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

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

lec06.doc

PROJEKTIRANJE RADIOELEKTRONSKIH GEOFIZIČKIH INSTRUMENTA

Razvoj i izrada geofizičkih instrumenata. Zaštita opreme od mehaničkih utjecaja

Tema 6: HARDVERSKA ZAŠTITA

OD MEHANIČKOG UDARCA I SMETNJA

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

Menandra. grčki pjesnik i komičar. 4. stoljeće PRIJE KRISTA.

Jer savjeti se temelje na generalizacijama, a promašaj je uvijek konkretan.

Valerij Samoilin. Uralski geofizičar i radioinženjer. 20. stoljeće

Pod, ispod snagu dizajn se shvaća kao sposobnost opreme da izvršava funkcije i čuva parametre nakon primjene mehaničkih utjecaja. Održivost dizajn - sposobnost REA da održi funkcije i parametre u procesu mehaničkih utjecaja.

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

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

Kvarovi opreme su nadoknadivo nakon uklanjanja ili slabljenja mehaničkog utjecaja (promjena parametara komponenti, pojava električnog šuma) i nepopravljivo(prekidi i kratki spojevi električnih spojeva, ljuštenje vodiča tiskanih ploča, kršenje elemenata za pričvršćivanje i uništavanje nosivih konstrukcija).

Na transportiranu elektroničku opremu tijekom rada utječu vibracije, udarna opterećenja i linearna ubrzanja. ^ Harmonične vibracije karakterizira 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, predznak utjecaja ubrzanja.

Preopterećenja koja proizlaze iz vibracija, udaraca i ubrzanja ocjenjuju se odgovarajućim koeficijentima. Kako bi se smanjio utjecaj vibracija i udaraca, oprema se postavlja na amortizere ili se koriste prigušni materijali.

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

Kao što pokazuje iskustvo rada s transportiranom elektroničkom opremom, vibracije imaju najveći destruktivni učinak 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.

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

^ Otpornost na vibracije - svojstvo objekta s danom vibracijom da obavlja određene funkcije i održava vrijednosti svojih parametara unutar normalnog raspona. Snaga vibracija- snaga pri danoj vibraciji i nakon njezina prestanka.

Utjecaj transportnog tresanja sastoji se od udaraca i vibracija. Uvođenje amortizera između elektroničke 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 sustav 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.

^ Konstrukcijska krutost je omjer djelujuće sile i deformacije konstrukcije uzrokovane tom silom. Pod, ispod čvrstoća konstrukcije razumjeti opterećenje koje konstrukcija može izdržati bez trajne deformacije ili sloma. Povećanje čvrstoće REA dizajna povezano je s jačanjem njegove konstrukcijske osnove, upotrebom ukrućenja, zaključavanjem vijčanih spojeva itd. Od posebne je važnosti povećanje čvrstoće nosivih konstrukcija i njihovih komponenti metodama izlijevanja i omotača. Punjenje pjenom omogućuje vam da sklop učinite monolitnim s blagim povećanjem mase.

Dizajn kao oscilatorni sustav. U svim slučajevima ne smije se dopustiti stvaranje mehaničkog oscilatornog sustava. To se odnosi na pričvršćivanje montažnih žica, mikro krugova, ekrana i drugih dijelova koji su uključeni u elektroničku opremu.

Glavni parametri svakog dizajna u smislu odgovora na mehaničke udare su masa, krutost i mehanička otpornost (prigušivanje). Prilikom analize utjecaja vibracija na konstrukciju modula, potonji su predstavljeni kao sustav s pauširanim parametrima, u kojem su masa proizvoda m, element krutosti u obliku opruge i element mehaničkog otpora u specificirani su oblik prigušnice, karakterizirani parametrima k i r.

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

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

U sustavu s jednim stupnjem slobode, vanjskoj sili F(t) u svakom trenutku vremena suprotstavljaju se inercijalne sile mase F m , krutosti F k 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 sustava iz ravnotežnog položaja pod utjecajem sile F(t).

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

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

Jednadžba prirodnih oscilacija sustava može se dobiti izjednačavanjem F(t) s nulom, a dobivamo (zanemarujući početnu fazu):

  exp(-t) sin  o t

Gdje je  o - početna amplituda titranja;  \u003d g / (2m) - koeficijent prigušenja; o =
= 2f o - frekvencija vlastitih oscilacija sustava s prigušenjem.

U stvarnim mehaničkim sustavima u svakom ciklusu titranja nastaju gubici energije – prigušivanje oscilacija.

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

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

Prvi pojam opisuje prirodne oscilacije sustava s frekvencijom, drugi opisuje prisilne oscilacije, gdje su   i A v amplitude vlastitih, odnosno prisilnih oscilacija. Kada je frekvencija vlastitih oscilacija sustava bliska frekvenciji prisilnih, u oscilatornom sustavu dolazi do pojave mehaničke rezonancije koja može dovesti do oštećenja konstrukcije.

Amortizacija dizajna CEA . Jedna od učinkovitih metoda povećanja stabilnosti konstrukcije, kako pokretne tako i stacionarne, na učinke vibracija, kao i na udarna i linearna opterećenja, je uporaba amortizera. Djelovanje amortizera temelji se na prigušenju rezonantnih frekvencija, odnosno apsorpciji dijela energije vibracija. Oprema postavljena na amortizere, u općem slučaju, može se predstaviti kao mehanički oscilatorni sustav sa šest stupnjeva slobode: skup spregnutih oscilacija koji se sastoje od linearnih pomaka i rotacijskih oscilacija duž svake od tri koordinatne osi.

Učinkovitost prigušenja karakterizira dinamički ili transmisijski koeficijent čija brojčana vrijednost ovisi o omjeru frekvencije aktivnih vibracija f i frekvencije sustava koji apsorbira udare f o .

Prilikom izrade sheme prigušenja potrebno je nastojati osigurati da sustav ima minimalan broj vlastitih frekvencija i da one budu 2-3 puta niže od najniže frekvencije sile ometanja.

Za amortiziranu opremu potrebno je što je više moguće smanjiti vlastitu frekvenciju, a za neamortiziranu opremu, naprotiv, povećati, približiti je gornjoj granici poremećenih utjecaja ili je prekoračiti.

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

Riža. 6.1.2.
Izbor rasporeda amortizera ovisi uglavnom o položaju opreme na nosaču i uvjetima dinamičkog djelovanja. Na sl. 6.1.2 prikazuje glavne rasporede amortizera. Opcija " a " dosta se često koristi za prigušivanje relativno malih blokova. Takav raspored amortizera pogodan je sa stajališta cjelokupnog rasporeda blokova na objektu. Međutim, s ovakvim rasporedom amortizera u osnovi je nemoguće dobiti centar gravitacije (CG) da se poklopi sa središtem mase (CM) i ne dobije racionalni sustav. Isto se može reći i za opciju smještaja " b ". Mogućnost smještaja" v " omogućuje vam da dobijete racionalan sustav, međutim, takav raspored amortizera nije uvijek prikladan kada se postavlja na objekt. Vrsta postavljanja " G "i" d "je svojevrsna varijanta" v " i koristi se ako je prednja ploča jedinice postavljena blizu amortizera koji se nalazi ispod. Postavljanje amortizera " e "koristi se u opremi za montažu na stalak, 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 postavljaju se na vrh 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, izvedbe CEA dijelova imaju složeniju konfiguraciju, što otežava određivanje naprezanja u njima. U proračunima se složeni dio zamjenjuje njegovim pojednostavljenim modelom: greda, ploča, okvir.

Grede uključuju tijela prizmatičnog oblika, čije duljine znatno premašuju sve ostale geometrijske dimenzije strukture. 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 usporedbi s dimenzijama baze. Takve strukture uključuju tiskane ploče, zidove kućišta instrumenata, police, ploče i druge slične strukture. Kruto pričvršćivanje ruba ploča vrši se lemljenjem, zavarivanjem, stezanjem, vijčanim spojem; zglobno pričvršćivanje - ugradnjom ploča u vodilice, ženski konektor. Strukture okvira modeliraju komponente s više izlaza: mikro krugove, releje itd.

Prilikom projektiranja strukture izvršite:

Proračuni provjere, kada su poznati oblik i dimenzije dijela (otkriveni tijekom projektiranja);

Projektni proračuni, kada su dimenzije opasnih presjeka nepoznate i određene su na temelju odabranih dopuštenih naprezanja;

Proračuni dopuštenih opterećenja za poznate opasne presjeke i dopuštena naprezanja.

Prilikom provođenja 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 s vlačnim čvrstoćama odabranih materijala, ako je potrebno, donijeti odluku o povećanju čvrstoće konstrukcije.

Za povećanje čvrstoće vibracija, u dizajn pojedinih elemenata uvode se dodatna pričvršćivanja, rebra i reljefi za ukrućenje, prirubnice, ekstruzije, koriste se materijali s visokim svojstvima prigušenja, prigušni premazi.

