Metodat për përcaktimin e besueshmërisë së rea dhe p. Metodat për përmirësimin e besueshmërisë së 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


PROJEKTIM I INSTRUMENTEVE GJEOFIZIKE RADIO-ELEKTRONIKE

Zhvillimi dhe krijimi i instrumenteve gjeofizike. Mbrojtja e pajisjeve nga ndikimet mekanike

Tema 6: MBROJTJA E HARDWAREVE

NGA NDIKIMI DHE NDËRFERENCA MEKANIKE

Të gjithë jemi të zgjuar kur bëhet fjalë për të dhënë këshilla, por kur vjen puna për të shmangur gabimet, nuk jemi asgjë më shumë se fëmijë.

Menandër. Poet dhe humorist grek. shekulli i 4-të para Krishtit.

Sepse këshilla bazohet në përgjithësime, dhe një gabim është gjithmonë specifik.

Valery Samoilin. Gjeofizikan Ural dhe inxhinier radio. Shekulli 20

Nën forcë dizajni kuptohet si aftësia e pajisjes për të kryer funksione dhe për të ruajtur parametrat pas aplikimit të ndikimeve mekanike. Qëndrueshmëria dizajni - aftësia e REA për të ruajtur funksionet dhe parametrat në procesin e ndikimeve mekanike.

Përgjigja, ose reagimi i strukturës ndaj ndikimeve mekanike, është transformimi dhe transformimi i energjisë së ngacmimit mekanik. Këto përfshijnë sforcimet mekanike në elementët strukturorë, zhvendosjen e elementeve strukturorë dhe përplasjet e tyre, deformimin dhe shkatërrimin e elementeve strukturorë, ndryshimet në vetitë dhe parametrat e strukturës.

Efektet mekanike mund të çojnë në lëvizje të ndërsjella të pjesëve dhe montimeve, deformim të lidhësve, elementëve mbajtës të ngarkesës dhe elementëve të tjerë strukturorë dhe përplasjes së tyre. Me ndikime të parëndësishme mekanike, ndodhin deformime elastike në elementët strukturorë që nuk ndikojnë në performancën e pajisjes. Një rritje e ngarkesës çon në shfaqjen e deformimit të përhershëm dhe, në kushte të caktuara, në shkatërrimin e strukturës. Shkatërrimi mund të ndodhë edhe në ngarkesa që janë shumë më të ulëta se vlerat përfundimtare të forcës statike të materialeve, nëse struktura i nënshtrohet ngarkesave alternative.

Dështimet e pajisjeve janë e rikuperueshme pas heqjes ose dobësimit të ndikimit mekanik (ndryshimi i parametrave të përbërësve, shfaqja e zhurmës elektrike) dhe të parikuperueshme(ndërprerje dhe qarqe të shkurtra të lidhjeve elektrike, qërimi i përçuesve të pllakave të qarkut të printuar, shkelje e elementeve të fiksimit dhe shkatërrim i strukturave mbështetëse).

Pajisjet elektronike të transportuara gjatë funksionimit të saj ndikohen nga dridhjet, ngarkesat e goditjes dhe përshpejtimet lineare. ^ Dridhjet harmonike karakterizohet nga frekuenca, amplituda, nxitimi. Ngarkesat me ndikim karakterizohen nga numri i goditjeve të vetme ose seria e tyre (zakonisht specifikohet numri maksimal i goditjeve), kohëzgjatja e impulsit të goditjes dhe forma e tij, shpejtësia e menjëhershme në goditje dhe lëvizja e trupave që përplasen. Përshpejtimet lineare karakterizohet nga nxitimi, kohëzgjatja, shenja e ndikimit të nxitimit.

Mbingarkesat që vijnë nga dridhjet, goditjet dhe përshpejtimet vlerësohen me koeficientët përkatës. Për të zvogëluar ndikimin e dridhjeve dhe goditjeve, pajisjet montohen në amortizues ose përdoren materiale amortizuese.

Ndikimi i përshpejtimeve lineare është i barabartë me një rritje të masës së pajisjes dhe, me një kohëzgjatje të konsiderueshme të ekspozimit, kërkon një rritje të forcës së strukturës. Amortizatorët praktikisht nuk mbrojnë nga mbingarkesat lineare.

Siç tregon përvoja e funksionimit të pajisjeve elektronike të transportuara, dridhjet kanë efektin më të madh shkatërrues në strukturë. Si rregull, dizajni i aparatit, i cili i ka rezistuar ndikimit të ngarkesave të dridhjeve në një gamë të caktuar frekuence, i reziston ngarkesave të goditjes dhe përshpejtimeve lineare me vlera të mëdha të parametrave përkatës.

Koncepti i rezistencës ndaj dridhjeve dhe forcës së dridhjeve. Për sa i përket dizajnit të REA, dallohen dy koncepte: qëndrueshmëria e dridhjeve dhe forca e vibrimit.

^ Rezistenca ndaj dridhjeve - vetia e një objekti me një dridhje të caktuar për të kryer funksionet e specifikuara dhe për të mbajtur vlerat e parametrave të tij brenda intervalit normal. Forca e dridhjeve- forca në një dridhje të caktuar dhe pas përfundimit të saj.

Ndikimi i lëkundjeve të transportit konsiston në goditje dhe dridhje. Futja e amortizatorëve ndërmjet pajisjes elektronike dhe objektit si një mjet që zvogëlon amplituda e dridhjeve dhe goditjeve të transmetuara redukton forcat mekanike që veprojnë në pajisjen elektronike, por nuk i shkatërron plotësisht ato. Në disa raste, sistemi rezonant i formuar me futjen e amortizuesve sjell shfaqjen e rezonancës mekanike me frekuencë të ulët, e cila çon në një rritje të amplitudës së lëkundjeve CEA.

Koncepti i ngurtësisë dhe forcës mekanike të strukturës. Gjatë zhvillimit të modelit REA, është e nevojshme të sigurohet ngurtësia dhe forca mekanike e kërkuar e elementeve të tij.

^ Ngurtësia strukturore është raporti i forcës vepruese me deformimin e strukturës të shkaktuar nga kjo forcë. Nën forca strukturore kuptojnë ngarkesën që mund të përballojë një strukturë pa deformime ose dështime të përhershme. Rritja e fuqisë së dizajnit REA shoqërohet me forcimin e bazës strukturore të tij, përdorimin e ngurtësuesve, mbylljen e nyjeve me bulona, ​​etj. Rëndësi të veçantë ka rritja e forcës së strukturave mbajtëse dhe përbërësve të tyre me anë të metodave të derdhjes dhe mbështjelljes. Mbushja me shkumë ju lejon të bëni montimin monolit me një rritje të lehtë në masë.

Dizajni si një sistem oscilues. Në të gjitha rastet, nuk duhet të lejohet formimi i një sistemi oscilues mekanik. Kjo vlen për fiksimin e telave të montimit, mikroqarqeve, ekraneve dhe pjesëve të tjera të përfshira në pajisjet elektronike.


Parametrat kryesorë të çdo dizajni për sa i përket reagimit ndaj ndikimeve mekanike janë masa, ngurtësia dhe rezistenca mekanike (shuarje). Kur analizohet efekti i dridhjeve në projektimin e moduleve, këto të fundit përfaqësohen si një sistem me parametra të grumbulluar, në të cilin masa e produktit m, elementi i ngurtësisë në formën e një suste dhe elementi i rezistencës mekanike në Forma e një damperi janë të specifikuara, të karakterizuara nga parametrat k dhe r, përkatësisht.

Nëse është e nevojshme të ndërtoni modele më komplekse, për shembull, një pllakë me module të instaluara në të, mund të përdorni modelin e treguar në fig. 6.1.1, dhe me një numër mjaft të madh të qelizave, merrni një model sistemi me parametra të shpërndarë.



Oriz. 6.1.1.
Treguesi më i rëndësishëm i një sistemi mekanik është numri i shkallëve të lirisë që përcaktojnë pozicionin e sistemit në hapësirë ​​në çdo kohë. Numri i konsideruar i shkallëve të lirisë së dizajnit varet nga shkalla e thjeshtimit të tij, d.m.th., modeli duhet në një masë të caktuar të pasqyrojë dizajnin real dhe të jetë mjaft i thjeshtë për kërkime.

Në një sistem me një shkallë lirie, forca e jashtme F(t) në çdo moment të kohës do të kundërveprohet nga forcat inerciale të masës F m, ngurtësia F k dhe amortizimi 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 .

Ku  është zhvendosja e sistemit nga pozicioni i ekuilibrit nën ndikimin e forcës F(t).

Ekuacioni diferencial linear që përshkruan gjendjen e sistemit në çdo kohë:

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

Ekuacioni i lëkundjeve natyrore të sistemit mund të merret duke barazuar F(t) me zero, dhe marrim (duke shpërfillur fazën fillestare):

  exp(-t) sin  o t

Ku  o - amplituda e lëkundjes fillestare;  \u003d g / (2m) - koeficienti i amortizimit; o =
= 2f o - frekuenca natyrore e lëkundjeve të sistemit me amortizues.

Në sistemet mekanike reale, në çdo cikël të lëkundjeve, ndodhin humbje të energjisë - amortizimi i lëkundjeve.

Zgjidhja e ekuacionit diferencial të lëkundjeve të detyruara të sistemit (në F(t) = F m sin t) ka formën:

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

Termi i parë përshkruan lëkundjet natyrore të sistemit me një frekuencë, i dyti përshkruan lëkundjet e detyruara, ku   dhe A в janë përkatësisht amplituda e lëkundjeve natyrore dhe të detyruara. Kur frekuenca e lëkundjeve natyrore të sistemit është afër frekuencës së atyre të detyruara, në sistemin oscilator ndodh fenomeni i rezonancës mekanike, i cili mund të çojë në dëmtimin e strukturës.

amortizimi dizajne CEA . Një nga metodat efektive për rritjen e qëndrueshmërisë së një strukture, si të transportueshme ashtu edhe të palëvizshme, ndaj efekteve të dridhjeve, si dhe ngarkesave të goditjes dhe lineare, është përdorimi i amortizatorëve. Veprimi i amortizatorëve bazohet në zbutjen e frekuencave rezonante, d.m.th., në thithjen e një pjese të energjisë vibruese. Pajisjet e montuara në amortizues, në rastin e përgjithshëm, mund të përfaqësohen si një sistem oscilues mekanik me gjashtë shkallë lirie: një grup lëkundjesh të shoqëruara që përbëhen nga zhvendosje lineare dhe lëkundje rrotulluese përgjatë secilit prej tre akseve koordinative.

Efikasiteti i amortizimit karakterizohet nga një koeficient dinamik ose transmetimi, vlera numerike e të cilit varet nga raporti i frekuencës së dridhjeve aktive f me frekuencën e sistemit të amortizuar f o.

Kur zhvilloni një skemë amortizimi, është e nevojshme të përpiqeni të siguroheni që sistemi të ketë një numër minimal frekuencash natyrore dhe që ato të jenë 2-3 herë më të ulëta se frekuenca më e ulët e forcës shqetësuese.

Për pajisjet e amortizuara frekuenca natyrore duhet të ulet sa më shumë dhe për pajisjet e pa amortizuara, përkundrazi të rritet, duke e afruar në kufirin e sipërm të ndikimeve shqetësuese ose duke e tejkaluar atë.

Paraqitjet e amortizatorëve. Dizajni i një sistemi amortizimi REA zakonisht fillon me zgjedhjen e llojit të amortizatorëve dhe paraqitjen e tyre. Zgjedhja e amortizatorëve bëhet në bazë të ngarkesës së lejuar dhe vlerave kufizuese të parametrave që karakterizojnë kushtet e funksionimit. Këto parametra përfshijnë: temperaturën e ambientit, lagështinë, stresin mekanik, praninë e avullit të vajit në atmosferë, nafte etj.



Oriz. 6.1.2.
Zgjedhja e rregullimit të amortizatorëve varet kryesisht nga vendndodhja e pajisjes në bartës dhe kushtet e veprimit dinamik. Në fig. 6.1.2 tregon paraqitjet kryesore të amortizatorëve. Opsioni " a " përdoret mjaft shpesh për amortizimin e blloqeve relativisht të vogla. Një rregullim i tillë i amortizatorëve është i përshtatshëm nga pikëpamja e paraqitjes së përgjithshme të blloqeve në objekt. Megjithatë, me këtë rregullim të amortizatorëve, është thelbësisht e pamundur të merret qendra e gravitetit (CG) të përkojë me qendrën e masës (CM) dhe të mos marrë një sistem racional. E njëjta gjë mund të thuhet për opsionin e akomodimit " b ". Opsioni i akomodimit" v "Ju lejon të merrni një sistem racional, megjithatë, një rregullim i tillë i amortizatorëve nuk është gjithmonë i përshtatshëm kur vendoset në një objekt. Lloji i vendosjes " G "dhe" d "është një lloj varianti" v " dhe përdoret nëse paneli i përparmë i njësisë vendoset pranë amortizatorit që ndodhet poshtë. Vendosja e amortizatorëve të " e "Përdoret në pajisjet e montimit në raft, kur lartësia e REA është shumë më e madhe se thellësia dhe gjerësia e raftit. Për të zbutur dridhjet e raftit rreth akseve x dhe y, dy amortizues shtesë vendosen në majë të raftit.

Rezistenca e elementeve strukturore. Forca mekanike e elementeve strukturorë kontrollohet me metodat e rezistencës së materialeve dhe teorinë e elasticitetit për strukturat më të thjeshta me ngarkesë të shpërndarë dhe të përzier. Në shumicën e rasteve praktike, dizajnet e pjesëve CEA kanë një konfigurim më kompleks, gjë që e bën të vështirë përcaktimin e sforcimeve në to. Në llogaritjet, një pjesë komplekse zëvendësohet nga modeli i saj i thjeshtuar: një rreze, një pllakë, një kornizë.

