Комплектность конструкторских документов

Способы нанесения размеров

Установлены две категории размеров:

сопряженные – размеры соединений, посадочных поверхностей, а также входящие в размерные цепи. Сопряженные размеры наносят - от конструкторских баз;

свободные – размеры не входящие в размерные цепи. Свободные размеры наносят от технологических баз.

Если детали получены литьем, ковкой, штамповкой или прокаткой, то раз­меры необрабатываемых по чертежу элементов деталей проставляют от технологических баз.

Если деталь имеет обрабатываемые и необрабатываемые поверхности, то размеры:

- обрабатываемых поверхностей - наносят от конструкторской базы,

- необрабатываемых – от технологической базы.

Обе базовые поверхности в каждом координатном направлении должны быть связаны одним размером.

Установлены два способа нанесения размеров от баз:

- координатный - размеры наносятся от одной, основной базы или от нескольких баз лесенкой, при этом способе погрешности в размерах не накапливаются и не влияют на общий результат;

- цепной - размеры наносят цепочкой (один за другим), исключая один из размеров той части детали, которая не подвергается обработке и имеет самый большой допуск на размер.

Нанесение размеров в виде замкнутой цепи допуска­ется только в том случае, когда один из размеров указывается как справочный. Справочный размер отмечают на чертежах знаком “*”, а в технических требованиях записывают:

*Размер для справок.

Размеры, не подлежащие выполнению по данному чертежу и указываемые для большего удобства пользования чертежом, называются справочными.

 

 

 

 

Нанесение размеров на чертежах

а – выбор баз изделия; б – в – виды баз: (б – технологическая, в - конструкторская, г - измерительная); д – связь двух баз размерами; е – и – способы нанесения размеров от баз (е – координатный, ж – лесенкой, з – цепной, и – в виде замкнутой цепи); к – замкнутая цепь.

 

1.*Размер для справок.

2. H14, h14, ± .

3. Покрытие: Ц. 6 хр.

4. Материал:

Кронштейн

 

 

1. Требования к отливке и контроль по II гр. по ОСТ 4ГО.021.192. 2. Литейные уклоны по ГОСТ 3212-57. 3. Литейные радиусы до 3 мм. 4. Неуказанные отклонения размеров – Н14, h14, ± . 5. Покрытие: эмаль МЛ-12, светло серый, ГОСТ 9754-76.         Чертеж литой детали

 

 

 

Рисунок - Чертеж листовой детали «Панель»

 

 

 

Рисунок - Допуски и посадки

а - размеров; б - числовые значения предельных отклонений размера; в - связь допусков размеров поверхностей со значениями параметров шероховатости для этих же поверхностей; г - номинальный и действительный размеры; д - посадка; е - посадка с зазором; ж - посадка с натягом

Рисунок - Чертеж литой детали

 

9. Рекомендации по выбору допусков и посадок

 

Для качественного функционирования изделий РЭС необходимо правильно назначить допуски на размеры деталей и выбрать нужные посадки.

Детали для изделий РЭС выполняются с определенной точностью. Шкалу точности образуют 20 разрядов допусков, называемых квалитетами. Допуски на размеры деталей РЭС с точки зрения экономической целесообразности соответствуют 8¸15 квалитетам.

Существует три метода выбора допусков и посадок на детали и сборочные единицы:

- прецедентов;

- подобия;

- расчетный.

1. Метод прецедентов. Заключается в том, что в чертежах на детали различных изделий, находящихся в эксплуатации, находят однотипные детали и по ним определяют допуски на размеры проектируемой детали. При наличии классификатора, определение допусков по однотипным деталям, чертежи, на которые имеются на данном предприятии, требует очень мало времени.

2. Метод подобия. Он появился после того, как были выявлены конструктивные и эксплуатационные признаки деталей различных изделий и разработана классификация по этим признакам. Используя классификационные материалы, устанавливают аналог проектируемой детали. Выбор сделан правильно, если конструктивные и эксплуатационные признаки совпадают. Тогда допуски и посадки на проектируемую деталь должны быть такими же, как у аналога. Между тем в классификационных материалах зачастую имеются рекомендации общего характера и это затрудняет их использование.

