КОРПУС БЛОКА УПРАВЛЕНИЯ

Полезная модель относится к области электронной техники и может быть использована для изготовления монтируемых в затесненных местах электронных блоков, работающих в условиях высоких нагрузок, вибраций, например, цифровых регуляторов газотурбинных двигателей (ГТД) многорежимных летательных аппаратов.
В современных двигательных установках (двигателях внутреннего сгорания, реактивных двигателях, ГТД) блоки управления их работой ввиду ограниченности пространства располагают в затесненных местах, что затрудняет их монтаж - демонтаж. В данном случае необходимо располагать разъемы блоков так, чтобы обеспечить удобное их подсоединение с разных сторон корпуса к системам и агрегатам объекта. Кроме того, поскольку приборы в процессе эксплуатации объекта подвергаются значительным нагрузкам, вибрациям, корпус прибора должен быть достаточно прочным, и виброустойчивым, он должен обеспечивать надежную фиксацию монтируемых в нем печатных плат, так как отказ работы блоков может привести к возникновению аварийной ситуации.
Известен корпус электрического прибора, содержащий основание и крышку, выполненные штамповкой из металла. На основании, с одного или двух его торцов установлен клеммный блок (блоки), а также резьбовые стойки, закрепленные на основании. Клеммный блок представляет прессованный полипропиленовый корпус с двумя рядами винтовых зажимов с пазом между ними.
При сборке корпуса к резьбовым стойкам крепится плата, выводы которой соединяются с винтовыми зажимами одного ряда клеммного блока. Далее к основанию крепится крышка, которая устанавливается на основание таким образом, что ее нижние ребра располагаются в пазах клеммного блока. Крепление крышки осуществляется посредством резьбовых стоек. К винтовым зажимам, не закрытым корпусом, подсоединяются потребители.
(см. патент РФ на полезную модель №48449, кл. Н05К 5/00, 2005 г.).
В результате анализа выполнения данного корпуса электрического прибора необходимо отметить, что он довольно прост конструктивно, обеспечивает защиту полости от попадания пыли и грязи, однако в корпус устанавливается только одна плата, отсутствует возможность демпфирования вибраций, корпус не обладает достаточной жесткостью. Устройство с данным корпусом сложно монтировать в затесненных местах.
Известен корпус прибора, содержащий основание с прикрепленными к нему передней и задней опорными стенками, на которых установлены электрические разъемы, а также направляющие для размещения печатных плат и узел крепления направляющих к опорным стенкам, представляющий собой выполненные в задней опорной стенке ориентирующие отверстия и выполненные в передней опорной стенке фиксирующие пазы. Один конец каждой направляющей имеет поперечное сечение, идентичное поперечному сечению ориентирующего отверстия, а другой имеет упругий элемент крепления и фиксирующие выемки, расположенные с боковых сторон направляющей. При установке направляющей ориентирующие отверстия задней стенки контактируют с одним ее торцом, а упругие элементы и фиксирующие выемки вводятся в фиксирующие пазы передней стенки. Ориентирующие отверстия могут быть выполнены прямоугольного сечения, многогранного, треугольного, эллипсообразного. Поперечное сечение направляющей или ее заднего конца аналогично форме сечения ориентирующих отверстий. Фиксирующие пазы передней стенки снабжены зеркально расположенными на свободной продольной кромке выступами, контактирующими с фиксирующими выемками, причем пазы передней стенки выполнены с боковыми кромками в виде ломаных линий. Направляющие могут быть выполнены из конструкционных полимеров, из цветных металлов, из углепластиков или полистирола.
В процессе сборки корпуса к основанию крепят переднюю и заднюю опорные стенки, крепят боковые стенки, затем поочередно устанавливают направляющие, один конец каждой из которых заводят в ориентирующее отверстие, а другой устанавливают в фиксирующий паз передней стенки, формируя таким образом несколько рядов направляющих. В направляющие устанавливают печатные платы, выводы которых подсоединяют к разъемам. Сверху корпус закрывают крышкой.
(см. патент РФ на полезную модель №16561, кл. G08B 5/40, 2001 г.) - наиболее близкий аналог.
В результате анализа выполнения данного корпуса прибора необходимо отметить, что его выполнение довольно технологично, оно обеспечивает установку в корпусе пакета печатных плат, выводы которых соединяют с разъемами, установленными на задней опорной стенке. Однако конструкция направляющих весьма сложна, установленные платы не оснащены механизмами фиксации, что негативно сказывается на работе прибора в условиях вибраций, кроме того, затруднен монтаж прибора в затесненных местах.
Задачей настоящей полезной модели является разработка корпуса блока управления, обеспечивающего удобный монтаж - демонтаж прибора на штатное место, прочного, виброустойчивого, а также обеспечивающего надежную фиксацию печатных плат в корпусе.
