Расчёт массы конструкции изделия РЭС

А.К.Кондаков

определение массогабаритных показателей конструкции блока РЭС

Методическое пособие для выполнения практического занятия

по дисциплине «Основы конструирования и технологии производства

радиоэлектронных средств» для студентов радиотехнического факультета

Томск 2012

Расчёт массы конструкции изделия РЭС

В качестве примера рассматриваем блок РЭА, конструкция которого состоит из:

- печатного узла;

- навесных элементов;

- корпуса блока, включающего две направляющие и две панели (лицевая и задняя) с отверстиями для крепления.

Соответственно масса данной конструкции РЭС будет складываться из массы печатного узла, массы навесных элементов и массы корпуса блока:

,

1. 1 Расчёт массы печатного узла

Масса печатного узла складывается из массы печатной платы и суммарной массы всех электрорадиоэлементов (ЭРЭ), установленных на плате

,

где – масса платы:

– суммарная масса всех элементов.

1.1.1 Электрорадиоэлементы электрической принципиальной схемы проектируемого функционального узла, их масса (выбирается из справочников) и количество на плате приведены в таблице 1. Здесь же подсчитана суммарная масса всех электрорадиоэлементов печатной платы.

Таблица 1 – Масса электрорадиоэлементов функционального узла

Суммарная масса всех ЭРЭ, установленных на плате равна 0,217 кг.

1.1.2 Массу непосредственно печатной платы рассчитаем по формуле:

,

где r – плотность материала, (стеклотекстолит r= 1850 кг/м³) ;

V – объем платы, м³.

Объем печатной платы рассчитаем с учетом четырех базовых отверстий, служащих для ее крепления к направляющим блока.

Диаметр отверстий выбираем 2 мм в соответствии с ГОСТ 10317—79.

,

где а – длина платы, 0,22 м;

b – ширина платы, 0,16 м;

h – толщина платы, 0,003 м;

r –радиус базовых отверстий, 0,002 м;

n – количество отверстий.

Определяем массу печатного узла

1.2. Масса навесных элементов конструкции и их количество в блоке приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Масса навесных элементов конструкции блока

1.3 Массу корпуса блока рассчитаем по формуле:

,

где М_П1 – масса лицевой панели;

М_П2 – масса задней панели;

М_Н – масса направляющей;

N – количество направляющих.

1.3.1 Массу лицевой панели рассчитаем по формуле:

,

где r – плотность алюминиевого материала лицевой панели, 2660 кг/м³;

V_П1 – объем лицевой панели, м³.

Объем лицевой панели с учетом конструктивных отверстий рассчитаем по формуле:

где а – длина лицевой панели, 0,198 м;

b – ширина лицевой панели, 0,160 м;

h – толщина лицевой панели, 0,002 м;

r₁ – радиус отверстия для крепления светодиода, 0,002 м;

r₂ – радиус отверстий для крепления направляющих, 0,0025 м;

r₃ – радиус отверстий для крепления блока, 0,0025 м;

n – количество соответствующих отверстий.

По формуле для V_П1 найдём объём лицевой панели:

Определяем массу лицевой панели по формуле:

1.3.2 Массу задней панели рассчитаем по формуле:

,

где r – плотность материала, алюминиевый сплав r=2660 кг/м³;

V_П2 – объем задней панели, м³.

Объем задней панели с учетом отверстий рассчитаем по формуле:

,

где а – длина задней панели, 0,178 м;

b – ширина задней панели, 0,140 м;

a₁ – длина отверстия под вилку ГРПМ2, 0,06 м;

b₁ – ширина отверстия под вилку ГРПМ2, 0,015 м;

h – толщина задней панели, 0,002 м;

r – радиус отверстий под винты, 0,0015 м;

n – число отверстий.

По формуле для V_П2 находим объем задней панели:

Определяем массу задней панели по формуле:

кг.

1.3.3 Массу двух направляющих блока рассчитаем по формуле:

где r – плотность материала, алюминиевый сплав r=2660 кг/м³;

V_Н – объем направляющей, м³.

Объем одной направляющей рассчитаем по формуле:

,

где S_Н – площадь поперечного сечения направляющей, 91 10^{-6 м2};

L – длина направляющей, 0,271 м.

По формуле для М _Н находим массу одной направляющей:

кг

В итоге масса всего корпуса блока составит:

В заключение расчета массогабаритных показателей определяем массу конструкции всего блока РЭС:

Массу блока РЭС обязательно указывают в соответствующей графе основной надписи на сборочном чертеже изделия.