Общим недостатком методов прецедентов и подобия является возможность применения неправильно установленных допусков и посадок и сложность определения признаков для выбора аналогов.

3. Расчетный метод. Для повышения точности и надежности деталей и их миниатюризации целесообразно при проектировании максимально приблизить размеры деталей к расчетным значениям. Однако при этом могут возникнуть трудности технологического и метрологического характера. Обработка детали по более точному допуску требует сложного оборудования и дорогого инструмента, а иногда менее производительного способа формообразования, т.е. требования к точности и стоимости находятся в противоречии, которое можно разрешить технико-экономическими расчетами.

При выборе полей допусков валов и отверстий для посадок при номинальных размерах менее 1 мм и от 1 до 500 мм следует руководствоваться приложением II а-е. Числовые значения полей допусков приведены в ГОСТ 25317-82 (СТ СЭВ 144-75).

 

Зависимость между стоимостью и точностью обработки:

1 – холодное волочение; 2 – обтачивание на токарном станке; 3 – обтачивание и шлифование; 4 – обтачивание, шлифование и притирка

Обозначения допусков и посадок на чертежах

 

Предельные отклонения размеров могут быть обозначены на чертежах одним из следующих способов:

- условными обозначениями полей допусков, например, Æ18Н7, Æ12е8 или числовыми (по таблицам СТ СЭВ 144-75);

- неуказанные предельные отклонения линейных размеров, кроме радиусов закругления и фасок, должны начинаться:

- для номинальных размеров менее 1 мм по квалитетам от 11-го до 13-го;

- для номинальных размеров от 1 мм и выше по квалитетам от 12-го до 17-го;

- по классам точности, приведенным в СТ СЭВ 302-76,

которые условно называются «точный», «средний», «грубый» и «очень грубый».

Запись о неуказанных предельных отклонениях осуществляется, например, так: «Неуказанные предельные отклонения размеров: отверстий Н14, валов h14, остальные ±IT14/2» или «Неуказанные предельные отклонения размеров: диаметр Н12, h12, остальные ±IT12/2». Обозначение ±IT/2 рекомендуется для симметричных отклонений потому, что оно распространяется на размеры различных элементов, которые не относятся к валам и отверстиям (расстояние между осями, глубина выступов и т.д.).

ГОСТы: 25346 – 89, 25670 – 83, 25347 – 82. 25349 – 88.

 

 

Ленты

Лента стальная упаковочная холоднокатаная тонколистовая нормальной точности изготовления

Лента ПН-0,5х20 ГОСТ 3560-73

0,05 - толщина, мм;

150 - ширина, мм;

2 - класс;

79НМ - марка;

ПН - полунагартованная;

С - светлая;

Проволока

Проволока из углеродистой конструкционной стали

Проволока 1-20 ГОСТ 17305-71

Прутки

Прутки прессованные из алюминия и алюминиевых сплавов

Термообработанные:

Пруток Д16Т кр. 20Н

Без термической обработки:

Пруток Д16 кр.120Н ГОСТ 21488-76

т - тянутые; ш- шестигранные; Н - нормальной точности;

ПТ – полутвердые

 

Обозначение изделий конструкторских документов

 

Единая обезличенная классификационная система обозначения изделий и их конструкторских документов устанавливается

ГОСТ 2.201-80.

Обозначения изделиям и конструкторским документам должны быть при­своены централизованно или децентрализованно.

Централизованное присвоение обозначений должны осуществлять организации, которым это поручено министерством, ведомством, в пределах объединения, отрасли.

Децентрализованное присвоение обозначений должны осуществлять организации-разработчики.

