Блок зарядного устройства
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
я, когда источник вибрации находится вне блока, коэффициент динамичности рассчитывают по следующей формуле:
,
где =0,01 показатель затухания для стеклотекстолита;
- коэффициент расстройки, который находится для максимальной частоты fmax действующей вибрации:
Тогда:
Для остальных частот действующей вибрации коэффициент расстройки будет меньше и соответственно коэффициент динамичности будет ближе к единице.
Определение амплитуды вибросмещения основания
Найдём амплитуду вибросмещения основания для максимальной частоты возбуждения по следующей формуле:
Определение виброускорения и виброперемещения ЭРЭ
Виброперемещение и виброперемещение определим для элемента DA1 - стабилизатора напряжения LM7805CT, расположенного практически в центре ПП, и, следовательно, нагрузки на который будут максимальны.
Найдём относительные координаты элемента DA1:
,
.
Коэффициент передачи поускорению рассчитывается по формуле:
где К1(х)=1,29; К2(х)=1,28 - коэффициенты формы колебаний [2].
Подставляя численные значения, получим:
Определим виброускорение:
.
Определим виброперемещение:
м.
Определение максимального прогиба ПП
Будем считать виброперемещение элемента DA1 максимальным по ПП. Тогда максимальный прогиб ПП определяется по следующей формуле:
м.
Проверка выполнения условия вибропрочности
Проверка выполнения условия вибропрочности для DA1
Действующее на элемент DA1 при максимальной частоте вибраций виброускорение меньше допустимого на этот элемент. Следовательно, условие вибропрочности выполняется.
Поскольку рассматриваемый элемент находится в наихудших условиях (в условиях максимальной нагрузки), то можно считать, что условие вибропрочности выполняется для остальных ЭРЭ.
Проверка выполнения условия вибропрочности для ПП
Допустимый прогиб ПП определяется по формуле:
.
Для обеспечения вибропрочности ПП необходимо выполнение следую-щего условия:
,
де b=0,115 м - сторона ПП.
Допустимый прогиб равен:
м.
Тогда получим:
м.
Максимальный прогиб ПП меньше допустимого, следовательно условие вибропрочности выполняется.
Расчет усталостной прочности ПУ
При длительных воздействиях вибрации в конструкции печатного узла могут возникнуть усталостные отказы (обрывы проводников, разрушения паяных соединений, нарушение контактов в электрических соединителях и др.). Время до такого отказа значительно сокращается, если печатная плата вибрирует на частоте собственного резонанса.
Чтобы обеспечить высокую усталостную долговечность конструкции ПУ (не менее 10 млн. циклов) необходимо, чтобы его собственная частота превышала некоторую минимальную величину , которую можно определить по формуле:
,
где f0min - минимально допустимая собственная частота платы;
nв - виброперегрузка;
b - размер короткой стороны платы, мм;
?(f0)=25 - безразмерная постоянная, значение которой зависит от f0 и nв.
Тогда:
Условие выполняется.
Вывод: Конструкция ПУ вибропрочна и дополнительных мер по повышению жёсткости не требуется.
6.2 Расчёт массогабаритных показателей БЗУ
Расчет массы и габаритов блока производится с целью установления их соответствия требованиям технического задания.
Габаритные размеры блока определим по компоновочному эскизу:
L = 177 мм;
B = 127 мм;
Н = 93 мм.
Объем блока Vбл =1,445 дм3. Он меньше, чем указано в п. 2.5.3.4 ТЗ
Расчет массы блока выполним путем суммирования масс всех элементов конструкции. Исходные данные и результаты расчета сведем в таблицу 6.
Таблица 6
Наименование элемента конструкцииКол-во, шт.Суммарная масса, гКожух175ПУ измерения температуры120ПУ индикации138,45ПУ микроконтроллера1136,2Винт М381812Гйки М3185,4Шайбы М3182Выключатель14Клемник16Коммутационные провода-8Масса блока307,05
Из таблицы следует, что масса разработанного блока меньше, чем заданное в п. 2.5.3.3 ТЗ предельно допустимое значение.
Заключение
В ходе выполнении курсового проекта были разработаны и оформлены пояснительная записка с комплектом конструкторской документации на блок зарядного устройства. В комплект конструкторской документации вошли: сборочный чертёж ПУ микроконтроллера, спецификация, чертёж платы, схема электрическая принципиальная, перечень элементов.
В проекте были проведены проверочные расчеты блока: вибропрочности, массогабаритный. Они подтвердили правильность выбора материалов и элементов, примененных в конструкции в сочетании с конструктивным исполнением блока.
Блок зарядного устройства в полной мере удовлетворяет требованиям технического задания.
В дальнейшем БЗУ можно модернизировать. Для того чтобы БЗУ стал полноценным зарядным устройством, необходимо внести в конструкцию внутренний источник питания, так как использовать внешний крайне неудобно. Для увеличения плотности упаковки платы следует перевести на поверхностный двухсторонний монтаж. Для удобства сборки коммутацию между узлами желательно осуществить плоскими кабелями: три узла - три кабеля. Желательно также подобрать стаб