4. Содержание отчета

Отчет должен содержать текстовую часть, спецификацию (не более 3-5 страниц) и конструкторскую документацию (4 чертежа):

• схему электрическую принципиальную;

• сборочный чертеж ИВЭПа;

• чертежи сборочных единиц несущих конструкций (кожух, шасси) и деталей (наиболее оригинальные).

Окончательный состав КД определяется совместно с преподавателем.

Отчетный материал представляется преподавателю в виде папки формат А4 (210х297) с титульным листом. Задание на конструкторский практикум оформляется на специальном листе.

5. Контрольные вопросы

1. Какова последовательность процесса конструирования радиоэлектронных устройств 3-го структурного уровня?

2. Какие основные задачи решаются на этапе компоновки ИВЭПа?

3. В чем состоят различия схемно-узлового и функционально-узлового принципов конструирования?

4. Какие существуют конструктивные способы уменьшения массы несущих конструкций?

5. Каким образом можно обеспечить необходимую механическую прочность и жесткость несущих конструкций?

6. Какие материалы могут быть использованы для изготовления шасси, кожуха?

7. Какие методы изготовления несущих конструкций являются наиболее оптимальными с позиции крупносерийного производства?

8. Какие методы соединения деталей Вы знаете?

9. Что такое прочность материала? Критерии прочности материалов?

10. Что такое жесткость несущих конструкций? Каким коэффициентом оценивается жесткость конструкций?

11. Какие меры по обеспечению требований по прочности и жесткости Вы применили в своей конструкции ИВЭПа?

12. Сформулируйте определение СОТР («Система обеспечения теплового режима»).

13. Какой способ передачи тепла использован в Вашей конструкции ИВЭПа?

14. Перечислите способы предохранения резьбовых деталей от самоотвинчивания.

15. Минимальная длина свинчивания и способы ее определения.

16. Перечислите способы защиты изделия и деталей от коррозии.

17. Какие способы защиты от электромагнитных полей Вы применили?

18. Какие способы, приемы эргономики и технической эстетики Вы применили при конструировании?

Лабораторная работа №3 анализ конструкции радиоэлектронной аппаратуры 2-3-го структурных уровней

1. Цель работы

Целью работы является изучение конструкций РЭА 2-3-го структурного уровней путем анализа реального радиоэлектронного изделия, серийно выпускаемого промышленностью.

2. Задание на работу

Для выполнения работы студенту выдается конкретное радиоэлектронное изделие, необходимая нормативно-техническая документация (ГОСТы, ОСТы), справочники.

3. Порядок выполнения работы и краткие методические указания

3.1. Анализ конструкции изделия и составление технического описания.

3.1.1. Определить назначение, тип блока и принцип конструирования:

• при этом рекомендуется использовать классификатор ЕСКД, если задан децимальный номер на корпусе изделия, название и назначение его, или определить ориентировочно, окончательно согласовав с преподавателем;

• выявить входящие в изделие конструктивные основные составляющие части;

• определить принцип конструирования (моносхемный, схемно-узловой, каскадно-узловой или функционально-узловой).

3.1.2. Проанализировать методы электрического монтажа, используемые в изделии.

Для случая печатного монтажа необходимо определить:

• размеры печатной платы (длину, ширину, толщину) и их соответствие ГОСТу [6];

• число слоев печатной платы;

• метод изготовления печатной платы;

• материал диэлектрической части платы;

• размеры печатных проводников, контактных площадок, монтажных и крепежных отверстий и обосновать их выбор и размеры;

• способы установки навесных элементов на печатной плате в соответствии с ОСТом [7]. Если способ установки не соответствует ОСТу, то привести эскиз способа установки и обосновать его.

Для случая объемного монтажа определить:

• способы крепления ЭРЭ;

• тип монтажных проводов (сечение жил, вид и цвет изоляции);

• способы соединения между собой проводов и выводов навесных элементов (пайка, сварка, накрутка, обжимка, с использованием промежуточных монтажных элементов и без них);

• способы вязки жгутов, их крепление к несущим конструкциям изделия;

• примененные типы соединителей.

3.1.3. Анализ элементов экранирования и заземления в блоке.

При анализе конструкции блока необходимо выявить элементы, которые являются экранами или могут выполнять их роль. Для них следует определить:

• материал экрана, толщину стенок, число слоев;

• способ осуществления электрического контактного соединения с заземленным проводом;

• выявить конструкцию устройства заземления и проанализировать её.

Выполнить эскизы конструкций экранов и заземления (в увеличенном масштабе на сборочном чертеже).

3.1.4. Анализ несущей конструкции.

При визуальном осмотре блока проанализировать форму несущей конструкции, определить при этом:

• способ изготовления конструкции (литье, штамповка, механическая обработка и т.п.) и вид производства;

• принцип сборки несущей конструкции (разъемный или неразъемный) метод соединения;

• материал несущей конструкции и покрытия;

• конструкции дополнительных элементов – направляющих штырей, ловителей, ручек, ножек и т.п.;

• способы крепления входящих узлов и деталей к несущей конструкции;

• способы повышения жесткости элементов конструкции. Предложить перспективные способы уменьшения массы несущих элементов конструкции.

3.1.5. Анализ вибропрочности блока.

В этом разделе следует определить способы обеспечения вибропрочности деталей и несущих конструкций, а также электрорадиоэлементов, чувствительных к механическим воздействиям. Установить наличие амортизаторов. В этом случае рассмотреть:

• схему размещения амортизаторов, их количество и тип;

• способы и элементы подводки к амортизированному блоку внешних электрических цепей;

• способы предохранения крепежных и других деталей от самоотвинчивания и от потери.

