Расчет полосно-пропускающего фильтра
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
В°я виброперегрузка на резонансной частоте превышает перегрузку, указанную в техническом задании на изделие.
Исходя из определения вибропрочности и анализа динамических процессов, протекающих в элементах конструкций РЭС при вибрациях, можно определить следующие условия обеспечения вибропрочности:
Отсутствие в конструкции механических резонансов;
Ограничение амплитуды виброперемещения и виброскорости значениями, исключающими опасные напряжения и усталостные явления в элементах конструкции;
Допустимые значения виброперегрузок в диапазоне частот внешних воздействий должны превышать величины, определенные техническим заданием на разработку конструкции.
Таким образом, расчет вибропрочности сводится:
К определению элемента конструкции, для которого частота свободных колебаний f0 минимальна;
К расчету частоты свободных колебаний f0 выбранного элемента;
К расчету вибрационной перегрузки.
В качестве элемента конструкции с минимальной резонансной частотой следует выбрать печатную плату управления, т.к. её жесткость значительно меньше жесткости остальных элементов конструкции.
Печатная плата закреплена в четырех точках по углам. Её расчетной моделью является прямоугольная пластина, равномерно нагруженная радиоэлементами, со свободным опиранием всех четырёх сторон. Размеры сторон пластины равны размерам по точкам закрепления печатной платы. Данный способ закрепления обосновывается тем, что при изгибных колебаниях основного тона на каждой стороне пластины укладывается полуволна, узлы перемещения совпадают с точками крепления платы, поэтому наличие точек закрепления не сказывается на параметрах колебаний. Схематично печатная плата и её расчётная модель представлена на рисунке 7.5.
Рис. 7.5. Эскиз закрепления пластины
Это эквивалентно способу крепления, где все стороны лежат на опоре
Определим частоту свободных колебаний f0основного тона печатной платы. Соотношения для расчёта f0 получены в результате решения дифференциального уравнения изгибных колебаний пластины при следующих допущениях:
Прогиб пластины при изгибных колебаниях меньше её толщины;
Пластина имеет по площади одинаковую толщину;
Материал пластины изотропный;
Выполняется условие прямых нормалей;
При изгибе пластины существует нейтральная ось, через которую проходит плоскость, и в пределах этой плоскости напряжение в материале равно нулю.
Для расчёта частоты свободных колебаний функциональных узлов, как правило, используются соотношения, полученные в результате приближённого решения дифференциального уравнения свободных незатухающих колебаний. Согласно методу Рэлея, частота свободных колебаний f0 определяется в результате сопоставления выражений для кинетической и потенциальной энергий колебаний системы. Метод позволяет учесть нагружение платы функционального узла установленными на неё элементами и получить соотношение для расчёта частоты свободных колебаний пластины, справедливое при любых краевых условиях.
Найдем частоту свободных колебаний основного тона:
где С - частотная постоянная; - толщина пластины; h=1,2 ммбольшая сторона пластины;
Км - поправочный коэффициент на материал пластины;
Кэ - поправочный коэффициент на нагружение пластины равномерно размещенными на ней элементами.
Для того, что бы найти постоянную cоставляющую С необходимо воспользоваться таблицей [2].В ней приведены значения этой постоянной составляющей для различных соотношений сторон печатной платы.
В нашем случай длина большей стороны а = 32 мм, длина меньшей стороны b = 23 мм. Таким образом, отношение . И следовательно постоянная составляющая С: С= 145
Частота свободных колебаний равна:
Для проверки отсутствия резонанса существует условие:
р2f0
Полученная частота свободных колебаний соответствует данному требованию:
> 21000
Так как условие выполняется, то можно сделать вывод, что явление резонанса отсутствует.
Расчет цилиндрической жесткости платы производится по формуле:
? - коэффициент Пуассона.
Плата управления сделана из материала Стеклотекстолит СОНФМ-1-35-1 по справочным данным найдем значение модуля упругости и коэффициент Пуассона.
= 32 Па
Таким образом, жесткость платы:
Коэффициент динамичности при резонансе определим формуле:
- логарифмический декремент затухания. Подставляя в формулу получим:
Таким образом:ДОП = 10,8g> 9g по техническому заданию, то изделие вибропрочно.
.8 Оценка технологичности конструкции
Радиоэлектронное средство технологично, если при производстве и эксплуатации его потребительские качества обеспечиваются при оптимальном (рациональном) расходовании привлекаемых ресурсов (материальных, трудовых, финансовых и т.д.). При единстве достигаемых целей существуют различные методические подходы к оценке технологичности.
.8.1 Расчет конструкторских показателей технологичности
Коэффициент повторяемости компонентов и МСБ
где - количество типоразмеров компонентов, ИМС и МСБ,
= 4;- общее количество дискретных компонентов, N = 3
0,96
Коэффициент повторяемости материалов
где: - количество марок материалов;
= 5; - количество нестан