Vanjski vibracijski utjecaji često su specificirani prilično uskim frekvencijskim rasponom. U pravilno projektiranoj opremi, prirodna frekvencija f o konstrukcije ne smije biti u frekvencijskom spektru vanjskih utjecaja. Iako svaka struktura ima nekoliko vrijednosti prirodnih frekvencija, izračun se izvodi samo za najniže vrijednosti f o , budući da će deformacije konstrukcija u ovom slučaju biti maksimalne. Ako je u raspon vanjskih utjecaja uključena najniža vrijednost vlastite frekvencije, tada se projekt finalizira radi povećanja f o i izlaska iz frekvencijskog spektra vanjskih utjecaja.

Konstrukcijska krutost podrazumijeva se kao sposobnost sustava (elementa, dijela) da izdrži djelovanje vanjskih opterećenja s deformacijama koje ne dopuštaju kršenje njegove izvedbe. Kvantitativno, krutost se procjenjuje koeficijentom krutosti  = P / , gdje je P djelujuća sila;  maksimalna deformacija. Dizajn se može predstaviti kao skup elemenata (dijelova), od kojih svaki radi kao greda određene duljine i presjeka, pričvršćena na jednom ili oba kraja. Poznato je da se krutost grede stegnute na jednom kraju, koja je pod utjecajem koncentriranog opterećenja, izračunava izrazom EF / l kada je greda nategnuta ili tlačna i izrazom 3EJ / 1 3 kada je greda je u savijanju (E je modul elastičnosti materijala grede; F - površina poprečnog presjeka; J - osni moment inercije; l - duljina grede). Što je veći modul elastičnosti materijala, veća je krutost grede. Krutost konstrukcije ovisi o duljini, obliku i dimenzijama poprečnog presjeka grede.

Tablica prikazuje parametre materijala korištenih za REA dizajne. Specifična čvrstoća i krutost materijala izračunava se pomoću sljedećih izraza:

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

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

Gdje je p gustoća tvari.

Parametri konstrukcijskog materijala

Materijal	Marka	 r, MPa	E, GPa	 g/cm2	Specifična čvrstoća i krutost
Materijal	Marka	 r, MPa	E, GPa	 g/cm2	 ud 	 i tukli	E tukli
Ugljični čelik	St10	334	203	7,85	42,5	12	26
Ugljični čelik	St45	600	200	7,85	76,5	18	25,5
Legura čelika	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 magnezija	MA2-1	255	40	1,8	142	27	23
legure magnezija	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 titana	VT1-0	687	113	4,5	152	28	25
legure titana	VTZ-1	1176	113	4,5	218	41	25
Fenoplast	K-21-22	64	8,6	1,4	38	46	6,2
press materijal	AG-4S	245	34	1,8	273	136	19
Getinaks	II	98	21	1,4	49	70	15
Tekstolit	PTK	157	10	1,4	70	112	7
Stakloplastika	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 ravninu isprintana matična ploča, naizmjenično ga savijati i utjecati na mehaničku čvrstoću mikro krugova i komponenti instaliranih na njemu. Ako se komponente smatraju krutima, tada će se njihovi zaključci savijati. Većina kvarova komponenti nastaje zbog slomljenih spojeva lemljenja između pinova i ploče. Najjači udari se događaju u sredini ploče, a za pravokutne ploče i kada je tijelo elementa orijentirano uz kratku stranu ploče. Lijepljenje komponenti na ploču uvelike poboljšava pouzdanost lemnih spojeva. Zaštitni premaz laka debljine 0,1...0,25 mm čvrsto učvršćuje komponente i povećava pouzdanost elektroničke opreme.

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

Eksperimentalni podaci o prirodnim frekvencijama tiskanih 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 tablica prikazuje eksperimentalne podatke o prirodnim frekvencijama PP ovisno o njihovim linearnim dimenzijama. Materijal ploča je stakloplastika, montaža elemenata je dvostrana, pričvršćivanje ploče je oko cijelog perimetra. Kako bi prirodne frekvencije prešle granice gornjeg frekvencijskog područja vanjskih utjecaja, potrebno je povećati debljinu ili smanjiti širinu (dužinu) ploče.

Učvršćivanje pričvršćivača. Kada su izloženi vibracijama, moguće je odvrnuti pričvrsne elemente, kako bi se spriječilo uvođenje fiksatora, povećavaju se sile trenja, učvršćuju se pričvršćivači na boju itd. Prilikom odabira metoda za pričvršćivanje učvršćivača potrebno je uzeti u obzir sljedeće: utjecaji; brzina veze, njezin trošak; posljedice neuspjeha veze; doživotno.

Treba uzeti u obzir mogućnost zamjene istrošenih ili oštećenih dijelova, umjesto parova vijaka treba koristiti elemente za brzo spajanje: šarke, zasune, papučice i sl. Vijke treba orijentirati glavom prema gore tako da se prilikom odvrtanja matice vijci su na mjestu ugradnje. Preporuča se koristiti nekoliko velikih zatvarača umjesto velikog broja malih. Broj okreta potrebnih za zatezanje ili otpuštanje vijka mora biti najmanje 10.

Vijek trajanja konstrukcije. Vibracije u strukturama uzrokuju naizmjenična naprezanja te se konstrukcije mogu urušiti pod opterećenjima koja su znatno niža od krajnje statičke čvrstoće materijala zbog pojave mikropukotina na čiji rast utječu značajke kristalne strukture materijala, koncentracija naprezanja na kutovima mikropukotina i uvjetima okoline. Kako se mikropukotine razvijaju presjek dijelovi su oslabljeni i u nekom trenutku dosegnu kritičnu vrijednost - struktura je uništena.

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

Konstruktivni integritet opreme i zaštitu od mehaničkih utjecaja osigurava konstruktivni materijal koji mora zadovoljiti navedene mehaničke i fizikalna svojstva, imaju jednostavnost obrade, otpornost na koroziju, nisku cijenu, imaju maksimalni omjer čvrstoće i težine itd. Ovisno o složenosti, noseća konstrukcija se izrađuje u obliku jednog dijela ili kompozitnog, uključujući više dijelova u kombinaciji u jednu strukturu odvojivim ili jednodijelnim spojevima. U suvremenoj opremi s korištenjem mikro krugova, masa potpornih konstrukcija doseže 70% ukupne mase REA. Glavni način smanjenja težine proizvoda je olakšanje nosivih konstrukcija uz istovremeno ispunjavanje zahtjeva čvrstoće i krutosti.

Vijek trajanja konstrukcije pod utjecajem vibracija određen je brojem ciklusa do uništenja koje konstrukcija može izdržati na danoj razini mehaničkog opterećenja. Značajke zamora materijala otkrivene su na skupini uzoraka pod naizmjeničnim ponavljajućim opterećenjem.

^ 6.2. Zaštita OPREME od smetnji

Pouzdanost i pouzdanost rada elektroničke opreme i sustava ovise o njihovoj otpornosti na buku u odnosu na vanjske i unutarnje, slučajne i redovite smetnje. Iz ispravna odluka Zadaće osiguranja otpornosti na buku REE elemenata i sklopova ovise kako o uvjetima razvoja proizvodnje i puštanja REE u pogon, tako io njegovom normalnom funkcioniranju tijekom rada.

Priroda smetnji. Interferencija za opremu je vanjski ili unutarnji utjecaj koji dovodi do izobličenja analognih ili diskretnih informacija u proizvodu tijekom pohrane, pretvorbe, obrade ili prijenosa. Interferencija - signal koji nije predviđen u dizajnu REA, a može poremetiti njegovo funkcioniranje. Budući da su signali u elektroničkoj opremi električne prirode, pri projektiranju je potrebno uzeti u obzir smetnje iste prirode kao najvjerojatnije izvore izobličenja informacija. Interferencije mogu biti naponi, struje, električni naboji, jakost polja itd. Izvori smetnji su različite fizičke prirode i dijele se na unutarnje i vanjske.

Unutarnje smetnje nastaju unutar radne opreme. Izvori električnih smetnji uglavnom su izvori napajanja i strujni krugovi za distribuciju. Izvori magnetskih smetnji su transformatori i prigušnice. U prisutnosti mreškanja u izlaznom naponu sekundarnih izvora napajanja strujnog kruga za distribuciju energije, krugovi za taktiranje i sinkronizaciju trebaju se smatrati izvorima elektromagnetskih smetnji. Značajne smetnje stvaraju elektromagneti, elektromotori, releji i elektromehanički uređaji. Unutarnje smetnje su također smetnje zbog neusklađenosti valnih impedancija komunikacijskih vodova s ulaznim i izlaznim impedancijama modula koje ti vodovi spajaju, kao i smetnje koje nastaju na sabirnicama uzemljenja.

