Конструкционные системы ЭС. Системы базовых несущих конструкций. Системы унифицированных типовых конструкций

 

Несущие конструкции предназначены для размещения компонентов ЭС и обеспечения их функционирования в реальных условиях эксплуатации. Их использование позволяет улучшить компоновку, теплоотвод, экранирование и заземление, а также повысить надежность и технологичность составных частей и изделия в целом.

Базовые несущие конструкции (БНК) применяют в РЭС, построенных по модульному принципу. БНК предназначены для обеспечения:

- конструктивной совместимости;

- размерной взаимозаменяемости по габаритам и монтажным размерам (фиксирующие отверс­тия, контуры и т. д.) электронных модулей;

- рационального использования площади и объема носителей;

- технологичности конструкций [42].

Кроме того, использование БНК позволяет улучшить ремонтопригодность ЭС.

Иерархические совокупности базовых несущих конструкций, находящихся в определенной соподчиненности на основе размерной совместимости отдельных конструктивных элементов за счёт использования единого модуля и единой технологии производства образуют конструкционные системы ЭС (КС) [3, 7].

Кроме систем БНК РЭС [41, 42], существуют и другие конструкционные системы ЭС, предназначенные для других видов аппаратуры:

- система унифицированных типовых конструкций (УТК) государственной системы приборов (ГСП) и средств автоматизации [43],

- БНК ЕС ЭВМ и СМ ЭВМ [44],

- стойки аппаратуры систем передачи информации по проводным линиям связи,

- конструкционная система телевизионной студийной аппаратуры,

- шкафы и корпуса блоков электронных измерительных приборов,

- блочные унифицированные конструкции на основе плат в дюймовой системе,

- конструкционная система самолетной аппаратуры,

- БНК судовой аппаратуры и т.д. [3, 40].

Все эти конструкционные системы до принятия ГОСТ 26632—85 (Уровни разукрупнения радиоэлектронных средств по функционально-конструктивной сложности. Термины и определения) и ГОСТ Р 52003-2003 (Уровни разукрупнения радиоэлектронных средств. Термины и определения) [22] имели разное число и название уровней разукрупнения из числа (ряда):

- элемент (ЭРЭ, ИС, соединитель и т.д.),

- плата (ячейка, корпус частичный, типовой элемент замены),

- блок (кассета, каркас, кожух, корпус комплектный, панель, крейт),

- шкаф (стойка, тумба, пульт, стол, блок комплексный) [3, 44].

Старые названия остались в технической литературе прежних выпусков:

● корпус частичный - базовая конструкция (рисунок 8.3) с несущими элементами в виде платы и передней панели или стержней, соединяющих переднюю и заднюю панели, предназначенная для размещения компонентов, плат и других изделий;

· корпус комплектный - базовая конструкция (рисунок 8.4) с несущими элементами в виде боковых стенок или стержней, соединяющих переднюю и заднюю балки и рамки, предназначенная для размещения плат, частичных корпусов и других изделий;

· корпус комплексный (рисунок 8.5) - базовая конструкция, предназначенная, в основном, для размещения комплектных корпусов в соответствии с техническими требованиями с несущими элементами в виде боковых стенок, соединенных крышками, предназначенная для компоновки плат, ячеек, частичных и комплектных корпусов.

 

 

Конструкционные системы РЭС (ЭС) и уровни их разукрупнения характеризуются: размерами на основе единого модуля - 2,5 мм при использовании метрической системы мер и 2,54 мм для дюймовой системы; допустимой рассеиваемой мощностью, га­баритами, массой, механической прочно­стью, защищенностью от климатических воздействий, конструкцией электрических со­единений, наличием или отсутствием магистральности, соответствием международным стандартам, стоимостью. Параметры кон­струкционных систем приведены в стандартах [3, 42 - 47].

Параметры конструкционных систем РЭС (ЭС) в значительной степени определяются типом и параметрами элементов (ИС, ЭРЭ), используемых в модулях нулевого уровня (РЭМ 0). Поэтому другим важным объектом стандартизации является конструкция корпусов ИС и ЭРЭ (см. раздел 8.1).

Система построения и входимости БНК по ГОСТ 26632 предусматривает три уровня разукрупнения: БНК, БНК2 и БНКЗ (рисунок 2.6).

