujući, pričvršćivači radovi kako bi se elektronska oprema pripremila za rad u određeno doba godine, kako bi se osigurale performanse relevantnih dijelova. Tokom sezonskog rada poduzimaju se mjere za smanjenje prodiranja vlage u opremu, za izolaciju (zimi) i hlađenje (ljeti) opreme, korištenje specijalnih ulja za različita godišnja doba itd. Nakon izvođenja sezonskih radova na elektronskoj opremi, vrši se kontrola i podešavanje. Važno je napomenuti da u cilju sistematske kontrole tehničkom stanju instrumenti vrše tehničke preglede i tehničke preglede opreme.

Pronalazak se odnosi na oblast informacione tehnologije i može se koristiti u dizajnu složenih električnih proizvoda na računaru. Tehnički rezultat se sastoji u smanjenju vremena i računskih resursa utrošenih na projektovanje takvih proizvoda, kao i u povećanju pouzdanosti projektovanih proizvoda zbog ranog otkrivanja grešaka u dizajnu pri analizi trajnosti elektronske opreme (REA) i objedinjene elektronskih modula (EM) u svom sastavu. Metoda za analizu trajnosti REA temelji se na analizi naponsko-deformacijskog stanja i detaljnom proračunskom modelu (RM), koji uključuje detaljne modele električnih i radio proizvoda (ERP) i konstrukcijskih elemenata. CEA analiza izdržljivosti se provodi korištenjem termičke, deformacijske i čvrstoće RM CEA uzastopno u četiri faze: pripremna faza, faza globalne analize, srednja faza analize i faza lokalne analize. Na pripremna faza kreirati termičke RM bez detaljnih modela konstruktivnih elemenata, deformacijske RM sa detaljima ERP i strukturnih elemenata koji utiču na krutost konstrukcije i detaljne RM čvrstoće pojedinih elemenata. U fazi globalne analize, REA temperature se izračunavaju kada se koriste termalni RM. U fazi međuanalize deformacije (pomaci) u REA se izračunavaju na osnovu rezultata REA termičkog proračuna faze globalne analize, uz odabir specifičnog REA čvora koristeći deformaciju RM. Zatim se vrši lokalna analiza kada se izračuna naponsko-deformacijsko stanje elektronskog izvora zračenja i konstruktivnih elemenata jedinice elektronske opreme, nakon što se završi proračun naponsko-deformacijskog stanja, izračunava se trajnost elemenata elektronske opreme. , dok se koristi snaga RM. 2 w.p. f-ly, 3 ill.

Crteži prema RF patentu 2573140

Pronalazak se odnosi na oblast informacionih tehnologija i može se koristiti u projektovanju složenih električnih proizvoda na računaru. Implementacija izuma omogućava smanjenje vremena i računskih resursa utrošenih na projektovanje takvih proizvoda, kao i povećanje pouzdanosti projektovanih proizvoda zbog ranog otkrivanja nedostataka u dizajnu pri analizi trajnosti radioelektronskih uređaja. opreme (REE) i elektronskih modula (EM) u svom sastavu.

Poznata metoda za analizu trajnosti EM. (Predviđanje pouzdanosti čvorova i blokova radija tehnički uređaji namjena svemira zasnovana na simulaciji naponsko-deformacijskih stanja: monografija. / S.B. Suntsov, V.P. Aleksejev, V.M. Karaban, S.V. Ponomarev. - Tomsk: Izdavačka kuća Tomsk, dr. un-ta sistemska kontrola. i radioelektronika, 2012. - 114 str.). Detalj proračunskog modela (RM) koji se koristi u ovom slučaju određen je analizom naponsko-deformacijskog stanja (SSS) i, po pravilu, odgovara detaljnom RM EM, koji uključuje: detaljne modele električne i radio proizvodi (ERP), adhezivni spojevi, zaptivanje, lemljenje, štampani provodnici, vias i njihova metalizacija itd. Ova metoda se uzima kao prototip.

Ova metoda ima značajne nedostatke:

Upotreba jednog RM EM sa visok stepen detaljizacija dovodi do značajnog povećanja vremena i računskih resursa potrebnih za proračun;

Upotreba nekoliko RM za svaku vrstu analize (termičke, deformacijske, čvrstoće) stvara značajne poteškoće u formaliziranju problema graničnih vrijednosti i prenošenju rezultata iz jednog RM u drugi zbog činjenice da postoji velika razlika u broju čvorova. i elementi.

Cilj metode predložene u pronalasku za izvođenje analize trajnosti je da se otklone gore navedeni nedostaci, a to su:

Smanjenje vremenskih troškova prilikom proračuna;

Smanjenje potrebnih računarskih resursa;

Olakšavanje formalizacije problema graničnih vrijednosti.

