Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Оформление лицевых панелей




Компоновку лицевой панели следует начинать с анализа работы оператора с прибором. Для этого графически изображают все элементы панели и устанавливают взаимосвязь между ними и оператором.

Рабочие операции необходимо распределить между правой и левой рукой оператора. Для правой руки выделить органы управления, связанные с наиболее ответственными и точными операциями. Количество и траектории рабочих движений должны быть сокращены до минимума.

При размещении внешних установочных изделий следует выполнять общее правило: органы индикации располагают вверху, органы управления – в средней части и органы подключения – внизу лицевой панели.

Наружные размеры конструкций, а также расстояния между установочными изделиями приборов (кнопками, тумблерами, ручками настройки) должны обеспечивать удобство осуществления переключений и настройки.

 

 

Защита конструкций РЭС

От дестабилизирующих факторов

Классификация дестабилизирующих факторов

РЭС эксплуатируются в помещениях, на открытом воздухе, на различных подвижных объектах и т.д. При эксплуатации они подвергаются воздействием внешних и внутренних дестабилизирующих факторов (рис 6.1).

 

 

Рис.6.1. РЭС при воздействии внешних и внутренних

дестабилизирующих факторов:

Аф – функционально обусловленное входное воздействие (входной сигнал); Ад – внешнее дестабилизирующее воздействие; Вф – функционально обусловленный выходной сигнал; Вп – паразитное выходное воздействие (температура, шум и т.д.); Свн – паразитное внутреннее воздействие РЭС

на его же элементы

 

Классификация дестабилизирующих факторов, воздействующих на аппаратуру при различных условиях эксплуатации и на различных объектах, представлена на рис 6.2.

Рис. 6.2. Классификация дестабилизирующих факторов

 

 

Механические воздействия

 

Наиболее употребительной является следующая классификация механических воздействий:

- вибрации;

- удары;

- линейные нагрузки;

- акустические шумы;

- комплексные воздействия.

Вибрации в свою очередь могут быть гармоническими, негармоническими, периодическими, случайными (рис. 6.3).

   

Рис. 6.3. Разновидности вибраций

 

Ударные нагрузки на аппаратуру могут воздействовать не только при ее эксплуатации на подвижных объектах, но и при транспортировании, при погрузочно-разгрузочных работах.

Линейные нагрузки возникают при разгоне и торможении транспортных средств, изменении направления движения.

Акустические шумы возникают при работе мощных двигателей (особенно реактивных), а также из-за возникающих аэродинамических эффектов при движении самолетов или ракет в достаточно плотных слоях атмосферы.

Комплексные воздействия - это комбинация из первых четырех вышеназванных. Это, например, может быть одновременное воздействие на аппаратуру вибраций и ударов, вибраций и линейных нагрузок и т.д. Подобные воздействия наиболее часто встречаются в реальных условиях эксплуатации, но их и наиболее трудно воспроизводить в лабораторных условиях при испытаниях аппаратуры.

 

6.2.1. Параметры гармонических вибраций

 

Гармонические вибрации редко встречаются на подвижных объектах в чистом виде, однако их широко используют при анализе отклика конструкции на механическое воздействие, при проведении испытаний аппаратуры и, кроме того, любой сложный периодический колебательный процесс можно представить в виде суммы более простых – гармонических. Гармонические вибрации характеризуются амплитудой, периодом колебаний или частотой.

Кроме того, для характеристики гармонического вибрационного процесса используются понятия виброскорости и виброускорения. Если гармоническая вибрация описывается выражением.

,

где y – смещение колеблющегося объекта;

А – амплитуда вибрации;

t – текущее время;

f - – частота,

то виброскорость можно определить как первую производную по времени от вибросмещения y:

.

Амплитуда виброскорости

.

Виброускорение определяется как первая производная от виброскорости или вторая производная от вибросмещения:

.

Амплитуда виброускорения:

В технической литературе и в инженерной практике величину виброускорения часто выражают в единицах ускорения свободного падения – .

Для перехода от одной единицы измерения величины ускорения к другой
можно воспользоваться формулой:

Задача

Конструктивный элемент РЭС колеблется с амплитудой 0,1 мм на частоте 50 Гц. Определить величину воздействующего на него виброускорения.

 

Решение

Периодические вибрации в виде искаженной синусоиды или другой сложной формы наиболее часто встречаются на реальных подвижных объектах, где могут эксплуатироваться РЭС. Подобные периодические процессы при анализе представляют в виде ряда Фурье:

где – коэффициенты ряда Фурье;

п – номер гармонической составляющей.

Амплитуда любой гармоники с номером п определяется из выражения

 

 

Графическая интерпретация преобразования Фурье представлена на рис. 6.4.

 

 
 
 
 
 

аб в

 

Рис.6.4. Представление периодического процесса сложной формы:

а –;б – во временной области; в – в частотной области

 

Некоторые современные вычислительные комплексы в библиотеке стандартных программ имеют программу, с помощью которой можно осуществить преобразование периодического процесса сложной формы в ряд Фурье.

Исходные данные для расчета на ЭВМ по такой программе () представлены на рис. 6.5.

 

 

 

 

Рис. 6.5. Подготовка данных для анализа сложного

периодического процесса на ЭВМ

 

Если внешнее воздействие синусоидально, а рассматриваемая линейная система устойчива, то по истечении некоторого промежутка времени свободные колебания системы затухают и остаются только вынужденные колебания, параметры которых вычислить несложно. Однако, если внешняя сила является случайной, то свободные колебания постоянно возобновляются и движение системы является сложной смесью свободных и вынужденных колебаний. Именно такие колебания блоков и элементов РЭС имеют место на подвижных объектах, двигательные установки которых или условия движения создают случайные механические воздействия на борту.

Случайная вибрация в отличие от детерминированной не может быть описана точными математическими соотношениями. Для ее характеристики можно использовать математическое ожидание и дисперсию случайной величины. Однако вибрационные процессы могут иметь одинаковые математическое ожидание и дисперсию, но различный характер изменения по оси времени (различная растянутость вдоль временной оси). Поэтому целесообразнее случайную вибрацию характеризовать с помощью метода частотного анализа, а не временного. Для этой цели используются такие характеристики, как спектральная плотность мощности колебательного процесса и корреляционная функция, которые взаимосвязаны между собой соотношением Хинчина–Винера.

Для стационарных случайных функций, математические ожидания которых сохраняют одно и то же постоянное значение при всех значениях аргумента и корреляционные функции которых зависят только от разности аргументов , спектральная функция

Корреляционная функция

Функцию частоты называют спектральной плотностью мощности случайной функции , так как при

Поскольку есть мощность стационарной случайной функции , то отражает распределение этой мощности по частотам (рис. 6.6).

 

Риc.6.6. Спектральные плотности:

а – гармонический процесс; б – гармонический процесс плюс случайный;

в – узкополосный случайный процесс; г – широкополосный случайный процесс

 

6.2.2. Воспроизведение механических воздействий на испытательных стендах

Соответствующими стандартами предусмотрены различные виды испытаний РЭС на механические воздействия. Определены и степени жесткости испытаний, количество которых различно для разных видов. Так, например, для вибраций установлено 14 степеней жесткости, для ударов – 4 и т.д.

Для воспроизведения вибраций используются механические, электродинамические, гидравлические, пьезоэлектрические и другие разновидности вибростендов. Наибольшее распространение при испытаниях РЭС получили электродинамические и механические вибростенды (рис. 6.7).

 

а б

Рис. 6.7. Конструкции механического (а)

и электродинамического (б) вибростендов:

1 – рабочий стол; 2 – подвижная катушка сигнала возбуждения;

3 – катушка подмагничивания

Ударные испытательные установки могут быть механические (со свободным падением рабочего стола и маятниковые копры), электродинамические и др.

Конструктивное исполнение и принципы действия наиболее употребительных механических установок представлены на рис. 6.8.

 

а б

 

Рис. 6.8. Ударные испытательные установки:

а – со свободным падением рабочего стола; б – кулачкового типа

для воспроизведения многократных ударных процессов;

1 – рабочие столы вибростендов; 2 – прокладка

Линейные нагрузки воспроизводят на центрифугах (вращающихся дисках), создающих в горизонтальной плоскости радиально-направленные ускорения (рис. 6.9).

 

Рис. 6.9. Диск центрифуги

 

Величина возникающего ускорения на расстоянии R от центра вращающегося диска определяется выражением

где V – линейная скорость движения объекта испытаний по окружности.

Акустические шумы воспроизводят в специально оборудованных помещениях либо в реверберационных камерах (рис. 6.10).

 

 

Рис. 6.10. Реверберационная камера

 

Отсутствие параллельных стенок в подобных камерах позволяет получить в объеме равномерное акустическое поле (исключается появление стоячих волн).

Источниками акустического шума в испытательных установках могут служить:

динамические сирены;

статические сирены;

мощные электродинамические громкоговорители.

Уровни звуковых давлений акустического шума или тона меняющейся частоты могут достигать при испытаниях РЭС 160...170 дБ. Уровень звукового давления определяется из выражения

где Р – звуковое давление шума или тона, Па;

Па – звуковое давление порога слышимости.

При производстве РЭС возможны следующие виды испытаний:

обнаружение резонансных частот;

виброустойчивость;

вибропрочность;

ударная прочность;

воздействие одиночных ударов;

воздействие линейных (центробежных) нагрузок;

воздействие акустических шумов.

Испытаниям на обнаружение резонансных частот подвергаются новые разработки конструкций РЭС. Дальнейшие испытания РЭС определяются условиями эксплуатации, и на воздействие наиболее типичных видов нагрузок аппаратура должна быть испытана. Определяющим условием, позволяющим выбрать наиболее рациональный метод испытаний, является информация о значениях резонансных частот изделий, полученных расчетным или экспериментальным путем. Например, если собственная частота печатной платы превышает верхнюю частоту диапазона воздействующих вибраций более чем в 1,5 раза, то применяется метод испытаний на одной фиксированной частоте. Если резонансные частоты не установлены, то применяется метод качающейся частоты. Если объект имеет не менее четырех собственных частот в заданном диапазоне, используется метод случайной вибрации.

Особенности проведения испытаний на механические воздействия этими замечаниями не ограничиваются. Заинтересованному читателю следует обратиться к литературным источникам по вопросам испытаний РЭС и испытательного оборудования.

Типичная структурная схема измерительного тракта для определения параметров механических воздействий представлена на рис. 6.11.

 

 

Рис. 6.11Структурная схема измерительного тракта:

ИП – измерительный преобразователь; У – согласующий усилитель;

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...