Схема построения РЭС (ЭС) может быть двух видов:

· двухуровневая (ячейка - шкаф);

· трехуровневая (ячейка - блок - шкаф; ячейка - контейнер - рама и т.д.).

БНК первого уровня (БНК1) предназначены для создания электронных модулей первого уровня (ЭМ1) цифро­вых и аналоговых РЭС (ЭС), модулей от НЧ до СВЧ диапазона, а также модулей системы вторичного электропитания и управления. Допускается установка электрических соединителей на передних панелях БНК1. Для модулей СВЧ диапазона возможно применение волоконно-оптического соединителя.

БНК1 может быть каркасного и бескаркасного типа. БНК1 может иметь защитный экран, радиатор и может быть выполнена в герметичном исполнении.

БНК1 (рисунок 8.6, 1 и 2) устанавливают в конструкции более высокого уровня разукрупнения по направля­ющим: в корпус вставного блока (р исунок 8.6, 5 и 6) - параллельно лицевой панели или параллельно боковым стенкам, в блочный каркас (рисунок 8.6, 4) или в корпус шкафа - параллельно боковым стенкам.

Координационные размеры БНК1 определяются размером печатной платы (ПП). По модульному принципу размеры БНК1 могут превышать размеры ПП на значение, кратное 2,5 мм.

БНК второго уровня (БНК2) предназначены для создания электронных модулей второго уровня (ЭМ2). Конструктивной основой БНК2 является сборочная единица, состоящая из боковых рам, соединенных профилями и стяжками, или монолитных конструкций. Блочный каркас (рисунок 8.6, 4) служит для размещения в нем БНК1 (рисунок 8.6, 1 и 2) или корпусов вставных блоков (рисунок 8.6, 5 и 6) и является промежуточным конструктивным элементом между этими конструктивами и БНКЗ. Осо­бенностью блочного каркаса является наличие боковых монтажных фланцев для крепления его в БНКЗ с помощью винтов на лицевых сторонах вертикальных профилей либо посредством допол­нительной крепежной арматуры. По ширине блочный каркас занимает весь проём БНК3 и может быть разделён перегородками на отсеки. В отсеки устанавливают корпуса вставных блоков, ширина которых меньше проема БНКЗ или БНК1 (в один или два ряда по высоте).

Корпус вставного блока (рисунок 8.6, 5 и 6) служит для размещения БНК1 в один или два ряда по высоте. Характерной особенностью корпуса вставного блока является наличие передней (лицевой) и задней панелей, а также фиксиру­ющих элементов (кодовых штырей, ловителей и т.п.). Передняя панель служит для размещения элементов индикации и управления, элементов электрических соединений и т.п. В зависимости от условий эксплуатации элементы крепления могут быть винтовыми либо в виде замков. Задняя панель служит для размещения элементов электрических соединений. Корпус вставного блока устанавливают по направляющим в блочный каркас или в БНКЗ.

Настольные переносные и авиационные бортовые блоки создают путем размещения конструктивной основы БНК2 в корпуса или кожухи.

Корпус блока бортовых авиационных РЭС (рисунок 8.6, 6) состоит из сборных или монолитных кон­струкций и предназначен для размещения ячеек, ЭРЭ и деталей. Корпус блока имеет кожух или входит в состав более крупных РЭС, имеющих конструктивную или иную защиту от внешних воздействий.

Основой электрических соединений ЭМ1 в БНК2 являются соединительные ПП, в том числе многослойные, и кабельные соединения, а также другие соединительные устройства на базе новых технологий. Вывод внешних соединительных электрических связей из БНК2 определяется ее компоновкой в БНКЗ и представляет возможность применения врубного, накидного и петлевого электромонтажа.

При агрегатировании БНК2 в составе РЭС электрические соединения между ними осущест­вляются преимущественно плоскими кабелями. Координационные размеры БНК2 определяются размерами БНК1 и БНКЗ.

БНК третьего уровня (БНКЗ) предназначены для создания электронных модулей третьего уровня (ЭМЗ). Их конструктивную основу составляют вертикальные и горизонтальные профили, а также допускается использовать межэтажные перегородки и рамы с направляющими для установки БНК1 и БНК2. К БНКЗ относят стойки, корпуса шкафов, пультов, моноблоков, стеллажи, тумбы, сек­ции, приборные столы и монтажные рамы (рисунок 8.6, 8, 9, 10, 11, 12).

