РАДИОЭЛЕКТРОННЫЙ БЛОК Российский патент 1995 года по МПК H05K5/00 H05K7/00 

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано при проектировании приборов, подлежащих эксплуатации в условиях случайного приложения ударных и знакопеременных динамических нагрузок.

Известен радиоэлектронный блок, содержащий корпус, установленные в нем субблоки на печатных платах с ручками, соединенные разъемами с коммутационной панелью, и крышку с прокладками из упругого материала, размещенными между внутренней поверхностью крышки и ручками субблоков, в пазах крышки. Прокладки выполнены ступенчатой формы с определенным соотношением параметров (1).

Выполнение прокладок из упругого материала ступенчатой формы позволяет гасить энергию колебаний при воздействии знакопеременных динамических нагрузок и защищать от них платы. Учитывая, что основная доля возмущений имеет небольшую частоту, а для решения задачи виброизоляции необходимо амортизаторам придать большую податливость, желательно выполнение прокладок на основе тканых материалов, которые обладают лучшими упруго-диссипативными характеристиками в нижнем диапазоне частот. Кроме этого, в условиях случайного приложения ударных нагрузок деформации корпуса могут находиться за пределом упругости конструкционного материала, что влечет изменение внешнего вида прибора вплоть до поломок.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является выбранный в качестве прототипа радиоэлектронный блок, содержащий корпус с жестко закрепленным внутри него демпфером, выполненным в виде соединенных между собой тканым материалом валиков из ткани, и функциональный узел, закрепленный на демпфере. При этом демпфер снабжен установленной в корпусе двухслойной оболочкой (2).

При воздействии на блок внешних динамических нагрузок, между слоями тканого материала валиков возникает сухое трение, которое обеспечивает гашение энергии колебаний и вырабатывает электрические заряды. При этом последние через внешние оболочки демпфера стекают на корпус блока, предотвращая функциональный узел от влияния статического электричества.

Данная система хорошо решает задачу гашения энергии знакопеременных нагрузок в узком, заранее определенном диапазоне. Для решения задачи виброизоляции в широком диапазоне знакопеременных нагрузок, так как частота, амплитуда и точки приложения нагрузок в реальной обстановке носят случайный характер, необходимо изменять жесткость системы пропорционально приходящейся нагрузке. Корпус, как и в аналоге, не восстанавливает первоначальную форму после снятия ударных нагрузок.

Целью изобретения является повышение надежности в условиях случайного приложения широкого спектра ударных и знакопеременных нагрузок путем придания корпусу прибора возможности параметрической настройки и восстановления первоначальной формы.

Указанная цель достигается тем, что в корпусе с жестко закрепленным внутри него демпфером в двухслойной оболочке и функциональным узлом, закрепленным на демпфере, функциональный узел обтянут эластичной электропроводной оболочкой и помещен внутрь объема демпфера, выполненного из пористого упругого материала, а корпус выполнен в виде наружной оболочки демпфера из влагостойкого прочного материала, например кожи или ее заменителей, причем органы соединения, контроля и управления размещены в объеме демпфера и жестко прикреплены к наружной оболочке; в качестве пористого упругого материала демпфера могут быть использованы тканые материалы, газонаполненные эластичные полимеры или газовая среда.

На фиг. 1 представлено сечение корпуса прибора; на фиг. 2 корпус прибора во взаимодействии со знакопеременной нагрузкой; на фиг. 3 корпус прибора при воздействии ударной нагрузки.

Корпус прибора содержит функциональный узел 1, например электронная печатная плата в жестком каркасе 2, обтянутом эластичной электропроводной оболочкой 3, выполненной, например, из тканого или вязанного материала с включением электропроводных нитей и нитей с высоким модулем на разрыв, помещен внутрь объема демпфера 4, выполненного из тканого материала или газонаполненного эластичного полимера. Наружная оболочка 5 выполнена из влагостойкого прочного материала, например кожи, искусственной кожи или влагостойкой ткани, соединенной по форме швейным или сварным швами. При условии герметичности швов наружной оболочкой 5 и специального покрытия оболочки 3 демпфером может быть газовая среда с требуемыми характеристиками. Органы соединения 6, в том числе и разъем заземления 7, контроля 8 и управления 9 размещены в объеме демпфера 4 и жестко прикреплены к наружной оболочке 5.

