Расчет компоновочных характеристик
Компоновка - размещение в пространстве или на плоскости различных элементов РЭА - одна из важнейших задач при конструировании. Основная задача, решаемая при компоновке РЭА, - это выбор форм, основных геометрических размеров, ориентировочное определение веса и расположения в пространстве любых элементов или изделий радиоэлектронной аппаратуры.
Компоновка - сложный и ответственный процесс конструирования, так как размещение всех заданных элементов схемы в заданном объеме конструкции с установлением основных геометрических форм и размеров между ними с одновременным обеспечение нормальной работы схемы устройства в соответствии с техническим заданием по существу определяет в дальнейшем все этапы разработки. К основным этапам разработки компоновочных схем относятся: определение особенностей функциональных параметров электрической схемы устройства и выбор основной конструктивно-законченной единицы; выбор элементной базы и способа монтажа; отработка вопросов межсоединений, теплопередачи, прочности и жесткости конструкции.
На практике задача компоновки РЭА чаще всего решается при использовании готовых элементов (радиодеталей) с заданными формами, размерами и весом, которые должны быть расположены в пространстве или на плоскости с учетом электрических, магнитных, тепловых и других видов связей.
Компоновочные характеристики и документы способствуют лучшему взаимопониманию не только всех разработчиков данного изделия, но и заказчиков, которые могут субъективно сравнивать как подобные, так и разные по характеру системы.
Все элементы физиотерапевтического устройства размещены на печатной плате из стеклотекстолита СФ-2 толщиной 1 .1,5 мм.
Методы компоновки элементов РЭА можно разбить на две группы: аналитические и модельные. К первым относятся численные и номографические, основой которых является представление геометрических параметров и операций с ними в виде чисел. Ко вторым относятся аппликационные, модельные, графические и натурные методы, основой которых является та или иная физическая модель элемента, например в виде геометрически подобного тела или обобщенной геометрической модели.
При аналитическом определении объемов замещающих фигур стремятся свести их количество к минимуму а размеры брать такими, чтобы сразу можно было получить значения установочного объема Vуст. Значение Vуст и подобных параметров элементов РЭА можно вычислить, пользуясь выражением:
m
КП=K S Ni, (5.1)
i=1
где КП - компоновочный параметр;
K - коэффициент пропорциональности;
m - количество компоновочных параметров Ni.
Для расчета объема, веса и потребляемой мощности выражение (5.1) можно представить так:
n m
V=1/kv(S Vоi+S Vai), (5.2)
i=1 i=1
n
G=Kg S Gi, (5.3)
i=1
G=G' V, (5.4)
n
Pпит=kp S Pпитi., (5.5)
i=1
Здесь V - общий объем изделия;
kv - обобщенный коэффициент заполнения объема изделия элементами (иногда используют обобщенный коэффициент увеличения объема Kv, больший единицы, так как Kv =1/kv);
Vоi и Vai - значения установочных объемов однотипных Vо и единичных Va i-х элементов;
G - масса аппарата;
Kg - обобщенный коэффициент объемной массы изделия;
G'- объемная масса аппарата;
kp - коэффициент, учитывающий потери Pпит.
Значения kv лежат в пределах от 0,2 до 1, Vуст - от долей см3 до сотен дм3, Kg - от 1,2 до 3, Gi - от долей грамма до нескольких килограмм, G'- от 0,4 до 1,6 г/см3, kp - от 1,1 до 1,2.
Исходными данными для расчета являются:
- количество элементов в блоке;
- количество наименований элементов;
- физическая площадь элементов блока;
- физический объем элементов блока;
- физический вес элементов блока;
- линейные размеры;