Главная -> Книги

(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) ( 15 ) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (15)

4) в соответствии с принципом функционального размещения располагают органы управления в порядке, совпадающем с последовательностью выполнения рабочих операций, принимая меры предупреждения случайного нажатия на соседние кнопки (d2 мм; чем меньше а, тем больше d и т. д.). В результате получают предварительные габаритные размеры переключателя;

5) уточняют тип контактных элементов и материалы для их изготовления;

6) в зависимости от типа контактных элементов (их формы и способа крепления) уточняют необходимые для расчета формулы;

7) выполняют эскизную проработку конструкции переключателя, которая сопровождается расчетом основных параметров и геометрических размеров контактных элементов, возвратных пру- жин, пружин фиксатора, планок, реек и др. (состав перечисленных деталей определяется разрабатываемой конструкцией переключателя);

8) анализируют полученные результаты и приступают к вычерчиванию в тонких линиях сборочного чертежа переключателя (соответствующие рекомендации приведены в гл. 2);

9) размещают горизонтально надписи, характеризующие функциональное назначение органов управления. При написании используют заглавные буквы в соответствии с выбранным шрифтом размером 2,5-8 мм (в зависимости от освещенности и расстояния до оператора). Надписи должны быть понятными и краткими;

10) дают аналитическое обоснование принятых конструкторских решений путем проведения проверочных расчетов и сравнения получаемых результатов с требованиями ТЗ.

Необходимо иметь в виду, что при выполнении работы в данной последовательности может быть полезен алгоритм проектирования соединителя, приведенный ранее.

Следует отметить, что расчетная часть работы при проектировании контактных устройств зависит от выбранного для них принципа работы и конструкции.

Приведем пример эскизной проработки кнопочного переключателя, при конструировании которого проявился индивидуальный подход разработчика к решению поставленной задачи. Основным требованием ТЗ было обеспечение минимальной стоимости, высокой надежности и технологичности переключателя кнопочного типа, предназначенного для крупносерийного или массового выпуска. Анализируя аналогичные конструкции, студенты привыкли в качестве контактных элементов использовать различные металлические детали, обладающие упругими свойствами. При расчетах их, как правило, представляют в виде упругих консольно или с двух сторон закрепленных пластин, работа которых описывается с помощью законов точной механики (рис. 3.9, а).

Упрощая конструкцию, изображенную на рис. 3.9, а, контактные пружины 6 заменяют двумя контактными проводниками 5, расположенными на диэлектрическом основании 4 (рис.. 3.9, б). Электрическое соединение проводников осуществляют с помощью



замыкающей пластины 3, закрепленной на толкателе /, возврат которого в исходное положение производят спиральной пружиной 2. Недостатком такого решения является то, что для обеспечения надежного электрического контакта пластина 3 должна с высокой степенью точности располагаться в плоскости наружных поверхностей проводников 5. Устранить этот недостаток можно, располагая между пластиной 3 и проводниками, выполненными в виде печатных проводников 7 (рис. 3.9, б), эластичную токопро-водящую капроновую 9 и диэлектрическую полиэтиленовую 8 пленки с отверстиями (рис. 3.9, г). Пленка 9 выполняет функции одного из контактных элементов, позволяя выполнить пластину 5 из диэлектрического материала. Пленка 8 предотвращает самопроизвольное касание пленки 9 с проводниками 7.

Для повышения технологичности конструкции спиральная пружина 2 заменена поролоновой прокладкой И, которая за счет своих упругих свойств возвращает через упор 10 в исходное положение толкатель / (рис. 3.9).

Дальнейшее проектирование переключателя заключается в определении размеров наиболее важных деталей конструкции. Основными данными для этого являются результаты размещения кнопок (размеры а, d, I и координаты местоположения геометрических центров рабочих площадей кнопок li, 1, . . ., /„). Последовательность разработки платы с печатными проводниками может быть следующей.

Определяют площадь коммутируемых участков печатных проводников S=b {b<.a, рис. 3.9, е, сечение Б - Б). С целью повышения надежности электрического соединения цепей коммутируемые участки проводников выполняют в виде встречно-штыревой структуры площадью S. Число штырей зависит от размера Ь, ширины штыря йц, и зазора h между штырями. В свою очередь, значение зависит от допустимой плотности тока в коммутируемой цепи и температурного режима работы, а значение h - от выбранного ТП и электрической прочности. Некоторые рекомендации по разработке плат с печатными проводниками приведены в §3.3.

Диаметры отверстий в поролоновой прокладке принимают раВ ными Ь, а ее толщину ti - (2-3)/ (зависит от рабочего хода кнопки) Диаметры отверстий в полиэтиленовой пленке (см. рис. 3.9, е сечение А - А) принимают равными а; ее толщина должна быть на 0,1-0,2 мм больше толщины печатного проводника (он ределяется типом используемого фольгированного материала) Толщина капроновой пленки /з=0,1-0,2 мм. Следует иметь в виду, что чем больше значение з, тем меньше может быть толщина полиэтиленовой пленки, но больше диаметры отверстий в ней.

Полученные результаты позволяют приступить к выполнению сборочного чертежа переключателя кнопочного типа, фрагмент которого изображен на рис. 3.9, е {11 - поролоновая прокладка; 12 - корпус; 13 - кнопка; 14 - плата с печатными проводниками).



Достоинствами данной конструкции являются ее простота и технологичность, а недостатком - отсутствие самозачистки контактных элементов и сообщения оператору о состоявшейся коммутации.

§ 3.3. ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ФИЛЬТРЫ

Прежде чем приступить к разработке фильтра, необходимо в соответствии с заданной центральной частотой и шириной полосы пропускания, пользуясь рис. 3.10, уточнить, к какому типу он относится, и выбрать основное направление проектирования, так как /-С-фильтры, пьезоэлектрические, магнитострикционные фильт-

/ г. - ттр

z/.aU-h-vtV

°Т\\-пт


П,П1

Рис. 3.10. Рабочие частоты различных типов фильтров:

7 активные /?С-фильтры, включая цифровые; 2 - LC-фильтры; 3 - пьезоэлектрические; < - магнитострикционные; 5 - спиральные; 6 - акустоэлектронные; 7 - гребенчатые и встречно-стержневые; & - коаксиальные

ры, фильтры на поверхностных акустических волнах отличаются друг от друга по конструктивному исполнению и электрическим параметрам.

Основными исходными данными для расчета пьезоэлектрических фильтров (указываются в ТЗ) являются:

1) центральная частота U полосы пропускания (заграждения);

2) эффективная ширина полосы пропускания AF (заграждения);

3) допустимая неравномерность затухания Ad в полосе AF, под которой понимают разность между максимальным Ada и минимальным Adn,, затуханиями в полосе пропускания;

4) рабочее затухание dp вне полосы пропускания, начиная с частот L„ и f;

5) сопротивление нагрузки R,,

6) условия эксплуатации (параметры окружающей среды и механических воздействий);

7) требования, предъявляемые к массе, габаритным размерам и стоимости;

8) программа годового выпуска и др.

9999



(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) ( 15 ) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68)