УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ШКАФ ДЛЯ ЭЛЕКТРОРАДИОАППАРАТУРЫ

Полезная модель относится к радиоэлектронике и может быть использована для создания вариантов конструкций технических средств, в том числе морского исполнения, в которых размещается электрорадиоаппаратура.
Аналогом предлагаемой полезной модели является конструкция шкафа PROLINE, (см. «Каталог электротехнических корпусов 98» фирмы Hoffman-Schroff, стр.13). Шкаф, фиг.5 содержит каркас, две боковые панели, заднюю панель, верхнюю крышку, цоколь, дверь, поворотную раму, монтажную панель.
Недостатками данной конструкции, не позволяющими достигнуть технический результат указанный ниже, являются:
- наличие отдельного каркаса;
- недостаточная защита от внешних механических воздействий и проникновения пыли и влаги в шкаф;
- недостаточная прочность и высокая трудоемкость крепления деталей к каркасу шкафа относительно крепления путем сварки;
- высокая материалоемкость и трудоемкость изготовления шкафа;
- большое число устанавливаемых элементов крепления и большая длина поверхностей деталей, требующих уплотнения соединения между собой, относительно общей длины поверхностей деталей шкафа, что повышает трудоемкость и материалоемкость изготовления конструкции;
- высокое переходное электрическое сопротивление в месте электрического контакта деталей конструкции шкафа между собой и, следовательно, во всей цепи заземления шкафа;
- необходимость применения материалоемких и трудоемких перемычек заземления для обеспечения требований электробезопасности и уровня переходного сопротивления между деталями шкафа;
- неудобство при эксплуатации шкафа, заключающееся в необходимости открывания шкафа для отключения электрической связи внутриприборной аппаратуры от устройств расположенных снаружи шкафа;
- отсутствие возможности одностороннего - только с лицевой стороны, технического обслуживания и ремонта встроенной аппаратуры при эксплуатации с учетом расположения монтажной панели на задней стороне шкафа;
- наличие шкафов по высоте только не менее 1800 мм, что не позволяет всегда оптимально заполнить шкаф электрорадиоаппаратурой;
- используемые в конструкции шкафа материалы, на основе черных металлов, приводят к его намагничиванию от электромагнитных полей электрорадиоаппаратуры.
Наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели является шкаф RU 2001113789/20, U1, 2001.12.27, А 47 В 47/02, состоящий из боковых и задней стенок, дна и потолочины, собранных в объем и выполненных из листового проката с ребрами жесткости, выполненными из профильного проката, дверки, съемных полок и ящиков, установленных на закрепленных на боковых стенках опорах, отличающийся тем, что на боковых и задней стенках, дне и потолочине по периметру выполнен П-образный отгиб и они собраны в объем на вытяжных заклепках, ребра жесткости представляют собой коробчатый профиль, в котором по всей длине выполнены отверстия для установки опор.
Недостатками данной конструкции являются недостаточная защита от механических и климатических воздействий, высокая трудоемкость и материалоемкость ввиду того, что ребра жесткости выполняются отдельными деталями из профильного проката, требующими дополнительного крепления к деталям шкафа, способ сборки на вытяжных заклепках более трудоемок и обладает меньшей прочностью и герметичностью соединения деталей относительно шовной сварки, а крепление съемных полок и ящиков к боковым стенкам производится через промежуточные опоры.
Сущность полезной модели заключается в том, что универсальный шкаф для электрорадиоаппаратуры является более жестким и прочным, имеет меньшую материалоемкость и трудоемкость изготовления, высокую защиту от пыли и влаги, за счет применения бескаркасного корпуса состоящего из боковых и задней стенок, верхней крышки, нижнего основания и перемычки производимых методом вырубки из листового материала и соединения методом сварки.
Детали корпуса изготавливаются с отгибами по краям в виде П- и Г-образного профиля путем гибки и выполняют функции несущего каркаса, обшивки и элементов жесткости. В отгибах предусмотрены перфорированные отверстия для монтажа сменных полок с выдвижным механизмом и поддонов с определенным шагом. Для укладки и крепления жгутов и кабелей внутри шкафа установлены монтажные желоба и поддоны, а на верхней крышке сменные панели внешних связей для размещения электрических соединителей. Для обеспечения защиты от внешних механических воздействий на нижнем основании шкафа и задней стенке в верхней части установлены амортизаторы, при их креплении не требуется снятие передней крышки. На передних крышках для жесткости введены рифты. Низкое переходное электрическое сопротивление между деталями шкафа обеспечивается за счет сварной конструкции корпуса, применения электропроводных защитного покрытия и смазки в резьбовых соединениях крепления съемных и сменных деталей.