Стойка (рисунок 8.6, 12) представляет собой конструкцию на основе вертикальных профилей с элементами межэтажного разделения (рамы, профили, уголковые направляющие и т.п.), а также с боковыми стенками, в некоторых случаях - и задней. БНК1 и корпуса вставных блоков крепят через лицевые панели к элементам межэтажных перекрытий стойки.

Корпус шкафа (рисунок 8.6, 8) отличается от стойки наличием передней, а в некоторых случаях - и задней двери с уплотняющими прокладками. В случае применения принудительного охлаждения используют теплообмен­ники.

Корпус пульта (рисунок 8.6, 9) характеризуется наличием вертикальных, горизонтальных и наклонных панелей, а также специальных элементов крепления для размещения элементов индикации, кон­троля, управления и отображения информации.

Стеллаж представляет собой стойку (рисунок 8.6, 12), но без задней и боковых стенок, имеющую сплошные горизонтальные перегородки для установки блоков в настольном и переносном исполнении.

Тумба является фрагментом стойки(рисунок 8.6, 12), на верхней плоскости которой может быть расположено переносное оборудование.

Приборные столы состоят из одной или нескольких тумб, соединенных со столешницей.

Электрические соединения между модулями третьего уровня ЭМЗ осуществляют, как правило, с помощью плоских кабелей.

Наружные координационные размеры БНКЗ определяются параметрами носителя. Для удобства перемещения БНКЗ могут быть снабжены колесами.

Система построения БНК основывается на унификации координационных, установоч­ных и присоединительных размеров, при этом определяющим фактором является выбор модульной сетки и размерных модулей для БНК. Координационные размеры БНК по высоте Н, ширине В и длине (глубине проема для установки) L соответствует однородной метрической трехмерной модульной сетке.

Таблица 8.3 - Координационные размеры БНК1 (размеры в миллиметрах) [42]

Н	50; 75; 100; 115; 170; 265; 365; 415
В	12,5; 15; 17,5; 20; 22,5; 25; 30; 40; 50; 60; 75; 100
L	175; 225; 250; 300

Примечание. Координационные размеры БНК1 с учетом обрамления могут превышать размеры печатной платы на значение, кратное 2,5 мм.

В качестве базовых приняты размерные модули: 2,5 мм (для координационных размеров БНК1 и присоединительных размеров БНК всех уровней) и 25,0 мм (для координационных размеров БНК2 и БНКЗ). Это создает оптимальные условия для применения автоматизированных методов на всех стадиях конструирования и производства ЭС. Все координационные размеры БНК кратны размерным модулям. Точки крепления элементов БНК, а также их установочные и присоединительные размеры должны находиться в узлах координационной сетки соответствующего размерного модуля.

Значения координационных размеров Н, В и L БНК1 (рисунок 8.7) приведены в таблице 8.2. Под высотой понимают сторону ячейки, на которой установлен электрический соединитель.

Координационные размеры БНК2 и БНКЗ бортовых авиационных РЭС обозначены на рисунке 8.8. Наружные координационные размеры БНК2 бортовых авиационных РЭС соответствуют размерам корпусов типа К по нормативному документу, утвержденному в установленном порядке, и обеспечивают возможность установки в них БНК1 с размерами, приведенными в таблице 8.4.

Таблица 8.4 - Координационные размеры БНК2 бортовых авиационных РЭС (размеры в миллиметрах) [42]

Условное обозначение блока	L	Н	В ±0,5	Условное обозначение блока	L	Н	В ±0,5
0,5 К	(385)		25,4	3,5 К	(385)		223,3
1,0 К	57,2	4,0 К	256,3
1,5 К	90,4	4,5 К	289,3
2,0 К	124,0	5,0 К	322,3
2,5 К	157,2	5,5 К	355,3
3,0 К	190,5	6,0 К	388,4

Примечание. Размер, указанный в скобках, учитывает наличие допускаемых выступов со стороны передней панели.

Координационные размеры БНК2 обозначены на рисунке 8.8, а и приведены в таблице 8.3, а координационные размеры БНКЗ бортовых авиационных РЭС обозначены на рисунке 8.8, б и приведены в таблице 8.4.

