Материал: Методы и средства испытаний электронных систем. Никитин Л.Н

Лабораторное задание и методические указания по его выполнению

Получаем у преподавателя испытываемое изделие. Выполняем в соответствии с пунктом «Порядок работы» все операции по управлению камерой тепла и холода.

Испытательные параметры (температура положительная, температура отрицательная, скорость подъема температуры…) уточняются перед подготовкой испытуемого изделия для загрузки в камеру тепла и холода.

При проведении испытаний осуществляем регистрацию электрических параметров испытываемого образца.

Отчет по индивидуальной работе и контрольные вопросы

Отчет по индивидуальной работе должен содержать: а) наименование работы и ее цель; б) краткие сведения из теории; в) результаты выполнения заданий; г) выводы.

Контрольные вопросы

1.Как влияет положительная и отрицательная температура на диэлектрические характеристики радиоматериала?

2.Перечислите основные параметры изучаемой камеры тепла

ихолода.

3.Как влияет повышенные и пониженные температуры на работу диодов, резисторов и транзисторов?

4.Чем отличается последовательность выполнения операций в методике проведения испытаний на холодоустойчивость от последовательности испытаний на теплоустойчивость?

5.Возможно ли совмещение испытаний на холодоустойчивость с испытаниями на воздействие росы и инея?

6.Назовите способы получения низких температур.

7.Что такое косвенный способ охлаждения?

8.Перечислите наиболее распространенные виды хладагентов.

9.Представьте структуру камеры с непосредственным охлаждением. Ее достоинства и недостатки.

131

10.Приведите способы регистрации изменений температуры испытуемого образца.

11.Перечислите основные операции управления камерой «тепла и холода» при испытании РЭА на воздействие положительных

иотрицательных температур.

12.Перечислите основные меры предосторожности при проведении испытаний РЭА на воздействие положительных и отрицательных температур.

13.Каким образом достигается поддержание низких температур в испытательной установке?

14.Приведите структурную схему изучаемой камеры тепла и

холода.

15.Для каких целей используется вентилятор в испытательной камере тепла и холода?

3.2.Лабораторная работа № 2. Испытание РЭА на удар

Общие указания Среди множества внешних факторов, воздействующих на РЭА,

следует отметить механические воздействия, из которых особую опасность представляет удар.

Установлено, что наибольшая опасность повреждения возникает при наименьшей длительности нарастания импульса. Опасность повреждения вследствие удара обычно меньше для системы с затухающими колебаниями, чем для систем с незатухающими колебаниями, особенно для системы с большим числом степеней свободы. Возможными причинами ударных воздействий на изделия могут быть столкновения, взрывы, сверхзвуковое давление, случайные падения и т.д. Указанные воздействия могут возникать при эксплуатации РЭА на самолетах, кораблях, ракетах, автомобилях, вездеходах, а также при их транспортировании, когда они подвергаются неосторожному обращению обслуживающего персонала.

Впроцессе выполнения лабораторной работы студент должен:

1)изучить влияние удара на радиоэлектронную аппаратуру;

2)рассмотреть механизм воздействия ударной нагрузки;

3)ознакомиться с существующими видами ударных стендов;

132

4)уяснить методику проведения испытания на ударном стенде;

5)провести испытания на действующем пакете;

6)составить отчет о выполненной работе.

Информацию о испытаниях РЭА на воздействие удара можно использовать при курсовом и дипломном проектировании.

При выполнении лабораторной работы следует обратить особое внимание на выполнение техники безопасности.

Задание к лабораторной работе и методические указания по их выполнению

Задание первое

Изучить влияние ударных нагрузок на РЭА.

Для выполнения этого задания необходимо проработать теоретический материал в [1. C. 235-237, 2. С. 52-60, 3. С. 131-142]

Возникновение ударов связано с резким и быстрым перемещением объекта, на котором установлена аппаратура. Возможны случаи, когда прикладываемая при этом нагрузка превышает допустимый безопасный уровень, что приводит к отказу РЭА. Действие механических ударов сопровождается возбуждением затухающих колебаний, т.е. неустановившейся вибрацией на частотах собственных колебаний элементов и частей конструкции. Уровни разрушающих усилий возрастают, когда элементы конструкции РЭА резонируют на частотах возмущений, вызванных ударом.

