Механика Вариант 7

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ
ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Інститут радіоелектроніки і телекомунікацій
Кафедра ЕЗІКТ












Курсова робота
з дисципліни:
„Механіка”
Варіант 7










Виконав студент гр. РК-102
Панков І.П.
Оцінка за роботу_________
Керівник роботи
________ Тининика О.Н.
підпис
"_____"____________2012 р.



Одеса
2012
ЗМІСТ



ВСТУП
1 РОЗРАХУНОК ЧАСТОТ ВЛАСНИХ КОЛИВАНЬ
2 ВЛАСНІ КОЛИВАННЯ ЕА
3 ЗАБЕСПЕЧЕННЯ ВТОМНОЇ ДОВГОВІЧНОСТІ ДРУКОВАНИХ ПЛАТ
4 ЗАСТОСУВАННЯ АМОРТИЗАТОРІВ ДЛЯ ЗАХИСТУ ЕА
ВИСНОВКИ
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
ДОДАТОК 1








































ВСТУП

Електронні апарати (ЕА) різного призначення під час експлуатації і транспортування знаходяться в умовах динамічних впливів вібрацій, ударних та лінійних перевантажень, акустичних шумів, частотний і амплітудний діапазони яких вельми широкі.Стійкість апаратів до механічних навантажень високих рівнів повинна бути забезпечена на протязі усього їх терміну служби. Для вирішення задачі їх розробники мусять вміти знаходити параметри впливів, щоб уявляти ступінь небезпеки і мати можливість забезпечити потрібну стійкість на стадії проектування.
Для захисту несучих конструкцій, друкованих плат, електричних з'єднувачів і ЕРЕ електронних апаратів (ЕА) широке застосування знайшли способи, направлені на зменшення чи повне усунення резонансних коливань. Одним з шляхів рішення проблеми є покращення демпфруючих властивостей конструкцій, тобто зменшення розсіювання енергій коливань за рахунок сил тертя.Вельми ефективними є заходи, що дають можливість підвищувати жорсткість конструкції. За допомогою цього вдається зміщувати спектр власних коливань конструктивних елементів в більш високочастотну область.Вирішення цих питань і є метою цієї курсової роботи.























1 РОЗРАХУНОК ЧАСТОТ ВЛАСНИХ КОЛИВАНЬ


Розрахунок частоти власних коливань прямокутних пластин випадків здійснюється по формулі:
13 EMBED Equation.3 1415 (1.1)
де а - довжина пластини, см; h - її товщина, см; 13 EMBED Equation.3 1415 - циліндрична жорсткість пластини; 13 EMBED Equation.3 1415 - коефіцієнт Пуассона; g - прискорення вільного падіння, 13 EMBED Equation.3 1415; 13 EMBED Equation.3 1415 - безрозмірний коефіцієнт, залежний від способу закріплення сторін пластини і визначається як результат рішення диференцїнних рівнянь, що описують процес коливань прямокутної пластини при заданих крайових умовах.
Для наближених розрахунків використовують таку формулу:
13 EMBED Equation.3 1415 (1.2) де 13 EMBED Equation.3 1415 називають частотною постійною, значення якої в залежності від співвідношення сторін пластини наведені у таблиці 2 (додаток1); відповідні схеми фіксації прямокутних пластин.
Закріпленою стороною пластини можна вважати установлення ячейки в електричному з'єднувачі. Бокові сторони друкованої плати, вставлені в напрямні, можуть розглядатися як такі, що лежать на опорах. Якщо пластина виготовлена не зі сталі, а з іншого матеріалу, то в формулу вводиться поправковий коефіцієнт на матеріал:
13 EMBED Equation.3 1415 (1.3)
де 13 EMBED Equation.3 1415 - модуль пружності і густина сталі; 13 EMBED Equation.3 1415- модуль пружності і густина матеріалу, який застосовується.
Значення с таблиці 2 (додаток1) відносяться до ненавантажених пластин. У випадку рівномірного навантаження пластин масою змонтованих на них елементів необхідно ввести поправковий коефіцієнт на їх масу:
13 EMBED Equation.3 1415 (1.4)
де 13 EMBED Equation.3 1415- маса елементів, що рівномірно розміщені на пластині; 13 EMBED Equation.3 1415 - маса пластини.

В таблицях 3 і 4(додаток1) наведені значення 13 EMBED Equation.3 1415 і 13 EMBED Equation.3 1415 для деяких матеріалів і співвідношень13 EMBED Equation.3 1415, а в табл. 8 – значення 13 EMBED Equation.3 1415 для ряду матеріалів друкованих плат.

