Коэффициент перегрузки:
;Длина платы:
;Ширина платы:
;Толщина платы:
;Коэффициент Пуассона материала ПП:
;Модуль упругости материала ПП:
Удельный вес материала ПП:
;Плотность материала ПП:
.Последовательность расчета следующая:
1. Определяем частоту собственных колебаний. При условии равномерного нагружения ПП по ее поверхности ЭРЭ:
,где:
-ускорение свободного падения; -длина ПП; -толщина ПП; - удельный вес материала ПП; ,где:
-масса ЭРЭ; -масса ПП;где:
-длина ПП; -ширина ПП; - толщина ПП; -плотность материала ПП; ; ; -коэффициент, зависящий от способа закрепления ПП;Для случая защемления платы по контуру:
- цилиндрическая жесткость;где:
- модуль упругости материала ПП; - коэффициент Пуассона материала ПП; ; .2. Находим амплитуду колебаний (прогиб) ПП на собственной частоте при заданном коэффициенте перегрузки п по формуле:
;где:
- коэффициент перегрузки; - частота собственных колебаний ПП. .3. Определяем коэффициент динамичности
, показывающий, во сколько раз амплитуда вынужденных колебаний на частоте отличается от амплитуды на частоте : ;где:
- показатель затухания колебаний (для стеклотекстолита при напряжениях, близких к допустимым, принимают ); - коэффициент расстройки;Вычислим
при :4. Находим динамический прогиб в геометрическом центре ПП при ее возбуждении с частотой
: ; ;5. Определяем эквивалентную этому прогибу равномерно распределенную динамическую нагрузку
: ;и максимальный распределенный изгибающий момент, вызванный этой нагрузкой:
;где:
C1 и C2 - коэффициенты, зависящие от размеров ПП и способа ее закрепления.
Для защемления ПП по контуру на a/b£3 значения C1 и C2 определяются по формулам:
C1=0,0012+0,04 lg (a/b), C2=0,0513+0,108 lg (a/b).
; ; ; ;6. Находим максимальное динамическое напряжение изгиба ПП:
; ;7. Условия вибропрочности выполняются, если smах£[s],
;где:
s-1 - предел выносливости материала ПП, для стеклотекстолита,
s-1=105 Мпа;
ns=1,8 - допустимый запас прочности для стеклотекстолита.
;Вывод: условие вибропрочности для ПП выполняется, так как smах<[s]
В результате выполнения конструкторской части дипломного проекта была разработана оптимальная конструкция модуля, произведены расчеты конструкции на воздействие удара и вибрации. Результаты данных расчетов выявили высокую прочность и стабильность модуля. По результатам расчета конструкции на надёжность среднее время безотказной работы блока составило 19900 часов, а вероятность безотказной работы 86%.
Также в рамках конструкторской части были разработаны следующие чертежи: схема структурная блока и модуля (на основании схем электрических принципиальных и описании принципа функционирования); сборочные чертежи блока, а так же деталировка.
Технология изготовления РЭС постоянно развивается и жесткая конкуренция на рынке сбыта заставляет модернизировать технологические процессы.
Уровень развития электроники требует все большей автоматизации и роботизации изготовления электронной аппаратуры. Примером этого служит переход на поверхностный монтаж электрорадиоэлементов, т.к. он позволяет полностью автоматизировать процесс сборки печатных плат и соответственно значительно сократить ее трудоемкость.
В процессе изготовления субблока модуля управления мультиплексора передачи сигналов, как и любого РЭС, самой трудоемкой является сборка платы, поэтому в данном дипломном проекте разрабатывается технологический процесс именно для этой операции.
При выполнении технологической части дипломного проекта необходимо: оценить технологичность субблока, разработать технологический процесс сборки платы субблока, произвести аттестацию технологического процесса, разработать методы настройки и контроля на основании перечня контролируемых параметров, рассмотреть вопросы мер безопасности и требования к рабочему месту.
Задача производства субблока состоит из следующих этапов:
установка элементов схемы на печатные платы и их пайка
программирование
производство деталей корпуса блока
окончательная сборка модуля управления
настройка
Печатные платы, примененные в субблоке, являются двусторонними, выполненными по 3 классу точности. Применяемые печатные платы заказываются у стороннего производителя, поэтому необходимо организовать только их входной контроль.
Большинство компонентов схемы предназначены для сквозного монтажа. Поэтому монтаж компонентов с выводами для сквозного монтажа производится в ручном режиме. Это связано с малым количеством данных компонентов в одном изделии и малым объемом выпускаемых партий.