Удар, испытываемый РЭА, зависит от веса комплекса оборудования, в который она входит, и ее положения на объекте. Ускорения, возникающие при ударе, можно подсчитать по формуле

(51):

где V – мгновенная скорость в момент удара, см/ок; g — ускорение свободного падения;

S – перемещение при ударе или суммарная величина упругих и остаточных деформаций ударяющихся элементов.

В механике удар твердого тела рассматривается абсолютно как некоторый скачкообразный процесс, продолжительность которого

133

бесконечно мала. Во время удара в точке соприкосновения соударяющихся тел возникают большие, но мгновенно действующие силы, приводящие к конечному изменению количества движения. В реальных системах всегда действуют конечные силы в течение конечного интервала времени, и соударение двух движущихся тел связано с их деформацией вблизи точки соприкосновения и распространением волны сжатия внутри этих тел. Продолжительность удара зависит от многих физических факторов: упругих характеристик материалов соударяющихся тел, их формы и размеров, относительной скорости сближения и т.д.

Изменение ускорения во времени принято называть импульсом ударного ускорения или ударным импульсом, а закон изменения ускорения во времени – формой ударного импульса. К основным параметрам ударного импульса относят пиковое ударное ускорение (перегрузку), длительность действия ударного ускорения и форму ударного импульса.

Результат воздействия удара на изделие (реакция изделия) зависит от его динамических свойств – массы, жесткости и частоты собственных колебаний. Под реакцией РЭА на воздействие ударного импульса понимают отклик изделия на это воздействие. Различают несколько основных видов реакции РЭА, соответствующих баллистическому (или квазиамортизационному), квазирезонансному и статистическому (или квазистатистическому) режимам возбуждения.

Задание второе

Ознакомиться с характеристиками режимов испытаний [3. С. 136-138]

Характеристики режимов испытания. Различают два вида испытания изделий на ударную нагрузку: на ударную прочность и ударную устойчивость. Испытание на ударную прочность проводят с целью проверки способности РЭА противостоять разрушающему действию механических ударов, сохраняя свои параметры после воздействия ударов в пределах, указанных в ТД на изделие. Испытание на ударную устойчивость проводят с целью проверки способности РЭА выполнить свои функции в условиях действия механических ударов.

134

При испытании на ударную нагрузку испытываемые РЭА подвергают воздействию либо одиночных, либо многократных ударов. В последнем случае частота следования ударов должна быть такой, чтобы можно было выполнить контроль проверяемых параметров РЭА. Основные характеристики режимов испытания РЭА при многократном воздействии ударов – пиковое ударное ускорение и общее число ударов – задаются в соответствии со степенью жесткости испытаний (табл. 12).

Таблица 12 Основные характеристики режимов испытания

Форма ударного импульса как одна из важнейших характеристик, обеспечивающих единство испытаний, должна регламентироваться в ТУ. Самым опасным для изделия является трапецеидальный импульс, поскольку он имеет наиболее широкую область квазирезонансного возбуждения и наибольший коэффициент динамичности в этой области. Однако импульс трапецеидальной формы трудно воспроизводится на лабораторном оборудовании. Пилообразный импульс позволяет достигнуть наилучшей воспроизводимости испытаний, так как в силу несимметричности его остаточный спектр является непериодическим. Но получить пилообразный импульс труднее, чем импульсы другой формы. На практике при испытании чаще всего используют полусинусоидальный ударный импульс, формирование которого наиболее просто и требует наименьших затрат энергии.

Испытание на ударную нагрузку проводят в квазирезонансном режиме возбуждения. Длительность действия ударного ускорения выбирают в зависимости от значения низшей резонансной частоты fон изделия:

135