КОНСТРУКЦИЯ РАДИОЭЛЕКТРОННОГО БЛОКА НА ПЕЧАТНЫХ ПЛАТАХ

Область техники.
Полезная модель может быть использована при проектировании блоков радиоэлектронной аппаратуры, работающих в условиях действия повышенных динамических нагрузок.
Уровень техники
Известны различные способы повышения надежности радиоэлектронных блоков, работающих в условиях динамических нагрузок.
Известен радиоэлектронный блок, содержащий корпус, в котором при помощи распорных втулок и стяжек закреплен пакет параллельно установленных печатных плат (патент RU 24288224 C2, H05K 7/00) с установленными на них радиоэлементами. Демпфирующие элементы образованы заливкой плат с двух сторон демпфирующим компаундом. Недостатком этого устройства является отсутствие ремонтопригодности блока.
Также возникает сложность доступа к радиоэлементам при настройке печатных плат на стадии макетирования и при отработке схемных решений.
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели, выбранным в качестве прототипа является радиоэлектронный блок (патент SU 1339908 A1, H05K 5/00). Радиоэлектронный блок содержит несущую панель, на противоположных параллельных сторонах которой закреплены симметрично расположенные субблоки, переднюю и заднюю панели, направляющие и виброизоляторы.
Каждый из субблоков выполнен в виде пакета печатных плат с жестко закрепленными на них дистанционными втулками с отверстиями. Каждый из виброизоляторов содержит корпус в виде втулки с отверстием, упругий элемент, выполненный, например, в виде двух резиновых втулок, шайбу и гайку.
Пакеты печатных плат, расположенные по разные стороны несущей панели, закреплены на ней с помощью общих шпилек, размещенных в отверстиях дистанционных втулок печатных плат и в отверстиях втулок корпусов виброизоляторов.
Недостатком конструкции этого радиоэлектронного блока является наличие общих шпилек, которые затрудняют сборку и настройку блока.
Задачей полезной модели является конструктивное решение крепления печатных плат внутри корпуса электронного блока, позволяющее обеспечить удобный многократный доступ к печатным платам во время сборки, монтажа и настройки с сохранением высокой надежности при воздействии внешних динамических нагрузок во время работы блока.
Раскрытие полезной модели
Сущность заключается в конструкции внутриблочных виброизоляторов в несущей панели, на которой крепятся печатные платы радиоэлектронного блока.
Полезная модель представляет собой конструкцию из печатных плат, расположенных по обе стороны от несущей панели, к которой эти платы крепятся. Несущая панель закреплена в середине конструкции радиоэлектронного блока. На одном из ее краев закреплены разъемы питания радиоэлектронного блока. В отверстиях несущей панели размещены виброизоляторы, каждый из которых содержит корпус цилиндрической формы с наружной резьбой на верхнем конце. На этот цилиндрический корпус надеты упругие втулки, зажатые гайкой, навинченной на верхний конец корпуса виброизолятора. В верхнем и нижнем торцах цилиндрического корпуса имеются глухие резьбовые отверстия под крепежные элементы для печатных плат (винт, стойка). Две первые печатные платы устанавливаются непосредственно на корпус виброизолятора по обе стороны несущей панели. Затем закрепляются винтом или, при необходимости установки следующей платы, - стойкой для закрепления следующей платы. Последующие платы устанавливаются над первыми на крепежных стойках, которые с одного конца имеет штырь с наружной резьбой, а с другого - глухое резьбовое отверстие под крепежные элементы (винт или следующую стойку), причем эти крепежные стойки расположены на одной оси с виброизоляторами.
Такое исполнение конструкции виброизолятора обеспечивает возможность многократного удобного доступа к печатным платам во время сборки, монтажа и настройки. При этом обеспечивается снижение пиковых виброускорений при повышенных динамических нагрузках за счет демпфирования колебаний на упругих элементах виброизолятора.
Кроме того, при необходимости установки большого количества плат с разными радиоэлементами можно использовать крепежные стойки разной высоты, в зависимости от габаритов радиоэлементов.
В целом такое техническое решение упрощает конструкцию радиоэлектронного блока и позволяет оптимизировать массу и габариты блока.
Описание фигур графического изображения
На фигуре 1 изображена в разрезе конструкция электронного блока с виброизоляторами на несущей панели, выполненная в виде этажерки из печатных плат.
На фигуре 2 изображена конструкция корпуса виброизолятора.
Осуществление полезной модели
Конструкция радиоэлектронного блока содержит следующие элементы:
1 - шайба;
2 - гайка;
3 - корпус виброизолятора;
4 - упругий элемент (резина - как вариант);
5 - несущая панель;
6 - платы печатные;
7 - стойки крепежные;
8 - разъемы для электропитания блока.
Радиоэлектронный блок собирается на несущей панели 5, которая представляет собой лист металла (как вариант сплав Д16) определенной толщины со сквозными отверстиями под виброизоляторы. Корпус 3 виброизолятора изготовленный, как вариант, из стали, вставляется в отверстия панели 5, сделанные под размер корпуса виброизолятора с надетым на него упругим элементом 4 (как вариант, резиновой втулкой). Второй упругий элемент 4 надевается на корпус 3 с другой стороны несущей панели 5, затем устанавливается шайба 1 и крепящая гайка 2. Конструктивно упругий элемент 4 выполнен как двухступенчатая втулка. Материал втулки определяется исходя из условий эксплуатации изделия (радиоэлектронного блока).
Конструкция корпуса 3 ограничивает специальным уступом деформацию упругих элементов 4 при затяжке гайки 2 и регулируется при сборке. На торцы корпуса 3 виброизолятора последовательно крепятся платы печатные 6, которые при необходимости устанавливаются этажеркой, с использованием крепежных стоек 7 разной длины или винтов. Крепежные стойки или винты, как правило, стандартные.
Размер шайбы 1 определяется исходя из наибольшего наружного диаметра упругой втулки 4. Материал шайбы определяется исходя из условий эксплуатации изделия (радиоэлектронного блока), как вариант сталь 20 с покрытием цинком или кадмием. Допускается применение стандартной увеличенной шайбы.
В несущей панели 5 при изготовлении делаются выборки под электромонтаж и разъемы электропитания 8, а по торцам - резьбовые отверстия для крепления самой несущей панели в общем корпусе блока.
Радиоэлектронный блок в условиях динамических нагрузок работает следующим образом:
Воздействие вибрации и ударных импульсов передается через корпус 3 на виброизоляторы, упругие элементы виброизоляторов 4, деформируясь, поглощают кинетическую энергию колебаний пакетов плат 6, которые возникают под действием внешних динамических нагрузок. При этом снижается уровень динамических перегрузок на радиоэлементах, установленных на платах 6, и улучшаются динамические характеристики блока.
Исполнение крепежа печатных плат в виде последовательно устанавливаемых промежуточных стоек разной требуемой высоты под размеры элементов печатных плат позволяют сделать общие габариты конструкции радиоэлектронного блока оптимальными, а процесс сборки - удобным.