6045

Вивчення несівних конструкцій радіоелектронної апаратури

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Вивчення несівних конструкцій радіоелектронної апаратури Мета роботи: вивчення типових конструкцій корпусів радіоелектронної апаратури (РЕА) вивчення нормативної документації на несівні конструкції. Функціональна та конструктивна ієрархія РЕA...

Украинкский

2012-12-27

6.66 MB

11 чел.

Вивчення несівних конструкцій радіоелектронної апаратури

 Мета роботи:

вивчення типових конструкцій корпусів радіоелектронної апаратури (РЕА);

вивчення нормативної документації на несівні конструкції.

Функціональна та конструктивна ієрархія РЕA

1.1. Функціональні та конструктивні особливості РЕA

Радіоелектронна апаратура серед інших технічних обєктів виділяється такими особ-ливостями:

– ієрархічною структурою;

– домінуючою роллю електричних та електромагнітних звязків між елементами апарату;

– суттєвим впливом електромагнітних, теплових та механічних паразитних завад на функціонування апарату;

– слабким звязком внутрішньої структури із конструктивним оформленням РЕA.

Ієрархія – створення структури об’єкту із супідрядних елементів, що утворюють рівні послідовно зростаючої складності. Сучасні радіоелектронні засоби (РЕЗ) мають ієрархічну структуру як за своїми функціональними властивостями, так й за конструктивними ознаками.

1.2. Функціональна ієрархія

Рівні функціональної складності:

радіоелектронний функціональний вузол (РЕФВ) – функціонально закінчений РЕЗ, що виконує функцію перетворення сигналу, але не має самостійного експлуатаційного використання (наприклад, підсилювач, модулятор і т.п.);

радіоелектронний пристрій (РЕП) – функціонально закінчений РЕЗ, що реалізує функцію передавання, приймання, зберігання чи перетворення інформації (наприклад, радіоприймач, радіопередавач, магнітофон  і т.п.);

радіоелектронний комплекс (РЕК) – сукупність функціонально пов’язаних РЕП, зі структурою, що може змінюватися для зберігання працездатності, та який призначений для самостійної експлуатації згідно із фнкціональним призначенням (наприклад, т.зв. музичний центр, персональна ЕОМ, радіолокаційна станція і т.п.);

радіоелектронна система (РЕ-система) – сукупність функціонально пов’язаних РЕП та РЕК, що діють як єдина система зі структурою, яка може змінюватися з метою раціонального вибору та використання засобів, які до неї входять, у процесі експлуатації (наприклад, система керування рухом літаків у аеропортах, системи керування технологічними процесами на підприємствах і т.п.).

1.3. Конструкційні системи

РЕЗ будь-якого функціонального рівня розміщується на несівній конструкції (НК),  тобто на елементі конструкції чи сукупності таких елементів, які забезпечують функціонування РЕЗ в умовах експлуатації.

Конструкційна ієрархія забезпечується використанням конструкційних систем (КС) – сукупності несівних конструкцій, створених на базі єдиного розмірного модуля та оптимальної технології.

Значення розмірного модуля у метричній системі – розміри електронної апаратури у європейських країнах – 20 мм; у дюймовій системі  – обчислювальна та контрольно-вимірю-вальна техніка англомовних країн (дюйм: 1” = 25,4 мм) – два модуля: 19” (482,6 мм),  та 1,75” (44,45 мм).

Для малих розмірів у метричній системі прийнятий модуль 2,5 мм; менші розміри одержують з параметричних рядів – геометричних прогресій із знаменниками , що є коренями відповідних степенів з 10 – основи десятичної системи счислення:

   

Таким чином зявляються розміри 1,25 мм; 0,625 мм і так далі; для мікророзмірів (у мікроелектроніці) використовують 1 мкм.

У дюймовій системі малі розміри одержують, як частки 1”, наприклад, (1/10)” = 2,54 мм , 1 міл = (1/1000)” = 25,4 мкм.

1.4.  Модульна ієрархія

Якщо РЕЗ завершені конструктивно і функціонально одночасно, їх звуть радіоелектронними модулями (РЕМ). Структурні елементи конструктивної складності РЕЗ у модульному виконанні такі:

– РЕМ  нульового рівня (РЕМ 0) – елементи (електрорадіоелементи, мікросхеми, елементи функціональної електроніки), що не мають самостійного застосування;

– РЕМ першого рівня (РЕМ1) – чарунка, плата, які виконують функції РЕФВ чи РЕП;

–  РЕМ другого рівня (РЕМ2) – блок (рама, корпус), призначений виконувати функції РЕП;

–  РЕМ третього рівня (РЕМ3) – шафа (стояк, контейнер, пульт), призначений виконувати функції РЕП чи РЕК.