Trarët përfshijnë trupa të një forme prizmatike, gjatësitë e të cilave tejkalojnë ndjeshëm të gjitha dimensionet e tjera gjeometrike të strukturës. Skajet e trarëve janë të mbërthyer (me saldim, saldim), të mbështetur me varëse (të instaluara në udhëzues) ose të fiksuar me varëse (lidhje me një vidë). Pllakat janë trupa drejtkëndëshe, trashësia e të cilave është e vogël në krahasim me dimensionet e bazës. Struktura të tilla përfshijnë bordet e qarkut të printuar, muret e kutisë së instrumenteve, raftet, panelet dhe struktura të tjera të ngjashme. Mbërthimi i ngurtë i skajit të pllakave kryhet me saldim, saldim, shtrëngim, lidhje me vidë; fiksim i varur - duke instaluar pllaka në udhëzues, një lidhës femër. Strukturat e kornizës modelojnë komponentë me shumë dalje: mikroqarqe, reletë, etj.

Kur hartoni një strukturë, kryeni:

Llogaritjet e verifikimit, kur dihen forma dhe dimensionet e pjesës (zbulohen gjatë projektimit);

Llogaritjet e projektimit, kur dimensionet e seksioneve të rrezikshme janë të panjohura dhe ato përcaktohen në bazë të sforcimeve të lejuara të zgjedhura;

Llogaritjet e ngarkesave të lejueshme për seksionet e njohura të rrezikshme dhe sforcimet e lejueshme.

Gjatë kryerjes së llogaritjeve të verifikimit për dridhjet elastike, duke marrë parasysh drejtimin e ndikimit të dridhjeve, zgjidhen pjesët dhe montimet me deformimet më të mëdha, zgjidhen modelet e llogaritjes, llogariten frekuencat natyrore, përcaktohen ngarkesat dhe vlerat e marra. krahasohen me rezistencat në tërheqje të materialeve të përzgjedhura, nëse është e nevojshme, merret vendimi për të rritur forcën e strukturës.

Për të rritur forcën e dridhjeve, fiksimet shtesë, brinjët dhe relievet ngurtësues, fllanxhat, nxjerrjet futen në hartimin e elementeve individuale, përdoren materiale me veti të larta amortizimi, veshje amortizuese.

Ndikimet e jashtme vibruese shpesh specifikohen nga një gamë mjaft e ngushtë frekuence. Në pajisjet e projektuara siç duhet, frekuenca natyrore f o e strukturës nuk duhet të jetë në spektrin e frekuencës së ndikimeve të jashtme. Megjithëse çdo strukturë ka disa vlera të frekuencave natyrore, megjithatë, llogaritja kryhet vetëm për vlerat më të ulëta të f o, pasi deformimet e strukturave në këtë rast do të jenë maksimale. Nëse vlera më e ulët e frekuencës natyrore përfshihet në diapazonin e ndikimeve të jashtme, atëherë dizajni finalizohet në mënyrë që të rritet f o dhe të dalë nga spektri i frekuencës së ndikimeve të jashtme.

Ngurtësia strukturore kuptohet si aftësia e një sistemi (element, pjesë) për të përballuar veprimin e ngarkesave të jashtme me deformime që nuk lejojnë shkelje të performancës së tij. Në mënyrë sasiore, ngurtësia vlerësohet nga koeficienti i ngurtësisë  = P / , ku P është forca vepruese;  deformimi maksimal. Dizajni mund të përfaqësohet si një grup elementësh (pjesësh), secila prej të cilave funksionon si një rreze me një gjatësi dhe seksion të caktuar, të fiksuar në një ose në të dy skajet. Dihet se ngurtësia e një trau të mbërthyer në njërin skaj, i cili është nën ndikimin e një ngarkese të përqendruar, llogaritet me shprehjen EF / l kur trau është në tension ose shtypje dhe me shprehjen 3EJ / 1 3 kur trau është në përkulje (E është moduli i elasticitetit të materialit të traut; F - sipërfaqja e prerjes tërthore; J - momenti boshtor i inercisë; l - gjatësia e traut). Sa më i madh të jetë moduli i elasticitetit të materialit, aq më i lartë është ngurtësia e rrezes. Ngurtësia e strukturës varet nga gjatësia, forma dhe dimensionet e seksionit kryq të rrezes.

Tabela tregon parametrat e materialeve të përdorura për dizajnet REA. Fortësia specifike dhe ngurtësia e materialeve llogaritet duke përdorur shprehjet e mëposhtme:

Për metalet:  p rrahje = [] p /,  dhe rrahje = [] dhe 2/3 / , E rrahje = E/

Për jometalet:  p rrahje = [] p /,  dhe rrahje = [] dhe 2/3 / ,

Ku p është dendësia e substancës.

Parametrat e materialit strukturor


Materiali

Markë

 r, MPa

E, GPa

 g/cm2

Fortësi dhe ngurtësi specifike

 ud 

 dhe mundi

E mundi

Çeliku i karbonit

St10

334

203

7,85

42,5

12

26

St45

600

200

7,85

76,5

18

25,5

aliazh çeliku

39HGSA

490

198

7,85

62

,7

25,3

Lidhjet e aluminit

AD-1

58

69

2,7

21

7,7

26

B-95

275

69

2,8

96

21

24

lidhjet e magnezit

MA2-1

255

40

1,8

142

27

23

MA2-8

275

40

1,8

154

29

22

lidhjet e bakrit

L-63

294

103

8

35

11

12

Br-B2

392

115

8

48

13

14

lidhjet e titanit

VT1-0

687

113

4,5

152

28

25

VTZ-1

1176

113

4,5

218

41

25

Fenoplast

K-21-22

64

8,6

1,4

38

46

6,2

material shtypi

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

Tekstil me fije qelqi

VFT-S

245

-

1,85

180

132

-

Fluoroplast

4A

14

0,44

2,2

10

6,2

0,2

tekstil me fije qelqi

SWAM-ER

687

21

2

221

343

10,3

stiropor

PS-1

-

0,15

0,35

14

-

0,45

Dridhjet e drejtuara në mënyrë ortogonale në aeroplan bordi i qarkut të printuar, përkuleni atë në mënyrë alternative dhe ndikon në forcën mekanike të mikroqarqeve dhe përbërësve të instaluar në të. Nëse përbërësit konsiderohen të ngurtë, atëherë përfundimet e tyre do të përkulen. Shumica e dështimeve të komponentëve janë për shkak të lidhjeve të thyera të saldimit midis kunjave dhe tabelës. Ndikimet më të rënda ndodhin në qendër të tabelës, dhe për dërrasat drejtkëndore gjithashtu kur trupi i elementit është i orientuar përgjatë anës së shkurtër të tabelës. Lidhja e komponentëve në tabelë përmirëson shumë besueshmërinë e nyjeve të saldimit. Një shtresë mbrojtëse me llak 0,1...0,25 mm e trashë fikson fort komponentët dhe rrit besueshmërinë e pajisjeve elektronike.

Sforcimet mekanike në nyjet e salduara nga ndikimi i dridhjeve mund të reduktohen duke: rritur frekuencat rezonante, gjë që bën të mundur reduktimin e devijimit të tabelës; një rritje në diametrin e jastëkëve të kontaktit, gjë që rrit forcën e ngjitjes së jastëkut të kontaktit në tabelë; përkulja dhe vendosja e prizave të elementeve në jastëkun e kontaktit,
që rrit gjatësinë dhe forcën ngjitëse të bashkimit të saldimit; duke ulur faktorin e cilësisë së pllakës në rezonancë duke e larë atë me një shtresë verniku me shumë shtresa.

Të dhëna eksperimentale mbi frekuencat natyrore të bordeve të qarkut të printuar


Dimensionet PP, mm

35

70

140

Trashësia PP, mm

Frekuenca natyrore, Hz

25

2780

2070

2260

1,0

5100

3800

3640

1,5

50

1400

690

520

1,0

2600

1270

955

1,5

75

1120

450

265

1,0

2030

830

490

1,5

Tabela e mësipërme tregon të dhënat eksperimentale mbi frekuencat natyrore të PP në varësi të dimensioneve të tyre lineare. Materiali i dërrasave është tekstil me fije qelqi, montimi i elementeve është i dyanshëm, fiksimi i tabelës është rreth gjithë perimetrit. Në mënyrë që frekuencat natyrore të tejkalojnë kufijtë e gamës së sipërme të frekuencës së ndikimeve të jashtme, është e nevojshme të rritet trashësia ose të zvogëlohet gjerësia (gjatësia) e tabelës.

Fiksimi i mbërthyesve. Kur ekspozohen ndaj dridhjeve, është e mundur të zhvidhosni lidhësit, për të parandaluar futjen e fiksuesve, rritjen e forcave të fërkimit, instalimin e fiksuesve në bojë, etj. Kur zgjidhni metodat për fiksimin e lidhësve, duhet të merren parasysh konsideratat e mëposhtme: ndikimet; shpejtësia e lidhjes, kostoja e saj; pasojat e një dështimi të lidhjes; koha e jetës.

Duhet të merret parasysh mundësia e zëvendësimit të pjesëve të konsumuara ose të dëmtuara, në vend të çifteve të vidhave, duhet të përdoren elementë lidhës të shpejtë: menteshat, shulat, putrat, etj. Bulonat duhet të jenë të orientuara me kokë lart në mënyrë që kur të zhvidhosni arrën, bulonat janë në vendin e instalimit. Rekomandohet të përdorni disa mbërthyes të mëdhenj në vend të një numri të madh të atyre të vegjël. Numri i kthesave të nevojshme për të shtrënguar ose liruar vidën duhet të jetë së paku 10.

Jeta e shërbimit të strukturës. Dridhjet në struktura shkaktojnë strese të alternuara dhe strukturat mund të shemben nën ngarkesa që janë shumë më të ulëta se forca përfundimtare statike e materialeve për shkak të shfaqjes së mikroçarjeve, rritja e të cilave ndikohet nga veçoritë e strukturës kristalore të materialeve, përqendrimi i stresit në qoshet e mikroçarjeve dhe kushtet mjedisore. Me zhvillimin e mikroçarjeve seksion kryq pjesët janë dobësuar dhe në një moment arrin një vlerë kritike - struktura është shkatërruar.

Nëse masa e produktit nuk është një faktor kritik, atëherë struktura forcohet, duke përdorur materiale me një diferencë, duke shmangur futjen e vrimave, prerjeve të tepërta, saldimet, kryeni llogaritjet e strukturave me metodën e rastit më të keq.

Integriteti strukturor i pajisjes dhe mbrojtja nga ndikimet mekanike sigurohet nga materiali strukturor, i cili duhet të plotësojë kërkesat e specifikuara mekanike dhe vetitë fizike, kanë lehtësi në përpunim, rezistencë ndaj korrozionit, kosto të ulët, kanë një raport maksimal të forcës ndaj peshës, etj. Në varësi të kompleksitetit, struktura mbështetëse bëhet në formën e një pjese të vetme ose të përbërë, duke përfshirë disa pjesë të kombinuara. në një strukturë të vetme me lidhje të shkëputshme ose një-pjesë. Në pajisjet moderne me përdorimin e mikroqarqeve, masa e strukturave mbështetëse arrin 70% të masës totale të REA. Mënyra kryesore për të zvogëluar masën e produkteve është lehtësimi i strukturave mbajtëse duke përmbushur njëkohësisht kërkesat e forcës dhe ngurtësisë.

Jeta e shërbimit të një strukture nën ekspozimin ndaj dridhjeve përcaktohet nga numri i cikleve deri në shkatërrim që struktura mund të përballojë në një nivel të caktuar të ngarkesës mekanike. Karakteristikat e lodhjes së materialeve zbulohen në një grup ekzemplarësh nën një ngarkesë të përsëritur të alternuar.

^ 6.2. Mbrojtja e PAJISJEVE nga ndërhyrjet

Besueshmëria dhe besueshmëria e funksionimit të pajisjeve dhe sistemeve elektronike varet nga imuniteti i tyre ndaj zhurmës në lidhje me ndërhyrjet e jashtme dhe të brendshme, të rastësishme dhe të rregullta. Nga vendim të drejtë Detyrat e sigurimit të imunitetit ndaj zhurmës të elementeve dhe montimeve REE varen si nga kushtet e zhvillimit të prodhimit dhe vënies në punë të REE, ashtu edhe nga funksionimi normal i tij gjatë funksionimit.

Natyra e ndërhyrjes. Ndërhyrja për pajisjen është një ndikim i jashtëm ose i brendshëm që çon në shtrembërimin e informacionit analog ose diskret në produkt gjatë ruajtjes, konvertimit, përpunimit ose transmetimit të tij. Ndërhyrje - një sinjal që nuk parashikohet në hartimin e REA, i aftë të prishë funksionimin e tij. Meqenëse sinjalet në pajisjet elektronike janë të natyrës elektrike, është e nevojshme të merren parasysh ndërhyrjet e së njëjtës natyrë si burimet më të mundshme të shtrembërimit të informacionit gjatë projektimit. Ndërhyrjet mund të jenë tensione, rryma, ngarkesa elektrike, forca e fushës etj. Burimet e interferencave janë të ndryshme në natyrë fizike dhe ndahen në të brendshme dhe të jashtme.

Ndërhyrja e brendshme ndodh brenda pajisjes së funksionimit. Burimet e interferencës elektrike janë kryesisht furnizimet me energji elektrike dhe qarqet shpërndarëse të rrymës. Burimet e interferencës magnetike janë transformatorët dhe mbytjet. Në prani të valëzimeve në tensionin e daljes së burimeve dytësore të energjisë të qarkut të shpërndarjes së energjisë, qarqet e fiksimit dhe sinkronizimit duhet të konsiderohen si burime të ndërhyrjes elektromagnetike. Ndërhyrje të konsiderueshme krijohen nga elektromagnetët, motorët elektrikë, reletë dhe pajisjet elektromekanike. Ndërhyrja e brendshme është gjithashtu ndërhyrje nga mospërputhja e impedancave valore të linjave të komunikimit me impedancat hyrëse dhe dalëse të moduleve që lidhin këto linja, si dhe interferenca që ndodh në autobusët tokësorë.