Vanjske smetnje podrazumijevaju se smetnje iz mreže napajanja, aparati za zavarivanje, motori s četkama, prijenosna elektronička oprema itd., kao i smetnje uzrokovane pražnjenjem statičkog elektriciteta i atmosferskim pojavama. Učinak vanjskih smetnji na opremu fizičke prirode sličan je učinku unutarnjih smetnji.

Prijemnici smetnji su visokoosjetljiva pojačala, komunikacijske linije, magnetski elementi. Smetnje prodiru u opremu izravno kroz žice ili vodiče (galvanske smetnje), kroz električno (kapacitivne smetnje), magnetsko (induktivne smetnje) ili elektromagnetsko polje. Brojni vodiči koji su dio bilo koje opreme mogu se smatrati prijemnim i odašiljačkim antenskim uređajima koji primaju ili emitiraju elektromagnetska polja.

Galvansko spajanje nastaje kao posljedica strujanja i pada napona na električnim spojevima uobičajenim u strujnim krugovima. Dakle, vodiči koji spajaju module u jedinstveni sustav, trebaju biti što kraći, a njihovi presjeci što veći, što dovodi do smanjenja aktivnog otpora i induktivnosti žica. Radikalan način uklanjanja galvanskih smetnji je eliminiranje krugova kroz koje prolaze kombinirane struje napajanja i uzemljenja, i krugova osjetljivih na buku i relativno snažnih krugova.

Borba protiv smetnji postaje sve važnija iz sljedećih razloga.

1. Energetska razina informacijskih signala ima tendenciju pada, a energetska razina vanjskih smetnji kontinuirano raste.

2. Povećanje međusobnog utjecaja elemenata zbog smanjenja ukupnih dimenzija aktivnih elemenata i komunikacijskih linija između njih, kao i povećanje gustoće njihovog postavljanja.

3. Povećanje razine smetnji zbog kompliciranja sustava i širenja uporabe vanjskih uređaja s velikim brojem elektromehaničkih komponenti.

4. Implementacija REA u svim sferama ljudskog djelovanja.

Riža. 6.2.1. Klasifikacija smetnji u REA
Klasifikacija interferencije. Smetnje se mogu klasificirati prema ukazujući razlog, priroda manifestacije i putovi distribucije(slika 6.2.1).

Glavni razlozi koji uzrokuju izobličenje signala tijekom njihovog prolaska kroz REA krugove su sljedeći:

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

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

C) kašnjenja u liniji uzrokovana konačnom brzinom širenja signala;

D) preslušavanje;

E) smetnje od vanjskih elektromagnetskih polja.

Stupanj utjecaja svake navedeni čimbenici o izobličenju signala ovisi o karakteristikama komunikacijskih vodova, logičkih elemenata i signala, kao io dizajnu cjelokupnog sustava elemenata i veza.

Načini smanjenja smetnji. Električna kombinacija logičkih i drugih elemenata REA-a izvodi se spojevima dvije vrste:signal i hranidbeni lanci. Informacija se prenosi signalnim vezama u obliku naponskih i strujnih impulsa. Električne tračnice služe za opskrbu elemenata energijom iz niskonaponskih izvora istosmjernog napona.

Smetnje u signalnim vodičima. Veze između REE elemenata izvode se na različite načine: za relativno spore uređaje - u obliku tiskanih ili visećih vodiča; u uređajima s povećanim radnim brzinama - u obliku tiskanih trakastih linija, "upletenih para" (bifilara).

Prilikom grupiranja elemenata u čvorove i blokove, veliki broj električnih " kratak"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 se ulazni impuls ima vremena promijeniti. Svojstva takve linije mogu se opisati paušalnim otporima, kapacitivnošću i induktivitetom.

Električni "duga" komunikacijska linija karakterizira vrijeme širenja signala koje je mnogo duže od fronta impulsa. U ovoj liniji signal reflektiran s kraja linije dolazi na njegov početak nakon završetka fronte impulsa i iskrivljuje njegov oblik. Takve linije treba smatrati linijama s distribuiranim parametrima.

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

Smetnje u "kratkim" komunikacijama. Prilikom analize procesa prijenosa signala, električni “kratki” komunikacijski vod može se predstaviti kao ekvivalentni krug (slika 6.2.2) koji sadrži paušalni induktivitet L i kapacitet C (omski otpor je zanemaren), koji “povlače” rubove signala i time stvoriti kašnjenja odgovora naknadne sheme.

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

Smetnje pri povezivanju elemenata s "dugim" vezama. Električni "duga" komunikacijska linija smatra se homogenom linijom s raspodijeljenim kapacitetom C o i induktivitetom L o . Prijelazni procesi u takvim vodovima ovise o prirodi pada napona u in na linijskom ulazu i o omjeru valne impedancije linije z 0, izlaznog otpora zr generatora impulsa i ulaznog otpora zn elementa opterećenog na kraj linije (slika 6.2.3).

Riža. 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 dogovoren, ako je z 0 z n, pravac se zove nedosljedan. U ovom slučaju, naponski val, koji je stigao do kraja linije, reflektira se od njega. Reflektirani val, došavši do početka linije, raspada pri z g =z 0 . Ako je z g z 0 val se ponovno reflektira od početka linije.

Proces uzastopnog odbijanja naponskog vala s oba kraja komunikacijskog voda teče sa slabljenjem i nastavlja se sve dok se amplituda reflektiranog vala ne smanji na nulu. Reflektirani valovi napona su superponirani na upadne, te se kao rezultat toga oblik ulaznog napona može značajno izobličiti. Slični se fenomeni događaju i sa strujnim valom. Refleksije valova napona i struje mogu biti ne samo od neusporedivih opterećenja na krajevima vodova, već i od raznih nehomogenosti u sebi.

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

Metode ožičenja "dugih" komunikacijskih linija. U sustavima velike brzine, u kojima je kašnjenje određeno samo kašnjenjima u komunikacijskim krugovima, glavni problem može biti način usmjeravanja vodova između pojedinih IC-a. Trenutno postoje tri načina ožičenja: radijalni, s međuslavinama, kombinirani.

Na radijalni metoda ožičenja svaki IC opterećenja povezan je s 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 zahtijevat će izvor IC signala s nedostižno niskom izlaznom impedancijom. Drugi nedostatak radijalne metode je potreba za zasebnom komunikacijskom linijom za svako opterećenje. Stoga se radijalna metoda preporučuje samo za mali broj opterećenja.

Na metoda ožičenja s međuslavinama IC-ovi opterećenja su spojeni na link-backbone i dalje na IC izvora signala preko kratkih vodiča, dok IC-ovi opterećenja moraju imati visoke ulazne impedancije, inače će preopteretiti komunikacijske vodove.

^ Kombinirana metoda osigurava koordinaciju na bilo kojoj točki komunikacijske linije ožičenjem signala do opterećenja postavljenih u različitim smjerovima. U ovom slučaju, broj vodiča je manji nego kod radijalne metode, a izlazna impedancija izvora signala može biti relativno visoka. Ako na komunikacijskoj liniji postoje samo dva opterećenja, 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 natrag. Često je potrebno primijeniti napon na elemente iz nekoliko izvora s različitim ocjenama. U ovom slučaju, kako bi se smanjio broj energetskih sabirnica, povratni vodiči se kombiniraju u jednu sabirnicu, koja je spojena na kućište proizvoda i naziva se sabirnica " zemljište". U statičkom stanju, stacionarne struje teku kroz strujne krugove.

Za smanjenje smetnji povezanih s padom napona na sabirnicama napajanja i uzemljenja te prijelaznim pojavama u njima, koristite razne metode.

Primjena pojedinačnih kondenzatora za izravnavanje (ISK). ISC se postavlja između sabirnica za napajanje i uzemljenje neposredno u blizini točaka spajanja elektroničkih uređaja na te sabirnice. ISC je, takoreći, pojedinačni izvor napajanja za krug, što mu je fizički najbliži. U mikroelektronskoj opremi koriste se dvije vrste ISC-a, instalirane izravno na svaki mikrosklop i instalirane na skupini mikrosklopova unutar jedne ćelije, modula.

Prvi tip ISC je dizajniran da izgladi impulsni šum u trenutku prebacivanja mikrosklopa zbog lokalizacije kruga za protok strujnih skokova u krugu mikrosklopa - ISC. Kao takvi ISC koriste se keramički kondenzatori, koji obično imaju nisku samoinduktivnost. Kapacitet ISC-a se bira na temelju uvjeta jednakosti naboja akumuliranog kondenzatorom tijekom prebacivanja mikrosklopa, naboja nošenog naletom struje tijekom prebacivanja elementa.

Drugi tip ISC-a, instaliran na skupini mikro krugova, dizajniran je za kompenzaciju strujnih skokova u sustavu napajanja. Obično su to elektrolitički kondenzatori velikog kapaciteta, koji osiguravaju isključenje rezonantnih pojava u strujnim krugovima.

Riža. 6.2.4.
Filteri za buku. Učinkovito sredstvo za smanjenje vanjske buke u energetskim mrežama je korištenje filtara za suzbijanje buke.

Filtre karakterizira granična frekvencija i koeficijent filtriranja jednak omjeru signala na ulazu i izlazu filtra. Poznavajući frekventni spektar korisnog signala i smetnje, te s obzirom na određeno slabljenje smetnji (idealno, na nulu), projektiraju se odgovarajući filtarski krugovi.

Mrežni filtri su dizajnirani da prenose na izlaz (uređaju) samo frekvenciju mrežnog napona i potiskuju smetnje iz napajanja. Kako bi se oprema zaštitila od prenapona, u krug mrežnog filtera obično se uvode plinski pražnjači, varistor, zener diode i osigurači.

Korištenje metalnog lima kao "zemlje". Ova metoda je primjenjiva za elemente druge razine REA konstruktivne hijerarhije (podjedinice, blokovi, paneli) i sastoji se od ugradnje relativno debelog lima u te konstrukcijske elemente na koji su zalemljene povratne žice iz svih fiksnih ćelija ili modula.

Upotreba čvrstih metalnih odstojnika kao tračnica za napajanje. Ova metoda je primjenjiva u slučaju korištenja višeslojnih tiskanih ploča za ultra brze REE uređaje. U takvim pločama pojedinačni slojevi se proizvode maksimalno veliko područje metala i koristiti ih kao tračnice za napajanje, ti se slojevi postavljaju unutar višeslojne ploče. Pri korištenju čvrstih metalnih slojeva, intrinzični induktivni otpor energetskih sabirnica, zajednička područja strujnog toka različitih elemenata značajno se smanjuju, a međusobna kapacitivnost između energetskih sabirnica se povećava.

Korištenje zaslona u REA. Kada snažni signali prolaze kroz komunikacijske krugove, potonji postaju izvori elektromagnetskih polja, koji prelazeći druge komunikacijske krugove mogu izazvati dodatne smetnje u njima. Snažne industrijske instalacije, prometne komunikacije, motori itd. također mogu biti izvori elektromagnetskih smetnji. Uređaji koji su osjetljivi na statička magnetska polja (na primjer, magnetski elementi otvorenog kruga) mogu raditi nespretno čak iu slabim poljima kao što je Zemljino magnetsko polje.

Zasloni su uključeni u dizajn kako bi se smanjilo nepoželjno polje uznemiravanja u određenom ograničenom volumenu na prihvatljivu razinu ili lokaliziralo, gdje je moguće, djelovanje izvora polja. Postoje dvije mogućnosti zaštite. U prvom slučaju, zaštićena oprema je smještena 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-i funkcije zaslona najčešće obavljaju kućišta, ploče i poklopci uređaja blokova i regala, pri čemu je pri odabiru materijala i proračunu debljine, uz razmatranje učinkovitosti zaštite, potrebno uzeti u obzir i zahtjevi za osiguranje mehaničke čvrstoće, krutosti i pouzdanosti spoja pojedinih elemenata.

Rupe i praznine u štitovima smanjuju učinkovitost zaštite i treba ih izbjegavati ili minimizirati. Međutim, nemoguće ih je potpuno se riješiti. U kućište su uvedene rupe za ugradnju konektora, kontrola, indikacija i osiguravanje normalnih toplinskih uvjeta. Učinkovitost zaslona neće se pogoršati ako se u njegovom dizajnu naprave rupe, čije maksimalne dimenzije ne prelaze 1/2 minimalne valne duljine ekraniziranog signala. Kako bi se spriječilo prodiranje buke kroz ventilacijske rupe, na unutarnje površine kućišta s rupama može se pričvrstiti metalna mreža.

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

Kao ekrani mogu poslužiti dijelovi šasije i okvira, obloge regala, panela, podjedinica, kaseta, specijalne limene brtve na montažnoj strani ploča, blokova, podjedinica i sl.

Kako bi se poboljšala zaštita sklopova koji su posebno osjetljivi na smetnje (na primjer, za prijenos taktnih impulsa), na obje strane tiskanih pločica izmjenjuju se signalni i uzemljeni zaštitni vodiči na način da se uzemljeni vod na drugom strana ploče uvijek se nalazi nasuprot signalne linije koja prolazi s jedne strane ploče. U ovom slučaju, svaki signalni vod je okružen s tri uzemljene linije, što rezultira ne samo učinkovitom zaštitom signalne linije od vanjskih smetnji, već također osigurava krug sličan valovodu od izvora do opterećenja za korisni signal.

Oklop se primjenjuje i na žice ulaznih i izlaznih vodova, a u većini slučajeva dovoljno je oklopiti samo ulazni krug. Kako bi se uklonile galvanske smetnje uzemljenja, žičani štitovi moraju biti uzemljeni u jednoj točki. Kod tiska dalekovoda uvode se oklopni tragovi koji se preklapaju sabirnicom nultog potencijala i obavljaju funkcije žičanih sita.

magnetostatska zaštita. Zadatak zaštite svodi se na smanjenje ili potpuno eliminiranje induktivne sprege između izvora i prijemnika smetnji. Ako magnetski tok prijeđe kroz strujni krug formiran 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 zaslon;

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

Smanjite površinu konture.

Magnetski zasloni izrađuju se od feromagnetskih i nemagnetnih metala. Feromagnetski materijali s visokom magnetskom propusnošću imaju nisku magnetsku otpornost, zbog čega će linije magnetskog polja biti šantovane od strane materijala štita, a prostor unutar štita neće biti pod utjecajem magnetskog polja. Magnetska zaštita je učinkovitija, što je veća magnetska propusnost zaslona i što je zaslon deblji. Prilikom odabira materijala za zaslon, treba imati na umu da se magnetska propusnost smanjuje s povećanjem frekvencije polja, a to utječe na učinkovitost zaslona. Feromagnetski materijali učinkovito štite opremu u frekvencijskom području od 0 do 10 kHz.

Djelovanje zaslona izrađenog od nemagnetskog metala temelji se na pomicanju vanjskog magnetskog polja iz unutarnjeg prostora uređaja materijalom zaslona. Vanjsko izmjenično magnetsko polje stvara induktivne vrtložne struje u ekranu, čije je magnetsko polje usmjereno prema vanjskom polju unutar ekrana. Za zaslone izrađene od nemagnetskih metala, učinkovitost sijanja raste s povećanjem debljine i vodljivosti materijala zaslona. Magnetsko polje s frekvencijom iznad 10 MHz prilično je pouzdano zaštićeno ako se na dielektrično kućište nanese bakreni ili srebrni premaz debljine ne više od 100 mikrona. Debljina nemagnetskog štita može biti nekoliko puta veća od debljine feromagnetskog, što osigurava isto slabljenje na fiksnoj frekvenciji. Korištenje feromagnetskog materijala može značajno smanjiti težinu zaslona. Kod zaklanjanja magnetskog polja, uzemljenje štita nije potrebno, jer to ne utječe na kvalitetu zaštite.

No, prije izrade zaslona 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 izravno duž uzemljenih montažnih ploča modula.

Elektromagnetska zaštita pokriva frekvencijski raspon od 1 kHz do 1 GHz. Djelovanje elektromagnetskog zaslona temelji se na refleksiji elektromagnetske energije na granicama dielektrik-zaslon i njenom slabljenju u debljini zaslona. Slabljenje u ekranu se objašnjava toplinskim gubicima zbog vrtložnih struja u materijalu zaslona, refleksija je posljedica neslaganja između valnih parametara materijala zaslona i okoline. Za donju granicu frekvencijskog raspona od iznimne je važnosti refleksija, za gornju granicu - apsorpcija elektromagnetske energije.

Elektromagnetsku zaštitu obavljaju i nemagnetni i magnetski metali. Nemagnetski metali visoke vodljivosti mogu se učinkovito koristiti u niskofrekventnom dijelu spektra, feromagnetski materijali visoke magnetske propusnosti i električne vodljivosti - u cijelom frekvencijskom području elektromagnetskog polja. Debljina zaslona treba biti što veća. Za frekvencije ispod 1 MHz dobre rezultate daju bakreni i aluminijski zasloni, a za frekvencije iznad 1 MHz čelični zasloni. Ipak, najbolji rezultati mogu se postići korištenjem višeslojnih sita - sukcesivno izmjenjujućih slojeva magnetskih i nemagnetskih metala. Moguće su različite opcije za materijale slojeva: bakar - permaloj - bakar, permaloj - bakar, bakar - čelik - bakar itd. Uvođenje zračnih raspora između slojeva (20-40% ukupne debljine sita) poboljšat će učinkovitost zaštite. Prilikom zaštite opreme od vanjskog polja, materijal s niskom magnetskom propusnošću postavlja se izvana, s visokom - unutra. Ako zaslon štiti izvor elektromagnetskog polja, tada bi materijal s niskom magnetskom propusnošću trebao biti unutarnji sloj, a visoki vanjski bi trebao biti.