Дано: Пластина з стеклотекстоліту СТЄФ має розміри 17x12x1,33 см, з двобічною заділкою.Пластина несе рівномірно розподілене навантаження масою м = 0,6 кг. Потрібно знайти частоту власних коливань пластини.
Для знаходження частоти власних коливань скористаємось формулою (1.2), згідно з якою:
13 EMBED Equation.3 1415



По відношенню сторін пластини а/b = 17/12 = 1,5 з таблиці 2 (додаток1) для варіанта закріплення 7 шляхом інтерполяції знайдемо С =102,5. Тоді: 13 EMBED Equation.3 1415

Ця частота справедлива для ненавантаженої сталевої пластини. Тому треба увести поправковий коефіцієнт на масу. По формулі (1.4) знайдемо:
13 EMBED Equation.3 1415

З урахуванням знайденого значення 13 EMBED Equation.3 1415остаточно одержимо:
13 EMBED Equation.3 1415

















2 ВЛАСНІ КОЛИВАННЯ ЕА

Визначив частоти власних коливань усіх блоків системи, можна розрахувати власну частоту 13 EMBED Equation.3 1415 коливань системи по формулі:
13 EMBED Equation.3 1415
де п - кількість блоків (елементів), що входять до складу системи (блока); 13 EMBED Equation.3 1415 - власна частота коливань блока (елемента).
Так як у нас пластина друкованої плати і вона не містить блоків,то розрахунок у цьому пункті не проводиться для мого випадку.



































3 ЗАБЕСПЕЧЕННЯ ВТОМНОЇ ДОВГОВІЧНОСТІ ДРУКОВАНИХ ПЛАТ

Втомні відмови друкованих плат найчастіше проявляються у вигляді обриву провідників, зруйнування паяних з'єднань, порушення контактів в з'єднувачах. Такі відмови можна відвернути, забезпечив різні частоти власних коливань для плат і несучих конструкцій. Втомна довговічність плат забезпечується вибором частоти по формулі:
13 EMBED Equation.3 1415 (3.1)
де пп - вібраційне перевантаження в одиницях g; b - розмір короткої сторони плати, мм; А - коефіцієнт, який залежить від частоти коливань і величини прискорень, що впливають на плату. При перевантаженнях пп = (310) g значення А такі:

13 EMBED Equation.3 1415, Гц
50100
100400
400700

А
17,5
25,0
35,0


Значення вібраційного перевантаження чи гранично допустимого прискорення при вібраційних навантаженнях задається в технічних умовах на елементи конструкції і на ЕА. Крім того, воно може бути знайдено по формулі:
13 EMBED Equation.3 1415 (3.2)
де 13 EMBED Equation.3 1415 - руйнівне прискорення в одиницях g; 13 EMBED Equation.3 1415 - коефіцієнт запасу міцності, враховуючий неоднорідність матеріалу конструкції елемента, його геометричні розміри; значення 13 EMBED Equation.3 1415рекомендується приймати рівним 2; 13 EMBED Equation.3 1415 - коефіцієнт динамічності; для ударів він обирається рівним 1,8, для лінійних навантажень -рівним 1, для вібраційних навантажень коефіцієнт динамічності визначається по формулі:
13 EMBED Equation.3 1415 (3.3)
де 13 EMBED Equation.3 1415- частота власних коливань елемента, Гц; 13 EMBED Equation.3 1415- частота збуджуючих коливань, Гц;

Якщо частота збуджуючих коливань близька до частоти власних коливань, 13 EMBED Equation.3 1415, то:
13 EMBED Equation.3 1415, (3.4)
де 13 EMBED Equation.3 1415- механічна добротність системи.
Значення руйнівного прискорення 13 EMBED Equation.3 1415, при якому з'являються напруження, що дорівнюють границі міцності 13 EMBED Equation.3 1415матеріалу елемента для ударних і лінійних навантажень і границі витривалості 13 EMBED Equation.3 1415 при симетричному динамічному навантаженні для вібрації розраховують по формулах, наведених у табл. 9. Значення границі міцності 13 EMBED Equation.3 1415 і границі витривалості 13 EMBED Equation.3 1415 деяких матеріалів наведені у табл. 10. Орієнтовні значення власних частот коливань і добротності деяких конструктивних елементів і вузлів.
Якщо виявилося, що для умов ТЗ на проектування знайдена частота власних коливань менша за 13 EMBED Equation.3 1415, треба її підвищити шляхом конструктивних змін, у даному випадку - зміною розмірів плати чи варіанту сторін. Контрольний розрахунок повинний засвідчити, що нова власна частота перевищує 13 EMBED Equation.3 1415 .
Дано:Частота збуджуючих коливань 45 Гц, механічна добротність системи 26.
Значення вібраційного перевантаження чи гранично допустимого прискорення при вібраційних навантаженнях знайдемо за формулою (3.2)

13 EMBED Equation.3 1415


дє 13 EMBED Equation.DSMT4 1415(13 EMBED Equation.DSMT4 1415)


Коєфіцієнт динамічності знаходимо за формулою (3.3)

13 EMBED Equation.3 1415

За формулою (3.1) знайдемо томна довговічність плат і перевіримо умову

13 EMBED Equation.3 1415

Контрольний розрахунок засвідчує, що нова власна частота перевищує 13 EMBED Equation.3 1415.