2.  Несівні конструкції

2.1. Ієрархія НК

Структурні елементи конструктивної складності:

чарунка – РЕЗ, призначений для реалізації функцій приймання та перетворення інформації, розміщений на НК; може мати власний корпус  з елементами електромагнітного екранування та охолодження;

–  блок (рама, корпус) – сукупність чарунок, зєднаних загальною НК, призначена виконувати функції РЕП;

–  шафа (стояк, контейнер, пульт) – сукупність блоків та чарунок, зєднаних загальною НК, призначена виконувати функції РЕП чи РЕК.

Структурні елементи несівних конструкцій:

Несівна конструкція першого рівня  (НК1) – конструкція, призначена для розміщення РЕМ 0, електронних та електротехнічних  виробів;  виконується як корпус чарунки (касети) та входить у склад НК більш високого рівня.

Несівна конструкція другого рівня (НК2) – конструкція, призначена для розміщення РЕЗ, які виконані на основі НК1; виконується як рама, корпус блока чи приладу.

Несівна конструкція третього рівня (НК3) – конструкція, призначена для розміщення РЕЗ, які виконані на основі НК1 та НК2; виконується як корпус шафи, стояка, контейнера, пульта.

2.2.  Уніфіковані типові та базові конструкції

Несівні конструкції РЕА уніфіковані як за формою корпусів й деталей, так і за розмірами, що дає можливість користуватися існуючими технологічними обладнанням та процесами, забезпечує оптимальність розміщення на об’єкті експлуатації – це уніфіковані типові конструкції (УТК).

Система УТК–20 (НК з розмірним модулем 20 мм, із всувними монтажними платами) має чотири порядка конструктивної складності; її структура наведена на рис. 1. 

Нульовий рівень – монтажна плата; перший – часткові каркаси перехідні та приладів; другий – каркаси блочні, комплектні, приладів; третій – кожухи, шафи, стояки, столи, пульти.

      

             

     

                                                Рис. 1. Структура системи УТК – 20:

  1.  –  монтажні всувні плати;  1.1 – часткові каркаси;  1.2 – часткові перехідні каркаси; 1.3– часткові    

каркаси приладів;  2.1 – блочні всувні каркаси; 2.2 – комплектні всувні каркаси; 2.3 – блочні каркаси

приладів;  2.4 – комплектні каркаси приладів;  3.1 – вбудовані кожухи;  3.2 – настільні кожухи;  3.3  –

настінні кожухи; 3.4 – підлогові шафи; 3.5 – настінні шафи; 3.6 – стаціонарні стояки;  3.7 – пересувні

стояки;  3.8 – настільні стояки;  3.9 – столи;  3.10 – підставки;  3.11 – секції пультів;  3.1 – секції щитів   

шафових;  3.13 – секції  щитів панельних

Частковий каркас призначений для розміщення та зєднання електричними та механічними звязками чарунок (касет) на всувних монтажних платах. Блочний каркас крім чарунок може обєднувати також і часткові каркаси; комплектний каркас – каркас із передньою панеллю. На базі каркасів приладів блочних та комплектних створюють автономні прилади і пристрої закритого типу.

Конструктивне виконання чарунок, каркасів, блоків, а також вибір відповідних матеріалів дозволяє застосовувати їх для апаратури, що буде експлуатуватися в різних умовах.

Ця КС дає можливість проектувати апаратуру будь-якого функціонального рівня і при необхідності – модульної ієрархії.

Аналогічні КС використовуються при створенні пристроїв обчислювальної техніки, у тому числі ПЕОМ.

Базові НК (БНК) – конструкції із стандартизованими розмірами. Застосування БНК надає такі переваги створюваним РЕЗ:

  •  при проектуванні:

       скорочення строків створення апарату;

       досконалення схемних рішень;

       використання існуючих НК;

       мінімума оригінальних деталей;

  •  при виготовленні:

       використання існуючої технології;

       автоматизації процесів складання;

  •  при експлуатації:

       надійності;

       ремонтопридатності.