В процессе эксплуатации прибора наружная оболочка 5 придает ему внешнюю форму с требуемым расположением органов соединения 6, контроля 8 и управления 9 и защищает прибор от внешних механических, гидро- и газодинамических нагрузок, а также температурных полей.

Знакопеременная динамическая нагрузка воздействует на корпус через пятно контакта с наружной оболочкой 5 (фиг. 2). Пятно контакта может увеличиваться из-за возможности распределения нагрузки наружной оболочкой 5 и соответственно параллельного вовлечения в деформации новых "элементарных объемов" демпфера 4, то есть жесткость системы изменяется пропорционально приходящейся на нее нагрузке, происходит параметрическая настройка системы виброзащиты с сохранением оптимальной частоты собственных колебаний при случайной знакопеременной нагрузке.

При воздействии на корпус знакопеременной динамической нагрузки между слоями тканого материала демпфера 4 в результате сухого трения вырабатываются электрические заряды, которые стекают по электропроводной оболочке 3 и разъему 7 на землю, предохраняя функциональный узел 1 от влияния статического электричества.

В случае приложения ударной нагрузки (фиг. 3) импульсивная энергия гасится не только деформациями наружной оболочки 5 и демпфера 4, но и растяжением оболочки 3. Происходит гашение энергии с восстановлением первоначальной формы наружной оболочки 5.

Использование предлагаемого корпуса позволяет повысить надежность работы прибора в условиях случайного приложения широкого спектра ударных и знакопеременных механических, гидро- и газодинамических нагрузок.

Кроме того, материалы, рекомендуемые в качестве демпфера 4, являются хорошими теплоизоляторами, что позволяет одновременно выполнять задачи термостабилизации прибора.

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано при проектировании приборов, подлежащих эксплуатации в условиях случайного приложения широкого спектра ударных и знакопеременных механических, гидро- и газодинамических нагрузок. Сущность: для повышения надежности в условиях случайного приложения широкого спектра ударных и знакопеременных нагрузок путем придания корпусу прибора возможности параметрической настройки и восстановления первоначальной формы. Функциональный узел 1 обтянут эластичной электропроводной оболочкой 3 из тканого и вязаного материала и помещен внутрь объема демпфера 4, выполненного из тканого материала или газонаполненного эластичного полимера, а корпус выполнен в виде наружной оболочки 5 демпфера 4 из влагостойкого прочного материала, например кожи или влагостойкой ткани, соединенной по форме швейным или сварным швом. При условии герметичности швов наружной оболочки 5 и специального покрытия внутренней оболочки демпфера 4 может быть газовая среда с требуемыми характеристиками. Органы соединения, контроля и управления размещены в объеме демпфера 4 и жестко прикреплены к наружной оболочке 5. 5 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. РАДИОЭЛЕКТРОННЫЙ БЛОК, содержащий функциональный узел с органами соединения, контроля и управления, демпфер с внешней оболочкой, который жестко соединен с функциональным узлом, отличающийся тем, что функциональный узел снабжен жестким каркасом и оболочкой из эластичного электропроводного материала, демпфер выполнен полым из упругого материала, а внешняя оболочка демпфера выполнена из влагостойкого прочного материала, причем функциональный узел закреплен на жестком несущем каркасе и вместе с ним размещен в указанной оболочке из эластичного электропроводного материала, при этом функциональный узел с жестким несущим каркасом и оболочкой размещены в полости демпфера, стенки которой жестко соединены с оболочкой, а органы соединения, контроля и управления расположены в объеме демпфера и жестко соединены с внешней оболочкой демпфера. 2. Блок по п.1, отличающийся тем, что демпфер выполнен из пористого упругого материала. 3. Блок по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в качестве влагостойкого прочного материала внешней оболочки демпфера использована кожа, а в качестве упругого пористого материала демпфера использован тканый материал. 4. Блок по п.3, отличающийся тем, что в качестве кожи внешней оболочки использованы заменители кожи. 5. Блок по п.1, отличающийся тем, что в качестве упругого материала демпфера использован газонаполненный эластичный полимер. 6. Блок по п.1, отличающийся тем, что в качестве упругого материала демпфера использована газовая среда, при этом внешняя оболочка демпфера и оболочка функционального узла выполнены герметичными.