Таблица 8.5 - Координационные размеры БНК3 бортовых авиационных РЭС (размеры в миллиметрах) [42]

 

Условное обозначение блока	L	Н	В ±0,5	Условное обозначение блока	L	Н	В ±0,5
3,0 К			190,5	7,0 К			454,4
3,5 К	223,3	7,5 К	487,4
4,0 К	256,3	8,0 К	520,4
4,5 К	289,3	8,5 К	553,5
5,0 К	322,3	9,0 К	586,5
5,5 К	355,3	9,5 К	619,5
6,0 К	388,4	10 К	652,5
6,5 К	421,4

Примечание. Координационные размеры других типов БНК2 и БНК3 приведены в стандарте [42]

В единой системе электронных вычислительных машин используют совсем другие конструкции базовых технических средств. Полный комплект конструктивных уровней в этом случае содержит не три, а пять уровней конструктивных модулей [7 и 44]. В настоящее время конструкции единой системы электронных вычислительных машин практически не применяют.

До создания системы БНК РЭС при конструировании использоваликомплекс унифицированных типовых конструкций (УТК) РЭА (радиоэлектронная аппаратура РЭА - это старое название радиоэлектронных средств РЭС), совместимую с автоматизиро­ванными методами проектирования и изготовления РЭА. Комплекс УТК в зависимости от условий эксплуатации и конструк­тивно-технологических особенностей РЭА, в которой применяются эти конструкции, можно подразделить на следующие три класса: Комплекс УТК в зависимости от условий эксплуатации и конструктивно-технологических особенностей РЭА, в которой применяются эти конструкции, можно подразделить на следующие три класса:

· УТК-I - стационарная РЭА, предназначенная для работы в отапливаемых и неотапливаемых поме­щениях (категории 3 и 4 по ГОСТ 15150—69);

· УТК-II - стационарная, полу­стационарная и подвижная РЭА, работающая на открытом воздухе. во временных помещениях и укры­тиях, палатках, на колесном и гусе­ничном транспорте (категории 1 и 2 по ГОСТ 15150—69 и 4 и 6 по ГОСТ 16019—78);

· УТК-III - РЭА на ИС и МС, устанавливаемая на подвижных объ­ектах в труднодоступных местах и работающая на ходу в жестких усло­виях эксплуатации.

Компле к с УТК построен по ие­рархическому принципу и включает компоненты пяти конструктивных уровней [5, 43]:

· КУ-0: бескорпусные активные и пассивные микроэлементы в виде по­лупроводниковых транзисторов, дио­дов, диодных матриц, интегральных схем различной степени интеграции, пленочных резисторов и конденса­торов;

· КУ-1: корпусные резисторы, конденсаторы, полупроводниковые приборы, ИС широкого применения, реле, элементы сигнализации и ин­дикации, гибридные ИС частного применения, МУ средней и большой степени интеграции;

· КУ-2: унифицированные пе­чатные платы для РЭА, разрабаты­ваемой на базе УТК-I, и УТК-II;

· КУ-3: частичные вставные бло­ки, комплектные блоки, блочные каркасы для РЭА, разрабатываемой на базе УТК-I и УТК-П, и несущие конструкции малогабаритных блоков для РЭА, разрабатываемой на базе УТК-Ш;

· КУ-4: несущие конструкции стоек, шкафов, пультов управления, распределительных щитов, прибор­ных корпусов для РЭА, разрабатыва­емой на базе УТК-I и УТК-П, и не­сущие конструкции агрегатированных систем и подсистем малогабаритной и микроминиатюрной РЭА, раз­рабатываемой на базе УТК-III.

Компоненты высших КУ включают в себя сочетания компо­нентов низших КУ. Границы раздела между КУ - КС01; КС12; КС23; КС34 являются «конструктивными сечениями», по которым обеспечи­вается электрическая и механическая стыковка компонентов смежных КУ.

Классы УТК-I и УТК-II имеют единую номенклатуру и общее кон­структивное исполнение компонентов 1-, 2-, 3-КУ, что обеспечивает преемственность и взаимозаменяе­мость конструкций на уровне печатного узла и частичного блока. Структура и состав УТК-Ш от­личаются от УТК-1 и УТК-II ши­роким применением бескорпусной элементной базы, т.е. введе­нием нулевого КУ.