4 ЗАСТОСУВАННЯ АМОРТИЗАТОРІВ ДЛЯ ЗАХИСТУ ЕА

4.1 Види систем амортизації

Відрізняють статично визначувані і невизначувані системи. До статично визначуваних відносять системи, складені з трьох амортизаторів, точки кріплення яких розміщені не на прямій лінії. Кращім є розміщення по колу під кутами 120°. Центр кола повинен співпадати з проекцією центра ваги блока на горизонтальному площину. У цьому випадку реакція амортизаторів однозначно визначається з трьох рівнянь статиці.
До статично невизначуваних відносяться системи навантаження, в яких кількість амортизаторів перевищує три. В таких випадках на реакцію амортизаторів накладаються N-3 додаткових умов, де N - кількість амортизаторів. Розміщення точок кріплення при цьому задане. Реакція амортизаторів і їх деформації статично невизначуваних системах залежать від жорсткості амортизаторів і умов їх монтажу.
По значенню частоти власних коливань амортизатори розподіляються на низькочастотні, середньо частотні, високочастотні. Частоти власних коливань номінально навантаженого амортизатора уподовж осі не повинні перевищувати: для низькочастотних 3...4Гц, для середньо частотних 8...10Гц, для високочастотні 20...25Гц.
Діапазон частот збуджуючих впливів, у якому амортизатори спроможні віброізолювати апаратуру, складає: для низькочастотних 5...600Гц, для середньо частотних 15...600 Гц, для високочастотних 35...2000Гц.
Реальні віброізолюючі системи спроможні послаблювати тільки дуже короткі і різкі удари (з прискоренням 50100g і тривалістю 1 мс) або тривалі, але слабі (5... 10g тривалістю 10 мс). Складно вибрати амортизатори, які б захищали одночасно від вібрацій і ударів. Це обумовлено тим, що при обмеженому ході амортизатора з малою жорсткістю (з низькою власною частотою коливань) сильний удар може довести його до упору. Ще більше перешкоджає роботі амортизаторів одночасна дія вібрацій, ударів і лінійних прискорень. Так, лінійне прискорення після досягнення усталеного значення призводять до додаткової деформації амортизаторів і може довести їх до упору. У такому випадку віброізолюючі властивості системи амортизаторів зникають і ЕА сприймає зовнішні ударні і вібраційні впливи без захисту з боку амортизаторів.


4.2 Статистичний розрахунок систем амортизації

Крім розрахунку власних частот необхідно проводити статичний розрахунок системи амортизацій, у результаті якого визначаються навантаження, які діють на кожний амортизатор, і його статичний прогін.
Щоб провести статичний розрахунок системи амортизації блока ЕА у разі дії вертикальних гармонійних вібрацій, потрібні такі початкові данні:
Р - вага блока, Н:
13 EMBED Equation.3 1415- координати центру ваги блока, м;
N - кількість амортизаторів;
13 EMBED Equation.3 1415- частота збуджуючої вібрації, Гц;
13 EMBED Equation.3 1415- власна частота коливань блока, Гц;
13 EMBED Equation.3 1415 - коефіцієнт динамічності при заданої частоті вібрації 13 EMBED Equation.3 1415 ;
13 EMBED Equation.3 1415 - допустима амплітуда вібрації блока, м;
13 EMBED Equation.3 1415 - максимальне прискорення при вібрацій, 13 EMBED Equation.3 1415.
У разі правильно підібраних амортизаторів амплітуда вібрації мало залежить від жорсткості k амортизаторів. Ця умова виконується, коли:

13 EMBED Equation.3 1415
де т - маса амортизованого блока, кг.
Максимальне значення амплітуди коливань блока можна знайти по
формулі:
13 EMBED Equation.3 1415
Значення 13 EMBED Equation.3 1415 повинно бути менше допустимої амплітуди 13 EMBED Equation.3 1415 . Якщо ця умова не виконується, слід збільшувати 13 EMBED Equation.3 1415, тобто проміжку між блоками, або масу амортизованого блока. Потрібна вага Р блока, яка відповідає 13 EMBED Equation.3 1415 , визначається по формулі.
13 EMBED Equation.3 1415
де 13 EMBED Equation.3 1415 - амплітуда сил збуджуючої вібрації.
Коефіцієнт динамічності при малому демпфіруванні
13 EMBED Equation.3 1415 (4.2.1)
де 13 EMBED Equation.3 1415- амплітуда збуджуючої вібрації.
У цьому випадку блок розглядається як тверде тіло, тобто резонансні частоти усіх елементів блока значно більше власної частоти системи блок-амортизатори. Чисельно ефективність системи амортизування визначається коефіцієнтом ефективності
13 EMBED Equation.3 1415 (4.2.2)
Резонансні частоти елементів блока не збуджуються, коли 13 EMBED Equation.3 141595%. Власні частоти елементів блока повинні відповідати умовам:
13 EMBED Equation.3 1415
Власна частота системи амортизування визначається за формулою:

13 EMBED Equation.3 1415 (4.2.3)
В однонаправлених системах статичне навантаження і реакція амортизаторів складають систему паралельних сил. Приклад такої системи показан на рисунок 4.2.1.

у


-х х




Рисунок 4.2.1-Система з трьома опорними амортизаторами.


Статичне навантаження, рівне вазі блока, направлено паралельно осі Z.
З прийнятих умов сума сил (реакції амортизаторів) дорівнює статистичному навантаженню на Р (вазі амортизуємого блока). В умовах рівноваги суми моментів сил - реакцій відносно осей X і Z дорівнюють нулю:

13 EMBED Equation.3 1415 (4.2.4)

де 13 EMBED Equation.3 1415 - реакція і-того амортизатора на навантаження;
13 EMBED Equation.3 1415 - координати і-того амортизатора в горизонтальній площині.
У разі статично визначуваної системи (Рисунок 4.2.1) з трьома опорними амортизаторами, розміщеними у точках 1(13 EMBED Equation.3 1415), 2(13 EMBED Equation.3 1415), 3(13 EMBED Equation.3 1415), реакцію амортизаторів Р; на статичне навантаження Р знайдемо з такої системи рівнянь:

13 EMBED Equation.3 1415 (4.2.5)
Розв'язуючи цю систему відносно невідомих 13 EMBED Equation.3 1415одержуємо:
13 EMBED Equation.3 1415

де 13 EMBED Equation.3 1415- визначник третього порідку системи рівнянь. У даному випадку він дорівнює:
13 EMBED Equation.3 1415
Координати точок кріплення амортизаторів задаються таким чином, щоб проекції точок на площину 13 EMBED Equation.3 1415 не лежали на одній прямій. У такому випадку 13 EMBED Equation.3 1415.
У статично визначуваної системи реакції амортизаторів не залежать від їх пружних властивостей.
Жорсткість амортизаторів визначається по формулі
13 EMBED Equation.3 1415
Розрахункова жорсткість кожного амортизатора:
13 EMBED Equation.3 1415 (4.2.6)
де N - число амортизаторів. Потрібна статична деформація амортизаторів:
13 EMBED Equation.3 1415 (4.2.7)
У разі статично не визначуваних систем на реакції амортизаторів накладаються додаткові умови, у відповідності до яких виходять різні варіанти амортизації, які відрізняються типорозмірами, розміщенням, величинами реакцій і деформацій амортизаторів. Число додаткових умов у загальному випадку складає:
13 EMBED Equation.3 1415
де N - кількість амортизаторів.
При накладенні додаткових умов усі реакції амортизаторів повинні бути позитивними, як одну з додаткових умов вибирають таку:
13 EMBED Equation.3 1415 (4.2.8)

де 13 EMBED Equation.3 1415 - відцентровий момент і - ої реакції відносно площини 13 EMBED Equation.3 1415.
У будь-яких випадках можна довільно задати N-3 реакції і знайти три інші з рівнянь статики. Якщо усі значення виходять позитивними, то вибрана схема амортизації правильна. Зокрема, при чотирьох амортизаторах замість умови (4.2.8) можна задавати одну з реакцій. Після знаходження реакцій з системи рівнянь (4.2.5) і додаткових умов подальший розрахунок, вибір амортизаторів і вирівнювання блока під час монтажу проводяться так само, як і у статично визначуваних системах.
Тип амортизаторів визначається по значеннях 13 EMBED Equation.3 1415і 13 EMBED Equation.3 1415ст.

4.3 Монтаж амортизаторів

Статичні деформації вибраних амортизаторів можуть виявитися різними. Для усунення можливих перекосів амортизує мого блока під амортизатори ставлять компенсуючи прокладки, товщина яких дорівнює різниці статичних прогинів вибраних амортизаторів. Основна умова розміщення амортизаторів при дії вертикальних гармонійних вібрації це перебування на одній вертикалі центру ваги і центру жорсткості (точка прикладання результуючої сили реакції амортизаторів блока). У випадку несиметричного розміщення амортизаторів відносно вертикальних площин 13 EMBED Equation.3 1415і 13 EMBED Equation.3 1415 координати точок встановлення амортизаторів, 13 EMBED Equation.3 1415 і 13 EMBED Equation.3 1415 повинні відповідати наступним умовам:
13 EMBED Equation.3 1415