При отсутствии амортизаторов в данном блоке следует оценить вероятность применения амортизаторов в конструкции более высокого иерархического уровня, в которую может входить анализируемый блок, или возможность работы блока без амортизаторов. В последнем случае необходимо оценить вибропрочность деталей несущей конструкции и электрорадиоэлементов при работе в более жестких условиях, а также применение способа увеличения прочности путем заливки, пропитки, приклейки и т.п.

3.1.6. Анализ теплового режима блока.

По справочникам определить максимальные мощности рассеивания каждого радиоэлемента и всего блока в целом, оценить тепловой режим устройства, примененный способ охлаждения и конструкцию системы обеспечения теплового режима.

Подробно рассмотреть:

• конструкции воздухопроводов, теплообменников, фильтров, типы вентиляторов;

• типы и расположение вентиляционных отверстий (жалюзей, перфораций и т.п.);

• виды и расположение тепловых экранов;

• ориентацию шасси в блоке, расположение функциональных узлов и электрорадиоэлементов и их влияние на тепловой режим;

• оребрение стенок корпуса;

• материалы покрытий, увеличивающих теплоотдачу;

• термостатирование отдельных элементов либо функциональных узлов устройства.

Для радиаторов охлаждения полупроводниковых приборов следует определить:

• типы полупроводниковых приборов, установленных на радиаторах;

• типы примененных радиаторов (пластинчатые, ребристые, одно - или двусторонние, штыревые);

• основные геометрические размеры радиатора;

• ориентировочно материал, использованный для изготовления радиатора (АД, АМц; АЛ2, АЛ9; Д16Т, Д16М; М1, М2, М3; Л96; МА1, МА3; МА8, ВМ-65-1);

• технологию изготовления радиатора;

• покрытие радиатора, которое способствует увеличению теплоизлучающей способности;

• шероховатость контактной поверхности радиатора (наличие дополнительной обработки посадочного места);

• применение теплопроводящих паст и смазок (теплопроводящая паста КПТ-8 или полиметилсилоксановая жидкость);

• применение изолирующих прокладок, их размеры, форма, материал (слюда, триацетатная пленка, сплавы АМг2, В95А с покрытием Ан.Окс. из., окись бериллия, глубокое изоляционное анодирование посадочных мест на радиаторе);

• ориентацию радиатора по отношению к центру тяжести; способ крепления полупроводникового прибора на радиаторе (привести эскиз);

• способ крепления радиатора на несущей конструкции блока.

3.1.7. Анализ ремонтопригодности блока.

Рассмотреть:

• удобство доступа к электрорадиоэлементам с минимальной разборкой блока с целью их проверки или замены;

• возможность и удобство замены блоков и ячеек;

• замена блоков и электрорадиоэлементов с помощью пайки или другими способами;

• наличие и размещение элементов контроля, регулирования, настройки и защиты оператора от поражения электрическим током.

• 3.1.8. Анализ способа защиты блока от влияния климатических факторов внешней среды.

Установить способы защиты блока от КФВС.

Наиболее распространенные способы защиты: корпусная и бескорпусная.

Для корпусной защиты рассмотреть:

• конструкцию корпуса и кожуха наличие герметичного и негерметичного корпуса;

• примененные материалы кожуха и покрытия;

• примененный способ герметизации корпуса (разъемный и неразъемный; разъемный с применением упругой прокладки из резины, пластмассы, мягкого металла или при помощи пайки; неразъемный – с использованием сварки, заклепок, пайки и т.п.);

• степень герметизации и защиты блока от воздействия КФВС;

• наличие и тип герметичных соединителей.

Для бескорпусной защиты рассмотреть:

• способы защиты: лаком, краской, заливкой пластмассой, пропиткой, обволакиванием;

• степень защиты блока от воздействия КФВС;

• способы защиты выходных контактов от покрытия.

3.1.9. Анализ покрытий.

Рассмотреть каждую деталь блока и визуально, на основе анализа, установить материал детали и примененное покрытие; объяснить, почему было применено данное покрытие, а также возможную толщину и способ нанесения.

3.1.10. Анализ уровня стандартизации и унификации в блоке.

Подсчитать общее количество деталей в блоке и их них количество унифицированных и стандартных.

Коэффициент унификации для блока рассчитать по формуле

,

где - количество унифицированных и стандартных деталей;

N – общее количество деталей в блоке.

Проанализировать:

• наличие стандартного или унифицированного (в отрасли или на предприятии) корпуса, рамок для крепления печатных плат;

• номенклатуру применяемых деталей и сборок, материалов, крепежных деталей, технологических процессов и т.п.

3.1.11. Анализ маркировки деталей и сборок.

Проанализировать способы маркировки и шрифты, удобство их чтения:

• электрорадиоэлементов, применяемых в блоке;

• проводов, кабелей и элементов коммутации;

• ячеек функциональных узлов, плат и т.п. (на печатных платах следует особенно оценить маркировку платы, мест установки и условные обозначения ЭРЭ, печатного узла и штампов ОТК);

• способы нанесения надписей на лицевых и задних панелях.

3.2. Составление технического задания (ТЗ) на конструирование блока.

Используя результаты проведенного анализа конструкции блока, составить ТЗ на конструирование в соответствии с ГОСТом 15.001-73.