Ndërhyrja e jashtme kuptohet si ndërhyrje nga rrjeti i furnizimit me energji elektrike, makina saldimi, motorët e furçave, pajisjet elektronike transmetuese etj., si dhe ndërhyrjet e shkaktuara nga shkarkimet e elektricitetit statik dhe dukuritë atmosferike. Efekti në pajisjet e ndërhyrjes së jashtme nga natyra fizike është i ngjashëm me efektin e ndërhyrjes së brendshme.

Marrësit e interferencave janë amplifikues shumë të ndjeshëm, linja komunikimi, elementë magnetikë. Ndërhyrja depërton drejtpërdrejt në pajisje përmes telave ose përçuesve (ndërhyrje galvanike), përmes një fushe elektrike (ndërhyrje kapacitore), magnetike (ndërhyrje induktive) ose elektromagnetike. Përçuesit e shumtë që janë pjesë e çdo pajisjeje mund të konsiderohen si pajisje antenash marrëse dhe transmetuese që marrin ose lëshojnë fusha elektromagnetike.

Lidhja galvanike ndodh si rezultat i rrjedhës së rrymave dhe rënies së tensionit në lidhjet elektrike të zakonshme në qarqet e energjisë. Prandaj, përçuesit që kombinojnë modulet në sistem i vetëm, duhet të jenë sa më të shkurtra, dhe seksionet e tyre kryq sa më të mëdha, gjë që çon në një ulje të rezistencës aktive dhe induktivitetit të telave. Një mënyrë radikale për të eliminuar ndërhyrjen galvanike është eliminimi i qarqeve nëpër të cilat kalojnë rrymat e kombinuara të furnizimit dhe tokës, si qarqet e ndjeshme ndaj zhurmës ashtu edhe qarqet relativisht të fuqishme.

Lufta kundër ndërhyrjeve po bëhet gjithnjë e më e rëndësishme për arsyet e mëposhtme.

1. Niveli i energjisë i sinjaleve të informacionit tenton të ulet, dhe niveli i energjisë i ndërhyrjes së jashtme po rritet vazhdimisht.

2. Rritje e ndikimit të ndërsjellë të elementeve për shkak të zvogëlimit të përmasave të përgjithshme të elementeve aktive dhe linjave të komunikimit ndërmjet tyre, si dhe rritjes së dendësisë së vendosjes së tyre.

3. Rritja e nivelit të interferencës për shkak të ndërlikimit të sistemeve dhe zgjerimit të përdorimit të pajisjeve të jashtme me një numër të madh përbërësish elektromekanikë.

4. Zbatimi i REA në të gjitha sferat e veprimtarisë njerëzore.



Oriz. 6.2.1. Klasifikimi i ndërhyrjeve në REA
Klasifikimi i ndërhyrjeve. Ndërhyrjet mund të klasifikohen sipas duke treguar arsyen, natyra e manifestimit dhe rrugët e shpërndarjes(Fig. 6.2.1).

Arsyet kryesore që shkaktojnë shtrembërime të sinjaleve gjatë kalimit të tyre nëpër qarqet REA janë si më poshtë:

A) reflektime nga ngarkesa të pakrahasueshme dhe nga inhomogjenitete të ndryshme në linjat e komunikimit;

B) përkeqësimi i skajit dhe vonesat që ndodhin kur ndizen ngarkesat me komponentë reaktivë;

C) vonesat në linjë të shkaktuara nga shpejtësia e kufizuar e përhapjes së sinjalit;

D) ndërlidhje;

E) interferenca nga fushat e jashtme elektromagnetike.

Shkalla e ndikimit të secilit faktorët e listuar nga shtrembërimi i sinjalit varet nga karakteristikat e linjave të komunikimit, elementet logjike dhe sinjalet, si dhe nga projektimi i të gjithë sistemit të elementeve dhe lidhjeve.

Mënyrat për të reduktuar ndërhyrjet. Kombinimi elektrik i elementeve logjike dhe të tjerë të REA kryhet nga lidhjet e dy llojeve:sinjal dhe zinxhirët ushqimorë. Informacioni transmetohet nëpërmjet lidhjeve të sinjalit në formën e pulseve të tensionit dhe rrymës. Binarët e energjisë përdoren për të furnizuar elementët me energji nga burimet e tensionit të drejtpërdrejtë me tension të ulët.

Ndërhyrje në përcjellësit e sinjalit. Lidhjet ndërmjet elementeve REE kryhen në mënyra të ndryshme: për pajisje relativisht të ngadalta - në formën e përçuesve të printuar ose të varur; në pajisjet me shpejtësi të shtuar të funksionimit - në formën e linjave të shiritave të printuar, "çifte të përdredhur" (bifilar).

Kur gruponi elementët në nyje dhe blloqe, një numër i madh elektrik " shkurt"dhe elektrike" gjatë» lidhjet.

Elektrikisht "e shkurtër" quhet një linjë komunikimi, koha e përhapjes së sinjalit në të cilën është shumë më e vogël se buza kryesore e pulsit të transmetuar përgjatë linjës. Sinjali i reflektuar nga ngarkesat e pakrahasueshme në këtë linjë komunikimi arrin në burim përpara se pulsi i hyrjes të ketë kohë për të ndryshuar. Vetitë e një linje të tillë mund të përshkruhen nga rezistenca të grumbulluara, kapaciteti dhe induktiviteti.

Një linjë komunikimi "e gjatë" elektrike karakterizohet nga një kohë e përhapjes së sinjalit që është shumë më e gjatë se pjesa e përparme e pulsit. Në këtë linjë, sinjali i reflektuar nga fundi i linjës arrin në fillimin e tij pas përfundimit të pjesës së përparme të pulsit dhe shtrembëron formën e tij. Linja të tilla duhet të konsiderohen si linja me parametra të shpërndarë.

Në IC, qelizat dhe modulet e komunikimit, si rregull, linja elektrike "të shkurtra". Njësitë më të mëdha REA janë kryesisht linja elektrike "të gjata". Pjesa e lidhjeve "të gjata" rritet me kompleksitetin në rritje të pajisjeve.

Ndërhyrje në komunikime "të shkurtra". Kur analizohen proceset e transmetimit të sinjalit, një linjë komunikimi "e shkurtër" elektrike mund të përfaqësohet si një qark ekuivalent (Fig. 6.2.2) që përmban induktivitetin L dhe kapacitetin C (rezistenca ohmike neglizhohet), të cilat "tërheqin" skajet e sinjalit dhe në këtë mënyrë krijojnë skemat e mëpasshme të vonesave të përgjigjes.



Oriz. 6.2.2.
Në varësi të dimensioneve gjeometrike të seksioneve të linjës, gjatësisë së tyre, vetive dielektrike të materialeve izoluese, një ose një tjetër parametër i linjës mund të mbizotërojë dhe të ketë një efekt më të madh në proceset e transmetimit të sinjalit se të gjithë të tjerët. Për të zvogëluar vonesën në linjat me natyrë induktive të bashkimit, është e nevojshme të rritet rezistenca e hyrjes së elementit E 2, me një natyrë kapacitore - për të zvogëluar rezistencën e daljes së elementit E 1.

Ndërhyrje gjatë lidhjes së elementeve me lidhje "të gjata". Një linjë komunikimi "e gjatë" elektrike konsiderohet si një linjë homogjene me një kapacitet të shpërndarë C o dhe induktivitet L o. Proceset kalimtare në linja të tilla varen nga natyra e rënies së tensionit u në hyrjen e linjës dhe raporti i rezistencës së valës së linjës z 0, rezistenca e daljes zr e gjeneratorit të pulsit dhe rezistenca e hyrjes zn e elementit të ngarkuar në fundi i rreshtit (Fig. 6.2.3).



Oriz. 6.2.3.
Nëse një linjë me rezistencë të valës z 0 është e ngarkuar me rezistencë z n, dhe z 0 \u003d z n, atëherë një linjë e tillë quhet ranë dakord, nëse z 0 z n, thirret drejtëza jokonsistente. Në këtë rast, vala e tensionit, pasi ka arritur në fund të linjës, reflektohet prej saj. Vala e reflektuar, pasi ka arritur në fillim të vijës, zbehet në z g =z 0 . Nëse z g z 0, vala reflektohet përsëri nga fillimi i rreshtit.

Procesi i reflektimit të njëpasnjëshëm të valës së tensionit nga të dy skajet e linjës së komunikimit shkon me zbutje dhe vazhdon derisa amplituda e valës së reflektuar të ulet në zero. Valët e tensionit të reflektuar mbivendosen mbi ato të rënë, dhe si rezultat, forma e tensionit të hyrjes mund të shtrembërohet ndjeshëm. Fenomene të ngjashme ndodhin me valën aktuale. Reflektimet e valëve të tensionit dhe rrymës mund të jenë jo vetëm nga ngarkesa të pakrahasueshme në skajet e linjave, por edhe nga të ndryshme inhomogjenitetet në vetvete.


Dihet se vetëm me përputhjen e plotë të të dy linjave, pulsi i tensionit të induktuar ka një amplitudë dhe kohëzgjatje minimale. Mospërputhja e linjës së marrësit në një nga skajet e saj çon në një rritje të amplitudës dhe kohëzgjatjes së ndërhyrjes së induktuar.

Metodat për lidhjen e linjave "të gjata" të komunikimit. Në sistemet me shpejtësi të lartë, në të cilat vonesa përcaktohet vetëm nga vonesat në qarqet e komunikimit, problemi kryesor mund të jetë mënyra se si linjat drejtohen ndërmjet IC-ve individuale. Aktualisht, ekzistojnë tre mënyra të instalimeve elektrike: radiale, me çezma të ndërmjetme, të kombinuara.

radiale metoda e instalimeve elektrikeçdo IC e ngarkesës lidhet me IC-në e burimit të sinjalit me një lidhje individuale dhe burimi i sinjalit IC duhet të ketë një rezistencë dalëse të barabartë me z 0 /n, ku n është numri i IC-ve të ngarkuara në të. N i madh do të kërkojë një burim sinjali IC me rezistencë të paarritshme të prodhimit të ulët. Një tjetër disavantazh i metodës radiale është nevoja për një linjë të veçantë komunikimi për secilën ngarkesë. Prandaj, metoda radiale rekomandohet vetëm për një numër të vogël ngarkesash.

metoda e lidhjes me çezmat e ndërmjetme IC-të e ngarkesës lidhen me lidhjen-backbone dhe më tej me IC-në e burimit të sinjalit nëpërmjet përcjellësve të shkurtër, ndërsa IC-të e ngarkesës duhet të kenë impedanca të larta hyrëse, përndryshe ato do të mbingarkojnë linjat e komunikimit.

^ Metoda e kombinuar siguron koordinim në çdo pikë të linjës së komunikimit duke i lidhur sinjalet e ngarkesave të vendosura në drejtime të ndryshme. Në këtë rast, numri i përcjellësve është më i vogël se me metodën radiale, dhe impedanca e daljes së burimit të sinjalit lejohet të jetë relativisht e lartë. Nëse ka vetëm dy ngarkesa në linjën e komunikimit, atëherë burimi i sinjalit IC mund të shënohet në çdo pikë përgjatë tij.

Pickup në zinxhirët ushqimorë dhe metodat për reduktimin e tyre. Kur përdorni një burim të vetëm tensioni, energjia furnizohet me elementët duke përdorur dy përcjellës: përpara dhe mbrapa. Shpesh është e nevojshme të aplikohet tension në elementë nga disa burime me vlerësime të ndryshme. Në këtë rast, për të zvogëluar numrin e autobusëve të energjisë, përçuesit e kthimit kombinohen në një autobus, i cili lidhet me kutinë e produktit dhe quhet autobus " tokë". Në një gjendje statike, rrymat e palëvizshme rrjedhin nëpër qarqet e fuqisë.

Për të reduktuar ndërhyrjet që lidhen me rënien e tensionit në autobusët e energjisë dhe tokësore dhe kalimtaret në to, përdorni metoda të ndryshme.

Aplikimi i kondensatorëve zbutës individualë (ISK). ISC është instaluar midis autobusëve të energjisë dhe tokës, drejtpërdrejt pranë pikave të lidhjes së pajisjeve elektronike me këta autobusë. ISC është, si të thuash, një burim individual energjie për qarkun, sa më afër që të jetë e mundur fizikisht me të. Në pajisjet mikroelektronike, përdoren dy lloje ISC, të instaluara direkt në çdo mikroqark dhe të instaluar në një grup mikroqarqesh brenda një qelize, modul.

Lloji i parë i ISC është krijuar për të zbutur zhurmën e impulsit në momentin e ndërrimit të mikroqarkut për shkak të lokalizimit të qarkut për rrjedhën e rritjeve të rrymës në qarkun e mikroqarkut - ISC. Kondensatorët qeramikë, të cilët zakonisht kanë një vetë-induktivitet të ulët, përdoren si ISC të tillë. Kapaciteti i ISC zgjidhet bazuar në kushtin e barazisë së ngarkesës së akumuluar nga kondensatori gjatë ndërrimit të mikroqarkut, ngarkesa e bartur nga rritja e rrymës gjatë ndërrimit të elementit.

Lloji i dytë i ISC, i instaluar në një grup mikroqarqesh, është krijuar për të kompensuar rritjet e rrymës në sistemin e furnizimit me energji elektrike. Zakonisht këta janë kondensatorë elektrolitikë me kapacitet të lartë, të cilët sigurojnë përjashtimin e fenomeneve rezonante në qarqet e fuqisë.


Oriz. 6.2.4.
Filtrat e zhurmës. Një mjet qarkor efektiv për zbutjen e zhurmës së jashtme në rrjetet e energjisë është përdorimi i filtrave për shtypjen e zhurmës.

Filtrat karakterizohen nga një frekuencë ndërprerjeje dhe një koeficient filtri të barabartë me raportin e sinjalit në hyrje dhe dalje të filtrit. Duke ditur spektrin e frekuencës së sinjalit dhe ndërhyrjes së dobishme, dhe duke pasur parasysh një zbutje të caktuar të ndërhyrjes (në mënyrë ideale, në zero), janë projektuar qarqet përkatëse të filtrit.