Схеми розміщення амортизаторів зображенні на рисунок 4.3.1.
Слід відмітити, що кожна з приведених схем має власні переваги і недоліки. Схема на рисунок 4.3.1,а зветься схемою нижнього монтажу. То є найпростіша схема, і її використовують частіше за все для
захисту від впливу вібрації. Недоліком такої схеми є та обставина, що при бокових навантаженнях можливе значне переміщення амортизованого об'єкта, тому, щоб уникнути пошкодженням, сусідні об'єкти повинні розміщуватися на доволі значних відстанях один від одного. Розміщення амортизаторів в площині центру ваги доцільно використовувати в умовах просторового навантаження. Така схема дозволяє зменшити коливання у подовж горизонтальних осей.
Амортизатори не обов'язково розміщувати в горизонтальній площині, яка проходить через центр ваги амортизуємого об'єкта. Ефективність амортизаторів не зменшується при установленні їх на похилій площині, яка проходить через центр ваги об'єкта на відстані, рівній радіусу інерції (рисунок 4.3.1,в). Габарити такої системи більше, ніж мають інші схеми розміщення, але вона і більш стійка. Монтаж амортизаторів у двох горизонтальних площинах (рисунок 4.3.1,г) використовують при амортизації ЕА, у яких відношення висоти до ширини більш 2. Встановлення амортизаторів у верхній площині забезпечує додаткові точки опори і суттєво поліпшує захист об'єкта від механічних впливів.
Двосторонній монтаж у вигляді, зображеному на рисунок 4.3.1,д. забезпечує всілякий захист від зовнішніх впливів. Під час встановлення амортизатори попередньо навантажуються, що робить систему більш жорсткою, завдяки чому частота власних коливань системи зсувається в більш високочастотний діапазон.
Схема монтажу амортизаторів під кутом до осей симетрії об'єкта (рисунок 4.3.1,є) використовується для захисту від просторових вібрації, але вона потребує акуратного настроювання, так як при невеликих відхиленнях лінії, що проходить через центри жорсткості амортизаторів, від направленні до центра ваги об'єкта, в схемі виникають усі шість зв'язаних режимів власних коливань. Якщо вісь жорсткості амортизатора проходить через центр ваги об'єкта, то в системі амортизаторів усі діючі сили врівноважуються і обертові моменти практично дорівнюють нулю. Цій умови відповідає схема двобічного розміщення амортизаторів під кутом.
У тому випадку, коли характеристики системи амортизації у всіх положеннях об'єкта однакові, характер руху транспортного засобу, на якому встановлений ЕА з даною системою амортизації, може бути будь-яким.


Завдання: дібрати і розрахувати амортизатори до приладу вагою Р=460 Н. Схема навантаження наведена на рисуноку 4.3.2, де

13 EMBED Equation.3 1415


Рисунок 4.3.2-Схема навантаження.


Рішення:
1). Вибираємо додаткову умову відповідно (4.2.8) 13 EMBED Equation.3 1415 тобто:
13 EMBED Equation.3 1415
2). Складаємо систему рівнянь по зразку (4.2.4):

13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415 Рішенням системи рівнянь буде:


13 EMBED Equation.3 1415

3). З таблиці по значенню 13 EMBED Equation.3 1415 вибираємо амортизатори з фрикційним демпфіруванням типу АФД. Так як усі значення 13 EMBED Equation.3 1415 однакові то у нас буде чотири однакових амортизатора:
F=115 Н вибираємо чотири амортизатора АФД-9, які мають F13 EMBED Equation.3 1415=150 Н, К13 EMBED Equation.3 1415=0,67*1013 EMBED Equation.3 1415Н/м;

4). Розрахуємо статичний прогин амортизаторів по виразу (4.2.7):


5). Так як усі амортизатори однакові ,то знаходження товщини компенсуючих прокладок не має сенсу.
6). По виразу (4.2.6) знайдемо жорсткість системи амортизації:
13 EMBED Equation.3 1415 при N=4
13 EMBED Equation.3 1415
7). По виразу (4.2.3) знайдемо власну частоту системи:

13 EMBED Equation.3 1415

8). Знайдемо коефіцієнт динамічності на частоті 13 EMBED Equation.3 1415=30 Гц по формулі (4.2.1):
13 EMBED Equation.3 1415.
9). Знайдемо ефективність амортизації на частоті 13 EMBED Equation.3 1415=30 Гц по формулі (4.2.2):
13 EMBED Equation.3 1415.




