Основными конструкционными ком­понентами УТК-I и УТК-II явля­ются четыре унифицированные печатные платы (ПП) трех типоразмеров (рисунок 8.9): 140×150, 160×220, 160×280. ПП 140× 150 и многослойные ПП (МПП) 140×150 мм предназначены для «кассетной» ком­поновки блоков комплекса и являют­ся конструктивным эквивалентом типового элемента замены - ТЭЗ ЕС ЭВМ, что обеспечивает кон­структивную совместимость комплек­са с единой конструктивной базой, разработанной для ЕС ЭВМ. ПП 160×220 предназначены для «книж­ной» компоновки блоков комплек­са, а ПП 160×280 - для установки в частичный блок. Размеры ПП выбраны по ГОСТ 10317-72 и определены типо­размерами частичных вставных бло­ков комплекса УТК. Двухслойные ПП изготавливают­ся из фольгированного диэлектри­ка, а МПП 140×150 изготавливаются по методу сквозной металлизации из травящихся фольгированных элект­роизоляционных материалов и содер­жат 4...8 печатных слоев. ПП 140×150, МПП 140×150, ПП 160×280, предназначенные для «кассетной» компоновки блоков, име­ют стандартный выходной разъем типа ГРПМ-I на 60 или 90 контактов, ПП 160´220, предназначенная для «книжной» компоновки частичных блоков, имеет систему выходные контактов для подсоединения внутриблочного жгутового монтажа или плоского кабеля. Плоские ленточные кабели марок ЛФ и ЛФЭ ТУ 16-505, 682-74 работоспособны после воздействия на них солевого тумана, бензина, керосина и масел. Кабели работоспособны при температуре t = -60... + 200 °С, влажности 98%, (при t 35 °С), вибрации с частотой 1…2000 Гц и ускорением до 200 м/с² (~20 g), линейных перегрузках 250 м/с² (~25 g) и ударах с τ_и = 1… 3 мс и ускорением 1500 м/с² (~150 g).

Число жил в кабеле ЛФ: 4, 7, 10, 14, 19, 24 и 32, сечения проводов 0.03, 0.05, 0.08, 0.12, 0.2, 0.35, 0.5 мм². У кабеля ЛФЭ (экранированного) число жил 4, 7, 10, 14, 19, 32 сечением 0.08, 0.12 и 0.2 мм².

Кабели на основе дублированных пленок работоспособны в пределах следующих норм: влажность 98% при t = 35 °С, частота вибрации 1...5000 Гц с ускорением до 40 g, линейные перегрузки до 500 g, удары с τ_и = 1...3 мс и ускорением 150 g при U _исп ~ 500 В.

Рабочая температура кабелей с лавсано- полиэтиленом ПЭТФ + ПЭ t — 60 …+85 ^оС, с полиимид- фторопластом — 90...+ 200 °С. Число жил в этих кабелях 2, 5, 10, 20, 32 и 50 при сечениях 0.03, 0.05, 0.08; 0.12, 0.2 и 0.35 мм². Ширина одной жилы 0.5, 0.6 мм при шаге укладки 1,25 мм и толщине 0,21…0,26 мм. При ширине 1 мм соответственно 2,5 и 0,24...0,28 мм.

В конструкциях компонентов КУ-3 и КУ-4 для УТК-I и УТК-II применены стандартные алюминиевые рамки и профили из алюминиевого сплава АЛ-9, профи­лированные штампованные детали из листового алюминиевого сплава АМЦ (рисунок 8.10) и клеевинтовые соединения на основе клея К-400.

Номенклатура частичных блоков для УТК-I и УТК-Похватывает 59 типоразмеров (рисунки 8.3 и 8.11). Блоки типа 1 (рисунок 8.11) и а (рисунок 8.3) предна­значены для размещения ИС и кор­пусных ЭРЭ. Основные элементы; конструкции блоков: ПП 160´280, передняя панель, направляющие. Блок типа г (рисунок 8.3) предназначен для «книжной» компоновки ПП 160×220, блок типа д (рисунок 8.3), с шириной пе­редней панели L = 200 мм - для «кассетной» компоновки ПП 140×150 и МПП 140×150. Блоки типа 3 (рисунок 8.11), б, в - для крупногабаритных ЭРЭ и источников питания. На задних панелях блоков находятся стан­дартные разъемы типа ГРПМ-2 на 60, 90 или 120 контактов, а на передних органы управления, регулировки, индика­ции, контроля и т.п.

Приборные корпуса УТК-1 и УТК-П (рисунок 8.12) предназначены для размещения частичных блоков или блочных каркасов, а также специальных устройств индикации и контроля. Основными элементами приборных корпусов являются литые (верхнее и нижнее) основания, боковины из специального профиля, передняя (открывающаяся) и задняя (неподвижная) крышки, арматура крепления и фиксации, влагозащитные уплотнения. Электрические разъемы устанавливаются на специальных кронштейнах и панелях на задней стороне корпуса. Откидывающаяся ручка у переносных корпусов позволяет устанавливать корпус наклонно к плоскости опоры.

Основными компонентами УТК-III являются микроэлектронные узлы (МУ), изготовленные по гибридно-пленочной интегральной технологии корпусного, бескорпусного одно- и многослойного типов (КУ-1, рисунок 8.13). Унифицированной основой, определяющей типоразмеры компонентов КУ-3 УТК-III, являются ТЭК. Основными элементами ТЭК являются печатная плата 1 (рисунок 8.13, несущая рамка-основание 2, рамка-вкладыш 3, колодка монтажная 4, крышка-экран 5. При необходимости применяют дополнительные теплоотводы 2 для платы 1. Конструктивно-компоновочные характеристики ТЭК даны в таблице 5.7 [ 5 ].

Основным несущим элементом микроэлектронного узла (МУ) является плата, представляющая собой подложку из вакуумплотного материала (ситалл, стекло, «поликор», сапфир) с сформированными на ней методом фотолитографии пассивными функциональными элементами схемы (резисторами, проводниками, контактными площадками) и защитным слоем. На ней устанавливают бескорпусные активные и пассивные элементы.

Корпусные МУ предназначены для применения в негерметизированной малогабаритной аппаратуре. Для защиты от внешних воздействий подложки

с элементами заключают в металлические корпуса типов 252МС15-1 (подложка 15·8 мм) и 253МС15-1 (подложка 15·16 мм), имеющие 15 выводов (один корпусной). Выводы (кроме корпусного) расположены с шагом 2,5 мм. Плотность компоновки элементов 10 см^-2. Подложка с навесными элементами приклеивается к основанию корпуса клеем ВК-9. Выходные контактные площадки и выводы корпуса соединяются перемычками из золотой проволоки диаметром 0,05 мм. Герметизация осуществляется электроннолучевой (вакуум в корпусе около 133 мкПа (10^{-6 мм рт. ст} .) или конденсаторной (заполнение корпуса сухим азотом или гелием) сваркой.

Бескорпусные МУ применяют в герметизированной РЭА на ИС. Конструкция МУ представляет собой однослойную плату — подложку (30·12, 30·16, 30·24) с напыленными резисторами и навесными активными и пассивными элементами, 44 выходные контактные площадки с шагом 1,25 мм расположены вдоль двух сторон платы (по 22 на каждой стороне).

На подложке формируется первый слой коммутации, резисторы малой точности, резисторы с повышенной мощностью рассеивания. Второй и третий коммутационные слои наносятся напылением на полиамидную пленку ПМФ-351. На втором слое формируются контактные площадки для электрических переходов между первым и вторым коммутационными слоями и стандартная система выводов МУ. Электрический контакт между первым и вторым слоями осуществляется через гальванически выращенные столбики на проводниках полиамидной пленки (второй слой), а между вторым и третьим — через переходные металлизированные отверстия, получаемые одновременно с коммутацией.

 

На третьем слое создаются контактные площадки для подсоединения активных бескорпусных полупроводниковых элементов и пассивной «мозаики». Коммутация, контактные площадки и межслойные переходы покрыты оловянно - висмутовым припоем. Между подложкой и полиамидной пленкой с коммутационными слоями помещается перфорированная изоляционная прокладка с клеевым слоем толщиной 0,05 мм. Перфорация осуществляется в местах формирования электрических переходов с первого на второй коммутационный слой.

Полиамидная пленка, изоляционная прокладка и ПП собираются в пакет, который под давлением нагревается до температуры плавления сплава олово-висмут, благодаря чему получается монолитная многослойная структура с межслойными переходами. Плотность компоновки элементов 200 см^-2.

Блоки УТК-III подразделяются на автономные блоки малой комплектации (тип I), средней комплектации (тип II) и блоки универсальные (тип III) (рисунок 8.14). Основными элементами блоков УТК-III являются литые корпуса-основания, штампованные кожухи, литые верхние крышки (для блоков типа II). Все элементы имеют четырехслойное покрытие (медь—никель—олово—свинец). ТЭК одного типоразмера собирают в вертикальные пакеты и крепят винтами к корпусу-основанию, при этом ТЭК с блоком питания располагают первым от основания.

На корпусе-основании устанавливают межблочные электрические разъемы типа МР-1, штыри заземления и штенгель для заполнения блока инертным газом (например, азотом), амортизаторы типа МР или элементы закрепления блоков на объекте и в компонентах КУ-4.

В зависимости от типа блока разъемы могут находиться на боковой поверхности (тип I), на верхней (тип II) и на специальном выступе (тип III). Штыри заземления и штенгель впаиваются в корпус-основание.

Монтаж выполняется проводом марки ФД-100 сечением 0,03 мм² (сигнальные цепи) и 0,07 мм² (цепи питания).

Провода с помощью резиновой пластины образуют специальную плоскую монтажную матрицу, которая в корпусе-основании блока собирается в общий жгут, который разветвляется на разъемы.

Заземляемая цепь блока объединяет крайние контакты монтажных колодок ТЭК с общим штырем основания и через выходные разъемы блока соединяется с общей цепью системы.

После настройки и регулировки блок герметизируют, т. е. заключают в кожух и заливают места механических соединений герметиками типа виксинта «Победа», силпена, ВГО-1 и т. п. Допускается герметизация путем запайки легкоплавкими припоями либо полиэтиленом. Способ герметизации выбирается конструктором.

Газонаполнение (последняя операция сборки блока) производится через штенгель, который затем откусывается и запаивается. Вакуумная герметизация блока и заполнение сухим газом - необходимые условия работоспособности РЭА с бескорпусными МУ [5].

Вслед за комплексом унифицированных типовых конструкций РЭА (УТК РЭА) была разработана наиболее развитая конструктивная система (КС) унифицированных типовых конструкций агрегатных комплексов Государственной системы приборов (ГСП)- УТК-20 [7, 43]. Система УТК-20 строится на основании модуля 20 мм и имеет четыре уровня, называемых порядками:

· нулевой уровень (монтажные выдвижные платы, тип не устанавливают);

· первый уровень (каркасы: частичные К1КЧ- переходные и приборные);

· второй уровень (блочные К2КБ и комплектные К2КК каркасы- вставные и приборные); третий уровень (кожухи: встраиваемые К3КВ, настольные К3КС и настенные К3КН; шкафы: напольные К3ШН и настенные К3ШВ; стойки: настольные К3СН, стационарные К3СС и передвижные К3СД; столы К3СП; подставки К3ПН; секции пультов К3ПА; секции щитов К3ЩС шкафных, и панельных; вставки пультов К3ВП и щитов К3ВЩ).

Пример условного наименования изделий системы УТК-20: К3ШН 04- УХЛ - шкаф напольный номер разработки 04, климатическое исполнение УХЛ.

Входимость уровней обес­печивается тем, что размеры конструкций всех порядков выведены из одних и тех же условных размеров по высоте Н, ширине В и глубине L соответственно (таблица 8.5), исходя из модуля 20 мм. Входимость уровней обес­печивается также путём использования вспомогательных изделий (направляющих, ловителей и т.п.)

В качестве исходного размера избран условный размер В изде­лия второго порядка, рав­ный 480 мм. Входимость изделий низшего порядка в изделия высших порядков обеспечивается согласованием внутренних (h, b) и наружных (Н, В, L) размеров. Наружные номинальные размеры изделий второго порядка Н₂, В₂, L₂ (индекс 2 означает принадлежность размеров изделиям второго по­рядка) определяют из соотношений:

Н₂ = Н - ΔН₂; В₂ = В+ ΔВ₂; L₂ = L - ΔL₂, (8.2)

Таблица 8.6 - Рекомендуемые условные размеры в мм изделий ну­левого, первого и второго порядков в системе УТК- 20 [43]

Н	80, 120, 160, 200, 240, 280
В	20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 200, 220, 240, 280, 320, 360, 400, 440, 480
L	240, 360, 480

 