Filtrat e rrjetit janë krijuar për të transmetuar në dalje (në pajisje) vetëm frekuencën e tensionit të rrjetit dhe për të shtypur ndërhyrjen nga furnizimi me energji elektrike. Për të mbrojtur pajisjet nga mbitensionet, shkarkuesit e gazit, varistorët, diodat zener dhe siguresat zakonisht futen në qarkun e filtrit të rrjetit.

Përdorimi i një fletë metalike si "tokë". Kjo metodë është e zbatueshme për elementët e nivelit të dytë të hierarkisë konstruktive REA (nënnjësi, blloqe, panele) dhe konsiston në instalimin e një fletë metalike relativisht të trashë në këta elementë strukturorë, tek të cilët janë ngjitur telat e kthimit nga të gjitha qelizat ose modulet fikse.

Përdorimi i ndarësve të ngurtë metalikë si shina rryme. Kjo metodë është e zbatueshme në rastin e përdorimit të pllakave të qarkut të printuar me shumë shtresa për pajisjet REE ultra të shpejta. Në borde të tilla, shtresat individuale prodhohen me një maksimum sipërfaqe të madhe metali dhe i përdorin ato si shina rryme, këto shtresa vendosen brenda një dërrase me shumë shtresa. Kur përdoren shtresa metalike të ngurta, rezistenca induktive e brendshme e autobusëve të energjisë, zonat e përbashkëta të rrjedhës së rrymës së elementëve të ndryshëm zvogëlohen ndjeshëm dhe kapaciteti i ndërsjellë midis autobusëve të energjisë rritet.


Përdorimi i ekraneve në REA. Kur sinjale të fuqishme kalojnë nëpër qarqe komunikimi, këto të fundit bëhen burime fushash elektromagnetike, të cilat, duke kaluar nëpër qarqe të tjera komunikimi, mund të shkaktojnë ndërhyrje shtesë në to. Instalimet e fuqishme industriale, komunikimet e transportit, motorët, etj. mund të jenë gjithashtu burime të ndërhyrjeve elektromagnetike. Pajisjet që janë të ndjeshme ndaj fushave magnetike statike (për shembull, elementët magnetikë me qark të hapur) mund të funksionojnë në mënyrë të çrregullt edhe në fusha të dobëta si fusha magnetike e Tokës.

Ekranet përfshihen në dizajn për të zbutur fushën e padëshirueshme shqetësuese në një vëllim të caktuar të kufizuar në një nivel të pranueshëm ose për të lokalizuar, ku është e mundur, veprimin e burimit të fushës. Ekzistojnë dy mundësi për mbrojtje. Në rastin e parë, pajisjet e mbrojtura vendosen brenda mburojës, dhe burimi i ndërhyrjes është jashtë saj, në rastin e dytë, burimi i ndërhyrjes është i mbrojtur, dhe pajisjet e mbrojtura nga ndërhyrjet janë të vendosura jashtë mburojës. Opsioni i parë zakonisht përdoret për mbrojtje kundër ndërhyrjeve të jashtme, e dyta - e brendshme.

Në REA, funksionet e ekraneve më së shpeshti kryhen nga kutitë, panelet dhe mbulesat e pajisjeve të blloqeve dhe rafteve, kur zgjidhni materiale dhe llogaritni trashësinë e të cilave, përveç konsideratave të efikasitetit të mbrojtjes, është e nevojshme të merren parasysh kërkesat për sigurimin e forcës mekanike, ngurtësisë dhe besueshmërisë së lidhjes së elementeve individuale.

Vrimat dhe boshllëqet në mburoja reduktojnë efektivitetin e mbrojtjes dhe duhet të shmangen ose minimizohen. Megjithatë, është e pamundur të heqësh qafe plotësisht prej tyre. Vrimat futen në kutinë për instalimin e lidhësve, kontrolleve, treguesve dhe sigurimit të kushteve normale termike. Efektiviteti i ekranit nuk do të përkeqësohet nëse bëhen vrima në dizajnin e tij, dimensionet maksimale të të cilave nuk kalojnë 1/2 e gjatësisë së valës minimale të sinjalit të ekranizuar. Për të parandaluar depërtimin e zhurmës nëpër vrimat e ventilimit, mund të fiksohet një rrjetë metalike në sipërfaqet e brendshme të kutive me vrima.

Sipas parimit të funksionimit, dallohen mbrojtjet elektrostatike, magnetostatike dhe elektromagnetike.

Pjesët e shasisë dhe kornizave, mbështjellja e rafteve, panelet, nënnjësitë, kasetat, guarnicionet speciale prej llamarine në anën e montimit të pllakave, blloqet, nënnjësitë, etj. mund të shërbejnë si ekrane.

Për të përmirësuar mbrojtjen e qarqeve që janë veçanërisht të ndjeshme ndaj ndërhyrjeve (për shembull, për transmetimin e impulseve të orës), përçuesit e sinjalit dhe mburojës së tokëzuar alternojnë në të dy anët e bordeve të qarkut të printuar në atë mënyrë që një linjë e tokëzuar në anën tjetër i tabelës ndodhet gjithmonë përballë linjës së sinjalit që kalon nga njëra anë e tabelës. Në këtë rast, çdo linjë sinjali është e rrethuar nga tre linja tokësore, duke rezultuar në mbrojtje jo vetëm efektive të linjës së sinjalit nga ndërhyrjet e jashtme, por gjithashtu siguron një qark të ngjashëm me valët nga burimi në ngarkesë për sinjalin e dobishëm.

Mbrojtja aplikohet gjithashtu në telat e linjave hyrëse dhe dalëse, dhe në shumicën e rasteve mjafton të mbrohet vetëm qarku i hyrjes. Për të eliminuar ndërhyrjen galvanike të tokës, mburojat e telit duhet të tokëzohen në një pikë. Gjatë printimit të linjave të transmetimit, futen gjurmët mbrojtëse që ndërrohen me një autobus me potencial zero dhe kryejnë funksionet e ekraneve me tela.

mbrojtje magnetostatike. Detyra e mbrojtjes zbret në zvogëlimin ose eliminimin e plotë të bashkimit induktiv midis burimit dhe marrësit të ndërhyrjes. Nëse fluksi magnetik kalon qarkun e formuar nga përcjellësi, atëherë zhurma induktohet në qark. Për të eliminuar ose zvogëluar plotësisht tensionin e interferencës të induktuar në qark, është e nevojshme:

Vendosni skicën në ekran;

Orientoni atë në mënyrë që linjat e fushës magnetike të fushës të mos kalojnë konturin, por të kalojnë përgjatë tij;

Zvogëloni zonën e konturit.

Ekranet magnetike janë bërë nga metale feromagnetike dhe jomagnetike. Materialet feromagnetike me përshkueshmëri të lartë magnetike kanë rezistencë të ulët magnetike, si rezultat i së cilës linjat e fushës magnetike do të shmangen nga materiali i mburojës dhe hapësira brenda mburojës nuk do të ndikohet nga fusha magnetike. Mbrojtja magnetike është sa më efektive, aq më e madhe është përshkueshmëria magnetike e ekranit dhe aq më i trashë është ekrani. Kur zgjidhni një material ekrani, duhet të mbahet mend se përshkueshmëria magnetike zvogëlohet me rritjen e frekuencës së fushës, dhe kjo ndikon në efikasitetin e shqyrtimit. Materialet feromagnetike mbrojnë në mënyrë efektive pajisjet në intervalin e frekuencës nga 0 në 10 kHz.

Veprimi i një ekrani prej metali jomagnetik bazohet në zhvendosjen e një fushe magnetike të jashtme nga hapësira e brendshme e pajisjes nga materiali i ekranit. Një fushë magnetike e jashtme alternative krijon rryma vorbulla induktive në ekran, fusha magnetike e së cilës drejtohet drejt fushës së jashtme brenda ekranit. Për ekranet e bëra nga metale jomagnetike, efikasiteti i ekranit rritet me një rritje në trashësinë dhe përçueshmërinë e materialit të ekranit. Një fushë magnetike me një frekuencë mbi 10 MHz mbrohet në mënyrë mjaft të besueshme nëse një shtresë bakri ose argjendi me trashësi jo më shumë se 100 mikron aplikohet në shtresën dielektrike. Trashësia e një mburoje jomagnetike mund të jetë disa herë më e madhe se trashësia e një mburoje feromagnetike, e cila siguron të njëjtin zbutje në një frekuencë fikse. Përdorimi i materialit ferromagnetik mund të zvogëlojë ndjeshëm peshën e ekranit. Kur mbroni një fushë magnetike, tokëzimi i mburojës nuk është i nevojshëm, pasi nuk ndikon në cilësinë e mbrojtjes.

Megjithatë, përpara se të ndërtohet një ekran, është e nevojshme të parashikohen të gjitha masat për të hequr qafe ndërhyrjet në një mënyrë më të thjeshtë dhe më të lirë. Për shembull, një rënie në zonën e konturit të kryqëzuar nga linjat e fushës magnetike arrihet duke vendosur përcjellësit e sinjalit direkt përgjatë paneleve të montimit të tokëzuar të moduleve.

Mbrojtje elektromagnetike mbulon diapazonin e frekuencës nga 1 kHz në 1 GHz. Veprimi i ekranit elektromagnetik bazohet në reflektimin e energjisë elektromagnetike në kufijtë e ekranit dielektrik dhe zbutjen e tij në trashësinë e ekranit. Zbutja në ekran shpjegohet me humbjet termike për shkak të rrymave vorbull në materialin e ekranit, reflektimi është për shkak të një mospërputhjeje midis parametrave të valës së materialit të ekranit dhe mjedisit. Për kufirin e poshtëm të diapazonit të frekuencës, reflektimi është i një rëndësie të madhe, për kufirin e sipërm - thithja e energjisë elektromagnetike.

Mbrojtja elektromagnetike kryhet nga metale jomagnetike dhe magnetike. Metalet jomagnetike me përçueshmëri të lartë mund të përdoren në mënyrë efektive në pjesën me frekuencë të ulët të spektrit, materiale ferromagnetike me përshkueshmëri të lartë magnetike dhe përçueshmëri elektrike - në të gjithë gamën e frekuencës së fushës elektromagnetike. Trashësia e ekranit duhet të jetë sa më e madhe. Për frekuencat nën 1 MHz, ekranet prej bakri dhe alumini japin rezultate të mira, dhe për frekuencat mbi 1 MHz, ekranet prej çeliku. Megjithatë, rezultatet më të mira mund të merren duke përdorur ekrane me shumë shtresa - shtresa të alternuara të njëpasnjëshme të metaleve magnetike dhe jomagnetike. Opsione të ndryshme për materialet e shtresave janë të mundshme: bakër - permalloy - bakër, permalloy - bakër, bakër - çelik - bakër, etj. Futja e boshllëqeve të ajrit ndërmjet shtresave (20-40% e trashësisë totale të ekranit) do të përmirësojë efikasiteti mbrojtës. Kur mbroni pajisjen nga një fushë e jashtme, një material me përshkueshmëri të ulët magnetike vendoset jashtë, me një të lartë - brenda. Nëse ekrani mbron burimin e fushës elektromagnetike, atëherë materiali me përshkueshmëri të ulët magnetike duhet të jetë shtresa e brendshme, dhe ajo e larta duhet të jetë ajo e jashtme.


Materialet e ekranit jo magnetik


Materiali

Dendësia,

kg/m 3


Rezistenca,

Ohm mm 2 / m


I afërm

Çmimi


Alumini

2700

0,028

0,29

Tunxh

8700

0,06

0,85

Bakri

8890

0,0175

0,6

Magnezi

1740

0,042

0,36

Argjendi

10500

0,018

34,0

Zinku

7140

0,059

0,17

Tabelat tregojnë vetitë e metaleve jomagnetike dhe magnetike. Nga materialet jomagnetike, për sa i përket kostos dhe peshës minimale, magnezi ka vetitë më të mira, por gërryhet lehtësisht, dhe shtresa e oksidit që rezulton përkeqëson kontaktin e ekranit me trupin e produktit. Zinku është më i lirë se bakri, ka një densitet më të ulët, por është i butë. Tunxhi në parametrat e tij zë një pozicion të mesëm në një sërë materialesh, por për shkak të vetive të shkëlqyera kundër korrozionit dhe qëndrueshmërisë së rezistencës së kontaktit elektrik, ai mund të rekomandohet për përdorim të gjerë si material ekrani.


Materialet e mburojës feromagnetike

Në REA, ekranet prej çeliku dhe permalloy janë bërë të përhapura. Ekranet e çelikut me një përshkueshmëri të ulët fillestare magnetike ofrojnë ekran të vogël por të vazhdueshëm si në frekuenca të ulëta ashtu edhe në frekuenca deri në dhjetë kilohertz. Ekranet e permalloy me përshkueshmëri të lartë fillestare ofrojnë kontroll efektiv, por në një gamë të ngushtë frekuence nga zero në disa qindra herc. Me rritjen e frekuencës rriten rrymat e vorbullës së ekranit, të cilat e zhvendosin fushën magnetike nga trashësia e ekranit dhe zvogëlojnë përçueshmërinë e saj magnetike dhe kjo ndikon në efikasitetin e skanimit.

Rreth gabimeve të vërejtura, gabimeve dhe sugjerimeve për shtesa: davpro@yandex.ru.

E drejta e autorit ©2006 Davydov A.V.

Faqja aktuale: 9 (gjithsej libri ka 14 faqe) [pasazhi i aksesueshëm për lexim: 10 faqe]

11.5. Mbrojtje nga pluhuri

Pluhuri është një përzierje e grimcave të ngurta me masë të vogël, e cila është e pezulluar në ajër. Dalloni midis pluhurit natyror ose natyror, i cili është gjithmonë i pranishëm në ajër, dhe pluhurit teknik, i cili është rezultat i konsumimit të pajisjeve, përpunimit të materialit, djegies së karburantit etj.

Në lagështinë relative të ajrit mbi 75% dhe temperaturë normale, vërehet një rritje e numrit të grimcave të pluhurit, koagulimi i tyre dhe rritet probabiliteti i tërheqjes së pluhurit në sipërfaqe të palëvizshme. Në lagështi të ulët, grimcat e pluhurit ngarkohen elektrikisht, jo metalike - pozitivisht, metalike - negativisht. Ngarkesa e grimcave më së shpeshti lind për shkak të fërkimit.

