Проектирование несущих конструкций радиоэлектронных средств. Кольтюков Н.А - 32 стр.

UptoLike

+
+
+=
3
ш
3
3
3
ш
ш
223823
2
Sh
H
h
HBH
Sh
HS
.
4.3. РАСЧЁТ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ ВИБРАЦИИ
При воздействии вибрации мгновенное значение перемещения РЭС имеет вид
x = A sinωt,
где Аамплитуда перемещения; ωугловая частота колебания.
Вторая производная по времени от этого выражения даёт величину мгновенного ускорения:
a = Aω
2
sinωt,
где Aω
2
максимальное ускорение, действующее на прибор.
Выразив угловую частоту колебания через частоту вибрации f, Гц,
ω = 2π f
получим для максимальной величины действующего ускорения
a = 4π
2
A f
2
.
Значение ускорения принято выражать в единицах ускорения силы тяжести, т.е.
a = ng,
где g = 9,81 м/с
2
.
Тогда действующая нагрузка
n = 4π
2
Af
2
/ g = Af
2
/ 250.
Отсюда максимальная динамическая сила, действующая на РЭС весом mg, будет составлять
P = nmg. (4.5)
Пусть радиоэлектронный блок помещён в стойку или шкаф, или закреплён на каком-либо столе (основа-
нии), которые совершают колебания. Отношение амплитуды колебания блока A
б
к амплитуде колебания стойки
А
с
называется коэффициентом динамического усиления K или коэффициентом виброизоляции.
Значение K можно оценить по формуле
2
0
с
б
1
1
==
f
f
A
A
K
, (4.6)
где f – частота колебания стойки; f
0
собственная резонансная частота блока; f / f
0
относительная частота ко-
лебания.
Зависимость величины K от относительной частоты колебания представлена на графике рис. 4.2, где кри-
вая 1 построена при отсутствии затухания, а кривая 2при наличии затухания (т.е. с учётом трения). Пользуясь
графиками, проведём анализ поведения блока от воздействия вибраций для трёх случаев:
1. Частота вынужденных колебаний значительно больше собственной резонансной частоты блока (f / f
0
>>
1). Тогда из графика следует, что K >> 1, т.е. блок будет колебаться с весьма малой амплитудой. Однако, если
вибрация стойки действует длительно, то эта многократно повторяющаяся деформация приведёт к появлению
усталости материала блока, что чревато разрушением какого-либо его конструктива.
2. Частота вынужденных колебаний равна резонансной частоте f / f
0
= 1, при этом K > 1, т.е. амплитуда ко-
лебаний блока больше амплитуды колебаний стойки. В реальных РЭС затухание мало, поэтому при резонансе
амплитуда колебаний блока получается большой, что приводит к быстрому выходу блока из строя.
3. f / f
0
<< 1; K = 1, т.е. блок совершает такие же колебания, какие стойка; таким образом, блок не дефор-
мируется, поэтому нет опасности его повреждения от вибраций.
Следовательно, при воздействии вибраций удовлетворительно могут работать такие блоки, у которых соб-
ственная резонансная частота выше, чем частота действующих на РЭС вибраций, т.е. третий случай ( f
0
>> f )
наиболее предпочтительный.