За счет введения в шкаф цельного нижнего основания, уплотнителей, сменных панелей внешних связей с герметичными разъемами, сварного корпуса, повышается защита шкафа от проникновения в него пыли и влаги. На полках установлены ловители врубного действия, в которые заходят фиксаторы установленные на блоках аппаратуры. При изготовлении деталей для снижения эффекта намагничивания шкафа используются маломагнитные материалы.
Имеется несколько вариантов исполнения шкафов:
- по относительной высоте;
- для улучшения условий теплоотдачи на передних крышках и задней стенке устанавливаются жалюзи.
Технический результат:
- повышение прочности шкафа;
- повышение жесткости шкафа;
- снижение материалоемкости изготовления шкафа;
- снижение трудоемкости изготовления шкафа;
- снижение трудоемкости обслуживания шкафа;
- повышение теплоотвода из шкафа;
- снижение механических воздействий (вибрация, удар) на размещаемую в шкафу электрорадиоаппаратуру;
- повышение степени защиты от проникновения влаги и пыли IP;
- улучшение условий электробезопасности конструкции шкафа при эксплуатации;
- унификация конструкции шкафа для реализации ряда вариантов на ее основе отличающихся по относительной высоте и объему встраиваемой электрорадиоаппаратуры.
На фиг.1 дан общий вид шкафа. На фиг.2 вид деталей корпуса шкафа. На фиг.3 вид Г- и П-образных отгибов на деталях корпуса. На фиг.4 вариант шкафа с панелями с жалюзи. На фиг.5 вид деталей шкафа PROLINE фирмы Hoffman-Schroff (аналог). На фиг.1, 2, 3, 4 изображены:
1 - корпус;
2 - сменные полки;
3 - поддоны под полки;
4 - вертикальные желоба для укладки жгутов и кабелей;
5 - сменные панели внешних связей;
6 - передние крышки;
7 - амортизаторы;
8 - рым-болты;
9 - уплотнители;
10 - горизонтальные желоба для укладки жгутов и кабелей.
С целью повышения прочности шкафа левая и правая стенки 11, задняя стенка 12, верхняя крышка 14, нижнее основание 15 и дополнительно введенная перемычка 16
собираются в объем корпуса в виде вертикально ориентированного прямоугольного параллелепипеда и крепятся между собой путем сварки, причем не менее трех граней у входящих в корпус деталей имеют сплошной сварной шов, кроме перемычки 16. Элементы корпуса шкафа изображены на фиг.2, где также показаны грани деталей, по которым идет соединение деталей корпуса 1 сплошным сварным швом 18 показанного штриховой линией.
С целью повышения жесткости шкафа на деталях 11, 12, 14, 15, входящих в корпус 1 шкафа фиг.3 сделаны отгибы в виде Г- и П-образного профиля. Отгибы выполняются вдоль вертикальных краев боковых 11 и задней стенок 12 корпуса шкафа. У боковых стенок 11 края выходящие к передней крышке шкафа имеют отгибы в виде П-образного профиля с вырубленными в нем отверстиями 13, края выходящие к задней стенке 12 шкафа имеют отгибы в виде Г-образного профиля без отверстий, у верхней крышки 14 и нижнего основания 15 отгибы выполнены в виде Г-профиля без отверстий только на краях, выходящих к передней крышке 6. Вертикальные края задней стенки 12 имеют отгибы в виде Г-образного профиля с вырубленными в нем отверстиями 13. Повышенную жесткость придают рифты 17 расположенные на плоскости передней крышки 6 в виде трех параллельных линий равноудаленных друг от друга и от вертикальных краев крышки.
С целью снижения материалоемкости и трудоемкости изготовления шкафа детали корпуса 1, полки и поддоны получают путем вырубки из листового материала, форма которых формируется гибкой, детали корпуса 1 одновременно выполняют функции обшивки и несущего каркаса шкафа. Детали, входящие в корпус шкафа, соединены непрерывным сварным швом 18, который не требует наличия деталей уплотнения и перемычек заземления между деталями.
С целью улучшения условий обслуживания шкафа с помощью отверстий 13 производится горизонтальное крепление на требуемой высоте с определенным постоянным шагом сменных полок 2, поддонов 3 с матрицей отверстий с определенным постоянным шагом для крепления жгутов и кабелей или горизонтальных желобов 10. В монтажных желобах 4 и 10 имеются отверстия, нанесенные с определенным шагом для крепления жгутов и кабелей которые обеспечивают механическую защиту при обслуживании электрорадиоаппаратуры устанавливаемой в шкаф. При расположении электрических соединителей на передней стенке электрорадиоаппаратуры прокладка жгутов и кабелей производится в монтажных желобах 4 и 10, при расположении электрических соединителей на задней стенке электрорадиоаппаратуры прокладка жгутов и кабелей производится в монтажные желоба 4 и на поддоне 3.
