 |
Расчет массогабаритных показателей конструкции
|
|
|
|
Расчет массы УТК
Масса УТК (рисунок 9.1) состоит из массы печатного узла (MПУ), массы передней панели (Мп) с расположенными на ней элементами, массы рамки (или двух направляющих), на которых закрепляется печатный узел, и массы задней панели (МЗ) УТК с разъемом и штырем – ловителем.
Ниже приводится пример расчета массы печатного узла (ПУ). Предварительно выбирают из справочников или каталогов массу всех электрорадиоэлементов (ЭРЭ) проектируемого устройства. Эти значения массы ЭРЭ удобно представлять в курсовом проекте таблично (таблица 9.1). Масса печатного узла складывается из массы материала пластины печатной платы и массы электрорадиоэлементов, расположенных на плате, и рассчитывается по формуле:
, (9.1)
где: VПЛ - объём печатной платы, м3;
r - плотность материала печатной платы, выбирается по таблице из приложения. Для стеклотектолита 
кг/м3;
МЭЛ - масса электрорадиоэлементов, установленных на печатной плате, кг;
,
где: 
- объём пластины печатной платы, м3; 
- объём отверстий в печатной плате, м3; a - длина пластины, м; b - ширина пластины, м; h - толщина пластины, м; r - радиус отверстий, м; n - количество отверстий;
По результатам таблицы определяют общую массу (в кг) элементов схемы Мэл.
По формуле (9.1) определяют массу печатного узла с элементами Мпу.
Массу передней панели Мп УТК определяют:
, (9.2)
где: VП - объем передней панели УТК, подсчитывается аналогично объему ПУ; 
- плотность материала передней панели. 
Аналогично определяется масса задней панели МЗ, направляющих, рамок и других деталей МД, составляющих конструкцию УТК.
Массу деталей всей конструкции УТК удобно также привести в виде таблицы, например, таблица 9.2.
Таблица 9.1 - Масса установленных на печатной плате ЭРЭ
|
|
|
| Название элементов | Масса элементов, г | Количество Элементов, шт. | Суммарная масса, г |
| Варикап КВ 121А | 0,3 | 1 | 0,3 |
| Конденсатор К50-24 | 7 | 2 | 14 |
| Конденсатор К10-17 | 7 | 14 | 98 |
| Резистор С2-6 | 1 | 3 | 3 |
| Резистор СП3-36 | 11 | 1 | 11 |
| Микросхема КС1066XA1 | 5 | 1 | 5 |
| Разъем ГРПМ-2 | 46 | 1 | 46 |
Таблица 9.2 - Масса деталей конструкции УТК
| Название Элементов | Масса элементов, г | Количество Элементов, шт. | Суммарная масса, г |
| Ручка | 12 | 1 | 12 |
| Направляющая | 37 | 2 | 74 |
| Винт | 7 | 2 | 14 |
| Прокладка | 0,1 | 4 | 0,4 |
| Винт М2 | 4.8 | 8 | 38,4 |
| Винт M3 | 5,5 | 4 | 20,2 |
| Гайка M3 | 1.6 | 4 | 6,4 |
| Шайба | 0,2 | 4 | 0,8 |
| Штырь-ловитель | 10 | 1 | 10 |
Значение массы УТК определяется суммированием массы всех элементов составляющих конструкцию УТК.
Масса УТК:
МУТК =МПЛ + МП + МЗ +МД кг.
Расчет центра масс УТК
Для решения этой задачи необходимо выбрать систему координат и предварительно определить координаты центров масс основных элементов, которые составляют конструкцию.
Расчет координаты центра масс изделия производится по формуле:
аЦ = 
, (9.3)
где: аЦ – координата центра масс изделия; аi – координата центра масс i – го элемента; mi – масса i – го элемента; m – масса всего изделия.
За начало системы координат принимается левый передний нижний угол конструкции изделия на сборочном чертеже. Ось X направлена вдоль узкой стороны панели конструкции УТК, ось Y направлена вдоль рамки УТК, ось Z направлена вдоль длинной стороны панели вверх конструкции.
Данные о координатах центров масс элементов конструкции изделия следует занести в таблицу.
Таблица 9.3 – Координаты центра масс элементов изделия
| Наименование элемента | Масса m, гр | Координаты центра масс, мм | ||
| Xi | Yi | Zi | ||
| Печатный узел | ||||
| Передняя панель | ||||
| Рамка | ||||
| Задняя панель |
|
|
|
В заключение расчета массогабаритных показателей конструкции изделия приводятся значения массы всего изделия, габаритные размеры изделия, координаты центра масс изделия. Точка координаты центра масс изделия наносится на сборочный чертеж изделия.
|
|
|
