Материал: Проблемы обеспечения надежности и качества приборов, устройств и систем. сборник научных трудов. Муратов А.В., Макаров О.Ю

УДК. 621.396

МЕТОДИКА ОПТИМАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ АМОРТИЗАТОРОВ С УЧЕТОМ МЕХАНИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

Е.А. Середа, А.В. Турецкий, Ю.В. Худяков

Вдостаточно сложных условиях эксплуатации амортизированной радиоэлектронной аппаратуры предъявляются жесткие требования к надежности

ееработы, что устанавливает ограничения в выборе используемых амортизаторов. Конструкции и материалы, из которых изготавливают детали амортизаторов должны обеспечивать надежную защиту аппаратуры от внешних механических воздействий.

Встатье рассматриваются основные конструктивные особенности амортизаторов, применяемых на малогабаритных радиоэлектронных средствах.

Ключевые слова: амортизатор, нагрузка, механический анализ.

На радиоэлектронную аппаратуру различного рода, и, соответственно, на детали, которые входят в конструкцию, всегда оказывают влияние механические нагрузки, что оказывает существенное влияние не только на работающие блоки радиоэлектронной аппаратуры, но также и на устройства, находящиеся в нерабочем состоянии, к примеру, при транспортировке. Введение амортизаторов уменьшает амплитуду колебаний и ударов, что снижает механические силы, воздействующие на РЭА.

Амортизаторы должны обеспечивать надежную защиту аппаратуры от воздействия ударов и вибрации при определенных окружающих условиях, должно учитываться воздействие морского тумана, росы, инея, грибков плесени, паров горюче смазочных материалов и пыли.

Рассмотрим основные типы амортизаторов, применяемых для виброизоляции радиоэлектронной аппаратуры [2].

Амортизаторы пластинчатые типа АП (рис. 1) обладают высокой чувствительностью к воздействию низких температур, они способны обеспечивать защиту радиоэлектронной аппаратуры в интервале температур от-45 до + 80°С, но при этом обладают малой вибропрочностью. При использовании амортизато-

91

ров данного типа в вертикальном направлении виброизоляция аппаратуры начинается с 25 Гц, при достижении амплитуды вибраций не более 0,5 мм. Удовлетворительной виброизоляции аппаратуры с помощью данных амортизаторов можно достичь на частотах от 100 Гц и выше.

Рис. 1. Амортизатор типа АП

Далее рассмотрим равночастотные демпфированные амортизаторы типа АД (рис. 2). Собственная частота амортизаторов в процессе использования составляет от 8 до 10 Гц.

Виброзащита при использовании в нормальных условиях, в зависимости от номера серии амортизатора, начинается с частоты 12 Гц при минимальной амплитуде вибрации 0,5мм. Интервал рабочих температур данного типа амортизаторов со- ставляет-60- +70° С.

Рис. 2. Амортизатор типа АД

Амортизаторы пространственного нагружения типа АПН, изображенные на рис. 3, осуществляют работу в условиях любого направления вибрации на частотах от 30 до 200 Гц при максимальном ускорении 15 g, ускорении удара до 12 g, а также линейном ускорении до 15g.

92

Рис. 3. Амортизатор типа АПН

Работоспособность амортизатора сохраняется в интервале температур60 … +150° С привлажности до 98%. Долговечность работы амортизаторов составляетне менее 500 час без учета времени покоя (без нагрузки).

Амортизаторы типа АКСС (рис. 4), работающие при температуре от -10 до +70 °С, возможнакратковременная работа (не более 1 ч и не чаще одного раза в месяц) от -10 до +100 °С, а также могут находиться при температуре до -40 °С в нерабочем состоянии.Так же данные амортизаторы предназначены для работы в вибрационном режиме с частотами до 50 Гц и амортизирующими амплитудами до 0,2 мм.

Рис. 4. Амортизатор типа АКСС

Тросовые амортизаторы, изображенные на рис. 5, рассчитаны на номинальные нагрузки от 1 до 55 кг в различном

93

интервале жесткости, а также способны работать на частотах до

2500 Гц.

Рис. 5. Тросовый амортизатор

При разработке новых тросовых виброизоляторов используют полимерно-углеродные нанокомпозиты, в основе которых лежат кремнийорганические смолы. Прочность этих композитов сопоставима с алюминиевыми сплавами, а также они имеют широкий интервал рабочих температур от -72°С до +144°С. Амортизаторы, изготовленные из вышеназванных материалов, имеют значительно меньшую массу и обладают повышенной стойкостью к агрессивным средам, причем их применение позволяет упростить технологию изготовления.

При конструировании амортизационной системы первом делом необходимо выбрать наиболее подходящий тип амортизатора и схему его размещения. Рассматривая различные типы амортизаторов нужно делать выбор на основании показателей предельно допустимых нагрузок и значений различных параметров, таких как механические нагрузки, температура окружающей среды, наличие паров масла в атмосфере и т.д.

Расположение аппаратуры, а также динамические воздействия оказывают большое влияние на выбор схемы расположения амортизаторов.

94

Рис. 6. Основные схемы расположения амортизаторов (в направляющей)

На рис 6 изображены основные схемы расположения амортизаторов на блоке. При амортизации малогабаритных блоков зачастую используют варианта, что очень удобно при компоновке блоков на объекте, так как предоставляется возможность размещения блоков в непосредственной близости друг от друга, амортизаторы, закрепленные снизу корпуса не увеличивают габаритные размеры блока. Однако с другой стороны при таком расположении невозможно добиться совпадения центров тяжести (ЦТ) с центром масс (ЦМ), следовательно, при этом будут проявляться связанные частоты колебаний.

Рассматривая вариант размещения б можно прийти к аналогичному выводу о том, что не удастся получить рациональной системы.

При использовании варианта размещения в амортизаторы занимают большое количество места, которое отводится для РЭА на объекте. Такое расположение амортизаторов не во всех случаях компоновки оказывается удобным, но при этом позволяет получить рациональную систему.

В случае, когда панель блока лицевой стороной размещается вблизи амортизатора, который расположен снизу, ис-

95