Конструкторские документы сохраняют присвоенное им обозначение независимо от того, в каких изделиях они применяются, причем эти обозначения записывают без сокращений и изменений, за исключением случаев, предусмот­ренных ГОСТ 2.113-75. Если конструкторский документ выполнен на несколь­ких листах, его обозначение должно быть указано на каждом листе.

Деталям, на которые не выпущены чертежи согласно

ГОСТ 2109-73, присваиваются самостоятельные обозначения по общим правилам.

Согласно ГОСТ 2.201-80 структура обозначения изделия и основного конструкторского документа должна быть следующей:

 

Четырехзначный буквенный код организации-разработчика назначается по кодификатору организаций-разработчиков.

Код классификационной характеристики присваиваютизделию и конст­рукторскому документу в соответствии склассификатором ЕСКД. Структура кода:

АБВГ.XXXXXX.XXX-XX.XX

где АБВГ — четырехзначный буквенный код организации-разработчика изделия;

XXXXXX — шестизначный числовой код классификационной характеристики согласно классификатору ЕСКД;

XXX — трехзначный числовой регистрационный номер;

XX.XX — двух- или четырехзначный номер исполнения (только при групповом исполнении).

Обозначение основного конструкторского документа совпадает с обозначением изделия.

Обозначение неосновного документа состоит из обозначения изделия и кода документа, например СБ — код сборочного чертежа, Э3 — код схемы электрической принципиальной. Код документа не может содержать больше четырех знаков.

Четырехзначный буквенный код организации-разработчика назначается по кодификатору организаций-разработчиков.

Код классификационной характеристики присваиваютизделию и конст­рукторскому документу в соответствии склассификатором ЕСКД. Структура кода:

Класс

Подкласс

Группа

Подгруппа

Вид

 

Порядковый регистрационный номер присваивают по классификационной характеристике от 001 до 999 в пределах кода организации-разработчика или организации, осуществляющей централизованное присвоение.

Структура обозначения неосновного КД следующая:

Обозначение изделия

Код документа

В коде документа должно быть не более четырех знаков, включая номер части документа, например:

АБВГ.061341.001СБ; АБВГ.061341.001ТУ1.

Каждому исполнению изделия следует присваивать самостоятельное обозначение:

Базовое обозначение

Порядковый номер исполнения

 

Примеры: АБВГ. 573241.020-01; АБВГ. 573241.020-02.

12.Назначение сборки и ее роль в создании конструкций изделий РЭС. Сварные соединения.

Сборка - наиболее сложный и ответственный процесс в общем комплексе производства изделий РЭС. Методы сборки, обеспечивающие требуемые точность и качество, в значительной степени зависят от конструкции деталей и сборочных единиц, их взаимозаменяемости, оптимального построения размерных цепей.

Независимо от типа производства (единичное, серийное, массовое) конструкция изделия должна состоять из отдельных четко разграниченных сборочных единиц, обеспечивать параллельность и независимость сборки, а также простоту связей.

Число деталей сборочной единицы должно быть минимальным, это достигается правильным выбором метода проектирования. Сложные изделия, состоящие из большого числа деталей, рекомендуется проектировать по блочному принципу.

При проектировании следует стремиться к уменьшению числа крепежных деталей. Вместо резьбового крепежа целесообразно применять сварку, расклепку, развальцовку, резку, также следует избегать применения соединений, которые трудно выполнить, например, шпоночные, с пружинами и другие крупногабаритные и тяжелые детали, которые должны иметь специальные элементы для установки (отверстия, приливы и т. д.) и фиксации.

Детали, входящие в сборочные единицы, должны иметь простую форму. В противном случае необходимо, чтобы они имели явно выраженные базовые поверхности.

Шероховатость сопрягаемых поверхностей деталей должна быть обоснована. Детали, сопрягаемые в осевом направлении по кромкам поверхностей, должны иметь конструктивные элементы, облегчающие самоустановку и самоцентрирование поверхностей.