Ndotja e ajrit me pluhur zvogëlon besueshmërinë e funksionimit të REA. Pluhuri, duke hyrë në lubrifikantë dhe duke u ngjitur në sipërfaqet rrëshqitëse të pjesëve të njësive elektromekanike, çon në konsumimin e tyre të përshpejtuar. Nën ndikimin e pluhurit ndryshojnë parametrat dhe karakteristikat e shiritave magnetikë, disketave, kokave magnetike, shtresa magnetike gërvishtet dhe bëhet e papërdorshme. Pluhuri në boshllëqet e kontaktit parandalon mbylljen e kontakteve të stafetës.

Pluhuri që vendoset në sipërfaqen e disa metaleve është i rrezikshëm për shkak të higroskopisë së tij, pasi pluhuri rrit ndjeshëm shkallën e korrozionit edhe në lagështi relativisht të ulët. Pluhuri me solucione acide të zhytura shkatërron shpejt edhe bojërat shumë të mira. Në vendet tropikale, pluhuri është shpesh shkaku i rritjes së mykut.

Pluhuri i grumbulluar në sipërfaqen e komponentëve gjatë funksionimit afatgjatë zvogëlon rezistencën e izolimit, veçanërisht në kushtet e lagështisë së lartë, çon në shfaqjen e rrymave të rrjedhjes midis terminaleve, gjë që është shumë e rrezikshme për mikroqarqet. Konstanta dielektrike e pluhurit është më e lartë se konstanta dielektrike e ajrit, e cila përcakton mbivlerësimin e kapacitetit midis terminaleve të përbërësve dhe, si rezultat, një rritje të zhurmës kapacitore. Zbutja e pluhurit zvogëlon efikasitetin e ftohjes së produktit, formohet në sipërfaqet e pllakave të qarkut të printuar që nuk mbrohen nga një shtresë llak, kërcyes përçues midis përçuesve.

Ngushtësia ndaj pluhurit të REA ose pajisjeve të saj individuale mund të arrihet duke i instaluar ato në kasa të mbyllura hermetikisht. Megjithatë, kjo rrit koston e REA dhe përkeqësohet regjimi i temperaturës puna. Nëse streha e REA është bërë me vrima, pluhuri së bashku me ajrin do të depërtojnë brenda REA natyrshëm ose së bashku me rrjedhat e ajrit nga ventilatorët. Është e mundur të zvogëlohet hyrja e pluhurit në pajisjet elektronike duke instaluar rrjeta me rrjetë të imët dhe filtra pluhuri në hapjet e ventilimit.

11.5.1. Vulosja e pajisjeve

Mbyllja CEA është një mjet i besueshëm mbrojtjeje kundër ekspozimit ndaj pluhurit, lagështisë dhe substancave të dëmshme mjedisore.

Modulet e strukturës së nivelit të parë mbrohen me llak, derdhje me rrëshirë epokside, ngopje, veçanërisht produkte mbështjellëse, shtrëngim me përbërje vulosëse me bazë substanca organike (rrëshira, bitum) ose inorganike (aluminofosfate, metafosfate metalike). Mbyllja me komponime përmirëson karakteristikat elektrike dhe mekanike të modulit. Megjithatë, përçueshmëria e ulët termike e shumicës së komponimeve dëmton shpërndarjen e nxehtësisë dhe e bën riparimin të pamundur.

Mbyllja e plotë duke e mbyllur produktin në një mbyllje hermetike është më së shumti mënyrë efektive mbrojtje, por edhe e shtrenjtë. Në këtë rast, ekziston nevoja për të zhvilluar raste të veçanta, metoda për vulosjen e lidhësve të jashtëm elektrikë, elementët e kontrollit dhe treguesve. Muret e produkteve që do të mbyllen duhet të përballojnë forca të konsiderueshme për shkak të ndryshimit të presionit brenda dhe jashtë produktit. Si rezultat i rritjes së ngurtësisë së strukturës, masa dhe dimensionet e saj rriten.

Ekziston një shumëllojshmëri e gjerë e metodave të vulosjes. Guarnicionet elastike mbyllëse përdoren gjerësisht për të gjithë elementët strukturorë përgjatë perimetrit të produktit. Kalimi i ajrit nëpër vula kur copë litari është i ngjeshur me 25 ... 30% të lartësisë së tij origjinale ndodh vetëm për shkak të difuzionit. Si material i guarnicioneve, përdoret goma, e cila ka elasticitet të lartë, fleksibilitet dhe aftësi për të depërtuar në depresionet dhe parregullsitë më të vogla. Lagështia do të depërtojë në të gjitha materialet organike me kalimin e kohës, kështu që produktet me guarnicione organike sigurojnë mbrojtje nga avujt e ujit vetëm për disa javë.

Qëndrueshmëria e lagështisë relative brenda kufijve të caktuar brenda aparatit të mbyllur mund të arrihet duke futur në produkt substanca që thithin në mënyrë aktive lagështinë. Substanca të ngjashme janë xhel silicë, klorur kalciumi, anhidridi fosforik. Ata thithin lagështi deri në një kufi të caktuar. Për shembull, xhel silicë thith rreth 10% lagështi të peshës së tij të thatë.

Në raste të veçanta, bakri përdoret si materiale copë litari dhe çelik inox me veshje alumini ose indiumi. Guarnicione të tilla bëhen më shpesh në formë tubash me një diametër të jashtëm 2-3 mm me trashësi muri 0,1-...0,15 mm. Forca e shtypjes gjatë mbylljes me guarnicione metalike është 20…30 kg për 1 cm të gjatësisë së guarnicionit.

Me kërkesa të rrepta për ngushtësinë e trupit të produktit, vulosja kryhet me saldim ose bashkim rreth të gjithë perimetrit të trupit. Dizajni i trupit të produktit duhet të lejojë operacione të përsëritura të uljes së presionit / mbylljes. Një copë litari e bërë prej gome rezistente ndaj nxehtësisë është instaluar në prerjen e trupit, mbi të cilin është hedhur tela çeliku e konservuar, e cila është ngjitur në trup, duke formuar një shtresë. Kur produkti është nën presion, shtresa nxehet dhe saldimi hiqet së bashku me telin.

Gjatë mbylljes, vëllimi i brendshëm i pajisjes së vulosur mbushet me një gaz inert (argon ose azot) me një mbipresion të lehtë. Gazi derdhet në strehim përmes valvulave-tubave me vulosje të mëvonshme. Pastrimi i azotit siguron që zgavra e trupit të jetë pa avujt e ujit.

Elementet e kontrollit dhe treguesit janë vulosur me mbulesa gome, membranat, lidhësit elektrikë janë instaluar në guarnicione, të mbushura me komponime.

Zgjedhja e metodës së vulosjes përcaktohet nga kushtet e funksionimit, materialet dhe veshjet e përdorura dhe kërkesat për instalimin elektrik. Vendimi përfundimtar për zgjedhjen e metodës së mbylljes merret pas testeve në shkallë të plotë të REA në dhomat e lagështisë.

Pyetje kontrolli

1. Ndikimi i faktorëve klimatikë në projektim.

2. Listoni llojet e mbrojtjes nga BRE.

3. Mënyra termike e funksionimit të pajisjes.

4. Mënyrat për t'u mbrojtur nga ekspozimi ndaj pluhurit.

5. Për çfarë përdoret vulosja e pajisjeve?

Kapitulli 12 Mbrojtje nga ndikimet mekanike

12.1. Llojet e efekteve mekanike në REA

Ndikimet mekanike në REA shfaqen nën veprimin e ngarkesave të jashtme (dridhje, goditje, përshpejtime, zhurma akustike) dhe mund të ndodhin si në një REA që funksionon, nëse është i instaluar në një objekt në lëvizje, ashtu edhe gjatë transportit të tij në gjendje jo funksionale.

Ndikimet mekanike ndodhin në një REA që funksionon nëse është i instaluar në një objekt të lëvizshëm, ose vetëm kur transportohet në një gjendje jofunksionale, si në rastin e REA të palëvizshme dhe të disa llojeve të REA portative. Sasia e energjisë së transferuar përcakton nivelin dhe natyrën e ndryshimit të projektimit. Nivelet e lejuara të ndryshimit mekanik në dizajn përcaktohen nga forca dhe rezistenca e tij ndaj stresit mekanik.

Nën forcë dizajni kuptohet si aftësia e pajisjes për të kryer funksione dhe për të ruajtur parametrat pas aplikimit të ndikimeve mekanike. Qëndrueshmëria dizajni - aftësia e REA për të ruajtur funksionet dhe parametrat në procesin e ndikimeve mekanike.

Përgjigja ose reagimi i një strukture ndaj ndikimeve mekanike është transformimi dhe transformimi i energjisë së ngacmimit mekanik. Këto përfshijnë streset mekanike në elementët strukturorë, zhvendosjen e elementeve strukturorë dhe përplasjet e tyre, deformimin dhe shkatërrimin e elementeve strukturorë, ndryshimet në vetitë dhe parametrat e projektimit.

Efektet mekanike mund të çojnë në lëvizje të ndërsjella të pjesëve dhe montimeve, deformim të lidhësve, elementëve mbajtës të ngarkesës dhe elementëve të tjerë strukturorë dhe përplasjes së tyre. Me ndikime mekanike të parëndësishme, ndodhin deformime elastike në elementët strukturorë që nuk ndikojnë në performancën e pajisjes. Një rritje e ngarkesës çon në shfaqjen e deformimit të përhershëm dhe, në kushte të caktuara, në shkatërrimin e strukturës. Shkatërrimi mund të ndodhë edhe në ngarkesa që janë shumë më të ulëta se vlerat kufizuese të forcës statike të materialeve, nëse struktura i nënshtrohet ngarkesave alternative.

Dështimet e pajisjeve janë e rikuperueshme pas heqjes ose dobësimit të ndikimit mekanik (ndryshimi i parametrave të përbërësve, shfaqja e zhurmës elektrike) dhe të parikuperueshme(ndërprerje dhe qarqe të shkurtra të lidhjeve elektrike, qërimi i përçuesve të pllakave të qarkut të printuar, shkelje e elementeve të fiksimit dhe shkatërrim i strukturave mbështetëse).

CEA e instaluar në objekte të lëvizshme ndikohet nga dridhjet, ngarkesat e goditjeve dhe përshpejtimet lineare gjatë funksionimit të tij. Dridhjet harmonike karakterizohet nga frekuenca, amplituda, nxitimi. Ngarkesat me ndikim karakterizohen nga numri i goditjeve të vetme ose seria e tyre (zakonisht specifikohet numri maksimal i goditjeve), kohëzgjatja e impulsit të goditjes dhe forma e tij, shpejtësia e menjëhershme në goditje dhe lëvizja e trupave që përplasen. Përshpejtimet lineare karakterizohet nga nxitimi, kohëzgjatja, shenja e ndikimit të nxitimit. Mbingarkesat që vijnë nga dridhjet, goditjet dhe përshpejtimet vlerësohen me koeficientët përkatës. Për të zvogëluar ndikimin e dridhjeve dhe goditjeve, pajisjet montohen në amortizues ose përdoren materiale amortizuese.

Ndikimi i përshpejtimeve lineare është i barabartë me një rritje të masës së pajisjes dhe, me një kohëzgjatje të konsiderueshme të ekspozimit, kërkon një rritje të forcës së strukturës.

Siç tregon përvoja e funksionimit të pajisjeve elektronike të transportuara, dridhjet kanë efektin më të madh shkatërrues në strukturë. Si rregull, dizajni i pajisjes, i cili i ka rezistuar ndikimit të ngarkesave të dridhjeve në një gamë të caktuar frekuence, i reziston ngarkesave të goditjes dhe përshpejtimeve lineare me vlera të mëdha të parametrave përkatës (për hapësirën REE - deri në 12 g, g - nxitimi i rënies së lirë).

12.2. Koncepti i rezistencës ndaj dridhjeve dhe forcës së dridhjeve

Për sa i përket dizajnit të REA, dallohen dy koncepte: qëndrueshmëria e dridhjeve dhe forca e vibrimit.

Rezistenca ndaj dridhjeve- vetia e një objekti me një dridhje të caktuar për të kryer funksionet e specifikuara dhe për të mbajtur vlerat e parametrave të tij brenda intervalit normal. Forca e dridhjeve- forca në një dridhje të caktuar dhe pas përfundimit të saj.

Ndikimi i lëkundjeve të transportit konsiston në goditje dhe dridhje. Futja e amortizatorëve ndërmjet pajisjes elektronike dhe objektit si një mjet që zvogëlon amplituda e dridhjeve dhe goditjeve të transmetuara redukton forcat mekanike që veprojnë në pajisjen elektronike, por nuk i shkatërron plotësisht ato. Në disa raste, sistemi rezonant i formuar me futjen e amortizuesve sjell shfaqjen e rezonancës mekanike me frekuencë të ulët, e cila çon në një rritje të amplitudës së lëkundjeve CEA.

Koncepti i ngurtësisë dhe forcës mekanike të strukturës. Gjatë zhvillimit të modelit REA, është e nevojshme të sigurohet ngurtësia dhe forca mekanike e kërkuar e elementeve të tij.

Ngurtësia strukturoreështë raporti i forcës vepruese me deformimin e strukturës të shkaktuar nga kjo forcë. Nën forca strukturore kuptojnë ngarkesën që mund të përballojë një strukturë pa deformime ose dështime të përhershme. Rritja e fuqisë së dizajnit REA shoqërohet me forcimin e bazës strukturore të tij, përdorimin e ngurtësuesve, mbylljen e nyjeve me bulona, ​​etj. Rëndësi të veçantë ka rritja e forcës së strukturave mbajtëse dhe përbërësve të tyre me anë të metodave të derdhjes dhe mbështjelljes. Mbushja me shkumë ju lejon të bëni montimin monolit me një rritje të lehtë në masë.