Завдання №4. Розрахунок частоти власних коливань резистора на платі
Розрахункова модель конструкції в більшості випадків містить велике число ступенів вільності і виявляється складною для аналітичних розрахунків. Однак в деяких практичних випадках складна модель може бути замінена на більш просту з обмеженим числом ступенів вільності. Наприклад, при визначених умовах можуть виникати коливання по одній з координат, не викликаючи при цьому переміщення по іншим. Такі коливання називають незв’язними. При незв’язних коливаннях положення елемента конструкції, який коливається визначається лише однією координатою. Отже, його коливання можуть бути описані рівнянням руху з одним ступенем вільності(наприклад, елемент на рис.3).

Рис.3 Резистор на платі (а) та його розрахункові моделі (б, в)
При визначенні власної частоти елемента розглядають його вільні коливання без впливу збуджуючої сили і без демпфування. В цьому випадку вільні коливання описуються лінійним диференційним рівнянням:
13 EMBED Equation.DSMT4 1415,
де m – маса, що коливається; k – коефіцієнт жорсткості.
Рішення рівняння може бути подане у вигляді:
13 EMBED Equation.DSMT4 1415,
де S – амплітуда коливань;
· – початкова фаза; W0= 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 - кругова частота коливань.



Амплітуда й початкова фаза визначається з початкових умов. Частота W0 не залежить від початкових умов і визначається конструктивними параметрами, тому вона одержала назву – власної частоти.
При розрахунку власних коливань коефіцієнти жорсткості визначаються експериментально або за відомими формулами з теорії опору матеріалів. Нижче наведені формули для елементів конструкцій, що найчастіше зустрічаються.
Коефіцієнт жорсткості циліндричної пружини на розтягування-стискування:
13 EMBED Equation.DSMT4 1415,
де G –модульна пружність зсуву матеріалу; d – діаметр дроту; D – діаметр витка; n – робоче число витків (на 1,52 витка менше загального числа); P – діюча сила; z – деформація пружини.
Коефіцієнт жорсткості стержня на згинання при консольному закріплені:
13 EMBED Equation.DSMT4 1415=3EJ/l13
де Е – модуль пружності першого роду; l1 – виліт консолі; екваторіальний момент інерції перерізу стержня відносно осі, перпендикулярної площині згинання (на схемі рис.3 J= Jу). Для стержня круглого перерізу J=bh3/12.
Коефіцієнт жорсткості на згинання стержня, вільно опертого кінцями
( рис.3, б):
13 EMBED Equation.DSMT4 1415=3EJ(a+b)/a2b2 (при a=b K=48EJ/l3).
Коефіцієнт жорсткості стержня з жорстко закріпленими кінцями (рис3,б)
13 EMBED Equation.DSMT4 1415=192 EJ/l3
де l=a+b – відстань між опорами.








Індивідуальне завдання:
Знайти власну частоту резистора ОМЛТ при коливаннях в площині XOZ по осі Z за такими даними: P=0.25 Вт; m=0,3г; l =20 мм; a=b=7 мм; (довжина виводів до місць згинання; при цьому закріплення кінців можна вважати шарнірними при зігнутих виводах і жорстким при прямих);
d=3 мм; E=1,2*1011 Н/м2.
Рішення: Момент інерції перерізу виводу J=bh3/12. Коефіцієнт жорсткості виводів в площині XOZ вздовж осі Z (для схеми на рис.3,б з шарнірним закріпленням кінців).
13 EMBED Equation.DSMT4 1415=192 EJ/l3
де l=a+b – відстань між опорами
Власна частота:
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
13 EMBED Equation.DSMT4 1415















ВИСНОВКИ

Під час проведення розрахунків у цій курсовій роботі за інженерними методиками навчилася знаходити параметри впливів, щоб уявляти ступінь небезпеки і мати можливість забезпечити потрібну стійкість на стадії проектування. Розрахувала частоту власних коливань,знайшла втомну довговічність друкованих плат. Також провела розрахунки для вибору амортизаторів:розрахувала їх параметри і ефективність амортизації яка становить 81%. проведено перевірку на забезпечення втомної довговічності плати при вібраційних впливах, згідно розрахунків довговічність плати забезпечена; розраховували частоти власних коливань елементів конструкції, таких як резистор та плата. Амортизатори з фрикційним демпфіруванням типу АФД мають частоту власних коливань 15...20Гц у вертикальній області і 25...30Гц у горизонтальній. Застосовуються: для віброзахисту апаратури від частоти 30 Гц по вертикалі і від 45 Гц по горизонталі. Амортизатори забезпечують захист також від ударних навантажень до 10 g і лінійних прискорень до 9 g у вертикальному напряму. Характеристики амортизаторів наведені у таблиці нищє:
Тип амортизатора
Номіналь
не наван
таження, Н
Коефіцієнт жорсткості, Н/мм
Основні розміри, мм
Діаметр
і шаг різьби, мм
Глубина
різьби, мм
Маса, кг