Predlaže se da se analiza trajnosti izvrši u četiri faze, pri čemu:

Koristite proračunske modele optimizirane za određenu analizu;

Koristite interpolaciju rezultata analize da biste olakšali formalizaciju problema graničnih vrijednosti i poboljšali tačnost prenošenja rezultata iz jednog RM u drugi.

Problem je riješen činjenicom da se analiza trajnosti REA, koja se sastoji u predviđanju pouzdanosti jedinica i blokova REA za svemirske svrhe, provodi u fazama korištenjem stvorene termičke, deformacijske i čvrstoće RM REA, optimizirano za naredne faze analize izdržljivosti, dok je u pripremnoj fazi izrada termičkih RM-ova zanemarujući detaljnost modela osnovnih nosećih konstrukcija (zaobljenja, rupe), sklopa štampanih kola (elektroradio proizvodi, lemni spojevi, štampani provodnici, spojevi i njihova metalizacija), deformacioni RM sa detaljima specifičnih ERI, osnovne noseće konstrukcije (metalni okvir, sklop štampanih kola), kao i drugi konstruktivni elementi elektronske opreme (konektori, utikači itd.), koji utiču na krutost konstrukcije ; kao čvrstoća RM koristi se detaljni (detaljni) RM specifičnih strukturnih elemenata EM, kada se uzimaju u obzir lemljenje, štampani provodnici, metalizacija spojeva; zatim, u fazi globalne analize, EM temperature se izračunavaju kao dio REA, kada se koriste termički RM EM, uzimajući u obzir rezračenje sa susjednih EM površina i prijenos topline toplinskom provodnošću (kondukcijom) od susjednih EM; zatim se u fazi međuanalize vrši proračun deformacija (pomeranja) u EM prema rezultatima termičkog proračuna REA faze globalne analize, pri čemu se odabire određeni EM sa naknadnim prenosom temperatura po interpolacija pomoću deformacije RM EM; zatim se vrši lokalna analiza kada se interpolacijom rezultata proračuna deformacija (pomeranja) dobijenog EM izračunava naponsko-deformaciono stanje elemenata sklopa štampanog kola EM (ERI, lemljenje, štampani provodnici, vias). u fazi međuanalize, nakon proračuna naponsko-deformacijskog stanja izvršiti proračun trajnosti EM elemenata, uz korištenje čvrstoće RM EM.

Suštinu pronalaska ilustruju crteži, gde je na Sl. 1 prikazuje algoritam proračuna pomoću interpolacije, Sl. Na slikama 2 i 3 prikazane su slike ravnih linearnih trokutnih i četverokutnih elemenata.

Na Sl. 1 prikazuje algoritam proračuna interpolacijom, gdje je:

Faza 0. Pripremna.

Faza 1. Globalna analiza.

Faza 2. Privremena analiza.

Faza 3. Lokalna analiza.

Proračun se može izvršiti metodom konačnih elemenata. U ovom slučaju, računski domen se aproksimira sistemom elemenata. Unutar elementa, funkcija F(x,y,z) je definirana sljedećim izrazom:

gdje su N i funkcije oblika elementa, f i je vrijednost funkcije F in i-ti čvor element, f i =F(x i ,y i ,z i).

Dakle, ako su poznate funkcije oblika elemenata i čvorne vrijednosti funkcije, tada je moguće odrediti vrijednost funkcije F u proizvoljnoj tački x * , y * , z * računske domene. Ako se tačka x * , y * , z * poklapa sa tačkom čvora x j , y j , z j , tada:

Izraz (1) se koristi za određivanje funkcije F(x * ,y * ,z *) tačke x * , y * , z * koja se nalazi unutar ili na granici elementa.

Razmotrimo metodu određivanja funkcije F u tački x * , y * , z * na primjeru elemenata prvog reda - ravnog trokutastog elementa i ravnog četverokutnog elementa.

1. Ravni linearni trouglasti element

Funkcija F(x, y) na takvom elementu (slika 2) predstavljena je linearnim polinomom:

gdje su i koeficijenti polinoma. Koeficijenti polinoma (2) određuju se iz čvornih vrijednosti funkcije F(x,y). Za to je napisan sistem linearnih algebarskih jednačina:

Prema Cramerovom pravilu:

gdje ; ;

Odrednice i mogu se proširiti stupcem koji sadrži čvorne vrijednosti funkcije:

gdje su d ij odgovarajuće determinante iz (5).

Zamjenom (4) i (6) u polinom (2) dobivamo:

Kao rezultat, dolazimo do izraza (1), gdje funkcije oblika elementa imaju oblik:

Imajući funkcije oblika (8) elementa i čvorne vrijednosti funkcije, moguće je izračunati vrijednost funkcije u proizvoljnoj tački unutar elementa.

