Зміст

стор.

Вступ 4

Мета курсової роботи…………………………………………..5

Розрахунок частоти власних коливань елементів

конструкції 6

Забезпечення втомної довговічності для друкованої плати 8

Вибір та розрахунок амортизаторів 11

Висновок 20

Список літератури 21

Додаток 1 22

Додаток2……………………… ………………………………23

1. Вступ.

Електронні апарати (ЕА) різного призначення під час експлуатації і транспортування знаходяться в умовах динамічних впливів вібрацій, ударних та лінійних перевантажень, акустичних шумів, частотний і амплітудний діапазони яких вельми широкі.

Стійкість апаратів до механічних навантажень високих рівнів повинна бути забезпечена на протязі усього їх терміну служби. Для вирішення задачі їх розробники мусять вміти знаходити параметри впливів, щоб уявляти ступінь небезпеки і мати можливість забезпечити потрібну стійкість на стадії проектування.

Для захисту несучих конструкцій, друкованих плат, електричних з'єднувачів і ЕРЕ електронних апаратів (ЕА) широке застосування знайшли способи, направлені на зменшення чи повне усунення резонансних коливань. Одним з шляхів рішення проблеми є покращення демпфруючих властивостей конструкцій, тобто зменшення розсіювання енергій коливань за рахунок сил тертя

Вельми ефективними є заходи, що дають можливість підвищувати жорсткість конструкції. За допомогою цього вдається зміщувати спектр власних коливань конструктивних елементів в більш високочастотну область.

Дуже часто для захисту ЕА від механічних впливів застосовують спеціальні пристрої - амортизатори, вибір яких є завданням курсового проектування.

3. Завдання №1.Розрахунок частоти власних коливань елементів

конструкції.



Індивідуальне завдання:

Вид конструкції

Матеріал

Розміри , см

Закріплення

Маса , кг



Пластина

Серебро

8x4x1

13

1.1



Теоретичні відомості.

Розрахунок частоти власних коливань прямокутних пластин випадків здійснюється по формулі:



де а - довжина пластини, см; h - її товщина, см; - циліндрична жорсткість пластини; - коефіцієнт Пуассона; g - прискорення вільного падіння, ; - безрозмірний коефіцієнт, залежний від способу закріплення сторін пластини і визначається як результат рішення диференцїнних рівнянь, що описують процес коливань прямокутної пластини при заданих крайових умовах.

Для наближених розрахунків використовують таку формулу:

(1)

де називають частотною постійною, значення якої в залежності від співвідношення сторін пластини.

Закріпленою стороною пластини можна вважати установлення ячейки в електричному з'єднувачі. Бокові сторони друкованої плати, вставлені в напрямні, можуть розглядатися як такі, що лежать на опорах. Якщо пластина виготовлена не зі сталі, а з іншого матеріалу, то в формулу вводиться поправковий коефіцієнт на матеріал:

(2)

де - модуль пружності і густина сталі; EMBED Equation.3 HYPER14HYPER15- модуль пружності і густина матеріалу, який застосовується.

Значення с табл. 5 відносяться до ненавантажених пластин. У випадку рівномірного навантаження пластин масою змонтованих на них елементів необхідно ввести поправковий коефіцієнт на їх масу:



(3)

де - маса елементів, що рівномірно розміщені на пластині; - маса пластини.



Рішення.

Для знаходження частоти власних коливань скористаємось формулою (1), згідно з якою:



По відношенню сторін пластини а/b = 8/4 = 2 з табл. для варіанта закріплення 13, знайдемо С =91,6. Тоді:



Ця частота справедлива для ненавантаженої сталевої пластини. Тому треба увести поправковий коефіцієнт на масу. По формулі (3) знайдемо:



Пластина виготовлена не зі сталі, а з іншого матеріалу, тому вводиться поправковий коефіцієнт на матеріал:

Густина сталі = 3 HYPER14HYPER15;

Модуль пружності для сталі

Густина срібла

Модуль пружності для срібла



З урахуванням знайденого значення та остаточно одержимо:





4. Завдання №2. Забезпечити втомну довговічність елементів конструкції при вібраційних впливах.



