Разработка печатного узла телеграфного ключа (стр. 5 из 6)
За нормальные значения факторов внешней среды при испытаниях изделия (нормальные климатические условия испытаний) принимаются следующие:
- температура, °С +25±10;
- относительная влажность воздуха, % 45...80;
- атмосферное давление, мм рт. ст. 630...800.
Так как разрабатываемый блок предназначен для работы в нормальных условиях, в качестве номинальных значений климатических факторов указанные выше принимают нормальные значения климатических факторов указанные выше.
За эффективную температуру окружающей среды (при тепловых расчетах) принимается максимальное значение температуры.
За эффективные значения сочетания влажности и температуры при расчетах параметров изделия, изменение которых вызывается сравнительно длительными процессами, принимаются среднемесячные значения сочетаний влажности и температуры в наиболее теплый и влажный период (с учетом продолжительности их воздействия).
За эффективные значения концентрации агрессивной среды принимают среднее логарифмическое значение содержания коррозионно-активных агентов, соответствующего данному типу атмосферы.
За эффективное значение давления воздуха принимается среднее значение давления.
Группа условий эксплуатации по коррозионной активности для металлов и сплавов без покрытий, а также с неметаллическими и неметаллическими неорганическими покрытиями — 1.
Группа условий эксплуатации в зависимости от климатического исполнения к категории размещения изделия (УХЛ 4.2) — 1.
Условия хранения изделий определяются местом их размещения, макроклиматическим районом и типом атмосферы и характеризуется совокупностью климатических факторов, воздействующих при хранении на упакованные или законсервированные изделия. Согласно ГОСТ 15150-69, для проектируемого изделия удовлетворительными являются условия хранения в отапливаемых и вентилируемых складах, хранилищах с кондиционированием воздуха, расположенных в любых макроклиматических районах.
Обозначения такого хранилища: основное — 1, буквенное — Л, текстовое "отапливаемое хранилище". Климатические факторы, характерные для данных условий хранения:
- температура воздуха, °С +5...+40;
- максимальное значение относительной влажности
воздуха при +5 °С, % 80;
- среднегодовое значение относительной влажности
воздуха при 20 °С, % 60;
- действие солнечного излучения, дождя, плесневых грибков отсутствует.
Транспортировка осуществляется в закрытых транспортных средствах, где колебания температуры и влажности воздуха несущественно отличаются от колебаний на открытом воздухе.
Климатические факторы, характерные для данных условий транспортировки:
- температура воздуха, °С -50...+50;
- максимальное значение относительной влажности
воздуха при 35 °С, % 98;
- среднегодовое значение влажности воздуха при 20 °С, % 60;
- пылевое загрязнение незначительно.
3.2 Способы защиты от климатических факторов
Герметизация - обеспечение практической непроницаемости корпуса РЭС для жидкостей и газов с целью защиты ее элементов от влаги, плесневых грибков, пыли, песка, грязи и механических повреждений. Она является наиболее радикальным способом защиты элементов РЭС.
Различают индивидуальную, общую, частичную и полную герметизацию.
Индивидуальная допускает замену компонентов РЭС при выходе из строя и ремонт изделия. При общей герметизации (она проще и дешевле индивидуальной) замена компонентов и ремонт возможны только при демонтаже корпуса, что может вызвать затруднение.
Для частичной герметизации применяют пропитку, обволакивание и заливку как компонентов, так и РЭС лаками, пластмассовыми или компаундами на органической основе. Они, как правило, не обеспечивают герметичность в течение длительного времени.
Практически полная защита РЭС от проникновения воды, водяных паров и газов достигается при использовании металлов, стекла и керамики с достаточной степенью непроницаемости. Наиболее распространенные способы такой герметизации - применение металлических корпусов с воздушным заполнением.
Важным фактором повышения эффективности герметизации является лакокрасочные, гальванические и химические покрытия пропитывающих, обволакивающих и заливочных материалов, металлического и металло-полимерного гермокорпусов.