Допуски на размеры деталей должны обеспечивать возможность осу­ществления сборки методом полной или частичной взаимозаменяемости. Необходимо также предусматривать средства, предотвращающие поворачивание болтов при затяжке.

Следует избегать или сводить до минимума совместную механическую обработку деталей (в сборе), включая сверление и выполнение резьбы, так как это снижает производительность и нарушает основной принцип поточной сборки - взаимозаменяемость сборочных единиц и деталей.

Сварные соединения

Технические преимущества сварных конструкций по сравнению с конструкциями, изготовленными другими методами получения неразъемных соединений, обеспечили широкое распространение сварки. При оценке сварной конструкции надо убедиться, что ее применение экономически целесообразно по сравнению с другими видами конструкций (паяной, клепаной, цельнолитой).

В проектировании РЭС чаще всего применяют точечную, роликовую, ультразвуковую, контактную сварку. Выбранный метод сварки должен обеспечивать помимо необходимых прочностных и эксплуатационных свойств конструкции ее минимальную деформацию в процессе сварки, что зависит от жесткости конструкции, режима сварки и толщины соединяемых элементов.

В большинстве случаев базой для сборки и сварки деталей в сварных конструкциях служат поверхности деталей, поэтому размеры, определяющие положение таких деталей в сборочной единице, следует проставлять от плоскости или кромки, за исключением деталей, имеющих форму тел вращения, в которых за одну из баз целесообразно принимать ось симметрии. За базовую принимают деталь, имеющую наибольшую поверхность или протяженность кромок и простую форму. На чертежах сварного соединения каждый шов имеет определенное условное обозначение, которое наносят над или под полкой линии-выноски.

 

13. Технологичность паяных соединений. Соединения, полученные склеиванием, основные свойства и требования предъявляемые к ним.

Содержание сборочных чертежей

 

Сборочный чертеж должен содержать:

- изображение сборочной единицы, позволяющее осуществить ее сборку

и контроль;

- на сборочных чертежах допускается помещать дополнительные

схематические изображения, соединения и расположения составных частей изделия;

- размеры, предельные отклонения и другие параметры и требования,

которые должны быть выполнены или проконтролированы по

сборочному чертежу;

- допускается указывать в качестве справочных размеры деталей,

определяющих характер соединения;

- указания о выполнении разъемных соединений (сварных, паяных и

др.), если точность сопряжения достигается пригонкой или подбором;

- указания о методах и характере сопряжения;

- номера позиций составных частей, входящих в изделие;

- габаритные размеры изделия;

- установочные, присоединительные и другие необходимые справочные

размеры;

- техническую характеристику изделия (при надобности);

- координаты центра тяжести (при необходимости).

Упрощения на сборочных чертежах

Как правило, сборочные чертежи выполняют с упрощениями, например, допускается выполнять изображение одной из нескольких одинаковых частей, а изображение остальных давать упрощенное, в виде внешних очертаний. На разрезах изображают не рассеченными составные части, на которые оформлены самостоятельные сборочные чертежи.

Типовые, покупные и другие широко применяемые изделия изображают внешними очертаниями.

На сборочных чертежах допускается не показывать: фаски, округления; проточки; углубления; выступы; накатки; насечки; оплетки и другие мелкие элементы; зазоры между стержнями и отверстиями; крышки; щиты; кожухи; перегородки и т. п., если необходимо показать закрытые или

составные части изделия, при этом над изображением делают соответствующую надпись, например: «Крышка не показана» или

«Крышка, поз. 3, не показана»; видимые составные части изделий или элементы, расположенные за сеткой, а также частично закрытые расположенными перед ними составными частями; надписи на табличках, шкалах и других подобных деталях, изображая только их контур.

 

 

15.Отдельные составные части на сборочном чертеже. Упрочения на сборочных чертежах. Размеры, наносимые на сборочные чертежи. Изображения перемещающихся деталей и пограничных изделий на сборочных чертежах.

Содержание сборочных чертежей

 

Сборочный чертеж должен содержать:

- изображение сборочной единицы, позволяющее осуществить ее сборку

и контроль;

- на сборочных чертежах допускается помещать дополнительные

схематические изображения, соединения и расположения составных частей изделия;

- размеры, предельные отклонения и другие параметры и требования,

которые должны быть выполнены или проконтролированы по

сборочному чертежу;

- допускается указывать в качестве справочных размеры деталей,

определяющих характер соединения;

- указания о выполнении разъемных соединений (сварных, паяных и

др.), если точность сопряжения достигается пригонкой или подбором;

- указания о методах и характере сопряжения;

- номера позиций составных частей, входящих в изделие;

- габаритные размеры изделия;

- установочные, присоединительные и другие необходимые справочные

размеры;

- техническую характеристику изделия (при надобности);

- координаты центра тяжести (при необходимости).

 

Спецификации

Спецификацию документ, определяющий состав изделия и всей конструк­торской документации, относящейся к этому изделию, — следует составлять на отдельных листах формата А4 на каждую сборочную единицу, комплекс и ком­плект. Заглавный лист оформляют по форме 1 с основной надписью по форме 2, а последующие листы ­- по форме 1а с основной надписью по форме 2а (ГОСТ 2.104-68).

В зависимости от состава специфицируемого изделия спецификация может состоять из разделов, которые следует располагать сверху-вниз в такой последо­вательности:

- документация:

- комплексы;

- сборочные единицы;

- детали;

- стандартные изделия;

- прочие изделия;

- материалы;

- комплекты.

Наименования разделов записывают в виде заголовков в графе "Наименова­ние" строчными буквами (кроме первой прописной) и подчеркивают. Ниже заго­ловка должна быть оставлена одна свободная строка, выше - не менее одной сво­бодной строки.

В раздел "Документация" вносят все документы специфицируемого изделия, кроме его спецификации, также документы записываемых в спецификацию не­специфицируемых составных частей (деталей) (если таковые используются), кроме их рабочих чертежей.

В разделы "Комплексы", "Сборочные единицы" и "Детали" вносят ком­плексы, сборочные единицы и детали специфицируемого изделия.

В раздел "Стандартные изделия"

записывают изделия, примененные по го­сударственным

стандартам, отраслевым стандартам, стандартам предприятий.

В пределах каждой категории стандартов, изделия записывают по группам, в зависимости от функционального назначения, (например, подшипники, крепеж­ные детали и т.п.),

В пределах каждой группы - в алфавитном порядке наимено­ваний изделий.

В пределах каждого наименования - в порядке возрастания обо­значений стандартов.

В пределах каждого обозначения стандартов - в порядке возрастания основных параметров или размеров изделия.

В раздел "Прочие изделия"

Записывают изделия, взятые из каталогов, прей­скурантов и других источников, за исключением стандартных изделий. Порядок записи подобен порядку раздела "Стандартные изделия".

В раздел "Материалы"

вносят все материалы специфицируемого изделия в такой последовательности:

-металлы черные;

- металлы магнитоэлектрические и ферромагнит­ные;

- металлы цветные;

- кабели, провода и шнуры;

- пластмассы и пресс-материалы;

-бумажные, текстильные, лесные материалы;

- резиновые, мине­ральные, керамические и стеклянные материалы; лаки, краски, нефтепродукты и химикаты;

- прочие материалы.

В пределах вида материалов их записывают в алфавитном порядке наимено­ваний, в пределах наименования - по возрастанию размеров или других пара­метров.

Естественное охлаждение

Теплонагруженные элементы охлаждаются за счет естественной конвекции воздуха, теплопроводности и излучения. Метод охлаждения прост. Конструкция таких РЭС требует рациональной компоновкой. При компоновке необходимо учитывать, выделяемую мощность и требования равномерного распределения ее по всему объему РЭС. Компоненты и печатные платы с большой теплоотдачей нужно располагать в верхней части РЭС или вблизи стенок, критичные к перегреву компоненты в нижней части, - защищать тепловыми экранами.

Блестящий экран, разделяющий теплонагруженные и чувствительные к перегреву модули, снижает лучистый тепловой поток почти вдвое. Для выравнивания температуры внутри блока теплонагруженные модули должны иметь высокую степень черноты. Для этого рекомендуется на внутренние поверхности корпуса наносить лакокрасочные покрытия. Например, для выравнивания тепла при кассетной компоновке плат, рекомендуемые зазоры должны быть не менее 30 мм.

РЭС выполняется в корпусах следующих типов:

- перфорированных;

- не герметичных;

- герметичных;

- с принудительной вентиляцией.

 

Форма перфорационных отверстий может быть различной: круглой, квадратной, прямоугольной и в виде желюзи.

Чем меньше размеры вентиляционных отверстий, тем меньше вероятность попадания внутрь внешних помех.

Входные вентиляционные отверстия желательно, чтобы были в основании изделия, выходные – в крышке. Основание рекомендуется, располагать над поверхностью стола не менее чем на 30 мм. Приборы можно ставить на амортизаторы. Для защиты изделия от пыли, с внутренней стороны корпуса устанавливают металлические сетки. В отдельных случаях, вместо сеток часто основание устройства защищают пылезащитными фильтрами.

Причиной циркуляции воздуха в приборах и стойках с герметичным кожухом является разность плотностей воздуха нагретого внутри РЭС и воздуха более холодного у стенок кожуха. Перегрев будет уменьшаться с увеличением зазора между пластинами. У основания прибора в герметичном корпусе движение воздуха практически отсутствует.

 

 

20. Теплозащита РЭС. Принудительное охлаждение. Схемы вентиляции: приточная, вытяжная, приточно-вытяжная.

Электрорадиоэлементы РЭС функционируют в строго ограниченном диапазоне. Уход температуры за указанные пределы приводит к необратимым структурным изменениям компонентов. Температура воздействует и на электронные схемы, изменяя параметры сигналов.

При повышенной температуре снижаются диэлектрические свойства материалов, ускоряется коррозия материалов, контактов. При понижении температуры затвердевают и растрескиваются резиновые детали, повышается хрупкость материалов. Разницы в коэффициентах линейного расширения материалов могут привести к разрушению залитых смолами конструкций, как следствие, нарушению электрических соединений, меняется характер посадок, ослабляются крепления.

Нормальным тепловым режимом РЭС называют такой, который обеспечивает изменение параметров и характеристик конструкций, схем, ЭРЭ, материалов в пределах указанных в ТУ.

Высокая надежность и длительный срок службы РЭС будут гарантированы, если температура среды внутри РЭС нормальная (20-25^oС) и изменяются не более, чем на 2^oС/ч. Обеспечение нормального теплового режима приводит к усложнению конструкции, увеличению габаритов и массы, введению дополнительного оборудования, затратам электрической энергии.

Принудительное воздушное охлаждение

 

Широко применяют в стойках с тепловыделением не более

0,5 Вт/см². Для этих целей применяют автономные вентиляторы, системы вентиляторов и подачу воздуха от центрального кон­диционера.

При использовании вентиляторов организуют подачу воздуха снизу вверх и сверху вниз. По первой схеме воздух забирается у пола, по второй – у потолка.

В первом случае возникает запыленность.

Во втором запыленность меньше, но больше требуется охлаждающего воздуха, поскольку его температура с увеличением высоты растет. При этом используют приточную, вытяжную и при­точно-вытяжную схемы вентиляции.

Принудительная вентиляция по принципу действия может быть приточной либо вытяжной. При приточной схеме, вентилятор ставят на входе охлаждающего воздуха. При вытяжной – на выходе.