Электрорадиоаппаратура, установленная внутри шкафа, подключается к устройствам расположенным снаружи шкафа через сменные панели внешних связей 5 и
герметичные блочные разъемы. Сигналы от электрорадиоаппаратуры выведены на данные разъемы посредством жгутов и кабелей, уложенных в монтажные желоба, на противоположном конце жгутов и кабелей имеются разъемы которые подключаются непосредственно к блокам электрорадиоаппаратуры, что дает возможность подключать, отключать внешние устройства, не вскрывая шкаф, не снимая защиты от пыли и влаги и не нарушая пломбирования.
Обслуживание встроенной электрорадиоаппаратуры производится только с лицевой стороны. Установка винта заземления 29 на нижнем основании корпуса, с правой стороны вблизи передней крышки обеспечивает обслуживание также только с лицевой стороны шкафа.
С целью повышение степени защиты шкафа от проникновения влаги и пыли по группе IP-65 согласно ГОСТ 14254 производится уплотнение между корпусом и передней крышкой: по краям крышки 6 делается выборка материала в виде канавки, в которую устанавливается эластичный уплотнитель 9.
При сборке шкафа передняя крышка закрепляется винтами 20, расположенными симметрично по краям двух длинных сторон крышки. После завертывания данных винтов в корпус шкафа, уплотнители прижимаются к плоскости корпуса и исключают зазор между крышкой и корпусом шкафа. Для уплотнения между панелями внешних связей 5 и корпусом 1 под панели внешних связей устанавливаются эластичные уплотнители 9, которые также закрепляются винтами, расположенными по периметру сменных панелей внешних связей, которые завертывают в корпус шкафа, так что уплотнитель прижимается к плоскости верхней крышки 14 корпуса и исключает зазор, образовавшийся в процессе изготовления деталей шкафа.
С целью возможности установки разного объема электрорадиоаппаратуры в шкафу, существует возможность изменения относительной высоты для вариантов шкафов выполняемых по предлагаемой полезной модели. С целью сохранения технического эффекта предлагаемой полезной модели в вариантах исполнения шкафа с разной относительной высотой конструкции шкафа, в шкафу в конструкции корпуса введена перемычка 16 и передняя крышка 6, выполненная из двух частей.
С целью увеличения теплоотвода из шкафа в его вариантах исполнения введены панели с жалюзи 22 и металлической сеткой 23, которые крепят через уплотнитель 24 и прижимные планки 27 поверх вырубленных окон 19 в передних крышках и отверстий 25 на задней стенке корпуса посредством резьбового крепежа 26.
С целью повышения защищенности шкафа от механических воздействий, под нижним основанием и на задней стенке устанавливаются амортизаторы 7. Амортизаторы располагаются симметрично относительно вертикальной плоскости симметрии шкафа.
С целью обеспечения замены амортизаторов без вскрытия передней крышки шкафа, в месте установки амортизатора на задней стенке корпуса шкафа навариваются планки 21 необходимые для создания толщины материала достаточной для завертывания шпильки с резьбой, на которую затем крепиться амортизатор. Для замены амортизаторов на нижнем основании корпуса шкафа без вскрытия передней крышки шкафа, в месте установки на нижнем основании амортизаторов наваривают планки 28. Амортизаторы крепятся болтовым соединением к планкам на нижнем основании, две передние из которых выступают вперед, а две задние - назад за контуры детали нижнего основания корпуса на 0.75 габарита амортизатора, что делает удобным доступ к ним. Толщина данных планок должна быть достаточной для крепления амортизаторов.
С целью улучшения условий электробезопасности конструкции шкафа все детали корпуса 11, 12, 14, 15, 16, 21, 28 шкафа и передняя крышка 6, ограничивающие объем, где размещается электрорадиоаппаратура, имеют цепь заземления с минимальным переходным электрическим сопротивлением (менее 0.1 Ом), вследствие того, что детали корпуса соединяются электрически через сварные швы, что также снижает материалоемкость и трудоемкость. Корпус 1 у его основания имеет винт заземления 26. Обеспечение требуемой величины переходного электрического сопротивления между передней крышкой и корпусом реализуется за счет применения в резьбовом крепеже 20 электропроводного покрытия и смазки. Устанавливаемые в шкаф блоки электрорадиоаппаратуры заземляются непосредственно на корпус шкафа 1, при этом исключено дополнительное звено монтажного модуля указанное в аналоге предлагаемого шкафа и требуемые для его заземления перемычки заземления.
Таким образом, вышеизложенное описание полезной модели шкафа для электрорадиоаппаратуры свидетельствует о выполнении следующих условий:
- конструкция, воплощающая полезную модель, при ее осуществлении предназначена для создания вариантов конструкций технических средств, в которых размещается различная электрорадиоаппаратура;
- для заявленной в полезной модели базовой несущей конструкции, подтверждена возможность ее осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов;
- конструкция, воплощающая заявленную полезную модель, при ее осуществлении обеспечивает достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию "промышленная применимость".