Поставленная задача достигается тем, что в корпусе блока управления, содержащем основание, на котором установлены поперечные, а также передняя и задняя стенки, и крышку, направляющие пазы для установки печатных плат, разъемы для соединения с ними выводов печатных плат и периферийных устройств, новым является то, что направляющие пазы для установки печатных плат выполнены на поперечных стенках корпуса и оснащены механизмами фиксации печатных плат, в верхней части поперечных стенок прикреплены планки, передняя и задняя стенки крепятся к основанию и планкам, при этом корпус оснащен опорами, прикрепленными к нижней плоскости основания, а также кронштейном, имеющим дно и боковые стенки, прикрепленным к наружной плоскости поперечной стенки таким образом, что его дно расположено выше плоскости основания, полость кронштейна сверху и с боков закрыта крышками, причем разъемы для соединения с ними печатных плат и периферийных устройств могут быть расположены на задней стенке, на поперечной стенке, на крышке корпуса, на крышке кронштейна, на нижней плоскости кронштейна, при этом механизм фиксации плат в направляющих может быть выполнен клиновым.
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых:
на фиг.1 - корпус блока управления в раздеталированном положении;
на фиг.2 - корпус блока управления, общий вид;
на фиг.3 - корпус блока управления, вид сверху;
Описание конструкции корпуса блока управления рассмотрим на примере блока управления (цифрового регулятора) работой ГТД многорежимного самолета, что не означает, что данная конструкция корпуса не может быть использована на объектах, оснащенных двигателями внутреннего сгорания, реактивными двигателями.
Корпус блока управления содержит основание 1, на нижней плоскости которого установлены опоры 2. Каждая опора имеет ножку 3 и оснащена демпфирующим устройством (не показано) для гашения вибраций. Конструкции таких демпфирующих устройств широко известны и нет необходимости описывать их в настоящей заявке. К основанию 1 прикреплены (предпочтительно съемно, посредством винтов) поперечные стенки 4 и 5. На стенках имеются направляющие пазы 6 для установки в них печатных плат 7. Устройство оснащено механизмами фиксации плат в пазах. Данные механизмы могут быть выполнены различным образом, например, в виде клинового зажима. Данный механизм содержит два клина 8 и 9, один из которых посредством винта 10 имеет возможность перемещения относительно другого. В принципе, это стандартный фиксирующий механизм.
Преимуществом данного механизма фиксации является удобная и надежная фиксация (расфиксация) платы в направляющем пазу стенки.
Механизм фиксации также может быть эксцентриковым или иным, известным из уровня техники.
К поперечным стенкам в их верхней части прикреплены боковые планки 11 и 12.
К основанию 1, стенкам 4 и 5 и к боковой планке 11 съемно прикреплена задняя стенка 13, на которой установлены разъемы 14, с которыми соединяют выводы печатных плат 7. К основанию 1, стенкам 4 и 5 и к боковой планке 12 съемно прикреплена передняя стенка 15.
Сверху корпус закрывается съемной крышкой 16.
Возможно исполнение корпуса, при котором верхняя, передняя и задняя крышки выполнены в виде единого конструктивного элемента, имеющего «П» - образную форму.
Снаружи к боковой стенке 5 прикреплен кронштейн, имеющий боковые стенки 17 и дно 18. Кронштейн выполнен в виде единой детали, имеющей коробчатую форму. Кронштейн установлен на стенке 5 таким образом, что его дно расположено выше основания 1. Образованная кронштейном полость с боков и сверху закрыта крышками 19 и 20. В полости кронштейна на его дне установлены разъемные колодки 21, с которыми соединены выводы плат 7. Для прохода соединительных проводов стенка 5 имеет прорези (не показаны). Снаружи на дне кронштейна имеются разъемы 22, а на крышке 20 - разъемы 23. Разъемы, соединенные с выводами печатных плат также могут быть размещены на крышке 16 (не показано) или на стенке 4.
Сборка корпуса осуществляется следующим образом.
К основанию 1 крепят опоры 2. Монтируют на основании стенки 4 и 5. В пазы 6 устанавливают печатные платы 7. Фиксируют их механизмами фиксации. К стенкам 4 и 5 крепят планки 11 и 12. К стенке 5 крепят кронштейн с разъемными колодками 21 и разъемами 22. Разъемную колодку 21 соединяют с выводами печатных плат 7. Устанавливают заднюю стенку 13, монтируют разъемы 14 и соединяют их с выводами печатных плат. В случае необходимости устанавливают разъемы на крышке 16 и на боковой стенке 4. Крепят крышку 16. На крышке 20 устанавливают разъемы 23, соединяют их с разъемными колодками 21. Крепят крышку 20. Блок управления собран.
Собранный блок монтируют на объекте, например, летательном аппарате на штатное место на опорах 2. Разъемы соединяют периферийными устройствами - бортовой системой управления, узлами и агрегатами летательного аппарата в соответствии со схемой подключения.
Количество разъемов может быть различным и зависит от функционального назначения блока управления.
Конструкция корпуса является весьма жесткой, что обусловлено жесткими боковыми стенками и планками, прикрепленными к их верхней части, по сути, это силовой каркас, большинство деталей изготавливаются штамповкой, что высокопроизводительно и недорого. Демпфирующие устройства гасят вибрации, передающиеся от узлов и агрегатов объекта. Наличие кронштейна, дно которого расположено выше плоскости основания, позволяет расположить разъемы на его дне и подвести к ним снизу соединительные кабели, т.е. обеспечивается пространство для соединения снизу. Разъемы, расположенные с разных сторон корпуса облегчает монтаж к ним соединительных кабелей с разных его сторон, что весьма важно в затесненных условиях монтажа.
Конструкция корпуса технологична в изготовлении и сборке и может быть использована для размещения широкого спектра аппаратуры.