А
В
S
D
d13 EMBED Equation.3 1415
d13 EMBED Equation.3 1415
H
h






К13 EMBED Equation.3 1415
К13 EMBED Equation.3 1415












АФД-1
2
2
1
38
29
11
33
3,5
14
41,5
28,6
4х0,7
10
0,06

АФД-2
5
3
2,8
44
35
11
40
3,5
14
42,5
30,0
4х0,7
10
0,1

АФД-3
6,2
4
4,3
44
35
11
40
3,5
14
42,5
30,0
4х0,7
10
0,1

АФД-4
10
4,8
7,2
52
41
14
47,5
4,5
18
47
33,2
5х0,8
10
0,16

АФД-5
16,2
8,2
14,2
52
41
14
47,5
4,5
18
47
33,2
45х0,8
10
0,17

АФД-6
25
14
19,5
59
47
17
55
5,5
20
52
36,7
6х1
12
0,26

АФД-7
40
29,5
33,4
59
47
17
55
5,5
20
52
36,7
6х1
12
0,28

АФД-8
75
30
50
67
53
17
61,5
5,5
22
56,5
41,0
6х1,25
12
0,375

АФД-9
150
65
67
67
53
17
61,5
5,5
22
56,5
41,0
6х1,25
12
0,395



СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1.Ильинский В.С. Защита РЭА и прецизионного оборудовония от динамических воздействий.-М.: Радио и связь, 1982.-202с.
2.Токарев М.Ф.,Талицкий Е.Н., Фролов В.А. Механические воздействия и защита радиоэлектронной аппаратуры: Учебное пособие для вузов.-М.: Радио и связь, 1984.-224с.
3. Поляков К.П. Конструирование приборов и устройств радиоэлектронной аппаратуры. -М.: Радио и связь, 1982.-240с.
4. Токарев М.Ф., Талицкий Е.Н., Фролов В.А. Механические воздействия и защита радиоэлектронной аппаратуры: Учеб. пособие для вузов/ Под ред. В.А. Фролова. -М. Радио и связь, 1984.-224с.

































ДОДАТОК 1


Таблиця 1- Фізичні параметри деяких матеріалів при нормальній температурі
Матеріал
Е*13 EMBED Equation.3 1415, Па
13 EMBED Equation.3 1415, 13 EMBED Equation.3 1415

Сталь
2,22
7,8

Алюміній
0,73
2,7

Мідь
1,32
8,9

Нікель
2,1
8,8

Срібло
0,82
10,5

Золото
0,78
19,3

Дюралюмін
0,72
2,7

Ковар
1,3
8,2



Таблиця 2 - Значення частотної постійної С для пластин зі сталі
№ фіксації
згідно з
Рис. 4
Відношення сторін пластин а/b



0.1
0.2
0.5
1
1.5
2
2.5
3
4

1
23.1
23.8
28.5
45.8
74.4
114.5
166.0
228.9
389.3

2
23 2
4.0
30.2
55.0
98.9
160.9
241.2
339.4
589.7

3
35.9
36.5
40.2
55.0
83.8
120.7
171.5
234.1
394.0

4
23.2
23.9
32.І
67.6
131.1
221.4
337.9
480.5
843,6

5
52.0
52.4
55.3
67.3
90.9
127.6
167.9
238.8
396.7

6
35.8
36.6
41.4
63.1
104.7
165.7
245.4
343.2
593.1

7
52.1
52.5
56.2
74.1
102.5
170.6
248.5
345.1
592.8

8
35.9
36.7
42.2
74.1
135.4
224.6
340.6
482.8
845.8

9
52.1
52.6
57.2
83.8
141.4
228.7
343.7
485.4
847.6

10
3.9
6.6
16.5
32.9
49.4
65.9
82.4
98.8
131.8

11
1.6
3.9
8.2
16.5
24.7
32.9
41.2
49.4
65.9

12
0.8
1.6
4.1
8.2
12.3
16.4
20.5
24.6
32.8

13
14
0.2
1.5
0.9
3.1
5.7
9.4
22.9
27.3
51.5
56.2
91.6
96.3
143.1
147.9
206.1
210.9
366,4
371.2

15
8.4
9.3
18.3
56.2
120.9
211.7
328.6
471.4
834.9

16
8.3
8.6
10.6
17.3
27.9
42.2
60.8
83.8
140.6

17
8.4
9.1
15.5
41.4
85.9
148.4
228.4
327.2
577.6

18
8.2
8.4
9.6
13.1
17.4
22.1
26.9
31.8
41.8

19
1.7
3.9
15.4
54.5
119.4
210.3
327.1
469.8
833.2



Таблиця 3- Значення 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 деяких матеріалів
Матеріал
13 EMBED Equation.3 1415