2. Ravni linearni četverokutni element

Četvorougaoni element (slika 3) u X, Y prostoru preslikava se u pravougaonik u , . Funkcije oblika u prostoru imaju oblik:

Ako su za tačku sa koordinatama x * , y * , koja leži unutar četverokuta, poznate koordinate * , *, tada pomoću (1), koristeći (9), možemo odrediti vrijednost funkcije F(x( , ), y( ,)) u ovoj tački.

Poznavajući koordinate , , lako se mogu pronaći odgovarajuće x, y koordinate pomoću formula:

gdje su x i , y i koordinate čvorova četverougla. Međutim, obrnuti prijelaz:

nema jednostavnu analitičku reprezentaciju. Stoga, za izvođenje ovog prijelaza treba koristiti numeričke metode. Moguće je koristiti metodu sličnu metodi dijeljenja segmenta na pola. Njegov algoritam sadrži sljedeće korake:

1. Među koordinatama x, y čvorova četverougla nalaze se vrijednosti X min , X max i Y min , Y max , između kojih se nalaze vrijednosti x * i y * .

2. U prostoru, pravougaonik je podeljen na četiri pravougaonika. Za svaki novodobljeni pravougaonik, koristeći formulu (10), određuju se X min , X max i Y min , Y max.

3. Koristeći vrijednosti X min , X max i Y min , Y max nalazimo pravougaonik u koji pada tačka sa koordinatama x * , y *.

4. Ako uslovi:

nisu ispunjeni, a zatim se vratite na korak 2. Ako su uslovi ispunjeni, idite na korak 5.

5. Koordinata * se određuje kao aritmetička sredina koordinata nad svim čvorovima pravougaonika. Koordinata * je definirana na isti način.

6. Prema formuli:

vrijednost funkcije je određena u tački s koordinatama x * , y * .

Metoda za analizu trajnosti REA primenom automatske konstrukcije računarskih modela u sistemu geometrijskog modeliranja je softverski razvijena i debagovana u projektovanju brodskih REA svemirskih letelica. Praktična upotreba Ova metoda omogućava smanjenje rokova projektovanja REA, što potvrđuje efikasnost predložene metode za analizu trajnosti EM REA zasnovane na kompjuterskoj simulaciji procesa termičke čvrstoće.

TVRDITI

1. Metoda za analizu trajnosti radioelektronske opreme (REA), zasnovana na analizi stanja naprezanja i deformacije i detaljnog proračunskog modela (RM), koji uključuje detaljne modele električnih i radio proizvoda (ERP) i konstrukcijskih elemenata. , koji se odlikuje po tome što se analiza trajnosti REA vrši pomoću termičke, deformacijske i čvrstoće RM REA uzastopno u četiri faze: pripremna faza, faza globalne analize, srednja faza analize i faza lokalne analize, dok je u pripremnoj fazi. stadijumski termički RM se kreiraju bez detaljnih modela konstruktivnih elemenata, deformacioni RM sa detaljima REM i konstruktivnih elemenata koji daju uticaj na krutost konstrukcije i detaljni RM čvrstoće specifičnih elemenata, zatim se u fazi globalne analize CEA temperature izračunati, kada se koriste termički RM, onda se u srednjoj fazi analize izračunavaju deformacije (pomaci) u CEA na osnovu rezultata CEA termičkog proračuna faze globalnom analizom, istovremeno se odabire određeni REE čvor korištenjem deformacije RM, zatim se vrši lokalna analiza kada se izračuna naponsko-deformacijsko stanje ERS i strukturnih elemenata REE čvora, nakon proračuna naprezanja- deformacijskom stanju izračunava se trajnost REE elemenata uz korištenje čvrstoće RM.

2. Metoda prema patentnom zahtjevu 1, naznačena time što se CEA analiza izdržljivosti provodi korištenjem RM optimiziranog za specifičnu globalnu, srednju, lokalnu analizu.

3. Metoda prema zahtjevu 1, naznačena time, što se analiza trajnosti CEA vrši primjenom interpolacije rezultata temperatura i deformacija (pomjeranja) CEA.

Metode za određivanje pouzdanosti rea i p Metode za poboljšanje pouzdanosti rea

lec06.doc

Valery Samoilin. Uralski geofizičar i radio inžinjer. 20ti vijek

Koncept krutosti i mehaničke čvrstoće konstrukcije. Prilikom izrade REA dizajna potrebno je osigurati potrebnu krutost i mehaničku čvrstoću njegovih elemenata.

11.5. Zaštita od prašine

11.5.1. Zaptivanje opreme

test pitanja

Poglavlje 12 Zaštita od mehaničkih uticaja

12.1. Vrste mehaničkih efekata na REA

12.2. Koncept otpornosti na vibracije i jačine vibracija

test pitanja

Metode upravljanja radioelektronskom opremom u proizvodnom procesu

Crteži prema RF patentu 2573140

TVRDITI

Popularno