БНК створені для радіоапаратури, яка встановлюється на різних типах обєктів, в тому числі й на рухомих, обчислювальної техніки та вимірювальних приладів. У відповідності до цього виділяють сім видів апаратури:   1)  стаціонарні  ЕОМ;  2)  апаратура   дискретної   автома-тики; 3) стаціонарна наземна;  4) автомобільна; 5) апаратура для розміщення на гусеничному транспорті;  6) морська;  7) авіаційна.

                                                а                                    б                                          в

                                          Рис. 2. Розміри структурних елементів УТК–20:

                       а – нульового порядку;  б – першого порядку;  в – другого порядку

 КС УТК–20 визначає такі розміри (у мм) складових елементів (рис.2):

  •  монтажні всувні плати (нульовий порядок), крок встановлення у каркасі кратний 5 мм:

H0

115

L0

80, 100, 120, 140, 160, 200, 220

H0

155, 195, 235

L0

100, 120, 140, 160, 200, 220

  •  каркаси часткові всувні (перший порядок):

H1

58

98

138

178

218

258

178, 132

B1

20, 40, 220

60

80

120

160

200, 220, 240, 330

400

L1

155

275

395

275, 395

  •  каркаси комплектні приладів (другий порядок):

H2

78

118

158, 198, 338

L2

180

300

420

Конструкції блоків із всувними чарунками наведені на рис. 3.

     

                                   а                                                                                    б

Рис. 3. Конструкції розємних блоків із всувними чарунками:

       а – блок наземної стаціонарної апаратури: 1 – передня панель; 2 – верхня напрямна; 3 – з’єднувальна

     друкована плата; 4 – рама;  5 – кронштейн;  6 – електричний розєм; 7 – нижня напрямна;  8 - чарунка

       б – блок автомобільної апаратури: 1 електричний розєм; 2 – ручка;  3 – передня панель;  4 – рама;

         5 – планка;  6 – верхня напрямна;  7 – штир-фіксатор;   8 – задня панель;  9 – планка;  10електрич-

         ний розєм;  11  замок

Конструкції РЕА на несівних конструкціях третього порядку (розміри яких також стандартизовані) наведені на рис. 4.

   

                            а                                            б                                                       в

Рис. 4. Несівні конструкції третього порядку:

                                                     а – стояк: б – шафа (двері зняті); в – пульт

Конфігурація та розміри авіаційної РЕА наведена на рис.5; вони обумовлені особливостями розміщення апаратури на літаках та гелікоптерах і необхідністю захисту від вібраційних та ударних навантажень. Тому блоки з чарунками встановлюють на амортизаційних рамах та стелажах.

                              Рис. 5. Блоки і стелажі авіаційної РЕА

                                       а                                                                                      б

Рис. 6. Конструкції блоків авіаційної РЕА:

           а – негерметичний блок: 1 – передня панель; 2 – планка; 3 – електричний розєм;  4 – з’еднувальна

        друкована плата; 5 – напрямна; 6 – задня панель; 7 – чарунка;

           б – герметичний блок книжкової конструкції: 1 – вентилятор;  2 – передня панель;  3 – поворотна   

           чарунка; 4 – з’єднувальна друкована плата; 5 – задня панель;  6 – стінка з радіатором    

Габарити вимірювальних приладів повинні мати розміри (у мм):

Висота, H

140, 160, 180

160, 180, 200

200

Ширина, L

225

260, 300

360

Глибина, B

360

360, 420

420, 480

Типова уніфікована конструкція корпусу переносного вимірювального приладу представ-лена на рис. 7. Штамповане шасі із встановленими електрорадіоелементами (на рис.7 не показане)  кріпиться до П-подібного каркасу, закрите верхньою й нижньою кришками. Усі органи індикації та керування приладу виведені на передню панель. При невеликому тепловиділенні всередині тепло відводиться повітрям через перфорацію кришок; якщо потужність приладу велика, на зовнішню поверхню задньої стінки виводять радіатори силових транзисторів підсилювачів чи функціональних вузлів живлення.

           

          

  3.  Виконання роботи

  3.1.  Об’єкти дослідження – уніфіковані корпуси блоків стаціонарної РЕА.

