Промышленность и производство

Корпуса и несущие конструкции (стр. 2 из 2)

Литые, прессованные и штампованные корпуса экономически выгодно использовать при серийном и массовом производстве, когда стоимость оснастки (штампы, пресс-формы, литейные формы) распределяется на значительное количество изготавливаемых изделий. Эти технологии позволяют обеспечить большую точность, производительность, повторяемость, малый расход материалов.

Сварные корпуса изготавливают при мелкосерийном и единичном производствах. Их выполняют из металлопроката (листов, полос, уголков, профилей). Корпус после сварки подвергают отжигу для снятия локальных (в местах сварки) внутренних напряжений. И только после отжига рекомендуют производить механическую обработку плоскостей и отверстий. Толщина стенок определяется типом сварки и усилиями, возникающими при обработке корпуса после сварки. Жесткость корпуса можно увеличить ребрами, располагаемыми снаружи у мест крепления подшипников.

Механически обработанные корпуса, имеющие форму тела вращения (см. рис. 1, б), призмы, могут изготавливаться обработкой исходной заготовки, например, типовая конструкция корпуса червячного редуктора (рис. 7, а).

Рис. 7

Для обеспечения сборки червячного колеса крышка 1 подшипника устанавливается в корпусе по диаметру, размер которого больше размера червячного колеса. Наружный диаметр червяка меньше диаметра подшипников, сборка вала-червяка возможна через отверстие для посадки подшипника. Соосность отверстий для посадки подшипников валов червяка и червячного колеса обеспечивается совместной расточкой корпуса и крышки 1 в сборе за одну установку.

В волновых и планетарных зубчатых передачах широко используются соосные механически обработанные корпуса (рис. 7, б).

Корпус состоит из основных частей 1 и 2, плоскость разъема которых перпендикулярна осям валов зубчатой передачи. Эти части соединены по выступу небольшой глубины с посадкой H7/h6. Два штифта 3 фиксируют часть 2 относительно части 1. Соосность посадочных мест под опоры валов в частях 1 и 2 корпуса обеспечивается обработкой корпуса в собранном виде.

Детали сборных корпусов изготавливают обычно из металлопроката различного профиля, что требует значительной механической обработки.

Корпуса-кожухи по степени защиты от воздействия окружающей среды классифицируют как обыкновенные защитные, пыленепроницаемые, брызгонепроницаемые и взрывобезопасные. Важен выбор степени герметизации – полная герметичность корпусов усложняет и удорожает конструкцию. Основные элементы герметичных корпусов, которые необходимо уплотнять, – крышки, смотровые стекла, электрические вводы и подвижные соединения. Для всех выходящих наружу подвижных деталей устанавливают в крышках уплотнения. Крышки герметичных корпусов уплотняют (рис. 8) резиновыми шнурами круглого, квадратного или прямоугольного сечения, резиновыми прокладками. Смотровые стекла уплотняют при помощи резиновых прокладок (рис. 9, а, б) или герметиками (рис. 9, в). Герметизацию электрических вводов 1 в корпуса осуществляют с помощью сальников 4, втулок 3, гаек 2 (рис. 10, а); стеклянными изоляторами 2 (рис. 10. б) и специальными герметизированными разъемами 2 (рис. 10, в).

Выбор типа и формы корпуса зависит от назначения, места установки, условий эксплуатации, серийности, кинематической и компоновочной схем механизма, технологических возможностей производства, эстетики, удобства сборки и ремонта, способов крепления, требований по габаритам, массе и креплению механизма.

Несущие конструкции

Несущие конструкции предназначены для размещения электронной части аппаратуры радио, связи, телевидения и обеспечения ее функционирования в реальных условиях эксплуатации.

Использование несущих конструкций позволяет улучшить компоновку, теплоотвод, экранирование и заземление, а также повысить надежность и технологичность составных частей и изделия в целом.

Электронная часть современного устройства может содержать значительное число дискретных элементов: интегральных микросхем различного уровня интеграции, полупроводниковых приборов, резисторов, конденсаторов, трансформаторов и т.д. Поэтому компоновочным решением конструкции может быть моноблочный вариант и вариант, состоящий из сочетания отдельных конструктивно законченных сборочных единиц-модулей. Основой каждого конструктивного модуля является несущий элемент, представляющий собой каркасную или рамочную конструкцию.

При компоновке блоков различной аппаратуры в качестве несущего элемента применяют шасси или каркас блока.

Шасси представляет собой плоскую или объемно-панельную конструкцию (рис. 11), используемую для размещения дискретных электронных элементов и узлов блока. Компоновочная схема плоского шасси 1 телевизора представлена на рис. 11, а. Шасси откидывается относительно корпуса 3 поворотом в шарнирах А и В. Кожух 2 закрывает монтажные провода, расположенные на задней стенке шасси. Здесь шасси-плата – из гетинакса или стеклотекстолита, окантованная для повышения жесткости металлической рамкой. Шасси может изготавливаться литьем или штамповкой из магниевых сплавов.

На рис. 11, б представлена схема шасси в виде плоской панели 1 с отбортовкой, защищенной кожухом 2.

Присоединяя к горизонтальной части шасси 1 с помощью косынки 2 или стенки 4 панель 3, получают компоновочную схему (рис. 11, в). Конструкция обеспечивает хорошую жесткость при размещении на шасси тяжелых дискретных узлов.

Компоновочная схема каркаса блока (рис. 11, г) образована двумя горизонтальными панелями 1, передней 2 и задней 4 стенками, соединенными фасонными профилями 3. На рис. 11, д показана компоновочная схема каркаса блока, в которой соединение панелей 1 и 2 обеспечивается стержнями 3, расположенными по углам панелей.

Компоновочная схема каркаса блока, образованного панелью 1 с закрепленными на ней п-образными скобами 2 с платами 3, дана на рис. 11, е.

При проектировании несущих конструкций блоков следует учитывать требования по теплоотводу и охлаждению, герметизации, влагозащите, амортизации элементов; удобство при управлении и ремонте.

Типовые несущие конструкции устройств аппаратуры можно разбить по уровням. Первый уровень – в качестве конструкций используют бескаркасные и каркасные конструкции ячеек для крепления интегральных схем, специальных электро и радио элементов; второй уровень – шасси и панели блоков; третий уровень – корпуса и каркасы блоков, а четвертый уровень – каркасы стоек, шкафов и пультов.

Рис. 11

ЛИТЕРАТУРА

Красковский Е.Я., Дружинин Ю.А., Филатова Е.М. Расчет и конструирование механизмов приборов и вычислительных систем: Учебное пособие. М.: – Высш. шк., 2001. – 480 с.

Сурин В.М. Техническая механика: Учебное пособие. – Мн.: БГУИР, 2004. – 292 с.

Ванторин В.Д. Механизмы приборных и вычислительных систем: Учебное пособие. – М.: Высш. шк., 1999. – 415 с.

2