КАРКАС ШКАФА РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ

Предложенное техническое решение относится к конструкциям каркасов шкафов для размещения различных модулей радиоэлектронной аппаратуры. Может быть использовано для размещения радиоэлектронной аппаратуры специального назначения, для применения в жестких условиях эксплуатации.
Известен «Рамный каркас для распределительного шкафа» по патенту Российской Федерации: RU 2134474 от 10.08.1999 г., МПК Н02В 1/30, Н02В 1/01, Н05К 7/18 - [1], состоящий из образующих несущую конструкцию (каркас) элементов - фигурных профилей и прикрепленных к профилям (вертикальным) изнутри распределительного шкафа прямоугольных вкладышей (монтажных реек) с крепежными отверстиями для установки модулей радиоэлектронной аппаратуры, при этом некоторые профили объединены (сварены) в рамные конструкции.
Недостатком известного аналога [1], является низкая его универсальность из-за рамных конструкций из профилей и низкая надежность из-за применения сварных соединений. Сварные соединения повышенной надежности требуют обязательного неразрушающего контроля, наличие которого существенно повышает стоимость изготовления, что может быть экономически не оправдано.
Прототипом заявляемого технического решения является «Распределительный шкаф» по патенту Российской Федерации: RU 2166900 от 20.05.2001 г., МПК А47В 57/00, Н02В 1/30, Н02В 1/32, Н02В 1/01, Н05К 5/00 - [2], состоящий из образующих несущую конструкцию (каркас) фигурных вертикальных и горизонтальных профилей и угловых соединителей, и прикрепленных из нутрии распределительного шкафа к вертикальным профилям прямоугольного сечения монтажных реек (вкладышей) с крепежными отверстиями, выполненным с равным шагом для установки модулей радиоэлектронной аппаратуры, при этом некоторые профили объединены (сварены) в несколько одинаковых рамных конструкций, фигурные профили по своей длине имеют посадочные поверхности, пазы, углубления и отверстия.
Недостатками прототипа является сложность конструкции фигурных профилей (и, следовательно, их дороговизна), так как фигурный профиль содержит 16 изгибов по длине профиля и 3 изгиба у прикрепляемой к нему монтажной рейки (вкладыша). Кроме того, наличие крепежных отверстий для установки модулей радиоэлектронной аппаратуры, выполненных с равным шагом по всей длине фигурного профиля и его вкладыша (монтажной рейки), усложняет процесс изготовления, и повышает износ изготавливающего профили оборудования, а именно штампов для вырубки монтажных отверстий. Откуда следует, что изготовление каркаса прототипа происходит по дорогой и затратной технологии, а штамповка отверстий по всей длине фигурных профилей и вкладышей экономически не оправдана, так, как значительная часть выполненных отверстий не используется при монтаже, а их выполнение ведет к преждевременному износу штамповочного оборудования.
Недостатки аналога и прототипа ставят задачи удешевления конструкции каркаса, упрощения его конструкции, повышения ее надежности, повышения долговечности штамповочного оборудования для изготовления фигурных профилей, а также повышения универсальности и вариантности компоновки размещения самых различных модулей радиоэлектронной аппаратуры.
На фиг.1 представлено заявленное техническое решение - каркас шкафа радиоэлектронной аппаратуры в сборе; на фиг.2 - поперечное сечение фигурных вертикальных профилей; на фиг.3 - поперечное сечение фигурных горизонтальных профилей; на фиг.4 - вид I каркаса; на фиг.5 - вид I каркаса в разобранном виде; на фиг.6 - вид II каркаса в разобранном виде.
Указанная выше задача достигается тем, что в каркасе шкафа радиоэлектронной аппаратуры, состоящий из образующих несущую конструкцию (каркас) угловых соединителей 1, фигурных вертикальных 2 и горизонтальных профилей 3 с выполненными на их продольных сторонах посадочными поверхностями, пазами, углублениями и отверстиями, угловые соединители 1 выполнены в виде монолитных кронштейнов с тремя взаимно перпендикулярными внешними установочными поверхностями с отверстиями под резьбовые соединения, вертикальные профили 2 выполнены с поперечным сечением 4, которое по длине вертикальных профилей содержит базовую цилиндрическую полость 5, две технологические полости 6 и 7, на внешней поверхности прямоугольные пазы и «+»-образные пазы 8, 9, 10, 11, 12 и 13, горизонтальные профили 3 выполнены с поперечным сечением 14, которое по длине горизонтальных профилей содержит центральную технологическую полость 15, на внешней поверхности прямоугольные пазы и «+»-образные пазы 16, 17, 18, 19, 20 и 21, в которые, как и в «+»-образные пазы 8, 9, 10, 11, 12 и 13 установлены с возможностью перемещения вдоль этих пазов крепежные резьбовые элементы с пружинными фиксаторами и закладные поверхности деталей шкафа, торцевые участки цилиндрических полостей 5 вертикальных профилей 2 имеют внутреннюю резьбу, ответную внешней резьбе втулок 22, с внутренней резьбой для резьбового соединения.
Таким образом:
- упрощения и удешевления конструкции каркаса шкафа радиоэлектронной аппаратуры происходит из-за применения фигурных профилей, выполненными путем их изготовления, например из алюминиевых сплавов, экструдированием (выдавливанием через фильеру);
- повышение универсальности шкафа происходит за счет улучшения вариантности компоновки (так, как нет дискретных установочных мест (просечек, отверстий, выполненных с равным шагом для установки модулей радиоэлектронной аппаратуры);
- повышение надежности каркаса распределительного шкафа достигается исключением из его конструкции сварных соединений и применением резьбовых соединений;
- из процесса изготовления предложенного каркаса шкафа радиоэлектронной аппаратуры исключено применение штамповочного оборудования.
Каркас шкафа радиоэлектронной аппаратуры состоит из образующих несущую конструкцию угловых соединителей 1 (четыре в низу каркаса и четыре - вверху), выполненные в виде монолитных кронштейнов с тремя взаимно перпендикулярными внешними установочными поверхностями с отверстиями под резьбовые соединения. Вертикальные профили 2 (четыре - по углах каркаса шкафа) выполнены с поперечным сечением 4, которое по длине вертикальных профилей содержит базовую цилиндрическую полость 5, две технологические полости 6 и 7, на внешней поверхности прямоугольные пазы и «+»-образные пазы 8, 9, 10, 11, 12 и 13. Горизонтальные профили 3 выполнены с поперечным сечением 14, которое по длине горизонтальных профилей содержит центральную технологическую полость 15, на внешней поверхности прямоугольные пазы и «+»-образные пазы 16, 17, 18, 19, 20 и 21. В «+»-образные пазы 8, 9, 10, 11, 12, 13, 16, 17, 18, 19, 20 и 21 установлены (на фигурах на показаны) с возможностью перемещения вдоль этих пазов крепежные резьбовые элементы с пружинными фиксаторами и закладные поверхности деталей шкафа. Торцевые участки цилиндрических полостей 5 вертикальных профилей 2 имеют внутреннюю резьбу, ответную внешней резьбе втулок 22, с внутренней резьбой для резьбового соединения.
Сборку каркаса шкафа радиоэлектронной аппаратуры производят следующим образом: Первоначально к торцам фигурных вертикальных профилей 2 (с поперечным сечением 4) при помощи втулок 22, завинчивая их в резьбовые участки цилиндрических полостей 5, прикрепляют угловые соединители 1 - на каждый вертикальный профиль 2 сверху и снизу устанавливают по два угловых соединителя 1. При этом втулки 22 центрируют положение угловых соединителей 1, что повышает точность сборки каркаса шкафа радиоэлектронной аппаратуры, и облегчает трудоемкость сборки. Далее на боковые поверхности всех угловых соединителей 1 закрепляют при помощи резьбовых соединений горизонтальные фигурные профили 3 с поперечным сечением 14. После сборки заявленного каркаса шкафа радиоэлектронной аппаратуры в «+»-образные пазы 8, 9, 10, 11, 12, 13, 16, 17, 18, 19, 20 и 21 устанавливают крепежные резьбовые элементы с пружинными фиксаторами и закладные поверхности деталей шкафа.
Заявителем проведена опытно-конструкторская разработка предложенного технического решения, которое соответствует ГОСТ 21676-2000. При этом дополнительно решается задача создания минимальной номенклатуры конструктивных модулей, оптимально совместимых с модулями радиоэлектронной аппаратуры на системном уровне, с использованием магистрально-модульного принципа конструирования, обеспечивающего возможность взаимозаменяемости при модернизации аппаратуры в условиях эксплуатации. Заявляемое устройство обладает повышенной надежностью, позволяет обеспечить прочность, стойкость и устойчивость к внешним воздействующим факторам. Как следствие достигается повышение потребительских свойств устройства и более полное удовлетворение интересов заказчиков.
Документация на каркас шкафа радиоэлектронной аппаратуры по совместимости с модулями радиоэлектронной аппаратуры соответствует ГОСТ 52003 - 2003. Это обеспечивает оптимальную совместимость радиоэлектронных средств на системном уровне по конструктивным, прочностным, электрическим, электромагнитным параметрам, в том числе, по интерфейсам и электрическому монтажу. Размеры каркаса шкафа радиоэлектронной аппаратуры может быть изготовлен как в метрической системе по серии ГОСТ Р 50756, так и в дюймовой системе по серии стандартов МЭК 60297.
Полагаем, что предложенное устройство обладает всеми критериями полезной модели, так как:
- Каркас шкафа радиоэлектронной аппаратуры в совокупности с ограничительными и отличительными признаками формулы изобретения является новым для общеизвестных устройств и, следовательно, соответствует критерию "новизна";
- Конструктивная реализация каркаса шкафа радиоэлектронной аппаратуры не представляет никаких конструктивно-технических и технологических трудностей, откуда следует соответствие критерию "промышленная применимость".
Литература:
1. Патент Российской Федерации: RU 2134474 от 10.08.1999 г., МПК Н02В 1/30, Н02В 1/01, Н05К 7/18. «Рамный каркас для распределительного шкафа».
2. Патент Российской Федерации: RU 2166900 от 20.05.2001 г., МПК А47В 57/00, Н02В 1/30, Н02В 1/32, Н02В 1/01, Н05К 5/00, «Распределительный шкаф» - прототип.