Курсовая работа: Разработка печатного узла
7.2 Расчет на
вибропрочность печатной платы
Вибропрочность платы определяется его собственной
частотой (Гц), определяемой по формуле (4):
, (4)
где а – длина пластины, см;
h –
толщина пластины, см;
с – частотная постоянная.
Значения частотной постоянной в зависимости от
варианта закрепления и от отношения длин сторон платы определяются по таблице
4.1 [2].
В качестве варианта установки
разрабатываемого узла будем использовать вариант установки путем закрепления
винтами по углам. Схема закрепления платы приведена на рисунке 17.
Рис. 17. Вид закрепления платы
Имеет отношение длин сторон а/b=1,0. Тогда по
таблице 4.1 [3] частотная постоянная с=45,8.
Формула (4) используется для расчёта стальных
ненагруженных пластин. Если пластина изготовлена не из стали, а из другого
материала, то в формулу вводится поправочный коэффициент на материал:
, (5)
где ЕСФ и ρСФ - модуль
упругости (3.45×105 кг/см2) и плотность (2,5 г/см3)
стеклотекстолита фольгированного; Ес и ρc - модуль упругости (21*105 кг/см2) и плотность
(7,35 г/см3) стали.
Тогда Км=0,69.
Если пластина равномерно нагружена, то вводится
поправочный коэффициент на массу элементов:
, (6)
где МЭ – масса элементов, равномерно
размещенных на пластине, равна 15 г;
МП – масса пластины, при толщине 2мм и
размерах 43,8*47,6 мм его масса будет около 13,76 г.
Тогда Кмас=0,710.
Таким образом, формулу для определения собственной
частоты колебаний равномерно нагруженной пластины можно записать в следующем
виде:
=0,710*0,69*45,8*150000/43,82=1754
При подстановке данных в формулу (7) получится fc=1754 Гц. Внешняя верхняя частота из технического задания равна 15 Гц.
Так как отношение внешней частоты к собственной равна двум, то виброзащита
данной платы удовлетворительна.
Заключение
В данной курсовой работе было
проведено проектирование функционального узла на печатной плате. При разработке
функционального узла были произведены работы по выбору элементной базы,
соответствующей техническому заданию и схеме электрической принципиальной;
определены необходимые тип, класс точности, метод изготовления и размеры
печатной платы, а так же необходимые размеры для установки элементов. Кроме
того, произведен выбор необходимых покрытий для маркировки, обеспечения
влагозащиты платы и паяемости контактных площадок.
Требования технического
задания были полностью учтены. Особое внимание обращалось на обеспечение
высокой надежности и массогабаритные характеристики разрабатываемой печатной
платы, что необходимо при разработке носимой аппаратуры. Вариант компоновки и
соответствующий ему вариант трассировки являются достаточно удачным.
Проведенные проверочные расчеты показали состоятельность конструктивных
решений, применяемых при проектировании.
Библиографический список
1. Леухин В.Н. Выбор элементной базы по
эксплуатационным и конструктивным параметрам: Справочное пособие. – Йошкар-Ола:
МарГТУ, 2003.
2.Леухин В.Н. Радиоэлектронные узлы с монтажом на
поверхность: конструирование и технология: Учебное пособие.- Йошкар-Ола:
МарГТУ, 2006.
3. Леухин В.Н. Проектирование радиоэлектронных узлов:
Учебное пособие. – Йошкар-Ола: Периодика Марий Эл, 2003.
4. Леухин В.Н. Основы конструирования и технологии
производства РЭС: Учебное пособие. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2006.
5. Справочник для элементов монтажа на поверхности КМП
06: Электронная база данных
6. Справочник радиолюбителя. Полупроводниковые приборы
и их зарубежные аналоги: Электронная база данных.
|