Nemagnetski materijali za ekran

Materijal	Gustoća, kg/m 3	Otpornost, Ohm mm 2 /m	Relativno Cijena
Aluminij	2700	0,028	0,29
Mjed	8700	0,06	0,85
Bakar	8890	0,0175	0,6
Magnezij	1740	0,042	0,36
Srebro	10500	0,018	34,0
Cinkov	7140	0,059	0,17

U tablicama su prikazana svojstva nemagnetnih i magnetskih metala. Od nemagnetnih materijala, u smislu minimalne cijene i težine, magnezij ima najbolja svojstva, ali lako korodira, a nastali oksidni sloj pogoršava kontakt zaslona s tijelom proizvoda. Cink je jeftiniji od bakra, ima manju gustoću, ali je mekan. Mjed po svojim parametrima zauzima srednju poziciju u nizu materijala, ali zbog svojih izvrsnih antikorozivnih svojstava i stabilnosti otpornosti na električni kontakt, može se preporučiti za široku upotrebu kao ekranski materijal.

Feromagnetski štitni materijali

U REA-i su široko rasprostranjeni zasloni od čelika i permaloja. Čelični zasloni s niskom početnom magnetskom propusnošću osiguravaju mali, ali konstantan zaslon i na niskim i na frekvencijama do deset kiloherca. Permalloy sita s visokom početnom propusnošću osiguravaju učinkovito prosijavanje, ali u uskom frekvencijskom rasponu od nula do nekoliko stotina herca. S povećanjem frekvencije povećavaju se vrtložne struje ekrana koje istiskuju magnetsko polje iz debljine zaslona i smanjuju njegovu magnetsku vodljivost, a to utječe na učinkovitost ekraniranja.

O uočenim pravopisnim pogreškama, pogreškama 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, izgaranja goriva itd.

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

Onečišćenje 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 utjecajem prašine mijenjaju se parametri i karakteristike magnetskih vrpci, disketa, magnetskih glava, magnetski sloj se izgrebe i postaje neupotrebljiv. Prašina u kontaktnim prazninama sprječava 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 s apsorbiranim kiselinskim otopinama brzo uništava čak i vrlo dobre boje. U tropskim zemljama prašina je često uzrok rasta plijesni.

Prašina nakupljena na površini komponenti tijekom dugotrajnog rada smanjuje otpor izolacije, osobito u uvjetima visoke vlažnosti, dovodi do pojave struja propuštanja između terminala, što je vrlo opasno za mikro krugove. Dielektrična konstanta prašine veća je od dielektrične konstante zraka, što određuje precijenjenost kapacitivnosti između priključaka komponenti i, kao rezultat, povećanje kapacitivnog šuma. Taloženje prašine smanjuje učinkovitost hlađenja proizvoda, stvara se na površinama tiskanih ploča koje nisu zaštićene premazom laka, vodljivi skakači između vodiča.

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

11.5.1. Brtvljenje opreme

CEA brtvljenje je pouzdano sredstvo zaštite od izlaganja prašini, vlazi i štetnim tvarima iz okoliša.

Moduli prve razine konstrukcije zaštićeni su lakiranjem, izlijevanjem epoksidnom smolom, impregnacijom, posebno proizvodima za namatanje, krimpovanjem brtvenim masama na bazi organskih (smole, bitumeni) ili anorganskih (aluminofosfati, metalni metafosfati) tvari. Brtvljenje spojevima poboljšava električne i mehaničke karakteristike modula. Međutim, niska toplinska vodljivost većine spojeva smanjuje rasipanje topline i onemogućuje popravak.

Potpuno brtvljenje zatvaranjem proizvoda u hermetički zatvoreno kućište je najviše učinkovit 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 brtve moraju izdržati značajne sile zbog razlike u tlaku unutar i izvan proizvoda. Kao rezultat povećanja krutosti konstrukcije, povećava se njezina masa i dimenzije.

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

Postojanost relativne vlažnosti unutar određenih granica unutar zatvorenog uređaja može se postići uvođenjem tvari u proizvod koji aktivno apsorbiraju vlagu. Slične tvari su silika gel, kalcijev klorid, 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 ne hrđajući Čelik s aluminijskim ili indijskim premazom. Takve se brtve najčešće izrađuju cjevasti s vanjskim promjerom od 2-3 mm s debljinom stijenke od 0,1-...0,15 mm. Sila pritiska tijekom brtvljenja metalnim brtvama iznosi 20…30 kg po 1 cm duljine brtve.

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

Tijekom brtvljenja, unutarnji volumen zapečaćene opreme puni se inertnim plinom (argon ili dušik) uz blagi nadtlak. Plin se pumpa u kućište kroz ventile-cijevi s naknadnim brtvljenjem. Pročišćavanje dušikom osigurava da u tjelesnoj šupljini nema vodene pare.

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

Izbor metode brtvljenja određen je uvjetima rada, upotrijebljenim materijalima i premazima te zahtjevima za elektroinstalaciju. Konačna odluka o izboru metode brtvljenja donosi se nakon cjelovitih ispitivanja REA u vlažnim komorama.

Kontrolna pitanja

1. Utjecaj klimatskih čimbenika na projektiranje.

2. Navedite vrste zaštite OIE.

3. Toplinski način rada opreme.

4. Načini zaštite od izlaganja prašini.

5. Za što se koristi brtvljenje opreme?

Poglavlje 12 Zaštita od mehaničkih utjecaja

12.1. Vrste mehaničkih učinaka na REA

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

Mehanički udari nastaju u radnom REA-u ako je ugrađen na pokretni objekt, ili samo kada se transportira u neradnom stanju, kao u slučaju stacionarnog i nekih vrsta prijenosnih REA-a. Količina prenesene energije određuje razinu i prirodu promjene dizajna. Dopuštene razine mehaničke promjene u dizajnu određene su njegovom čvrstoćom i otpornošću na mehanička naprezanja.

Pod, ispod snagu dizajn se shvaća kao sposobnost opreme da obavlja funkcije i održava parametre nakon primjene mehaničkih utjecaja. Održivost dizajn - sposobnost REA da održi funkcije i parametre u procesu mehaničkih utjecaja.

Odgovor, odnosno 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 učinci mogu dovesti do međusobnog pomicanja dijelova i sklopova, deformacije spojnih elemenata, nosivih i drugih konstrukcijskih elemenata te njihovog sudara. Uz neznatne mehaničke utjecaje dolazi do elastičnih deformacija u elementima konstrukcije koje ne utječu na performanse opreme. Povećanje opterećenja dovodi do pojave trajne deformacije 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 podložna izmjeničnim opterećenjima.

CEA instaliran na pokretnim objektima tijekom rada pod utjecajem je vibracija, udarnih opterećenja i linearnih ubrzanja. Harmonične vibracije karakterizira 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, predznak utjecaja ubrzanja. Preopterećenja koja proizlaze iz vibracija, udaraca i ubrzanja ocjenjuju se odgovarajućim koeficijentima. Kako bi se smanjio utjecaj vibracija i udaraca, oprema se postavlja na amortizere ili se koriste prigušni materijali.

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

12.2. Koncept otpornosti na vibracije i jačine vibracija

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

Otpornost na vibracije- svojstvo objekta s danom vibracijom da obavlja određene funkcije i održava vrijednosti svojih parametara unutar normalnog raspona. Snaga vibracija- snaga pri danoj vibraciji i nakon njezina prestanka.

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

Konstrukcijska krutost je omjer djelujuće sile i deformacije konstrukcije uzrokovane tom silom. Pod, ispod čvrstoća konstrukcije razumjeti opterećenje koje konstrukcija može izdržati bez trajne deformacije ili sloma. Povećanje čvrstoće REA dizajna povezano je s jačanjem njegove konstrukcijske osnove, upotrebom ukrućenja, zaključavanjem vijčanih spojeva itd. Od posebne je važnosti povećanje čvrstoće nosivih konstrukcija i njihovih komponenti metodama izlijevanja i omotača. Punjenje pjenom omogućuje vam da sklop učinite monolitnim s blagim povećanjem mase.

Dizajn kao oscilatorni sustav. U svim slučajevima ne smije se dopustiti stvaranje mehaničkog oscilatornog sustava. To se odnosi na pričvršćivanje montažnih žica, mikro krugova, ekrana i drugih dijelova koji su uključeni u elektroničku opremu.

Riža. 12. Vibracijski model mehaničkog sustava

Glavni parametri svake konstrukcije u smislu odgovora na mehaničke udare su masa, krutost i mehanička otpornost (prigušivanje). Prilikom analize utjecaja vibracija na konstrukciju modula, potonji su predstavljeni kao sustav s paušalnim parametrima, u kojem su masa proizvoda m, element krutosti u obliku opruge i element mehaničkog otpora u specificirani su oblik prigušnice, karakterizirani parametrima k i r, .

Kada je frekvencija vlastitih oscilacija sustava bliska frekvenciji prisilnih oscilacija, u oscilatornom sustavu dolazi do pojave mehaničke rezonancije koja može dovesti do oštećenja konstrukcije.

Amortizacija REA dizajna. Jedna od učinkovitih metoda za povećanje stabilnosti konstrukcije, kako pokretne tako i stacionarne, protiv vibracija, kao i udarnih i linearnih opterećenja, je uporaba amortizera. Djelovanje amortizera temelji se na prigušenju rezonantnih frekvencija, odnosno apsorpciji dijela energije vibracija. Oprema postavljena na amortizere, u općem slučaju, može se predstaviti kao mehanički oscilatorni sustav sa šest stupnjeva slobode: skup spregnutih oscilacija koji se sastoje od linearnih pomaka i rotacijskih oscilacija duž svake od tri koordinatne osi.

Prilikom izrade sheme prigušenja potrebno je nastojati osigurati da sustav ima minimalan broj vlastitih frekvencija i da one budu 2-3 puta niže od najniže frekvencije sile ometanja.

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

Riža. 13. Raspored amortizera

Izbor rasporeda amortizera ovisi o položaju opreme na nosaču i uvjetima dinamičkog udara. Na sl. 13 prikazuje osnovni raspored amortizera.

Opcija " a " dosta se često koristi za prigušivanje relativno malih blokova. Takav raspored amortizera pogodan je sa stajališta cjelokupnog rasporeda blokova na objektu. Međutim, s ovakvim rasporedom amortizera u osnovi je nemoguće dobiti centar gravitacije (CG) da se poklopi sa središtem mase (CM) i ne dobije racionalni sustav. Isto se može reći i za opciju smještaja " b ". Mogućnost smještaja" v " omogućuje vam da dobijete racionalan sustav, međutim, takav raspored amortizera nije uvijek prikladan kada se postavlja na objekt. Vrsta postavljanja " G "i" d "je svojevrsna varijanta" v " i koristi se ako je prednja ploča jedinice postavljena blizu amortizera koji se nalazi ispod. Postavljanje amortizera " e "koristi se u opremi za montažu na stalak, 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 postavljaju se na vrh 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 naprezanja u njima. U proračunima se složeni dio zamjenjuje njegovim pojednostavljenim modelom: greda, ploča, okvir.

Grede uključuju tijela prizmatičnog oblika, čije duljine znatno premašuju sve ostale geometrijske dimenzije strukture. 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 usporedbi s dimenzijama baze. Takve strukture uključuju tiskane ploče, zidove kućišta instrumenata, police, ploče i druge slične strukture. Kruto pričvršćivanje ruba ploča vrši se lemljenjem, zavarivanjem, stezanjem, vijčanim spojem; zglobno pričvršćivanje - ugradnjom ploča u vodilice, ženski konektor. Komponente s više izlaza modelirane su okvirnim strukturama: mikrosklopovi, releji, mikroprocesori, FPGA.

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

- verifikacijski proračuni, kada su poznati oblik i dimenzije dijela (otkriveni tijekom projektiranja);

- projektne proračune, kada su dimenzije opasnih presjeka nepoznate, a određuju se na temelju odabranih dopuštenih naprezanja;

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

Prilikom provođenja verifikacijskih proračuna za elastične vibracije, uzimajući u obzir smjer utjecaja vibracija, odabiru se dijelovi i sklopovi s najvećim deformacijama, odabiru proračunski modeli, izračunavaju se prirodne frekvencije, određuju opterećenja i uspoređuju dobivene vrijednosti. s granicama 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 duljini, obliku i dimenzijama poprečnog presjeka grede.

Vibracije usmjerene ortogonalno na ravninu tiskane ploče naizmjenično je savijaju i utječu na mehaničku čvrstoću mikrosklopova i komponenti instaliranih na njoj. Ako se komponente smatraju krutima, tada će se njihovi terminali saviti. Većina kvarova komponenti nastaje zbog slomljenih spojeva lemljenja između pinova i ploče. Najjači udari se javljaju u sredini ploče, a za pravokutne 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 učvršćuje komponente i povećava pouzdanost elektroničke opreme.

Mehanička naprezanja na lemnim spojevima uzrokovana vibracijama mogu se smanjiti: povećanjem rezonantnih frekvencija, što smanjuje otklon ploče; povećanje promjera kontaktnih jastučića, što povećava čvrstoću prianjanja kontaktne pločice na ploču; savijanje i polaganje vodova elemenata na kontaktnu podlogu, što povećava duljinu i čvrstoću prianjanja lemnog spoja; smanjenjem faktora kvalitete ploče pri rezonanciji prigušujući je višeslojnim premazom laka.

Učvršćivanje pričvršćivača. Kada su izloženi vibracijama, moguće je odvrnuti pričvrsne elemente, kako bi se spriječilo uvođenje fiksatora, povećavaju se sile trenja, pričvršćivači se montiraju na boju i sl. Prilikom odabira metoda za pričvršćivanje učvršćivača potrebno je uzeti u obzir sljedeće: osigurati čvrstoća spoja pod zadanim opterećenjima i klimatskim utjecajima; brzina veze, njezin trošak; posljedice neuspjeha veze; doživotno.

Treba uzeti u obzir mogućnost zamjene istrošenih ili oštećenih dijelova, umjesto vijčanih parova treba koristiti elemente za brzo spajanje: šarke, zasune, kučiće i sl. Vijke treba orijentirati glavom prema gore tako da se prilikom odvrtanja matice vijci su na mjestu ugradnje. Preporuča se koristiti nekoliko velikih zatvarača umjesto velikog broja malih. Broj okreta potrebnih za zatezanje ili otpuštanje vijka mora biti najmanje 10.

Vijek trajanja konstrukcije. Vibracije u strukturama uzrokuju naizmjenična naprezanja te se konstrukcije mogu urušiti pod opterećenjima koja su znatno niža od krajnje statičke čvrstoće materijala zbog pojave mikropukotina na čiji rast utječu značajke kristalne strukture materijala, koncentracija naprezanja na kutovima mikropukotina i uvjetima okoline. Kako se mikropukotine razvijaju, presjek dijela slabi i u nekom trenutku dosegne kritičnu vrijednost - struktura se urušava.

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

Zaštitu od mehaničkih utjecaja osigurava konstruktivni materijal koji mora zadovoljavati navedena mehanička i fizikalna svojstva, biti jednostavan za obradu, otporan na koroziju, jeftin, imati maksimalni omjer čvrstoće i mase itd. Ovisno o složenosti nosivost struktura je izrađena u obliku jednog dijela ili kompozita, koji uključuje nekoliko dijelova spojenih u jedan dizajn odvojivim ili jednodijelnim vezama. Glavni način smanjenja mase proizvoda je olakšanje nosivih konstrukcija uz istovremeno ispunjavanje zahtjeva čvrstoće i krutosti.

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

Kontrolna pitanja

1. Navedite vrste mehaničkih učinaka na REA.

2. Navedite pojmove otpornosti na vibracije i jačine vibracija.

3. Pojam krutosti i mehaničke čvrstoće konstrukcije.

4. Amortizacija REA dizajna.

5. Navedite vrste amortizera.

Metode upravljanja radioelektroničkom opremom u proizvodnom procesu

Proizvodnja suvremene radioelektroničke opreme nezamisliva je bez visokokvalificirane tehničke kontrole. Takvoj kontroli u postrojenju trebaju biti podvrgnuti i dijelovi i blokovi vlastita proizvodnja, te dijelovi koji dolaze iz poduzeća srodnih djelatnosti.

Pouzdanost proizvedenih proizvoda ovisi o sredstvima, metodama i sustavima 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 regulatora i skupe mjerne opreme. Stoga se u procesu proizvodnje svi kupljeni proizvodi provjeravaju na usklađenost tehnički podaci, interoperativna provjera na tehnološkim kartama i crtežima i provjera Gotovi proizvodi(kontrola izlaza).

U proizvodnji radioelektroničke opreme koriste se sljedeće vrste upravljanja:

kontrola rada (RK);

preventivna kontrola (PC);

kontrola podešavanja (KN);

kontrola načina rada (CR);

selektivno upravljanje (VC);

statistička kontrola (čl. K).

Razmotrite glavne vrste kontrole koje se provode u poduzeću.

Kontrola rada omogućuje kontrolu kvalitete proizvedenih proizvoda izravno na radnom mjestu (stroj, preša, radni stol). Provjeru može izvršiti i sam radnik i djelatnik odjela tehničke kontrole (QCD). Kontrola se provodi vizualno ili uz pomoć alata i uređaja navedenih u tehnološka karta. Kontrola može biti 100% ili selektivna. U procesu kontrole može se izvršiti potrebna prilagodba opreme ili alata. Samo prikladne dijelove i sklopove, koje je provjerio sam izvođač radova, QCD treba predočiti za prihvaćanje. U slučaju odbijanja dijelova ili sklopova, oni se vraćaju na doradu.

