Розрахунок ударостійкості

 

Зробимо необхідні розрахунки, щодо ударостійкості приладу при падінні з певної висоти.

Візьмемо початкові умови:

висота падіння приладу h = 1м;

пружність поверхні при падінні h_0п = 1 мм;

пружність корпусу приладу h_0к = 2мм;

початкова швидкість падіння v₀ = 0 м/с;

будемо вважати, що пришвидшення a₀ під час „тормозного шляху” приладу при падінні є рівномірним.

Довжина „тормозного шляху” приладу дорівнює суммі пружності поверхні та корпусу приладу

 

h₀ = h_0п + h_0к                                                                       (1)

 

Швидкість приладу при падінні становитиме

 

v = v₀ + gt = 10t                                   (2)

 

Шлях при падінні визначаємо за формулою:

(3)

 

Отже час падіння визначаємо як:

(4)

 

Швидкість тіла у момент падіння

 

(5)

 

Визначимо прискорення приладу у момент падіння (деформацію корпусу приладу та поверхні падіння приймаємо рівномірній у часі):

Отже ударостійкість приладу має складати a = 1,33 10⁴, або 1,33 10³g.

Сумарну вагу головної мікросхеми приладу, що кріпитиметься на штирьові опори корпусу приймемо 50 г.

, або                                           (6)

 

Візьмемо чотири штирьові опори для фіксації мікросхеми усередені копруса.

Оскільки максимальне навантаження на закріплення мікросхеми становитиме при горизонтальному навантаженні на штирьові опори, тобто при горизонтальному падінні мікросхеми (рис. 7.1).

 

Рисунок 7.1 Закріплення плати до корпуса.

s – довжина штиру;

d – діаметр штиру;

F – сила, що діє на штир при падінні.

 

Зробимо розрахунок діаметру капронового штиру, який витримає нагрузку при падінні:

Для капрону максимальна припустима напруга складатиме 30 Мпа.

(7)

 

σ_max – максимальна напруга, Па;

М_х – момент при падінні Н∙м.

Для циліндричного штиру маємо:

(8)

 

Момент при падінні:

(9)

 

Тобто

(10)

 

Звідки:

 

 

 

Отже для закріплення головної плати на корпусі використаємо 4 капронові штири діаметром 4,5 мм.

 

Техніко-економічне обгрунтування розробки

Опис виробу

 

Апаратний продукт “прилад прийому та обробки метеорологічних даних”, розроблений в даному проекті (далі – прилад), є складовою частиною комплексу збирання та обробки метеорологічних даних (далі – комплекс) і потрібен для прийому та обробки метеорологічних данних від окремих збираючих модулів комплекса та їх подальшої обробки.

Продукт представляє собою конструктивно закінчений вироб, що підключається для передачі даних в ПК через паралельний порт.

Середня нароботка на відмову приладу становить не менше 8 000 годин.

Розробка вказаного апаратного продукту завершується створенням і передачею замовнику принципової схеми пристрою та супроводжувальної документації.