Разъемная герметизация применяется для защиты блоков РЭС, требующих замены компонентов при ремонте, регулировке и настройке. Общие требования к покрытиям металлическим и неметаллическим неорганическим установлены ГОСТ 9.301-86.
Требования к поверхности основного металла: под защитные покрытия Rz40, не грубее; под защитно-декоративные Rа 2,5, не грубее; под твердые и электроизоляционные Rаl,25, не грубее.
Анодно-окисные покрытия — защитные покрытия пленкой окислов основного металла, полученной в электролите.
Покрытия по алюминию и алюминиевым сплавам имеют пористое строение и сравнительно высокую твердость.
Покрытия, наполненные в растворе бихроматов, обладают повышенной адгезией к лакам, эмалям и применяются в качестве подслоя.
Цинковое покрытие защищает металлы от коррозии химически. Оно улучшает свинчиваемость деталей. Покрытие обладает декоративными свойствами, цвет - серый или серебристо-серый.
Эмаль МЛ12 прочная, высокоэластичная, глянцевая, обеспечивает покрытие до второго класса. Стойкость к статическому действию воды или масла сорок восемь часов, бензина — восемь часов.
Эмаль ПФ115 эластичная с хорошей адгезией, глянцевая, обеспечивает покрытие до третьего класса.
3.3 Расчёт теплового режима
Методика расчета теплового режима блока РЭС в перфорированном корпусе:
а) Рассчитывается поверхность корпуса блока:
, (3.3.1)где L1, L2 - горизонтальные размеры корпуса, м;
L3- вертикальный размер, м.
б) Определяется условная поверхность нагретой зоны: (6.4)
, (3.3.2) где kз - коэффициент заполнения корпуса по объему.в) Определяется удельная мощность корпуса блока:
, (3.3.3)где Р - мощность, рассеиваемая в блоке.
г) Определяется удельная мощность нагретой зоны:
.(3.3.4)д) Находится коэффициент Θ1 в зависимости от удельной мощности корпуса блока:
. (3.3.5)е) Находится коэффициент Θ2 в зависимости от удельной мощности нагретой зоны:
. (3.3.6)ж) Определяется коэффициент КH1 в зависимости от давления среды вне корпуса блока:
, (3.3.7)где H1 — давление окружающей среды в Па.
з) Определяется коэффициент КH2 в зависимости от давления среды внутри корпуса блока:
, (3.3.8)где Н2 - давление внутри корпуса в Па.
и) Рассчитывается суммарная площадь перфорационных отверстий:
, (3.3.9)где Si - площадь i-го перфорационного отверстия.
к) Рассчитывается коэффициент перфорации:
.(3.3.10)л) Определяется коэффициент, являющийся функцией коэффициента перфорации:
.(3.3.11)м) Рассчитывается перегрев корпуса блока:
.(3.3.12)н) Определяется перегрев нагретой зоны:
. (3.3.13)о) Определяется средний перегрев воздуха в блоке:
. (3.3.14)п) Определяется удельная мощность элемента:
, (3.3.15)где Рэл - мощность, рассеиваемая элементом, температуру которого требуется пределить; Sэл - площадь поверхности элемента омываемая воздухом.
р) Рассчитывается перегрев поверхности элементов:
. (3.3.16)с) Рассчитывается перегрев среды, окружающей элемент:
. (3.3.17)т) Определяется температура корпуса блока:
, (3.3.18)где Tc- температура среды окружающей блок.
у) Определяется температура нагретой зоны:
. (3.3.19)ф) Определяется температура поверхности элемента:
. (3.3.20)х) Определяется средняя температура воздуха в блоке:
. (3.3.21) ц) Определяется температура среды, окружающей элемент: 
.4 Расчет собственной частоты печатной платы.Защита от механических воздействий
4.1 Расчет собственной частоты печатной платы
Собственная частота печатной платы (f0) рассчитывается по формуле:
