 |
Определение минимальных расстояний между элементами проводящего рисунка
|
|
|
|
Минимальное расстояние между проводником и контактной площадкой
S1min = L0 – [(Dmax/2+dP)+(Bmax/2+dL)],
где L0 – расстояние между центрами рассматриваемых элементов, мм;
dP – допуск на расположение контактных площадок (табл. 4.8 [5]), мм;
dP = 0,2 мм;dL – допуск на расположение проводников (табл. 4.8 [5]), мм;
dL = 0,05 мм.
S1min = 2,5 – [(2,03/2+0,2)+(0,2/2+0,05)] = 1,135 мм.
Минимальное расстояние между двумя контактными площадками
S2min = L0 – (d + 2×rподр+2dР),
где rподр – ширина контактной площадки на линии между центрами двух рассматриваемых отверстий (рассматриваем rподр, т.к. для обеспечения зазора между контактными площадками необходимо подрезать их до величины rподр в соответствии с [5] стр.110);
S2min = 2,5 – (1,1+2×0,15+2×0,25) = 0,6 мм.
Минимальное расстояние между двумя проводниками:
S3min = L0 – (В'max+2dl);
S3min = 2,5 – (0,2+2×0,1) = 2,1 мм.
Таким образом, параметры печатного монтажа отвечают требованиям, предъявляемым к платам 3 класса точности.
3.6 Расчет платы на механические воздействия
Определяем частоту собственных колебаний печатной платы. В нашем случае печатную плату можно представить пластиной, закреплённой в четырёх точках. Тогда собственная частота колебаний пластины рассчитываются по формуле [1]:
, [1]
где а- длина платы, м; b-ширина платы, м; а=0,185 м; b=0,060м;
М-масса платы с элементами, кг.
М=a*b*h*p*1,5,
где р- удельный вес материала, кг/м3;
М=0,185*0,060*0,002*2,05*1000*1,5=0,068 кг
D- цилиндрическая жесткость, Н*м:
,
Где Е- модуль упругости, Н/мм2; Е=3,02*10 
Н/м;
h-толщина ПП, м; h=0,002 м.
v- коэффициент Пуассона, v=0,22;
=42 H*м;
Проверяем условие вибропрочности по правилу октавы f/f>2, где f – частота колебаний блока (f=70 гц)
|
|
|
1139/70=16>2,
следовательно, проектируемое устройство отвечает необходимым требованиям по вибропрочности.
Рассчитываем коэффициент динамичности для силового возбуждения
,
где Sв- амплитуда вынужденных колебаний; Zст- статическое смещение системы
под воздействием силы F0;
e=L/π,
где L- декремент затухания; L=6*10
e =6*10/3,14=0,019
η-коэффициент расстройки,
η=f/f0,
где f- частота возбуждения, f=70 гц; f0-частота собственных колебаний системы
f0=1139 гц;
η=70/1139= 0,06
Рассчитываем коэффициент динамичности для кинематического возбуждения
,
где x0-амплитуда вибросмещения основания;
.
Так как Кдин приблизительно равен 1, печатный узел будет устойчив к вибрациям.
Определим условную частоту ударного импульса ω
ω = p/t,
Где t – длительность ударного импульса, с.
t =1/f=1/70=0,0143с,
ω =3,14/0,0143=219,6 рад/с,
Определяем коэффициент передачи при ударе.
Для прямоугольного импульса: К’у=2sin (π/2v).
Для полу синусоидального импульса: К ’’у=2v/(v+1)cos(π/2v).
где v- коэффициент расстройки;
n = ω/2pf0 =219,6/2*3,14*1139=0,03,
К ’у= 2*sin(3,14/2*0,03)=0,147,
К ’’у=2*0,03(0,03*0,03+1)cos(3,14/2*0,03)=0,041.
Рассчитаем ударное ускорение:
ау=НуКу ,
где Hy-амплитуда ускорения ударного импульса, м/с;
Ну=147 м/c (исходя из 3 группы по механическим воздействиям);
a'y=147*0,147=21,6 м/с,
a’’y=147*0,041=-6,03 м/с.
Определяем максимальное относительное перемещение.
Для прямоугольного импульса
Для полусинусоидального импульса
;
.
Проверяем выполнение условий ударопрочности по следующим критериям:
- для ЭРЭ ударное ускорение должно быть меньше допустимого, т.е.
ау<aу доп,
где aу доп определяется из анализа элементной базы,
Для конденсатора КМ10-23 ау.доп= 50 м/с2;
ау= 21,6 м/c<ау доп=50 м/с; следовательно выполняется условие
-для печатных плат с ЭРЭ
|
|
|
Zmax<0,003b,
где b-размер стороны ПП, параллельно которой установлены ЭРЭ, м
b=0,185
0,000058 м<0,003*0,185=0,00055, следовательно, условие выполняется.
Частным случаем ударного воздействия является удар при падении прибора.
Действующая при этом нагрузка находиться следующим образом.
Определяем относительную скорость соударения
V0=Vу+Vот,
где Vу= скорость прибора в момент соударения;
Vу=(2gH),
где Н- высота падения РЭС, м; Н=0,75 м;
g- ускорение свободного падения, м/c; g= 9,8 м/c.
Vу=(2*9,8*0,75)=3,84 м/c
Определим скорость отскока.
Vот= VуКв,
где Кв- коэффициент восстановления скорости
Vот = 3,84*0,94=3,6 м/c
V0= 3,84+3,6= 7,44 м/с
Определяем действующее на прибор ускорение
ап=Vo/2Hy;
ап=7,44/2*0,75= 36,9 м/с.
Проверяемым условие ударопрочности по неравенству
aп<ап min,
где ап min= 40 м/c для наиболее уязвимого элемента исследуемой
электрической схемы.
36,9 м/c< 40 м/c – условие выполняется.
ОЦЕНКА КАЧЕСТВА
|
|
|