 

При приточной схеме работа вентилятора эффективна, т.к. температура пони­жена, более плотная окружающая среда, получается большая производительность. Но часть воздуха может уходить через отверстия в корпусе. При приточной вентиляциивентилятор работает на приток холодного очищенного воздуха в нагретую зону устройства. В этом случае вентилятор устанавливается в нижней части устройства у вентиляционного окна, а нагретый воздух выходит в верхней части устройства через перфорацию или вентиляционное отверстие.

 

Вытяжная схема вентиляции применяется в аппаратуре с большим аэ­родинамическим сопротивлением. При вытяжной схеме вентиляциивентилятор работает на вытяжку горячего воздуха из нагретой зоны. В этом случае вентилятор размещают в верхней части устройства, а забор воздуха обеспечивается снизу устройства через перфорацию или вентиляционное окно. Вытяжная вентиляция обеспечивает большую скорость воздушного потока охлаждения непосредственно в локальной зоне перегрева. В этом случае вентилятор работает в тяжелых условиях высоких температур.

Приточно-вытяжная схема позволяет повысить напор охлаждающего воздуха. Вентиляторы устанавливаются либо непосредственно в прибор, либо в специальные блоки, снабженные элементами коммутации и фильтрации на корпусе или на каркасе стойки. В блоках размещаются один или несколько вентиляторов, пылезащитный фильтр, элементы сигнализации неисправного состояния.

Воздух, удаляемый из устройств, поступает либо в помещение, либо в атмо­сферу. Недостатком приточо-вытяжной схемы является повышенная запыленность РЭС, появление вибраций из-за работы вентиля­торов, неравномерность распределения охлаждающего воздуха. Однако охлаждение автономного венти­лятора реализуется конструктивно просто.

 

21. Системы вентиляции. Жидкостные системы вентиляции. Испарительные системы охлаждения.

Система вентиляции может быть централизованной, когда внутрь устройства подается очищенный и холодный воздух от отдельной вентиляционной установки или забортный воздух подается из внешнего воздухозабора.

Если удельные поверхности охлаждения 30 см2/Вт и менее, то применяются жидкостные системы охлаждения или испарительные.

В жидкостных системах охлаждения вместо воздуха или газа используют жидкость с температурой испарения большей, чем температура нагрева РЭС. Для улучшения жидкостного охлаждения создают принудительное движение жидкости с помощью насоса охлаждения. Жидкость или воздух могут принудительно охлаждать теплопроводы мощных элементов конструкции (радиаторы охлаждения или теплоотводящие основания ячеек). Жидкость прогоняется через каналы радиатора охлаждения или теплоотводящего основания.

В испарительных системах создают условия испарения жидкости с поверхности нагретой зоны. Для этого применяют жидкости, температура нагрева, которых равна температуре испарения. Для конденсации испарённой жидкости используют элементы

локального охлаждения, например, радиаторы. Испарительная система в простейшем случае реализуется в виде теплоотводящей трубы для охлаждения теплонагруженных элементов. Теплоотводящие трубы представляют собой герметичные сосуды, с различными размерами и формой, тепловое сопротивление которых близко к нулю. Для того чтобы сконденсированная жидкость из зоны охлаждения возвращалась в зону нагрева, внутренние стенки трубы покрыты пористым материалом, например, стекловолокно или пористые пластмассы с включенными металлическими шариками.Теплоотводящая труба выполняется из меди круглого или прямоугольного сечения, один конец её может устанавливаться под микросхему или транзистор. Тепловая труба внутри полая, частично заполнена жидкостью, температура испарения, которой меньше предельно допустимой для микросхемы или транзистора. Для конденсации паров жидкости другой конец трубы должен охлаждаться, например радиатором охлаждения. Радиатор охлаждения может находится вне зоны плотной компоновки ЭРЭ. Роль радиатора может выполнять несущая стенка конструкции.

 

22.Средства охлаждения. Факторы, влияющие на выбор системы охлаждения (режимы работы РЭС, конструктивное исполнение и т.д).

Классификация методов охлаждения. Методы охлаждения:

 

 

Теплопередача это Контактное охлаждение, которое происходит при наличии хорошего контакта с более холодным телом из-за его высокой теплопроводности, достаточной теплоемкости.

