Электрические параметры твердотельных реле PRAB34S, PRAC34S
Вывод: Выбранная элементная база удовлетворяет параметрам изделия,
с одной стороны, она позволяет предоставить потенциальным покупателям и производителям возможность практически в любых экономических условиях обеспечить производство и ремонт, используя широко распространенные ЭРЭ, а с другой стороны полностью обеспечить все технические требования.
1.5 Расчет на действие механических нагрузок
Вибрация
Расчёт ПП на действие вибрации.
Исходные данные:
Размеры ПП: a´b´h = 170´130´1,5 мм;
Материал ПП – стеклотекстолит g = 2,05×104 Н/м3;
Коэффициент перегрузки n = 2;
Масса ЭРЭ mэ = 95 г.
Для текстолита: E = 3,02×1010 Па, m = 0,22, плотность стеклотекстолита r = 2050 кг/м3.
Диапазон частот вибрации 10 – 120 Гц.
1. Определяем частоту собственных колебаний при условии равномерного нагружения ПП по поверхности ЭРЭ:
Гц
где g – ускорение свободного падения
mэ, mп – масса ЭРЭ и ПП соответственно
mп=a×b×h×r=0,170×0,130×0,0015×2050@68 г;
mэ=SmЭРЭi= 95г;
r – плотность стеклотекстолита;
a – коэффициент, зависящий от способа закрепления ПП;
a – наибольший размер длины платы.
ПП опёрта по всему контуру.
D – цилиндрическая жесткость
Н×м
где m – коэффициент Пуассона материала ПП;
E – модуль упругости материала ПП;
h – толщина материала ПП;
g – удельный вес материала ПП.
2. Находим амплитуду колебаний (прогиб) ПП на частоте f из диапазона частот воздействующих на плату, максимально близкой к fс при заданном коэффициенте перегрузки n:
f=120 Гц.
м
3. Определяем коэффициент динамичности KD, показывающий во сколько раз амплитуда вынужденных колебаний на частоте f отличается от амплитуды на частоте fс:
где e – показатель затухания колебаний (для стеклотекстолита при напряжениях, близких к допустимым, принимаем e=0,06).
4. Находим динамический прогиб ПП при ее возбуждении с частотой f:
м.
5. Определяем эквивалентную этому прогибу равномерно распределенную динамическую нагрузку:
Па
6. Определяем максимальный распределенный изгибающий момент, вызванный нагрузкой PD:
Mmax=C2×PD×b2 =0,068×249×0,132=0,286 Н
где C1, C2 – коэффициенты, зависящие от размеров ПП и способа её закрепления.
Для опирания ПП при a/b=1,04£3:
C1=0,00406+0,18×lg(a/b)= 0,00406+0,18×lg(170/130)=25×10-3
C2=0,0479+0,18×lg(a/b)= 0,0479+0,18×lg(170/130)=68×10-3
7. Находим максимальное динамическое напряжение изгиба ПП:
МПа
8. Проверяем условие вибропрочности:
МПа.
где s-1 – предел выносливости материала ПП, для стеклотекстолита s-1=105 МПа.
ns=1,8¸2 – допустимый запас прочности для стеклотекстолита.
Вывод: Условие вибропрочности выполняется.
Удар
1) длительность ударного импульса: tи=5 мс;
2) форма импульса: прямоугольная;
3) амплитуда ускорения ударного импульса: Hу=10g;
4) собственная частота колебаний механической системы: fc=116 Гц.
1. Определяем условную частоту ударного импульса:
2. Определяем коэффициент передачи при ударе:
для прямоугольного импульса:
где n – коэффициент расстройки:
3. Находим ударное ускорение:
м/с2
Рассчитываем максимальное относительное перемещение:
5. Проверяем выполнение условия ударопрочности:
для ПП с ЭРЭ: Smax<0,003×b, где b – размер стороны ПП, параллельно которой установлены ЭРЭ.
0,003×b=0,003×0,130=0,00039 м > м
Вывод: Условие ударопрочности выполняется.
1.6 Расчет надёжности
1) спецификация элементов на сборочный чертеж ПП;
2) условия эксплуатации: стационарные);
3) относительная влажность 98% (при Tc=35°С);
4) Наработка на отказ: 20 000 часов;
5) Рабочий диапазон температур: -30¸+50°С.
1. Исходя из условий эксплуатации находим поправочные коэффициенты: k1;k2;k3;k4 Составляем таблицу:
Наименование
Тип
Кол-во,
n
к1*к2
*к3*
*к4
l0*10-6 1/ч
lэ*10-6 1/ч
Конденсаторы
0805 X7R
2
0,37
0,02
0,0148
0805 NPO
1206 X7R
5
0,037
1812 X7R
1
0,0074
K73-17
0,47
0,013
0,01222
Тип A
Тип B
Тип С
Тип D
3
0,0222
Микросхемы
AS2533
0,6
0,01
0,006
MC74HC14
0,1
MC74HC4066smd
0,018
MC74HC02AD
PVT322
0,8
0,16
Резисторы
0603
34
0,1258
1206
MRS25
0,64
0,5
Вилки
WF2
0,86
0,05
0,043
WF3
WF5
PLD6
PLD8
PLD16
PLS3
IDC14MR
Стабилитроны
BZX84C5V1
0,48
0,0096
BZX84C27
BZX84C10
BZX84C24
0,0192
Диоды
BAS16
0,7
0,21
BAV99
HS1J
0,14
Транзисторы
MMBT5551LT1
2SA1249
0,025
BCX17
BC847C
Пайка
-
334
0,002
0,668
Плата
Страницы: 1, 2, 3