Dizajni si një sistem oscilues. Në të gjitha rastet, nuk duhet të lejohet formimi i një sistemi oscilues mekanik. Kjo vlen për fiksimin e telave të montimit, mikroqarqeve, ekraneve dhe pjesëve të tjera të përfshira në pajisjet elektronike.


Oriz. 12. Modeli vibrues i një sistemi mekanik


Parametrat kryesorë të çdo strukture për sa i përket reagimit ndaj ndikimeve mekanike janë masa, ngurtësia dhe rezistenca mekanike (shuarje). Kur analizohet ndikimi i dridhjeve në projektimin e moduleve, këto të fundit përfaqësohen si një sistem me parametra të grumbulluar, në të cilin masa e produktit m, elementi i ngurtësisë në formën e një suste dhe elementi i rezistencës mekanike në forma e një damperi janë të specifikuara, të karakterizuara nga parametrat k dhe r, përkatësisht, .

Kur frekuenca e lëkundjeve natyrore të sistemit është afër frekuencës së lëkundjeve të detyruara, në sistemin oscilator ndodh fenomeni i rezonancës mekanike, i cili mund të çojë në dëmtimin e strukturës.

Amortizimi i projektit REA. Një nga metodat efektive për rritjen e qëndrueshmërisë së një strukture, si të transportueshme ashtu edhe të palëvizshme, ndaj dridhjeve, si dhe ndaj ngarkesave të goditjeve dhe atyre lineare, është përdorimi i amortizatorëve. Veprimi i amortizatorëve bazohet në zbutjen e frekuencave rezonante, d.m.th., në thithjen e një pjese të energjisë vibruese. Pajisjet e montuara në amortizues, në rastin e përgjithshëm, mund të përfaqësohen si një sistem oscilues mekanik me gjashtë shkallë lirie: një grup lëkundjesh të shoqëruara që përbëhen nga zhvendosje lineare dhe lëkundje rrotulluese përgjatë secilit prej tre akseve koordinative.

Efikasiteti i amortizimit karakterizohet nga një koeficient dinamik ose transmetimi, vlera numerike e të cilit varet nga raporti i frekuencës së dridhjeve aktive f me frekuencën e sistemit të amortizuar f o.

Kur zhvilloni një skemë amortizimi, është e nevojshme të përpiqeni të siguroheni që sistemi të ketë një numër minimal frekuencash natyrore dhe që ato të jenë 2-3 herë më të ulëta se frekuenca më e ulët e forcës shqetësuese.

Për pajisjet e amortizuara frekuenca natyrore duhet të ulet sa më shumë dhe për pajisjet e pa amortizuara, përkundrazi të rritet, duke e afruar në kufirin e sipërm të ndikimeve shqetësuese ose duke e tejkaluar atë.

Paraqitjet e amortizatorëve. Dizajni i një sistemi amortizimi REA zakonisht fillon me zgjedhjen e llojit të amortizatorëve dhe paraqitjen e tyre. Zgjedhja e amortizatorëve bëhet në bazë të ngarkesës së lejuar dhe vlerave kufizuese të parametrave që karakterizojnë kushtet e funksionimit. Këta parametra përfshijnë: temperaturën e ambientit, lagështinë, ngarkesat mekanike, praninë e avujve të naftës, karburantit dizel, etj në atmosferë.


Oriz. 13. Paraqitjet e amortizatorëve


Zgjedhja e rregullimit të amortizatorëve varet nga vendndodhja e pajisjes në bartës dhe nga kushtet e ndikimit dinamik. Në fig. 13 tregon paraqitjen bazë të amortizatorëve.

Opsioni " a " përdoret mjaft shpesh për amortizimin e blloqeve relativisht të vogla. Një rregullim i tillë i amortizatorëve është i përshtatshëm nga pikëpamja e paraqitjes së përgjithshme të blloqeve në objekt. Megjithatë, me këtë rregullim të amortizatorëve, është thelbësisht e pamundur të merret qendra e gravitetit (CG) të përkojë me qendrën e masës (CM) dhe të mos marrë një sistem racional. E njëjta gjë mund të thuhet për opsionin e akomodimit " b ". Opsioni i akomodimit" v "Ju lejon të merrni një sistem racional, megjithatë, një rregullim i tillë i amortizatorëve nuk është gjithmonë i përshtatshëm kur vendoset në një objekt. Lloji i vendosjes " G "dhe" d "është një lloj varianti" v " dhe përdoret nëse paneli i përparmë i njësisë vendoset pranë amortizatorit që ndodhet poshtë. Vendosja e amortizatorëve të " e "Përdoret në pajisjet e montimit në raft, kur lartësia e REA është shumë më e madhe se thellësia dhe gjerësia e raftit. Për të zbutur dridhjet e raftit rreth akseve x dhe y, dy amortizues shtesë vendosen në majë të raftit.

Rezistenca e elementeve strukturore. Forca mekanike e elementeve strukturorë kontrollohet me metodat e rezistencës së materialeve dhe teorinë e elasticitetit për strukturat më të thjeshta me ngarkesë të shpërndarë dhe të përzier. Në shumicën e rasteve praktike, dizajnet e pjesëve të pajisjeve elektronike kanë një konfigurim më kompleks, gjë që e bën të vështirë përcaktimin e streseve në to. Në llogaritjet, një pjesë komplekse zëvendësohet nga modeli i saj i thjeshtuar: një rreze, një pllakë, një kornizë.

Trarët përfshijnë trupa të një forme prizmatike, gjatësitë e të cilave tejkalojnë ndjeshëm të gjitha dimensionet e tjera gjeometrike të strukturës. Skajet e trarëve janë të mbërthyer (me saldim, saldim), të mbështetur me varëse (të instaluara në udhëzues) ose të fiksuar me varëse (lidhje me një vidë). Pllakat janë trupa drejtkëndëshe, trashësia e të cilave është e vogël në krahasim me dimensionet e bazës. Struktura të tilla përfshijnë bordet e qarkut të printuar, muret e mbylljes së instrumenteve, raftet, panelet dhe struktura të tjera të ngjashme. Mbërthimi i ngurtë i skajit të pllakave kryhet me saldim, saldim, shtrëngim, lidhje me vidë; fiksim me varet - duke instaluar pllaka në udhëzues, lidhës femër. Komponentët me shumë dalje modelohen nga strukturat e kornizës: mikroqarqet, reletë, mikroprocesorët, FPGA-të.

Gjatë hartimit të një strukture, kryhet modelimi, në të cilin kryhen sa vijon:

- llogaritjet e verifikimit, kur dihen forma dhe dimensionet e pjesës (zbulohen gjatë projektimit);

- llogaritjet e projektimit, kur dimensionet e seksioneve të rrezikshme janë të panjohura dhe ato përcaktohen në bazë të sforcimeve të lejuara të zgjedhura;

– llogaritjet e ngarkesave të lejueshme për seksionet e njohura të rrezikshme dhe sforcimet e lejueshme.

Gjatë kryerjes së llogaritjeve të verifikimit për dridhjet elastike, duke marrë parasysh drejtimin e ekspozimit të dridhjeve, zgjidhen pjesët dhe montimet me deformimet më të mëdha, zgjidhen modelet e llogaritjes, llogariten frekuencat natyrore, përcaktohen ngarkesat dhe vlerat e marra krahasohen me kufijtë e forcës së materialeve të zgjedhura, nëse është e nevojshme, merret një vendim për të rritur forcën e strukturës.

Për të rritur forcën e dridhjeve, fiksimet shtesë, brinjët dhe relievet ngurtësues, fllanxhat, nxjerrjet futen në hartimin e elementeve individuale, përdoren materiale me veti të larta amortizimi, veshje amortizuese.

Ndikimet e jashtme vibruese shpesh specifikohen nga një gamë mjaft e ngushtë frekuence. Në pajisjet e projektuara siç duhet, frekuenca natyrore f o e strukturës nuk duhet të jetë në spektrin e frekuencës së ndikimeve të jashtme. Megjithëse çdo strukturë ka disa vlera të frekuencave natyrore, megjithatë, llogaritja kryhet vetëm për vlerat më të ulëta të f o, pasi deformimet e strukturave në këtë rast do të jenë maksimale. Nëse vlera më e ulët e frekuencës natyrore përfshihet në diapazonin e ndikimeve të jashtme, atëherë dizajni finalizohet në mënyrë që të rritet f o dhe të dalë nga spektri i frekuencës së ndikimeve të jashtme.

Ngurtësia strukturore kuptohet si aftësia e një sistemi (element, pjesë) për të përballuar veprimin e ngarkesave të jashtme me deformime që nuk lejojnë shkelje të performancës së tij. Në mënyrë sasiore, ngurtësia vlerësohet nga koeficienti i ngurtësisë



ku Р është forca vepruese; δ është deformimi maksimal.

Ngurtësia e strukturës varet nga gjatësia, forma dhe dimensionet e seksionit kryq të rrezes.

Dridhjet e drejtuara në mënyrë ortogonale në rrafshin e tabelës së qarkut të printuar në mënyrë alternative e përkulin atë dhe ndikojnë në forcën mekanike të mikroqarqeve dhe përbërësve të instaluar në të. Nëse përbërësit konsiderohen të ngurtë, atëherë terminalet e tyre do të përkulen. Shumica e dështimeve të komponentëve janë për shkak të lidhjeve të thyera të saldimit midis kunjave dhe tabelës. Ndikimet më të rënda ndodhin në qendër të tabelës, dhe për dërrasat drejtkëndore gjithashtu kur trupi i elementit është i orientuar përgjatë anës së shkurtër të tabelës. Lidhja e komponentëve në tabelë përmirëson shumë besueshmërinë e nyjeve të saldimit. Një shtresë mbrojtëse me llak 0,1…0,25 mm e trashë fikson fort komponentët dhe rrit besueshmërinë e pajisjeve elektronike.

Sforcimet mekanike në lidhjet e saldimit të shkaktuara nga dridhjet mund të reduktohen duke: rritur frekuencat rezonante, gjë që redukton devijimin e pllakës; një rritje në diametrin e jastëkëve të kontaktit, gjë që rrit forcën e ngjitjes së jastëkut të kontaktit në tabelë; përkulja dhe vendosja e prizave të elementeve në jastëkun e kontaktit, gjë që rrit gjatësinë dhe forcën e ngjitjes së bashkimit të saldimit; duke ulur faktorin e cilësisë së pllakës në rezonancë duke e larë atë me një shtresë verniku me shumë shtresa.

Fiksimi i mbërthyesve. Kur ekspozohen ndaj dridhjeve, është e mundur të zhvidhosni lidhësit, për të parandaluar futjen e fiksuesve, rritjen e forcave të fërkimit, instalimin e fiksuesve në bojë, etj. Kur zgjidhni metodat për fiksimin e lidhësve, duhet të merren parasysh konsideratat e mëposhtme: sigurimi i forcës së lidhjes nën ngarkesat e dhëna dhe ndikimet klimatike; shpejtësia e lidhjes, kostoja e saj; pasojat e një dështimi të lidhjes; koha e jetës.

Duhet të merret parasysh mundësia e ndërrimit të pjesëve të konsumuara ose të dëmtuara, në vend të çifteve të vidhave, duhet të përdoren elementë lidhës të shpejtë: menteshat, shulat, qentë, etj. Bulonat duhet të orientohen me kokën lart në mënyrë që kur të zhvidhosni arrën , bulonat janë në vendin e instalimit. Rekomandohet të përdorni disa mbërthyes të mëdhenj në vend të një numri të madh të të vegjëlve. Numri i kthesave të nevojshme për të shtrënguar ose liruar vidën duhet të jetë së paku 10.

Jeta e shërbimit të strukturës. Gjatë luhatjeve në struktura, lindin sforcime të alternuara dhe strukturat mund të shemben nën ngarkesa që janë shumë më të ulëta se forca përfundimtare statike e materialeve për shkak të shfaqjes së mikroçarjeve, rritja e të cilave ndikohet nga tiparet e strukturës kristalore të materialeve, përqendrimi i stresit. në qoshet e mikroçarjeve dhe kushteve mjedisore. Ndërsa zhvillohen mikroçarjet, seksioni kryq i pjesës dobësohet dhe në një moment arrin një vlerë kritike - struktura shembet.

Nëse masa e produktit nuk është një faktor kritik, atëherë struktura forcohet duke përdorur materiale me diferencë, shmanget futja e vrimave, pikave, saldimeve dhe llogaritjet e strukturave kryhen duke përdorur metodën e rastit më të keq.

Mbrojtja nga ndikimet mekanike sigurohet nga një material strukturor që duhet të plotësojë vetitë e specifikuara mekanike dhe fizike, të jetë i lehtë për t'u përpunuar, rezistencë ndaj korrozionit, kosto të ulët, të ketë raportin maksimal të forcës ndaj peshës, etj. Në varësi të kompleksitetit, mbështetja struktura është bërë në formën e një pjese të vetme ose të një përbërjeje, e cila përfshin disa pjesë të kombinuara në një dizajn të vetëm me lidhje të shkëputshme ose një copë. Mënyra kryesore për të zvogëluar masën e produkteve është lehtësimi i strukturave mbajtëse duke përmbushur njëkohësisht kërkesat e forcës dhe ngurtësisë.

Jeta e shërbimit të një strukture nën ekspozimin ndaj dridhjeve përcaktohet nga numri i cikleve deri në shkatërrim që struktura mund të përballojë në një nivel të caktuar të ngarkesës mekanike. Karakteristikat e lodhjes së materialeve zbulohen në një grup ekzemplarësh nën një ngarkesë të përsëritur me variabël shenjë.

Problemet e rritjes së forcës mekanike të strukturave duhet të zgjidhen duke marrë parasysh optimizimin e vendosjes së pajisjeve elektronike në ndarjet e transportuesit.