Preventivna kontrola osigurava provjeru usklađenosti s tehnološkim procesom i kvalitetom proizvoda, kao i sprječavanje masovnih nedostataka. Potreba za preventivnim nadzorom i izbor njegove metode utvrđuju se rezultatom prethodne statističke analize procesa proizvodnje opreme. Statistička analiza ne samo da pomaže identificirati i eliminirati glavne uzroke nedostataka, već vam omogućuje i identificiranje tehnoloških čimbenika na koje treba obratiti posebnu pozornost tijekom preventivne kontrole kako bi se osiguralo oslobađanje visokokvalitetnih proizvoda. Ovu vrstu kontrole trebaju provoditi kvalificirani radnici, predradnici proizvodnje i tehnolozi, predstavnici QCD-a. Glavna pozornost tehničkog osoblja radionice treba biti usmjerena na provjeru stanja glavne opreme i alata, kao i na provjeru usklađenosti s tehnološkim režimima. Verifikacijske mjere se vrše točnim univerzalnim i kontrolnim instrumentima, kontrolnim uređajima i uređajima.

Svi nedostaci proizvoda i sredstava za proizvodnju uočeni tijekom inspekcijskog nadzora o kršenju tehnološkog procesa sastavljaju se u zapisnik o pregledu i analiziraju. Na temelju rezultata pregleda donose se odgovarajuće odluke i izrađuju mjere za otklanjanje nedostataka. Tijekom ponovljenih inspekcijskih nadzora treba obratiti pozornost na provedbu prethodno odobrenih mjera. U slučaju masovnog kvara, kao i kod većih izmjena projektne dokumentacije i tehnoloških procesa, provodi se izvanredni preventivni nadzor. Za organizaciju i provođenje preventivne kontrole odgovorni su voditelji radionica i voditelj odjela kontrole kvalitete pogona.

Kontrola postavljanja sastoji se od opreme za ispitivanje i provodi se pri korištenju nove opreme ili mjernog kompleksa u procesu proizvodnje proizvoda. Nakon izvođenja radova namještanja, montažer je dužan izraditi manju seriju dijelova i predati ih Odjelu za kontrolu kvalitete. Ponekad se ova vrsta kontrole kombinira s drugim vrstama kontrole kako bi se poboljšala kvaliteta proizvoda (na primjer, preventivna kontrola, kontrola načina rada).

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

Metoda pojedinačnog uzorkovanja je sljedeća. Nasumično izvađen 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 izvan 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 može se podvrgnuti potpunom pregledu ili u potpunosti povući i vratiti izvođaču na sortiranje i ispravak.

Glavni čimbenici koji određuju pouzdanost kontrole uzorkovanja su broj proizvoda koji se kontroliraju i uvjeti kontrole na temelju kojih se donosi odluka o prikladnosti serije. Selektivna kontrola se bilježi u dijagramima toka procesa kao posebna operacija u kojoj su naznačene dimenzije i parametri koji se provjeravaju, kao i načini upravljanja.

Selektivna kontrola ne može osigurati potpuno isključenje slučajeva nestalih brakova.

Potpunu garanciju kvalitete proizvoda može dati samo potpuna (100%) kontrola proizvoda. Uzorkovanje s pažljivim i punu provjeru proizvoda povećava pouzdanost kontrole.

Uz dobro organiziranu tehnološki proces selektivno upravljanje može se provoditi i na međuradnjama i na 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 ovisi o mnogim čimbenicima. O glavnim se govori u prethodnom poglavlju. Οʜᴎ se dijele na konstruktivno-proizvodne i operativne.

Visoka pouzdanost objekta u fazi projektiranja osigurava se:

§ izbor sklopa i projektna rješenja;

§ zamjena analogne obrade digitalnom;

§ izbor elemenata i materijala;

§ zamjena mehaničkih sklopki i upravljačkih uređaja elektroničkim;

§ izbor načina rada raznih elemenata i uređaja;

§ razvoj mjera za praktičnost održavanja i rada;

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

Prilikom odabira strujne sheme Prednost se daje krugovima s najmanjim brojem elemenata, krugovima s minimalnim brojem upravljačkih elemenata koji stabilno rade u širokom rasponu destabilizirajućih čimbenika. Pritom je zadovoljenje svih ovih uvjeta nemoguće, a projektant mora tražiti kompromisno rješenje.

Glavna stvar u projektiranoj opremi je korištenje elemenata čija pouzdanost zadovoljava zahtjeve za pouzdanost same opreme.

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

Na pouzdanost REA utječu i strukturna rješenja. Dizajn velikih blokova je tehnološki složen i nezgodan za popravak. Projektna rješenja također trebaju osigurati potrebne toplinske uvjete REA elemenata, nesmetani rad u uvjetima visoke vlažnosti te pod uvjetima udarnih i vibracijskih opterećenja.

Značajno poboljšava pouzdanost pravi izbor načini rada elemenata. Prethodno je navedeno da optimalna električna opterećenja elemenata ne smiju prelaziti 40-60% od nazivnih.

Održavanje je skup radova za održavanje zdravlja ili samo operativnosti predmeta tijekom pripreme i uporabe za njegovu namjenu, tijekom skladištenja i transporta.

Održavanje REA uključuje sljedeće komponente:

§ kontrola tehničkog stanja;

§ preventivni remont;

§ Opskrba;

§ prikupljanje i obrada rezultata rada.

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

Preventivno održavanje, za čiju se provedbu određuju rokovi i rokovi, nazivaju se planskim održavanjem.

Opskrba osigurava zaprimanje materijala, opreme, instrumenata, alata za preventivno održavanje.

Prikupljanje i obrada rezultata poslovanja provode se radi kvantifikacije operativnih i tehničkih pokazatelja za određeno razdoblje rada.

Preventivni rad pružiti:

§ vanjski pregled i čišćenje opreme;

§ kontrolno-upravljački radovi;

§ predviđanje neuspjeha;

§ sezonski radovi, podmazivanje i pričvršćivanje;

§ tehnički pregledi;

§ tehničke provjere.

Izvodi se vanjski pregled opreme radi utvrđivanja vanjskih znakova mogućih kvarova, provjere ispravne instalacije kontrola, provjere stanja elemenata i instalacije. Oprema za čišćenje uključuje uklanjanje prašine, vlage, korozije iz nje.

Najzahtjevniji dio preventivnog održavanja je rad kontrole i prilagodbe te usko povezan rad na predviđanju kvarova. Ispitni radovi uključuju kontrolu REA parametara u odnosu na utvrđene tolerancije.

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

Predviđanje kvarova je metoda predviđanja kvarova koja se temelji na pretpostavci da nastanku kvarova prethodi postupna promjena parametara objekta ili elemenata. Predviđanje se provodi za postupne kvarove u svrhu pravovremene zamjene (popravka i podešavanja) relevantnih elemenata, blokova.

Izvode se sezonski radovi, podmazivanje, pričvršćivanje kako bi se elektronička oprema pripremila za rad u određeno doba godine, kako bi se osigurala radna svojstva relevantnih dijelova. Tijekom sezonskog rada poduzimaju se mjere za smanjenje prodiranja vlage u opremu, za izolaciju (zimi) i hlađenje (ljeti) opreme, korištenje posebnih ulja za različita godišnja doba itd. Nakon obavljanja sezonskih radova na elektroničkoj opremi, provode se poslovi kontrole i podešavanja. Važno je napomenuti da u svrhu sustavne kontrole tehničkom stanju instrumenti obavljaju tehničke preglede i tehničke preglede opreme.

Izum se odnosi na područje informacijske tehnologije i može se koristiti u dizajnu složenih električnih proizvoda na računalu. Tehnički rezultat sastoji se u smanjenju vremena i računskih resursa utrošenih na projektiranje takvih proizvoda, kao i u povećanju pouzdanosti projektiranih proizvoda zbog ranog otkrivanja nedostataka u dizajnu pri analizi trajnosti elektroničke opreme (REA) i objedinjene elektronički moduli (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 provodi se korištenjem toplinske, deformacijske i čvrstoće RM CEA uzastopno u četiri faze: pripremna faza, faza globalne analize, srednja faza analize i faza lokalne analize. Na pripremna faza izraditi toplinske RM bez detaljnih modela konstrukcijskih elemenata, deformacijske RM s detaljima ERP-a i strukturnih elemenata koji utječu na krutost konstrukcije, te detaljne RM čvrstoće pojedinih elemenata. U fazi globalne analize, REA temperature se izračunavaju kada se koriste toplinski RM. U fazi međuanalize deformacije (pomaci) u REA izračunavaju se na temelju rezultata REA toplinskog proračuna faze globalne analize, pri čemu se odabirom određenog REA čvora koristeći deformacijski RM. Zatim se provodi lokalna analiza kada se izračuna naponsko-deformacijsko stanje elektroničkog izvora zračenja i strukturnih elemenata jedinice elektroničke opreme, nakon što je dovršen proračun naprezno-deformacijskog stanja, izračunava se trajnost elemenata elektroničke opreme. , dok se koristi snaga RM. 2 w.p. f-ly, 3 ill.

Crteži prema RF patentu 2573140

Izum se odnosi na područje informacijske tehnologije i može se koristiti u projektiranju složenih električnih proizvoda na računalu. Implementacija izuma omogućuje smanjenje vremena i računskih resursa utrošenih na projektiranje takvih proizvoda, kao i povećanje pouzdanosti projektiranih proizvoda zbog ranog otkrivanja nedostataka u dizajnu pri analizi trajnosti radioelektroničke opreme. opreme (REE) i elektroničkih modula (EM) u svom sastavu.

Poznata metoda za analizu trajnosti EM. (Predviđanje pouzdanosti čvorova i blokova radija tehničkih uređaja namjena prostora na temelju simulacije naponsko-deformacijskih stanja: monografija. / S.B. Suntsov, V.P. Aleksejev, V.M. Karaban, S.V. Ponomarjov. - Tomsk: Izdavačka kuća Tomsk, dr. un-ta upravljanje sustavima. i radioelektronika, 2012. - 114 str.). Detalj proračunskog modela (RM) koji se koristi u ovom slučaju određen je analizom stanja naprezanja i deformacije (SSS) i u pravilu odgovara detaljnom RM EM, koji uključuje: detaljne modele električne i radio proizvodi (ERP), ljepljive spojeve, brtvljenje, lemljenje, tiskani vodiči, vias i njihova metalizacija itd. Ova metoda se uzima kao prototip.

Ova metoda ima značajne nedostatke:

Korištenje jednog RM EM sa visok stupanj detaljizacija dovodi do značajnog povećanja vremena i računskih resursa potrebnih za izračun;

Korištenje nekoliko RM za svaku vrstu analize (toplinska, deformacijska, čvrstoća) stvara značajne poteškoće u formaliziranju problema graničnih vrijednosti i prijenosu rezultata s jednog RM na drugi zbog činjenice da postoji velika razlika u broju čvorova. i elementi.

Cilj metode predložene u izumu za provođenje analize trajnosti je eliminirati gore navedene nedostatke, i to:

Smanjenje vremenskih troškova tijekom izračuna;

Smanjenje potrebnih računalnih resursa;

Olakšavanje formalizacije graničnog problema.

Analizu trajnosti predlaže se provesti u četiri faze, pri čemu:

Koristite modele izračuna optimizirane za određenu analizu;

Koristite interpolaciju rezultata analize kako biste olakšali formalizaciju problema granične vrijednosti i poboljšali točnost prijenosa 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 namjene, provodi u fazama korištenjem stvorene toplinske, deformacijske i čvrstoće RM REA, optimizirano za sljedeće faze analize trajnosti, dok je u pripremnoj fazi izrada termičkih RM-a zanemarujući detalje modela osnovnih nosivih konstrukcija (zaobljenja, rupe), sklopa tiskanih krugova (elektroradio proizvodi, lemni spojevi, tiskani vodiči, spojevi i njihova metalizacija), deformacijski RM s detaljima specifičnih ERI-a, osnovne potporne konstrukcije (metalni okvir, sklop tiskanog kruga), kao i ostali strukturni elementi elektroničke opreme (konektori, utikači itd.), koji utječu na krutost konstrukcije ; kao čvrstoća RM koristi se detaljni (detaljni) RM specifičnih strukturnih elemenata EM-a, kada se uzimaju u obzir lemljenje, tiskani vodiči, metalizacija spojeva; zatim, u fazi globalne analize, EM temperature se izračunavaju kao dio REA, kada se koriste toplinski RM EM, uzimajući u obzir ponovno zračenje sa susjednih EM površina i prijenos topline toplinskom vođenjem (kondukcijom) iz susjednih EM; zatim se u fazi međuanalize provodi proračun deformacija (pomaka) u EM prema rezultatima toplinskog proračuna REA faze globalne analize, uz odabir specifičnog EM s naknadnim prijenosom temperatura po interpolacija korištenjem RM deformacije EM; tada se provodi lokalna analiza kada se interpolacijom rezultata proračuna deformacija (pomaka) dobivenog EM-a izračuna naponsko-deformacijsko stanje elemenata sklopa tiskanog kruga EM (ERI, lemljenje, tiskani vodiči, spojevi) u fazi međuanalize, nakon proračuna naponsko-deformacijskog stanja izvršiti proračun trajnosti EM elemenata, uz korištenje čvrstoće RM EM.

Suštinu izuma ilustriraju crteži, gdje je na Sl. Slika 1 prikazuje algoritam izračuna pomoću interpolacije, Sl. Na slikama 2 i 3 prikazane su slike ravnih linearnih trokutnih i četverokutnih elemenata.

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

Faza 0. Pripremni.

Faza 1. Globalna analiza.

Faza 2. Privremena analiza.

Faza 3. Lokalna analiza.

Proračun se može izvesti metodom konačnih elemenata. U ovom slučaju, računsko područje se aproksimira sustavom elemenata. Unutar elementa, funkcija F(x,y,z) definirana je 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 točki x * , y * , z * računske domene. Ako se točka x * , y * , z * poklapa s točkom čvora x j , y j , z j , tada:

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

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

1. Ravni linearni trokutasti 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 sustav linearnih algebarskih jednadžbi:

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 točki unutar elementa.

2. Ravni linearni četverokutni element

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

Ako su za točku s koordinatama x * , y * , koja leži unutar četverokuta, poznate odgovarajuće koordinate * , *, tada je pomoću (1) pomoću (9) moguće odrediti vrijednost funkcije F(x ( ,), y( ,)) u ovoj točki.

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

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

nema jednostavan analitički prikaz. Stoga je za izvođenje ovog prijelaza potrebno koristiti numeričke metode. Moguće je koristiti metodu sličnu metodi dijeljenja segmenta na pola. Njegov algoritam sadrži sljedeće korake:

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

2. U prostoru je pravokutnik podijeljen na četiri pravokutnika. Za svaki novodobljeni pravokutnik, pomoću formule (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 pravokutnik u koji pada točka s koordinatama x * , y *.

4. Ako uvjeti:

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

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

6. Prema formuli:

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

Metoda za analizu trajnosti REA primjenom automatske konstrukcije računskih modela u sustavu geometrijskog modeliranja je softverski razvijena i ispravljena u projektiranju svemirskih letjelica na brodu REA. Praktična upotreba Ova metoda omogućuje smanjenje rokova projektiranja REA, što potvrđuje učinkovitost predložene metode za analizu trajnosti EM REA temeljene na računalnim simulacijama procesa toplinske čvrstoće.

ZAHTJEV

1. Metoda za analizu trajnosti radioelektroničke opreme (REA), temeljena na analizi stanja naprezanja i deformacije i detaljnom proračunskom modelu (RM), koji uključuje detaljne modele električnih i radijskih proizvoda (ERP) i konstrukcijskih elemenata. , karakteriziran time da se analiza trajnosti REA provodi korištenjem termičke, deformacijske i čvrstoće RM REA uzastopno u četiri faze: pripremna faza, faza globalne analize, međufaza analize i faza lokalne analize, dok je pripremna faza toplinski RM faze se stvaraju bez detaljnih modela konstrukcijskih elemenata, deformacijski RM s detaljima REM i strukturnih elemenata koji daju utjecaj na krutost konstrukcije, te detaljni RM čvrstoće pojedinih elemenata, zatim se u fazi globalne analize CEA temperature izračunati, kada se koriste toplinski RM, tada se u srednjoj fazi analize deformacije (pomaci) u CEA izračunavaju na temelju rezultata CEA toplinskog proračuna stupnja globalna analiza, istovremeno se odabire određeni REE čvor korištenjem deformacijskog RM, zatim se vrši lokalna analiza kada se izračuna naponsko-deformacijsko stanje ERS i strukturnih elemenata REE čvora, nakon izračuna naprezanja. deformacijskom stanju izračunava se trajnost REE elemenata uz korištenje čvrstoće RM.

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

3. Postupak prema zahtjevu 1, naznačen time, da se analiza trajnosti CEA provodi primjenom interpolacije rezultata temperatura i deformacija (pomaka) CEA.

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

lec06.doc

Valerij Samoilin. Uralski geofizičar i radioinženjer. 20. stoljeće

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. Brtvljenje opreme

Kontrolna pitanja

Poglavlje 12 Zaštita od mehaničkih utjecaja

12.1. Vrste mehaničkih učinaka na REA

12.2. Koncept otpornosti na vibracije i jačine vibracija

Kontrolna pitanja

Metode upravljanja radioelektroničkom opremom u proizvodnom procesu

Crteži prema RF patentu 2573140

ZAHTJEV

Popularan