Індивідуальне завдання:



fзбудж, Гц

Q



170

200



Теоретичні відомості.

Втомні відмови друкованих плат найчастіше проявляються у вигляді обриву провідників, зруйнування паяних з'єднань, порушення контактів в з'єднувачах. Такі відмови можна відвернути, забезпечив різні частоти власних коливань для плат і несучих конструкцій. Втомна довговічність плат забезпечується вибором частоти по формулі:



де пп - вібраційне перевантаження в одиницях g; b - розмір короткої сторони плати, мм; А - коефіцієнт, який залежить від частоти коливань і величини прискорень, що впливають на плату. При перевантаженнях nn = (3…10) g значення А такі:



, Гц

50…100

100…400

400…700



А

17,5

25,0

35,0



Значення вібраційного перевантаження чи граничнодопустимого прискорення при вібраційних навантаженнях задається в технічних умовах на елементи конструкції і на ЕА. Крім того, воно може бути знайдено по формулі:



де - руйнівне прискорення в одиницях g; - коефіцієнт запасу міцності, враховуючий неоднорідність матеріалу конструкції елемента, його геометричні розміри; значення рекомендується приймати рівним 2; - коефіцієнт динамічності; для ударів він обирається рівним 1,8, для лінійних навантажень -рівним 1, для вібраційних навантажень коефіцієнт динамічності визначається по формулі:



де - частота власних коливань елемента, Гц; - частота збуджуючих коливань, Гц;



Якщо частота збуджуючих коливань близька до частоти власних коли- вань, , то:

,

де - механічна добротність системи.

Значення руйнівного прискорення , при якому з'являються напруження, що дорівнюють границі міцності матеріалу елемента для ударних і лінійних навантажень і границі витривалості при симетричному динамічному навантаженні для вібрації розраховують по формулах, наведених у табл. 9. Значення границі міцності і границі витривалості деяких матеріалів наведені у табл. 10. Орієнтовні значення власних частот коливань і добротності деяких конструктивних елементів і вузлів наведені у табл. 11.

Якщо виявилося, що для умов ТЗ на проектування знайдена частота власних коливань менша за , треба її підвищити шляхом конструктивних змін, у даному випадку - зміною розмірів плати чи варіанту сторін. Контрольний розрахунок повинний засвідчити, що нова власна частота перевищує .



Рішення.



Знайдемо руйнівне прискорення для склотекстоліту СТЕ по характеру моделі прямокутної пластини з двобічною заділкою:



Границя міцності срібла

Висота h=1 см.

Густина =10.5*;

Довжина l=8 см.



Коефіцієнт динамічності :





Значення вібраційного перевантаження чи граничнодопустимого прискорення при вібраційних навантаженнях:



Втомна довговічність плат забезпечується вибором частоти:







5. Завдання №3. Вибір амортизатора для блока ЕА.



Індивідуальне завдання:

Частота збуджуючої вібрації, Гц

Число амортизаторів

Вага , Н

Координати , см



X1

Y1



27

4

520

10

14



Теоретичні відомості. Види систем амортизації



Відрізняють статично визначувані і невизначувані системи. До статично визначуваних відносять системи, складені з трьох амортизаторів, точки кріплення яких розміщені не на прямій лінії. Кращім є розміщення по колу під кутами 120. Центр кола повинен співпадати з проекцією центра ваги блока на горизонтальному площину. У цьому випадку реакція амортизаторів однозначно визначається з трьох рівнянь статиці.

До статично невизначуваних відносяться системи навантаження, в яких кількість амортизаторів перевищує три. В таких випадках на реакцію амортизаторів накладаються N-3 додаткових умов, де N - кількість амортизаторів. Розміщення то