Pyetje kontrolli

1. Listoni llojet e efekteve mekanike në REA.

2. Jepni konceptet e rezistencës ndaj dridhjeve dhe forcës së vibrimit.

3. Koncepti i ngurtësisë dhe forcës mekanike të strukturës.

4. Amortizimi i projektit REA.

5. Listoni llojet e amortizatorëve.

Metodat e kontrollit të pajisjeve radio-elektronike në procesin e prodhimit

Prodhimi i pajisjeve moderne radio-elektronike është i paimagjinueshëm pa kontroll teknik shumë të kualifikuar. Një kontroll i tillë në fabrikë duhet t'i nënshtrohet si pjesëve ashtu edhe blloqeve prodhim vetanak, dhe pjesë që vijnë nga ndërmarrje të industrive të lidhura.

Besueshmëria e produkteve të prodhuara varet nga mjetet, metodat dhe sistemet e kontrollit të produktit.

Kontrolli ideal është një kontroll 100% i të gjithë parametrave të pjesëve në të gjitha operacionet e prodhimit. Megjithatë, në këtë rast ka vështirësi të mëdha ekonomike dhe teknike që lidhen me nevojën e përdorimit të një numri të madh kontrolluesish dhe pajisjesh të shtrenjta matëse. Prandaj, në procesin e prodhimit, të gjitha produktet e blera kontrollohen për pajtueshmëri specifikimet, kontrolli ndëroperativ në hartat dhe vizatimet teknologjike dhe kontrolli produkte të gatshme(kontrolli i daljes).

Në prodhimin e pajisjeve radio-elektronike, përdoren llojet e mëposhtme të kontrollit:

kontrolli i punës (RK);

kontrolli parandalues ​​(PC);

kontrolli i rregullimit (KN);

kontrolli i modalitetit (CR);

kontrolli selektiv (VC);

kontrolli statistikor (neni K).

Konsideroni llojet kryesore të kontrollit të kryera në ndërmarrje.

Kontrolli i punës parashikon kontrollin e cilësisë së produkteve të prodhuara drejtpërdrejt në vendin e punës (makinë, shtypës, tavolinë pune). Kontrolli mund të kryhet si nga vetë punëtori ashtu edhe nga një punonjës i departamentit të kontrollit teknik (QCD). Kontrolli kryhet vizualisht ose me ndihmën e mjeteve dhe pajisjeve të specifikuara në harta teknologjike. Kontrolli mund të jetë 100% ose selektiv. Në procesin e kontrollit, mund të bëhet rregullimi i nevojshëm i pajisjeve ose mjeteve. Vetëm pjesët dhe montimet e përshtatshme, të kontrolluara nga vetë kontraktori, duhet të paraqiten për pranim nga QCD. Në rast të refuzimit të pjesëve ose montimeve, ato kthehen për rishikim.

Kontrolli parandalues parashikon verifikimin e përputhshmërisë me procesin teknologjik dhe cilësinë e produkteve, si dhe parandalimin e defekteve masive. Nevoja për kontroll parandalues ​​dhe zgjedhja e metodës së tij përcaktohen nga rezultati i analizës së mëparshme statistikore të procesit të prodhimit të pajisjeve. Analiza statistikore jo vetëm që ndihmon në identifikimin dhe eliminimin e shkaqeve kryesore të defekteve, por gjithashtu ju lejon të identifikoni faktorët teknologjikë që duhet t'u kushtohet vëmendje e veçantë gjatë kontrollit parandalues ​​për të siguruar lëshimin e produkteve me cilësi të lartë. Ky lloj kontrolli duhet të kryhet nga punëtorë të kualifikuar, punonjës të prodhimit dhe teknologë, përfaqësues të QCD. Vëmendja kryesore e personelit teknik të punishtes duhet t'i drejtohet kontrollit të gjendjes së pajisjeve dhe veglave kryesore, si dhe kontrollit të pajtueshmërisë me regjimet teknologjike. Matjet e verifikimit bëhen me instrumente të sakta universale dhe kontrolluese, pajisje dhe pajisje kontrolli.

Të gjitha defektet në produktet dhe mjetet e prodhimit të identifikuara gjatë inspektimit të shkeljeve të procesit teknologjik përpilohen në një raport inspektimi dhe analizohen. Bazuar në rezultatet e inspektimit, merren vendimet e duhura dhe zhvillohen masa për eliminimin e defekteve. Gjatë inspektimeve të përsëritura duhet t'i kushtohet vëmendje zbatimit të masave të miratuara më parë. Në rast të një defekti masiv, si dhe kur bëhen ndryshime të mëdha në dokumentacionin e projektimit dhe proceset teknologjike, kryhet një kontroll i jashtëzakonshëm parandalues. Drejtuesit e punishteve dhe drejtuesi i departamentit të kontrollit të cilësisë së uzinës janë përgjegjës për organizimin dhe kryerjen e kontrollit parandalues.

Kontrolli i konfigurimit konsiston në testimin e pajisjeve dhe kryhet kur përdorni pajisje të reja ose një kompleks matës në procesin e prodhimit të një produkti. Pas punës së rregullimit, rregulluesi është i detyruar të prodhojë një grup të vogël pjesësh dhe t'i paraqesë ato në Departamentin e Kontrollit të Cilësisë. Ndonjëherë ky lloj kontrolli kombinohet me lloje të tjera kontrolli për të përmirësuar cilësinë e produkteve (për shembull, kontrolli parandalues, kontrolli i modalitetit).

kontroll selektiv, si dhe kontrollin statistikor, si rregull, ato kryhen vetëm me prodhim në shkallë të gjerë dhe në masë. Me kontroll selektiv (ose statistikor), bazuar në rezultatet e kontrollit të një pjese të produkteve, ata gjykojnë përshtatshmërinë e të gjitha produkteve të paraqitura. Ky lloj kontrolli kryhet me metoda të mostrimit të vetëm dhe analizës sekuenciale.

Metoda e vetme e kampionimit është si më poshtë. Nxjerrë rastësisht nga një grumbull produktesh të gatshme N produkteve. Specifikimet teknike për produktin parashikojnë një madhësi mostre N dhe norma e numrit të produkteve të mira C in total mostrat. Në rastin kur nga N dolën produkte M me defekt ose jashtë specifikimeve, nëse M> C grupi nuk pranohet dhe refuzohet, dhe kur M< Partia C njihet si e përshtatshme. Pas testimit, merret një nga tre vendimet:

1) pranoni grupin;

2) vazhdoni kontrollin (merrni një ose më shumë mostra);

3) refuzoni të gjithë grupin. Një grup i refuzuar mund t'i nënshtrohet një inspektimi të plotë ose të tërhiqet plotësisht dhe t'i kthehet kontraktorit për klasifikim dhe korrigjim.

Faktorët kryesorë që përcaktojnë besueshmërinë e kontrollit të kampionimit janë numri i artikujve që do të inspektohen dhe kushtet e kontrollit, në bazë të të cilave merret një vendim për përshtatshmërinë e lotit. Kontrolli selektiv regjistrohet në grafikët e rrjedhës së procesit si një operacion i veçantë që tregon dimensionet dhe parametrat që duhen kontrolluar, si dhe mjetet e kontrollit.

Kontrolli selektiv nuk mund të sigurojë përjashtimin e plotë të rasteve të mungesës së martesës.

Një garanci e plotë e cilësisë së produktit mund të jepet vetëm nga kontrolli i plotë (100%) i produkteve. Marrja e mostrave me kujdes dhe kontroll i plotë produkteve rrit besueshmërinë e kontrollit.

Me një organizim të mirë procesi teknologjik kontrolli selektiv mund të kryhet si në operacionet e ndërmjetme ashtu edhe në ato përfundimtare (kontrolli i daljes). Zgjedhja e metodës së kontrollit të prodhimit përcaktohet nga natyra e arsyeve që çojnë në martesë, tërësia e masave për të parandaluar martesën dhe arsye të tjera.

Besueshmëria e REA varet nga shumë faktorë. Ato kryesore janë diskutuar në kapitullin e mëparshëm. Oʜᴎ ndahen në konstruktive-prodhuese dhe operacionale.

Besueshmëria e lartë e objektit në fazën e projektimit sigurohet nga:

§ zgjedhja e zgjidhjeve të qarkut dhe projektimit;

§ zëvendësimi i përpunimit analog me dixhital;

§ zgjedhja e elementeve dhe materialeve;

§ zëvendësimi i çelësave mekanikë dhe pajisjeve të kontrollit me ato elektronike;

§ zgjedhja e mënyrave të funksionimit të elementeve dhe pajisjeve të ndryshme;

§ zhvillimi i masave për lehtësinë e mirëmbajtjes dhe funksionimit;

§ duke marrë parasysh aftësitë e operatorit (konsumatorit) dhe kërkesat e ergonomisë.

Kur zgjidhni diagramet e qarkut Preferenca u jepet qarqeve me numrin më të vogël të elementeve, qarqeve me numër minimal kontrollesh, funksionimit të qëndrueshëm në një gamë të gjerë faktorësh destabilizues. Në të njëjtën kohë, përmbushja e të gjitha këtyre kushteve është e pamundur, dhe projektuesi duhet të kërkojë një zgjidhje kompromisi.

Gjëja kryesore në pajisjet e projektuara është përdorimi i elementeve, besueshmëria e të cilëve plotëson kërkesat për besueshmërinë e vetë pajisjes.

Meqenëse kërkesat për besueshmërinë e pajisjeve janë vazhdimisht në rritje, kërkesat gjithnjë e më të larta vendosen për besueshmërinë e komponentëve.

Zgjidhjet strukturore ndikojnë gjithashtu në besueshmërinë e REA. Dizajni i bllokut të madh është teknologjikisht kompleks dhe i papërshtatshëm për riparim. Zgjidhjet e projektimit duhet gjithashtu të sigurojnë kushtet e nevojshme termike të elementeve REA, funksionimin pa dështime në kushte lagështie të lartë dhe në kushte të ngarkesave me ndikim dhe dridhje.

Përmirëson ndjeshëm besueshmërinë zgjedhja e duhur mënyrat e funksionimit të elementeve. Është thënë më parë se ngarkesat elektrike optimale të elementeve nuk duhet të kalojnë 40-60% të atyre të vlerësuara.

Mirëmbajtja është një grup punimesh për të ruajtur shëndetin ose vetëm funksionimin e një objekti gjatë përgatitjes dhe përdorimit për qëllimin e tij të synuar, gjatë ruajtjes dhe transportit.

Mirëmbajtja REA përfshin komponentët e mëposhtëm:

§ kontrolli i gjendjes teknike;

§ Mirëmbajtje parandaluese;

§ furnizim;

§ grumbullimi dhe përpunimi i rezultateve të operimit.

Kontrolli i gjendjes teknike kryhet për të vlerësuar gjendjen e pajisjes, ᴛ.ᴇ. krahasimi i vlerave të vërteta të parametrave të një pajisjeje të veçantë me vlerat e tyre nominale, duke marrë parasysh tolerancat.

Mirëmbajtja parandaluese, për zbatimin e së cilës përcaktohen afate dhe orare, quhen mirëmbajtje të planifikuar.

Furnizimi parashikon marrjen e materialeve, pajisjeve, instrumenteve, mjeteve për mirëmbajtje parandaluese.

Mbledhja dhe përpunimi i rezultateve të funksionimit kryhen për të përcaktuar sasinë e treguesve operacionalë dhe teknikë për një periudhë të caktuar operimi.

Puna parandaluese ofrojnë:

§ ekzaminimi i jashtëm dhe pastrimi i pajisjeve;

§ punët e kontrollit dhe rregullimit;

§ parashikimi i dështimit;

§ punime sezonale, lubrifikimi dhe fiksimi;

§ inspektimet teknike;

§ kontrolle teknike.

Një inspektim i jashtëm i pajisjeve kryhet për të identifikuar shenjat e jashtme të keqfunksionimeve të mundshme, për të verifikuar instalimin e saktë të kontrolleve, për të kontrolluar gjendjen e elementeve dhe instalimin. Pajisjet e pastrimit përfshijnë heqjen e pluhurit, lagështirës, ​​korrozionit prej tij.

Pjesa më e gjatë e mirëmbajtjes parandaluese është puna e kontrollit dhe rregullimit dhe puna e lidhur ngushtë me parashikimin e dështimeve. Fletët e testimit përfshijnë kontrollin e parametrave REA në lidhje me tolerancat e vendosura.

Puna e rregullimit kryhet për të rivendosur pronat ose performancën e humbur nga pajisja. Për pajisjet elektronike shtëpiake, në këtë fazë, po punohet për uljen e rrezikut nga zjarri të televizorëve dhe rivendosjen e performancës së kineskopëve që kanë humbur emetimin e katodës pas funksionimit afatgjatë.

Parashikimi i dështimit është një metodë e parashikimit të dështimit të bazuar në supozimin se shfaqja e dështimeve paraprihet nga një ndryshim gradual në parametrat e një objekti ose elementesh. Parashikimi kryhet për dështimet graduale me qëllim të zëvendësimit (riparimit dhe rregullimit) në kohë të elementeve, blloqeve përkatëse.

Punimet sezonale, lubrifikuese, fiksuese kryhen me qëllim përgatitjen e pajisjeve elektronike për funksionim në një periudhë të caktuar të vitit, për të siguruar funksionimin e pjesëve përkatëse. Gjatë punës sezonale merren masa për të reduktuar depërtimin e lagështisë në pajisje, për izolimin (në dimër) dhe freskimin (në verë) të pajisjeve, përdorimin e vajrave speciale për stinë të ndryshme etj. Pas kryerjes së punës sezonale në pajisjet elektronike, kryhet puna e kontrollit dhe rregullimit. Është e rëndësishme të theksohet se për të kontrolluar në mënyrë sistematike gjendje teknike instrumentet kryejnë kontrolle teknike dhe kontrolle teknike të pajisjeve.