  3.2. Задачі дослідження – визначити:

  •  які основні деталі корпусу блока та їх функціональне призначення;
  •  як встановлюються у внутрішньому об’ємі корпуса шасі (якщо воно є), чарунки,    

         функціональні вузли великих розмірів та маси;

  •  як забезпечується захист  внутрішніх елементів приладу від зовнішніх меха-

          нічних впливів (вібрацій, ударів, лінійних прискорень);

  •  як забезпечується відвод тепла від внутрішнього об’єму;
  •  як забезпечується захист приладу (а також оточуючого середовища) від електро-   

          магнітних випромінювань;

  •  де встановлюються на корпусі елементи індикації та керування;
  •  де встановлюються електричні розєми для введення та виведення електричних

         сигналів до функціональних елементів;

  •  з яких матеріалів та за допомогою яких технологічних процесів виготовлені деталі  

         корпусу;

  •  як забезпечується корозійна стійкість деталей корпусу;
  •  як забезпечується можливість регулювання електричних параметрів приладу при

         настроюванні та ремонті в разі необхідності.

 

3.3. Оформлення звіту

У звіті перед усім необхідно визначити класифікаційну ознаку конструкції згідно з рис. 1:

  •  для НК першого порядку: каркаси К1КЧ – часткові, К1КП – часткові  перехідні,

          К1КБ – часткові блочні;

  •  для НК другого порядку: каркаси  К2КВ –  всувні, К2КБ –  блочні, К2КК –  комплектні;
  •  для НК третього порядку:

           кожухи  К3КВ – вбудований, К3КН – настінний, К3КС –  настільний;

           стояки  К3СС – настільний, К3СД – пересувний, К3СН – підлоговий;

           шафи  К3ШН – підлогова, К3ШВ – настінна;

             столи  К3СП,  секції пультів К3ПА, вставки пультів  К3ВП.

Визначити функціональні ознаки конструкції згідно з  п. 3.2.     

  Література

  1.  Гелль П.П., Иванов–Есипович Н.К. Конструирование и микроминиатюризация радио–  

        электронной аппаратуры: Учебник для вузов. – Л.: Энергоатомиздат, 1984.

  1.  Ненашев А.П. Конструирование радиоэлектронных средств: Учебник для радиотехнич.   

                 спец. вузов. – М.: Высшая школа, 1990.

  1.  Уваров Б.М.  Механіка для радистів та електриків: Навч.–метод. посібник, кн. 3. – Київ,  

        ВМУРоЛ, 2004.

PAGE  4


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

2365. Реформи адміністративно-політичного устрою 60-70-х років XIX ст. на українських землях у складі Російської імперії. 39.5 KB
  Мета: з’ясувати вплив реформ 60-70-х років XIX ст. на соціально-економічний розвиток і політичне становище в Україні.
2366. Зміни в соціальному розвитку українського суспільства. 31.5 KB
  Мета: дослідити зміни, що відбулися у соціальному розвитку українського суспільства у другій половині XIX ст., проаналізувати суперечливі процеси модернізації повсякденного життя; висвітлити причини та напрямки трудової еміграції українців.
2367. Модернізація українського суспільства в середині – другій половині XIX ст. 35 KB
  Мета: провести підсумкове оцінювання знань, як кінцевий етап оцінювання знань із теми: Модернізація українського суспільства в середині – другій половині XIX ст.
2368. Освіта України другої половини ХІХ ст 1.04 MB
  Виявити загалні закономірності та особливості розвитку культури в Україні в другій половині ХІХст., Проаналізувати стан розвиту освіти, Виховувати шанобливе ставлення учнів до визначних діячів української культури другої половини ХІХ ст.
2369. Україна в геополітичних планах Росії, Німеччини й Австро-Угорщини в другій половині XIX ст 27 KB
  Мета: з’ясувати причини зіткнення на українських землях російської, польської, німецької та австрійської національних ідей, визначити головні засади та принципи українського питання у другій половині XIX ст., дослідити місце України в геополітичних стратегіях Росії, Німеччини й Австро-Угорщини.
2370. Розвиток політичної думки в Україні в другій половині XIX ст. 31.5 KB
  Мета: дослідити розвиток політичної думки в Україні в другій половині XIX ст., з’ясувати роль та місце М. Драгоманова, М. Міхновського, Ю. Бачинського, В. Липинського у формуванні політичної думки України.
2371. Суспільно-політичні течії в Україні другої половини XIX ст. 37.5 KB
  Мета: дослідити причини виникнення та суть діяльності хлопоманів, народовців, на українських землях у другій половині XIX ст.
2372. Суспільно-політичні течії в Україні в другій половині XIX ст. 36 KB
  Мета: дослідити причини виникнення та суть діяльності москвофілів, малоросіян на українських землях у другій половині XIX ст.
2373. Національний соціал-демократизм. 31 KB
  Мета: з’ясувати суть національного соціал-демократизму, дослідити участь представників різних етносів в українському визвольному русі в другій половині XIX ст.