Конструкция генератора с фазовой автоподстройкой частоты для диапазонов ОВЧ-УВЧ (стр. 4 из 13)

7.1 Требования к корпусу и к компоновке

Устройство обладает хорошей компоновкой, так как внутреннее пространство использовано максимально.

Генератор собран на одной печатной плате, и скоммутирован с батареей питания посредством клемм объемного монтажа.

Плата с ЭРЭ установлена в алюминиевый корпус, выполняющий роль электромагнитного экрана. Прибор предназначен для изготовления в мелкосерийном производстве. Это позволяет выбрать метод литья под давлением при изготовлении корпуса.

Литье под давлением относится к прогрессивным методам формообразования деталей и может быть использовано при мелкосерийном производстве, соответствующем заданной в ТЗ программе выпуска приборов

штук в год.

Литье под давлением обеспечивает требуемую шероховатость поверхности Ra3,2…6,3. Корпус является несущей конструкцией и электромагнитным экраном, защищает плату с элементами от влаги и пыли. В качестве материала корпуса выбран литейный алюминиевый сплав АЛ9. Форма блока в виде параллелепипеда с осуществлением литейных скруглений по углам выбрана для обеспечения удобства им безопасности при эксплуатации и транспортировке.

Разъемы установлены на плате и выведены через отверстия в корпусе наружу. Герметизация осуществлена при помощи резиновых уплотнительных прокладок. Крышка крепится к основанию с помощью 6 винтов М2 с потайной головкой. В корпусе предусмотрены шесть приливов для их установки. Корпус покрыт анодно-окисным покрытием м хромированием Ан. Окс. Хр., применяемым для защиты от коррозии и обеспечивающим хорошую электропроводность. Это покрытие является хорошей основой для нанесения лакокрасочного покрытия ПФ-115.

Благодаря конструкции корпуса и использованных при его конструировании материалов были обеспечены необходимые в данных условиях эксплуатации жесткость и прочность прибора.

7.2 Требования технической эстетике и эргономики

Удаление пыли с внешней поверхности блока удобно, а удаление ее с внутренней стороны не требуется, т.к. корпус герметизирован и защищен от попадания пыли.

На лицевой панели устройства расположены слева направо: гнездо для подключения внешнего блока питания, трехпозиционный движковый переключатель, управляющий включением и режимом питания прибора, высокочастотный разъем для внешней коммутации устройства.

8. КОНСТРУКТОРСКИЕ РАСЧЕТЫ

генератор фазовая частота

Неотъемлемой частью разработки любого устройства являются конструкторские расчеты, от которых зависит выбор технологий, конструкторских решений и условия эксплуатации приборов. В данном проекте было проведено несколько конструкторских расчетов.

8.1 Расчет прочности конструкции

Цель расчета: определить собственную частоту, прогиб и прочность при воздействии на плату с ЭРЭ ударной нагрузки. Сравнить полученные результаты с допустимыми значениями и сделать вывод о правильности конструкторского решения – о выборе материала и размеров платы, о способе крепления платы на объекте установки, о выборе типов ЭРЭ, установленных на плате.

Большинство элементов конструкций РЭС могут быть представлены пластинами или балками. К пластинам можно отнести стенки кожухов или корпусов блоков, шасси, печатные платы т.е. такие элементы у которых размеры длины и ширины одного порядка, а размер толщины значительно меньше. К балкам можно отнести элементы каркаса стоек, блоков, рамки кассет и др. т.е. такие элементы конструкций у которых два размера поперечного сечения много меньше протяженности этого элемента

Исходные данные для расчета элементов типа "плата".

- геометрические размеры платы;

Материал платы СФ2-35-1,5;

– масса платы;

– модуль упругости материала платы;

- плотность материала платы;

- перегрузка при ударе;

- длительность ударного импульса.

Расчет проводится по методике. От реальной конструкции платы с ЭРЭ был произведен переход к расчетной модели – в виде пластины прямоугольной формы с определенным способом закрепления.

1) Определим амплитуду ускорения при ударе

(8.1.1)

где

- ускорение свободного падения

- перегрузка при ударе

2) Находим величину скорости в начальный момент удара

(8.1.2)

- длительность ударного импульса, .

3) Находим частоту свободных колебаний

(первой гармоники)

, (8.1.3)

где

- частотная постоянная;

- толщина платы, ;

- большая сторона платы, ;

- коэффициент, учитывающий материал платы;

- коэффициент, учитывающий массу платы и массу установленных на ней элементов.

Здесь

, (8.1.4)

где

– модуль упругости материала платы;

– модуль упругости стали;

- плотность стали;

- плотность материала платы.

, (8.1.5)

где

- масса элементов и масса платы, .

Определим частотную постоянную

, (8.1.6)

где

- коэффициент, зависящий от краевых условий закрепления пластины (см. табл.2)

Данная плата закреплена по варианту 1 по таблице 8.1.1.

(8.1.7)

(8.1.8)

- цилиндрическая жесткость платы на изгиб,

где

, (8.1.9)

где

- коэффициент Пуассона. Для большинства материалов его величину можно принять равной 0,3.

Таблица 8.1.1 - Варианты закрепления плат

№	Схема закрепления	Формула для расчета
1
2
3
4
5
6

(8.1.10)