Конвекция это:

- Естественное воздушное охлаждение, достигается за счет оборота тепла окружающим воздухом. Тепло отбирается тем больше, чем больше разница между температурами поверхности изделия и окружающего воздуха;

- Принудительное воздушное охлаждениеосуществляется за счет разницы температур изделия и воздуха плюс скорость движения воздуха, т.е. замена уже нагревшихся частей воздуха более холодными;

- Жидкостное охлаждениедостигается заменой воздуха жидкостью, величина теплопроводности которой примерно на порядок больше, чем у газов. Как правило, жидкостное охлаждение является принудительным;

- Охлаждение испарениемпроисходит в том случае, когда охлаждающая жидкость имеет возможность испаряться.

Радиация - это охлаждение излучением, которое используется только при температурах выше 100°С, при низких температурах эффективность этого метода ничтожно мала.

Эффект Пельтьеэто термоэлектрическое охлаждение, то есть прохождение тока через границу двух различных проводников.

В приборостроении и радиоаппаратостроении применяются чаще всего контактное охлаждение и конвекционное (естественное и принудительное).

Кондукция - Контактное охлаждение

Теплоотдача от нагретой части конструкции через контакт к более холодной.

Для высококачественного контакта необходимо:

1. малое термическое сопротивление контакта:

,

где S_q - теплопроводящая поверхность;

b – толщина стенки;

l_q - коэффициент теплопроводности, характеризующий свойства материала стенки:

Среда, материал	Коэффициент теплопроводностиlq·10^3 Вт/(см·°С)
Металлы	455¸3900
Жидкости	0,9¸5
Газы	0,1¸0,5

2. хороший теплообмен охлаждающей части конструкции с окружающей средой;

3. большие теплопроводность и теплоемкость охлаждающей части конструкции.

Желательно выполнение охлаждающей части из теплопроводного металла (меди, латуни, алюминия) и размеры, обеспечивающие теплообмен с окружающей средой. В качестве охлаждающей детали обычно используют базовую деталь (шасси, корпус), к которой прикрепляются отдельные греющиеся элементы.

В конструкциях с заливкой изоляционными материалами тепло от нагревающегося элемента через заливочный материал передается корпусу или шасси, а при отсутствии их – окружающей среде. Для увеличения теплопроводности в заливочные компаунды добавляются в качестве наполнителя порошки с большой теплопроводностью.

 

Материал	Коэффициент теплопроводности зал.материалов, наполнитель в %	Коэффициент теплопроводности
Компаунд с алюминиевым порошком
Компаунд с медным порошком
Эпоксидная смола		2,0

 

Контактное охлаждение дает эффект при небольших размерах изделия и мощности рассеяния не более 20 Вт.

23.Тепловой режим элементов в блоках. Необходимые исходные данные для расчета теплового режима элементов. Определение основных параметров эквивалентной модели (коэффициент заполнения блока).

 

Для расчета теплового режима элементов, находящихся внутри блочной конст­рукции, необходимыми исходными данными являются:

 

1. число теплопроводящих элементов N, каждый из которых (с номером i) ха­рактеризуется определяющей высотой h_i;

2. поверхностью охлаждения S_oi;

3. мощностью тепловыделения P_i;

4. площадью основания шасси S_ш на котором располагаются элементы.

Элемент – это любой источник тепловой энергии (процессор, конденсатор и т.д.).

Для теплового расчета необходимы сведения о конструкции изделия и состоянии окружающей среды. Поэтому тепловой расчет выполняется после того, когда проведен этап предварительной компоновки. Далее должна быть выбрана тепловая модель (тепловая схема), на основании которой будет производиться тепловой расчет внутри изделия.

На основании выбранной тепловой модели (тепловой схемы) подбирается методика теплового расчета РЭС, которая определяется выбранным предварительно способом охлаждения.