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

18856. Восточнохристианская архитектурная традиция. София Константинопольская. Тип крестово-купольного храма 27.78 KB
  Восточнохристианская архитектурная традиция. София Константинопольская. Тип крестовокупольного храма. Софи́я Константино́польская храм Св. Софии Премудрости Божией в Константинополе ныне Стамбул Турция выдающийся памятник византийской архитетктуры. Возведён...
18857. Победы и поражения Модернизма. 60-70гг. От интернационального стиля, до структурализма 23.16 KB
  Победы и поражения Модернизма. 6070гг. От интернационального стиля до структурализма. От интернационального стиля до структурализма. Развитие в Америке и Европе. Творчество Мис Ван дер Роэ. Последовательное применение принципа универсального пространства независимо ...
18858. Готический собор – образ христианского мира (Соборы Шатра,Парижа, Реймса.) 26.09 KB
  Готический собор образ христианского мира Соборы ШатраПарижа Реймса. Периодизация французской готики: Зарождение готики. 30е гг. 12в. Расцвет готики. 13в. Поздняя готика. 1415 вв. Название появилось в Италии. Готическое варварское плохое; от пле...
18859. Брутализм, необрутализм 20.48 KB
  Брутализм необрутализм от англ. brutal грубый направление современной архитектуры зародившееся в 1950х гг. в Великобритании архитекторы А. и П. Смитсон и затем распространившееся в Западной Европе США и Японии. Характерно стремление к обнажению конструктивной схемы по
18860. Русская иконопись XII – XVII в. Домонгольская икона, Андрей Рублёв, Дионисий, Симон Ушаков 24.83 KB
  Русская иконопись XII XVII в. Домонгольская икона Андрей Рублёв Дионисий Симон Ушаков. Все основные иконографические типы Русь унаследовала от Византии. Поэтому для людей не особо искушенных в искусстве русская икона мало чем отличается от византийской. Те же типы Бого...
18861. Европейский классицизм 20.97 KB
  Европейский классицизм. Настало время и высокий мистицизм готики пройдя через испытания ренессанса уступает место новым идеям основанным на традициях древних демократий. Стремление к имперскому величию и демократическим идеалам трансформировалась в ретроспекцию п
18862. Уильям Моррис и «Движение искусств и ремёсел» 26.64 KB
  Уильям Моррис и Движение искусств и ремёсел. Движение искусств и ремёсел Arts Crafts английское художественное движение викторианской эпохи кон. 19 в. участники которого занимались ручной выработкой предметов декоративноприкладного искусства стремясь к сближению
18863. Микеланджело Буонарроти (Michelangelo Buonarroti; иначе Микеланьоло ди Лодовико ди Лионардо ди Буонаррото Симони) 24.74 KB
  Микеланджело Буонарроти Michelangelo Buonarroti; иначе Микеланьоло ди Лодовико ди Лионардо ди Буонаррото Симони 1475-1564 итальянский скульптор живописец архитектор и поэт. В искусстве Микеланджело с огромной выразительной силой воплотились как глубоко человечные полные героиче
18864. Русское барокко. Окно в Европу 29.03 KB
  Русское барокко. Окно в Европу. Барокко стиль зародившийся в конце XVI в. в Италии в Европе был распространен до начала XVIII в. в Латинской Америке отчасти в Северной Америки и Азии в XVII XVIII вв. Основополагающая черта синтетичность. Искусство барокко отличается динами