Shpikja ka të bëjë me fushën teknologjitë e informacionit dhe mund të përdoret në projektimin e produkteve komplekse elektrike në një kompjuter. Rezultati teknik konsiston në zvogëlimin e kohës dhe burimeve llogaritëse të shpenzuara për hartimin e produkteve të tilla, si dhe në rritjen e besueshmërisë së produkteve të projektuara për shkak të zbulimit të hershëm të defekteve të projektimit kur analizohet qëndrueshmëria e pajisjeve radio elektronike (REA) dhe modulet elektronike të unifikuara (EM) në përbërjen e tij. Metoda për analizimin e qëndrueshmërisë së REA bazohet në analizën e gjendjes sforcim-deformim dhe një model llogaritjeje të detajuar (RM), i cili përfshin modele të detajuara të produkteve elektrike dhe radio (ERP) dhe elemente strukturore. Analiza e qëndrueshmërisë së CEA kryhet duke përdorur termike, deformim dhe forcë REM CEA në mënyrë sekuenciale në katër faza: një fazë përgatitore, një fazë analize globale, një fazë analize të ndërmjetme dhe një fazë analize lokale. Në fazë përgatitore krijojnë RM termike pa modele të detajuara të elementeve strukturorë, RM deformuese me detajim të ERP dhe elementeve strukturorë që ndikojnë në ngurtësinë e strukturës, dhe RM të detajuara të forcës së elementeve specifike. Në fazën e analizës globale, temperaturat REA llogariten kur përdoren RM termike. Në fazën e analizës së ndërmjetme, deformimet (zhvendosjet) në REA llogariten në bazë të rezultateve të llogaritjes termike REA të fazës së analizës globale, duke zgjedhur një nyje specifike REA duke përdorur deformimin RM. Më pas, bëhet një analizë lokale kur llogaritet gjendja sforco-sforcim i burimit elektronik të rrezatimit dhe elementët strukturorë të njësisë së pajisjeve elektronike, pasi të ketë përfunduar llogaritja e gjendjes sforco-sforcim, llogaritet qëndrueshmëria e elementeve të pajisjeve elektronike. , duke përdorur forcën RM. 2 w.p. f-ly, 3 i sëmurë.

Vizatimet në patentën RF 2573140


Shpikja ka të bëjë me fushën e teknologjisë së informacionit dhe mund të përdoret në projektimin e produkteve komplekse elektrike në një kompjuter. Zbatimi i shpikjes bën të mundur zvogëlimin e kohës dhe burimeve llogaritëse të shpenzuara për hartimin e produkteve të tilla, si dhe rritjen e besueshmërisë së produkteve të projektuara për shkak të zbulimit të hershëm të defekteve të projektimit kur analizohet qëndrueshmëria e pajisjeve radio elektronike. (REE) dhe modulet elektronike (EM) në përbërjen e tij.

Një metodë e njohur për analizimin e qëndrueshmërisë së EM. (Parashikimi i besueshmërisë së nyjeve dhe blloqeve të radios pajisje teknike qëllimi hapësinor i bazuar në simulimin e gjendjeve sforco-sforcim: monografi. / S.B. Suntsov, V.P. Alekseev, V.M. Karaban, S.V. Ponomarev. - Tomsk: Shtëpia Botuese Tomsk, shtet. kontrolli i sistemeve un-ta. dhe radioelektronikë, 2012. - 114 f.). Detaji i modelit të llogaritjes (RM) i përdorur në këtë rast përcaktohet nga analiza e gjendjes sforco-sforcim (SSS) dhe, si rregull, korrespondon me RM-në e detajuar të EM, e cila përfshin: modele të detajuara elektrike dhe radio. produkte (ERP), nyje ngjitëse, vulosje, saldim, përcjellës të printuar, via dhe metalizimi i tyre etj. Kjo metodë merret si prototip.

Kjo metodë ka disavantazhe të rëndësishme:

Përdorimi i një EM të vetëm RM me një shkallë të lartë detajimi çon në një rritje të konsiderueshme të kohës dhe burimeve llogaritëse të nevojshme për llogaritjen;

Përdorimi i disa RM për çdo lloj analize (termike, deformimi, forca) krijon vështirësi të konsiderueshme në formalizimin e problemit të vlerës kufitare dhe transferimin e rezultateve nga një RM në tjetrën për faktin se ka një mospërputhje të madhe në numrin e nyjeve. dhe elementet.

Objektivi i metodës së propozuar në shpikje për kryerjen e një analize të qëndrueshmërisë është të eliminojë disavantazhet e mësipërme, përkatësisht:

Reduktimi i kostove të kohës gjatë llogaritjeve;

Reduktimi i burimeve të nevojshme informatike;

Lehtësimi i formalizimit të problemit të vlerës kufitare.

Analiza e qëndrueshmërisë propozohet të kryhet në katër faza, ndërsa:

Përdorni modele llogaritëse të optimizuara për një analizë specifike;

Përdorni interpolimin e rezultateve të analizës për të lehtësuar formalizimin e problemit të vlerës kufitare dhe për të përmirësuar saktësinë e transferimit të rezultateve nga një RM në tjetrën.

Problemi zgjidhet për faktin se analiza e qëndrueshmërisë së REA, e cila konsiston në parashikimin e besueshmërisë së njësive dhe blloqeve të REA për qëllime hapësinore, kryhet në faza duke përdorur RM të krijuar termike, deformimi dhe forcë të REA, optimizuar për fazat pasuese të analizës së qëndrueshmërisë, ndërsa në fazën përgatitore, krijimi i RM-ve termike duke injoruar detajimin e modeleve të strukturave mbështetëse bazë (rrumbullakët, vrima), montimin e qarkut të printuar (produktet elektroradio, lidhjet e saldimit, përçuesit e printuar, vias dhe metalizimi i tyre), RM-të deformuese me detajimin e ERI-ve specifike, strukturat mbështetëse bazë (korniza metalike, montimi i qarkut të printuar), si dhe elementë të tjerë strukturorë të pajisjeve elektronike (lidhës, priza, etj.), të cilët ndikojnë në ngurtësinë e strukturës. ; si një RM e fortë, përdoret një RM i detajuar (i detajuar) i elementeve strukturorë specifikë të EM, kur merren parasysh bashkimi, përçuesit e printuar, metalizimi i viave; më pas, në fazën e analizës globale, temperaturat EM llogariten si pjesë e REA, kur përdoren RM-të termike të EM-ve, duke marrë parasysh rirrezatimin nga sipërfaqet EM fqinje dhe transferimin e nxehtësisë me përcjellje termike (përcjellje) nga EM-të fqinje; më pas, në fazën e analizës së ndërmjetme, llogaritja e deformimeve (zhvendosjeve) në EM kryhet sipas rezultateve të llogaritjes termike të REA të fazës së analizës globale, ndërsa zgjedh një EM specifik me transferimin e mëvonshëm të temperaturave nga interpolimi duke përdorur deformimin RM të EM; atëherë kryhet një analizë lokale kur gjendja sforcim-sforcim i elementeve të montimit të qarkut të printuar të EM (ERI, saldimi, përçuesit e printuar, vias) llogaritet duke interpoluar rezultatet e llogaritjes së deformimeve (zhvendosjeve) të EM të marra. në fazën e analizës së ndërmjetme, pas llogaritjes së gjendjes sforcim-deformim kryhet llogaritja e qëndrueshmërisë së elementeve EM, duke përdorur rezistencën RM EM.

Thelbi i shpikjes ilustrohet me vizatime, ku në Fig. 1 tregon algoritmin e llogaritjes me anë të interpolimit, FIG. Figura 2 dhe 3 tregojnë imazhet e elementeve trekëndore dhe katërkëndëshe të sheshta lineare, përkatësisht.

Në FIG. 1 tregon algoritmin e llogaritjes me interpolim, ku:

Faza 0. Përgatitore.

Faza 1. Analiza globale.

Faza 2. Analiza e ndërmjetme.

Faza 3. Analiza lokale.

Llogaritja mund të bëhet duke përdorur metodën e elementeve të fundme. Në këtë rast, domeni llogaritës përafrohet nga një sistem elementësh. Brenda një elementi, funksioni F(x,y,z) përcaktohet nga shprehja e mëposhtme:

ku N i janë funksionet e formës së elementit, f i është vlera e funksionit F në nyja e i-të element, f i =F(x i,y i,z i).

Kështu, nëse dihen funksionet e formës së elementeve dhe vlerat nodale të funksionit, atëherë është e mundur të përcaktohet vlera e funksionit F në një pikë arbitrare x * , y * , z * të domenit llogaritës. Nëse pika x * , y * , z * përkon me pikën e nyjës x j , y j , z j , atëherë:

.

Shprehja (1) përdoret për të përcaktuar funksionin F(x * ,y * ,z *) të pikës x * , y * , z * të vendosur brenda ose në kufirin e elementit.

Konsideroni metodën e përcaktimit të funksionit F në pikën x * , y * , z * në shembullin e elementeve të rendit të parë - një element trekëndor i sheshtë dhe një element katërkëndor i sheshtë.

1. Element trekëndor i sheshtë linear

Funksioni F(x, y) në një element të tillë (Fig. 2) përfaqësohet nga një polinom linear:

ku i janë koeficientët e polinomit. Koeficientët e polinomit (2) përcaktohen nga vlerat nodale të funksionit F(x,y). Për këtë, shkruhet një sistem ekuacionesh algjebrike lineare:

Sipas rregullit të Cramer:

ku ; ;

.

Përcaktuesit i mund të zgjerohen nga kolona që përmban vlerat nodale të funksionit:

ku d ij janë përcaktorët përkatës nga (5).

Kur zëvendësojmë (4) dhe (6) në polinomin (2), marrim:

Si rezultat, arrijmë në shprehjen (1), ku funksionet e formës së elementit kanë formën:

Duke pasur funksionet e formës (8) të elementit dhe vlerat nodale të funksionit, është e mundur të llogaritet vlera e funksionit në një pikë arbitrare brenda elementit.

2. Element katërkëndor linear i sheshtë

Një element katërkëndor (Fig. 3) në hapësirën X, Y është hartuar në një drejtkëndësh në , . Funksionet e formës në hapësirë ​​, kanë formën:

Nëse për një pikë me koordinata x * , y * , e shtrirë brenda katërkëndëshit, njihen koordinatat përkatëse * , *, atëherë me (1), duke përdorur (9), mund të përcaktojmë vlerën e funksionit F(x( , ), y( ,)) në këtë pikë.

Duke ditur koordinatat , mund të gjesh lehtësisht koordinatat përkatëse x, y duke përdorur formulat:

ku x i , y i janë koordinatat e nyjeve të katërkëndëshit. Sidoqoftë, tranzicioni i kundërt:

nuk ka një paraqitje të thjeshtë analitike. Prandaj, duhet të përdoren metoda numerike për të kryer këtë tranzicion. Është e mundur të përdoret një metodë e ngjashme me metodën e ndarjes së një segmenti në gjysmë. Algoritmi i tij përmban hapat e mëposhtëm:

1. Ndër koordinatat x, y të nyjeve të katërkëndëshit, ekzistojnë vlerat X min, X max dhe Y min, Y max, midis të cilave qëndrojnë vlerat x * dhe y *.

2. Në hapësirë, drejtkëndëshi ndahet në katër drejtkëndësha. Për çdo drejtkëndësh të marrë rishtazi, duke përdorur formulën (10), përcaktohen X min, X max dhe Y min, Y max.

3. Duke përdorur vlerat X min , X max dhe Y min , Y max gjejmë drejtkëndëshin në të cilin bie pika me koordinata x * , y *.

4. Nëse kushtet:

nuk plotësohen, atëherë kthehuni në hapin 2. Nëse plotësohen kushtet, atëherë shkoni në hapin 5.

5. Koordinata * përcaktohet si mesatare aritmetike e koordinatave mbi të gjitha nyjet e drejtkëndëshit. Koordinata * përcaktohet në të njëjtën mënyrë.

6. Sipas formulës:

vlera e funksionit përcaktohet në pikën me koordinata x * , y * .

Metoda për analizimin e qëndrueshmërisë së REA duke përdorur ndërtimin automatik të modeleve llogaritëse në sistemin e modelimit gjeometrik është zhvilluar dhe korrigjuar softuer në hartimin e REA në bord të automjeteve hapësinore. Përdorimi praktik Kjo metodë lejon zvogëlimin e kohës së projektimit të REA, gjë që konfirmon efektivitetin e metodës së propozuar për analizimin e qëndrueshmërisë së EM REA bazuar në simulimin kompjuterik të proceseve të forcës termike.

KERKESE

1. Një metodë për analizimin e qëndrueshmërisë së pajisjeve radio elektronike (REA), bazuar në analizën e gjendjes sforco-sforcim dhe një model llogaritjeje të detajuar (RM), i cili përfshin modele të detajuara të produkteve elektrike dhe radio (ERP) dhe elemente strukturore , karakterizuar nga fakti se analiza e qëndrueshmërisë së REA kryhet duke përdorur termike, deformim dhe forcë RM REA në mënyrë sekuenciale në katër faza: një fazë përgatitore, një fazë analize globale, një fazë analize të ndërmjetme dhe një fazë analize lokale, ndërsa në fazën përgatitore RM-të termike të fazës krijohen pa modele të detajuara të elementeve strukturorë, RM-të e deformimit me detajimin e REM dhe elementëve strukturorë që sigurojnë ndikim në ngurtësinë e strukturës dhe RM-të e detajuara të forcës së elementeve specifike, më pas në fazën e analizës globale, temperaturat CEA janë llogaritur, kur përdoren RM termike, atëherë në fazën e ndërmjetme të analizës llogariten deformimet (zhvendosjet) në CEA bazuar në rezultatet e llogaritjes termike të CEA të fazës. analiza globale, në të njëjtën kohë, zgjidhet një nyje specifike REE duke përdorur deformimin RM, më pas kryhet një analizë lokale kur llogaritet gjendja sforco-sforcim i ERS dhe elementëve strukturorë të nyjës REE, pas llogaritjes së stresit. gjendja e sforcimit, llogaritet qëndrueshmëria e elementeve REE, duke përdorur forcën RM.

2. Metoda sipas pretendimit 1, karakterizuar në atë që analiza e qëndrueshmërisë së CEA kryhet duke përdorur RM të optimizuar për një analizë specifike globale, të ndërmjetme, lokale.

3. Metoda sipas pretendimit 1, karakterizuar në atë që analiza e qëndrueshmërisë së REA kryhet duke përdorur interpolimin e rezultateve të temperaturave dhe deformimeve (zhvendosjeve) të REA.