где Н, В, L - условные размеры, выбираемые из рядов, приведенных в таблице 4.7; ΔН₂= 2 мм, ΔВ₂ = 4 или 0 мм, ΔL₂ = 60 мм. Внутренние номинальные размеры h₂ и b₂ изделий второго порядка определяют следующим образом:

h₂ = Н - Δh₂; b₂ = В - Δb₂ , (8.3)

где Δh₂ =20, 30 или 40 мм; Δb₂ =0 или 40 мм. Наружные номинальные размеры Н₁, В₁, L₁ изделий первого поряд­ка определяются из соотношений:

Н₁ = Н - ΔН₁; В₂ = В - ΔВ₁; L₂ = L - ΔL₁, (8.4)

где ΔН₁ =22 или 31 мм; ΔВ₁ = 3 мм; ΔL₁ =60 или 85 мм. Внутренние номинальные размеры h₁ и b₁ изделий первого порядка определяются из соотношений:

h₁ = Н – Δh₁; b₁= В – Δb₁ , (8.5)

где Δh₁ = 40 мм, не менее; Δb₁ =10 мм, не более.

Наружные номинальные размеры Н₀, В₀ и L₀ изделий нулевого порядка определяются как

Н₀ = Н - ΔН₀; В₀ = В; L₀ = L - ΔL₀, (8.6)

где ΔН₀ =45 или 42 мм; ΔL_о =80 мм. Внутренние номинальные размеры изделий третьего порядка h₃ и b₃ определяют следующим образом:

h₃ = Н + 40n; b₃ = В + Δb₃ , (8.7)

где n - целое положительное число или 0; Δb₃ = 8 мм. Основные размеры монтажных выдвижных плат системы УТК-20, которые конструкторам приходится проектировать наиболее часто, показаны на рисунке 8.15. Вид и размеры унифицированных типовых конструкций элементов других уровней системы УТК-20 приведены в [43].

В отечественной и зарубежной практике получила применение система несущих конструкций серии 482,6 мм [7, 45, 46, 47]. Серия включает фактически три уровня ие­рархии: первый уровень представлен функциональными узлами, смонтиро­ванными на печатных платах. Вто­рой уровень включает выдвижные ча­стичные и блочные каркасы, в кото­рых монтируются в определенном по­рядке печатные платы. Для оформле­ния изделия в законченном виде слу­жит третий уровень в виде открытых стоек и закрытых шкафов Особенно­стью данной КС является неизменный размер передней панели по ширине, равный 482,6 мм (19 дм). Размеры же всех элементов КС по вертикали фор­мируются на основе размерного моду­ля, равного 44,45 мм. Схема располо­жения элементов КС в стоечной кон­струкции приведена на рисунке 8.16.

Конструктивная система (КС) микро-ЭВМ и персональных ЭВМ (ПЭВМ) содержат три уровня базовых конструкций корпуса частичный, комплектный и комплексный (таблица 8.6) [7].

Таблица 8.7 - Схемы конструкций, входящих в конструктивную систему микро-ЭВМ и персональных ЭВМ [7]

Корпус частичный	Корпус комплектный	Корпус комплексный
плата с рычагами	корпус шкафа	панель корпусная
плата с панелью	корпус стойки	каркас
корпус одноплатный	тумба	кожух
корпус универсальный	стол	корпус составной

Корпус частичный предназначен для размещения од­ной или двух печатных плат и имеет несколько модификаций, в которые входят печатные платы со съемными рычагами или панелью, одноплатный корпус и корпус универсальный с направляющими для крепления печатных плат.

Комплектный корпус, имеющий четыре модификации, предназначен для компоновки печатных плат непосредственно частич­ных корпусов и других элементов. Панель служит для непосредственной компоновки на ней элементов, а также может применяться в качестве заглушки при компоновке комплексных корпусов. Каркас устанавливается в комплексном корпусе. Кожух применяется в основном для настольных компоновок ПЭВМ, а составной корпус может стоять свободно или фиксироваться на столе или тумбе. В зависимости от назначения составной корпус может наращиваться по горизонтали.

Комплексный корпус, модификациями которого являются шкаф, стойка, тумба и стол, предназначен для размещения разновидностей комплектного корпуса, а также различных периферийных устройств Стол используется в качестве основы для комплектования рабочего места оператора.

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: