 |
Конструкторско-технологический раздел
|
|
|
|
Описание конструкции
Основная задана конструирования обеспечение работоспособности устройства с параметрами, заданными техническим заданием. Конструкция влияет на качественныеи количественные показатели изделия.
Конструкция - совокупность деталей различным физических свойств и форм, находящихся между собой в механической, электрической, машинной, пространственной взаимосвязи, обеспечивающие выполнение заданных функций с требуемой степенью точности и надежности при наличии внешних и внутренних помех
Согласно техническому заданию описываемая установка должна работать в составе универсального лабораторного макета значит, условия ее эксплуатации соответствуют условиям в лаборатории, которые являются почти идеальными, т.е. температура окружающей среды в пределах 15-25 градусов, влажность в пределах 45-75% а какие либо неблагоприятные условия отсутствуют.
Отсюда можно сделать вывод, что конструкция должна
1. Быть удобной в эксплуатации
2. Иметь органы управления, расположенные навидном месте и не мешающие друг другу при работе с ними
3. Иметь выключатель и индикатор питания, расположенные отдельно от других органов управления
4. Иметь лицевую панель, дающую наглядноепредставление о работе устройства, а также расположенную в удобном для обзора и работы положении
5. Обеспечивать быстрый и качественный ремонт, а также быструю и качественную настройку, что предполагает простой и быстрый доступ к любому из узлов устройства без необходимости разборки всего макета.
6. Быть надежной в эксплуатации, Исходя из выше перечисленных условий конструкция макета будет выглядеть следующим образом.
Конструктивной основой лабораторной установки является корпус, выполненный из листового алюминия, который обеспечивает необходимую жесткость конструкций, составные части которого соединены между собой уголками и винтами. Длябольшего удобства при работе с макетом лицевая панель наклонена под оптимальным углом по отношении к основанию макета. Выключатель и индикатор питания расположены в левой части передней панели выступа, образованного в верхней части лицевой панели макета. В средней части передней панели выступа расположена табличка с названием работы.
|
|
|
Для обеспечения удобного доступа ко всем узлам макета все блоки, за исключением блока питания макета, закреплены на обратной стороне верхней крышки, представляющей собой лицевую панель макета. Блок витания, а также все крупногабаритные детали (электролитические конденсаторы, радиаторы охлаждения транзисторов) расположены на нижней панели макета непосредственно за выступом, что дает возможность расположить их да небольшой площади, а также предусмотреть охлаждение макета, сделав вентиляционные отверстия в Задней панели макета в непосредственной близости от элементов, нуждающихся в хорошем охлаждении.
Плата устройства крепится параллельно крышке винтами, а в промежутках между узлами расположены контрольные точки макета, обеспечивающую простую и быструю настройку макета, для чего необходимо лишь отвернуть винты крепления передней панели макета и отставить ее всторону. Лицевая панель макета крепится к корпусу установки при помощи двух петель.
Платы устройства выполнены с применением печатного монтажа, а все высокочастотные соединения при помощи экранированного провода и миниатюрных разъемов.
В задней стенке макета установлено гнездо предохранителя и выведен шнур питания, где также установлено гнездозануления, электрически связанное с корпусом макета, необходимое для выполнения условии техники безопасности.
|
|
|
На лицевой панели расположены контрольные гнёзда для подключения приборов и снятия требуемых характеристик, а также переключатели режимов работы макета.
Корпус макета имеет четыре ножки, расположенные по углам на днище макета и окрашен молотковой эмалью
9.2. Задачи конструирования
Основная задача конструирования заключается в обеспечении работоспособности устройства с параметрами, заданными в техническом задании. Задача конструирования состоит из ряда частных подзадач, таких как:
- поиск оптимального взаимного расположения элементов на печатной плате (ПП), при котором были бы минимальны паразитные связи, что обеспечивает высокую устойчивость устройства, решение с этой целью вопросов экранировки, магнитной и электростатической защиты,
обеспечение жесткости конструкции, надежного теплоотвода от нагревающихся деталей схемы, в некоторых случаях герметизации и коррозионной стойкости устройства. Данные мероприятия направлены на защиту прибора от случайных ударов и тряске при транспортировке, от неблагоприятных условий окружающей среды и механических повреждений;
обеспечение удобства управления, контроля» ремонта, транспортировки, серийного и массового производства, а также внешнегооформления в соответствии с современными требованиями технической этики;
- уменьшение габаритных размеров и массы;
конструктивное согласование прибора с той аппаратурой, для совместной эксплуатации с которой он предназначен. Для определения размеров печатных плат, а также их количества производится ориентировочный расчет компоновки изделия.
Компоновка элементов радиоэлектронной аппаратуры это их размещение в пространстве или на плоскости, является одной из важнейших задач, решаемых в процессе конструирования наиболее важным является выполнение рациональной компоновки элементов именно на начальном этапе разработки радиоэлектронного устройства, так какэто позволяет рационально и современно использовать или разрабатывать унифицированные или стандартизированные конструкции
На практике задачи компоновки решаются при использовании готовых элементов с заданными формами и массогабаритными показателями, которые должны быть расположены в пространстве и на плоскости с учетом электромагнитных, механических и тепловых связей[21].
|
|
|
9.3. Компоновка конструкции
Принципиальная электрическая схема дает представление только о принципе работы устройства, но не о его конструкции. Множество же сложных взаимных связей между элементами, определяемых помещением их в пространстве или наплоскости, покатать на принципиальной схеме нельзя. Компоновка радиотехническогоизделия - частьпроцесса конструирования. На этом этапеопределяетсявзаимноерасположение элементов, формаи габаритные размерывсего устройства.
От качества компоновки в значительной мере зависят технические, технологические и эксплуатационные характеристики изделия, а также надежность и ремонтопригодность. Компоновка - размещение в пространстве или на плоскости различных элементов радиоэлектронной аппаратуры (РЭА).
Необходимо найти такие компоновочные решения, которые удовлетворяют следующим требованиям:
между отдельными узлами должны отсутствовать заметные паразитные электрические взаимосвязи, тепловые и механические влияния элементов конструкции не должны значительно ухудшать их технические характеристики;
взаимное расположение элементов конструкции должно обеспечить технологичность сборки и монтажа с учётом использования автоматов и полуавтоматов, лёгкий доступ к деталям для контроля, ремонта и обслуживания;
изделие должно удовлетворять требованиям технической эстетики;
габариты и масса устройства должны быть минимальными.
Удовлетворить всем перечисленным требованиям в большинстве случаев не удаётся. Поэтому процесс компоновки, как и всякий процесс конструирования, сводится к нахождению оптимальных решений[21,22].
9.4. Размещение навесных элементов на печатной плате
Прикомпоновкеи выборе крепления ЭРЭ на плате необходимо обеспечить:удаление полупроводниковых приборов и микросхем от ЭРЭ,выделяющихбольшое количество теплоты;
конвенционный отвод теплоты от ЭРЭ, выделяющих большое количество теплоты;
отвод теплоты при пайке;
возможность легкого доступа к ЭЮ для замены;
равномерноераспределение масс элементов по поверхности платы; обеспечение малых габаритов и массы.
В качестве критериев оптимальности размещения используется:
минимум суммарной длины всех печатных проводников;
минимум максимальной длины сигнальных проводников; максимально близкое расположение элементов с наибольшим числом взаимных связей[21,22].
|
|
|