Сталь
1

Молібден
1,1

Магнієві сплави
0,97

Алюмінієві сплави
0,95

Титан
0,93

Гетинакс
0,54

Епоксидна смола
Фенольна смола
0,52
0,47




Таблиця 4-Значення поправкового коефіцієнта Кмас для різних співвідношень мас 13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
1
2
4
6
8
10
10
12
14

Кмас
0,71
0.6
0.44
0,38
0.33
0,3
0.3
0.28
0.2



Таблиця 5-Значення 13 EMBED Equation.3 1415 деяких матеріалів друкованих плат
Матеріал
Товщина пластини h, мм
Модуль пружності
13 EMBED Equation.3 1415 Па
Коефіцієнт Пуасона 13 EMBED Equation.3 1415
Густина 13 EMBED Equation.3 1415 13 EMBED Equation.3 1415

Склотекстоліт СТЕФ
1,33
3,3
0,279
2,47

Склотекстоліт
СТЕ
1,22
3,05
0,214
1,98

Склотекстоліт
НДФ
0,92
3,45
0,0236
2,32

Склотекстоліт
СЕТ
0,82
2,92
0,226
1,85

Склотекстоліт СТЕФ з друко-ваною схемою
1,22
3,02
0,22
2,05









ДОДАТОК 2

Амортизатори з фрикційним демпфіруванням типу АФД мають частоту власних коливань 15...20Гц у вертикальній області і 25...30Гц у горизонтальній. Застосовуються: для віброзахисту апаратури від частоти 30 Гц по вертикалі і від 45 Гц по горизонталі. Амортизатори забезпечують захист також від ударних навантажень до 10 g і лінійних прискорень до 9 g у вертикальному напряму. Характеристики амортизаторів наведені у таблиці нищє:

Тип амортизатора
Номіналь
не наван
таження, Н
Коефіцієнт жорсткості, Н/мм
Основні розміри, мм
Діаметр
і шаг різьби, мм
Глубина
різьби, мм
Маса, кг




А
В
S
D
d13 EMBED Equation.3 1415
d13 EMBED Equation.3 1415
H
h






К13 EMBED Equation.3 1415
К13 EMBED Equation.3 1415












АФД-1
2
2
1
38
29
11
33
3,5
14
41,5
28,6
4х0,7
10
0,06

АФД-2
5
3
2,8
44
35
11
40
3,5
14
42,5
30,0
4х0,7
10
0,1

АФД-3
6,2
4
4,3
44
35
11
40
3,5
14
42,5
30,0
4х0,7
10
0,1

АФД-4
10
4,8
7,2
52
41
14
47,5
4,5
18
47
33,2
5х0,8
10
0,16

АФД-5
16,2
8,2
14,2
52
41
14
47,5
4,5
18
47
33,2
45х0,8
10
0,17

АФД-6
25
14
19,5
59
47
17
55
5,5
20
52
36,7
6х1
12
0,26

АФД-7
40
29,5
33,4
59
47
17
55
5,5
20
52
36,7
6х1
12
0,28

АФД-8
75
30
50
67
53
17
61,5
5,5
22
56,5
41,0
6х1,25
12
0,375

АФД-9
150
65
67
67
53
17
61,5
5,5
22
56,5
41,0
6х1,25
12
0,395



Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

7







18

Арк.

Дата

Підпис

№ докум.

Арк.

Змн.



12

Арк.

Дата

Підпис

№ докум.

Арк.

Змн.



11

Арк.

Дата

Підпис

№ докум.

Арк.

Змн.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

5





10

Арк.

Дата

Підпис

№ докум.

Арк.

Змн.



13

Арк.

Дата

Підпис

№ докум.

Арк.

Змн.



6

Арк.

Дата

Підпис

№ докум.

Арк.

Змн.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

8



Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

9



Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

14



Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

15



13 EMBED Equation.DSMT4 1415

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

16



Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

17





21

Арк.

Дата

Підпис

№ докум.

Арк.

Змн.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

23





24

Арк.

Дата

Підпис

№ докум.

Арк.

Змн.



22

Арк.

Дата

Підпис

№ докум.

Арк.

Змн.



4

Арк.

Дата

Підпис

№ докум.

Арк.

Змн.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

3

КР,РК102.000000.007.ПЗ

Розроб.

Панков

Перевір.

Тининика

Реценз.



Н. Контр.



Затверд.





Літ.

Аркушів

25

ОНПУ гр.РК-102




25

Арк.

Дата

Підпис

№ докум.

Арк.

Змн.

КР.РК102.000000.001.ПЗ



19

Арк.

Дата

Підпис

№ докум.

Арк.

Змн.





Арк.

Дата

Підпис

№ докум.

Арк.

Змн.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

20





Root EntryEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation Native

Приложенные файлы

  • doc 266101
    Размер файла: 616 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий