Радиоэлектронный блок

 

Использование: при конструировании несущих конструкций радиоэлектронной аппаратуры и вычислительной техники, подвергающихся воздействию динамических нагрузок. Сущность изобретения: радиоэлектронный блок содержит корпус 1, основание 2 с боковыми стенками 3, установленные на основании 2 печатные платы 5 с промежутками. Печатные платы 5 соединены друг с другом монтажном планкой 6, взаимодействующей с выпуклыми накладками 7, закрепленными на верхней кромке печатных плат 5. На взаимодействующих поверхностях монтажной планки 6 и выпуклых накладок 7 закреплена лента 8 с энергопоглощающим покрытием. Монтажная планка 6 установлена подвижно в пазах 9 на боковых стенках 3 корпуса 1. 23 з.п. ф-лы, 29 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при конструировании несущих конструкций радиоэлектронной аппаратуры и вычислительной техники, подвергающихся воздействию динамических нагрузок.

Известен радиоэлектронный блок (1), содержащий корпус и пакет печатных плат, установленный в корпусе. Платы в пакете соединены друг с другом лентами с энергопоглощающим покрытием, которые закреплены в пазах плат с возможностью взаимодействия с выпуклыми вкладышами, установленными на платах. На поверхность вкладышей нанесено энергопоглощающее покрытие.

Недостатки радиоэлектронного блока конструкция блока не позволяет быстро проводить монтажные и демонтажные работы на платах, при замене плат требуется полная разборка пакета. Пазы, выполненные на платах, предполагают повышение трудоемкости изготовления печатных плат, снижают их конструктивную прочность.

Известен радиоэлектронный блок (2), содержащий корпус с основанием и боковыми стенками, печатные платы с выпуклыми накладками, установленные на основание корпуса, монтажные планки и соединительную ленту.

Недостатки радиоэлектронного блока применение лент для соединения печатных плат не обеспечивает высокоэффективной защиты от воздействия динамических нагрузок. Блок также имеет повышенную материалоемкость конструкции.

Задачей изобретения является повышение защищенности печатных плат от воздействия динамических нагрузок, снижение материалоемкости конструкции.

Для выполнения этой задачи в радиоэлектронном блоке, содержащем корпус с основанием и боковыми стенками, печатные платы с выпуклыми накладками, установленные на основании корпуса, монтажные планки и соединительную ленту, согласно изобретению, соединительная лента выполнена с энергопоглощающим покрытием и закреплена на смежных поверхностях монтажных планок и выпуклых накладок.

На фиг.1, 2 показан радиоэлектронный блок (общий вид); на фиг.3 - фрагмент блока со взаимодействующими друг с другом монтажной планкой и выпуклой накладкой печатной платы; на фиг.4 11 конструктивные варианты радиоэлектронного блока с закреплением монтажных планок в пазах корпуса; на фиг.12 14 варианты закрепления монтажной планки в пазах корпуса; на фиг.15 18 конструктивные варианты блока с монтажной планкой в виде рычажно-шарнирного механизма; на фиг.19 21 конструктивные варианты монтажной планки с динамическим гасителем колебаний; на фиг.22 28 варианты нанесения энергопоглощающей ленты на монтажные планки и выпуклые накладки печатных плат; на фиг. 29 фрагмент энергопоглощающего покрытия.

Радиоэлектронный блок (фиг.1, 2) содержит корпус 1, основание 2 с боковыми стенками 3, установленные в разъемах 4 на основании 2 печатные платы 5 с промежутками, например, параллельно друг другу. Печатные платы 5 соединены друг с другом монтажной планкой 6, взаимодействующей с выпуклыми накладками 7, закрепленными на верхней кромке печатных плат 5. На взаимодействующих поверхностях монтажной планки 6 и выпуклых накладок 7 (фиг.3) закреплена соединительная лента 8 с энергопоглощающим покрытием, например, в виде фрагментов текстильной застежки. Монтажная планка 6 установлена подвижно в пазах 9 на боковых стенках 3 корпуса 1 и перпендикулярно плоскости печатных плат 5. Для повышения эффективности защиты от динамических нагрузок радиоэлектронный блок снабжен демпфирующими элементами 10, выполненными в виде прокладок из эластичного материала, закрепленными своими торцами на обращенных одна к другой поверхностях боковых стенок 3 корпуса 1 и печатных плат 5, а также закрепленными своими торцами на обращенных одна к другой поверхностях печатных плат 5.

При воздействии на печатные платы 5 динамической нагрузки они изгибаются в направлении, перпендикулярном плоскости печатных плат 5. В этом же направлении осуществляется смещение монтажной планки 6 в пазах 9. При этом происходит перекатывание выпуклой накладки 7 по поверхности монтажной планки 6. Энергопоглощение осуществляется за счет сухого трения, а также за счет сцепления-расцепления петлевых и крючковых фрагментов энергопоглощающего покрытия. В этом случае в энергопоглощении участвует до 30 50% петлевых и крючковых элементов.

В другом конструктивном варианте (фиг.1, 4) монтажная планка 6 установлена на выпуклых накладках 7 печатных плат 5 под углом, например, равным 70^o. При этом печатные платы 5 установлены на основании 2 параллельно боковым стенкам 3 корпуса 1. Между печатными платами 5 закреплены демпфирующие элементы 11.

В конструктивном варианте (фиг. 1, 5) в отличие от предыдущего конструктивного варианта монтажная планка 6 установлена перпендикулярно боковой стенке 3 корпуса 1, а печатные платы 5 расположены под углом к монтажной планке 6, например, равным 80^o.

В конструктивном варианте (фиг. 1, 6) по крайней мере две монтажные планки 6 установлены на выпуклых накладках 7 V-образно.

В конструктивном варианте (фиг. 1, 7) по крайней мере две монтажные планки 6 установлены на выпуклых накладках 7 X-образно. Для повышения эффективности защиты от динамических нагрузок радиоэлектронный блок снабжен демпфирующими элементами 12, выполненными в виде прокладок из эластичного материала, закрепленными своими торцами на обращенных одна к другой поверхностях боковых стенок 3 корпуса 1 и печатных плат 5.

При воздействии динамической нагрузки в конструктивных вариантах (фиг. 1, 5 7) платы 5 изгибаются в направлении, перпендикулярном плоскости печатных плат 5, а монтажные планки смещаются в пазах 9 под углом альфа этому смещению. В результате чего возникает сила F_см, смещающая фрагменты энергопоглощающего покрытия 8 относительно друг друга. При этом в энергопоглощении участвует до 90-100% петлевых и крючковых элементов текстильной застежки.

В конструктивном варианте (фиг.1, 8) две монтажные планки 6 установлены на выпуклых накладках 7 параллельно друг другу. При этом возможны варианты установки монтажных планок 6 под углом к плоскости печатных плат 5, равным или не равным 90^o. При этом в случае перпендикулярной установки монтажных планок 6 в энергопоглощении участвует до 30-50% петлевых и крючковых элементов, при неперпендикулярной установке до 90-100% петлевых и крючковых элементов текстильной застежки.

В конструктивном варианте (фиг.1, 9) монтажная планка 13 выполнена зигзагообразной формы из упругого материала. При воздействии динамической нагрузки имеет место смещение прямолинейных участков монтажной планки 13 относительно выпуклых накладок 7 печатной платы 5. В этом случае в энергопоглощении участвует до 90-100% петлевых и крючковых элементов текстильной застежки.

В конструктивном варианте (фиг.10 11) монтажные планки 6 установлены на боковых кромках печатных плат 5, на которых установлены с возможностью взаимодействия с ними выпуклые накладки 7.

При воздействии динамической нагрузки в направлении, перпендикулярном плоскости печатных плат 5, смещение их осуществляется в том же направлении. При этом энергопоглощение происходит за счет сухого трения при взаимном смещении монтажных плат 6 относительно выпуклых накладок 7. При воздействии на блок крутильных колебаний энергопоглощение осуществляется за счет перекатывания выпуклых накладок 7 по поверхности монтажных планок 6 с соответствующим сцеплением и расцеплением петлевых и крючковых элементов текстильной застежки. В каждом рассматриваемом случае в энергопоглощении участвует до 90-100% петлевых и крючковых элементов.

В конструктивных вариантах (фиг. 12 -14) блока монтажные планки 6 установлены в пазах 9 боковых стенок 3 корпуса 1. Причем в варианте (фиг.12) паз 9 не содержит фиксирующих элементов. В варианте (фиг.13) паз 9 содержит фиксатор в виде планки 14, закрепленной над пазом 9. В варианте (фиг.14) паз 9 содержит фиксатор в виде защелок 15, установленных над пазом 9.

В конструктивном варианте (фиг.15, 16) радиоэлектронный блок содержит корпус 1, основание 2 с боковыми стенками 3, установленные в разъемах 4 на основании 2 печатные платы 5 параллельно друг другу. Печатные платы 5 соединены друг с другом зигзагообразным рычажно-шарнирным механизмом 16. взаимодействующим с выпуклыми накладками 7, закрепленными на верхней кромке печатных плат 5. На взаимодействующих поверхностях механизма 16 и выпуклых накладок 7 (фиг.3) закреплена соединительная лента 8 с энергопоглощающим покрытием, например, в виде фрагментов текстильной застежки, зигзагообразный рычажно-шарнирный механизм 16 закреплен своими концами на шарнирах 17 на боковых стенках 3 корпуса 1.

Под воздействием динамической нагрузки смещение печатных плат 5 осуществляется в направлении, перпендикулярном их плоскости. При этом планка 18 зигзагообразного рычажно-шарнирного механизма 16 будет совершать вращательное движение на шарнирах 17 относительно выпуклых накладок 7. Энергопоглощение будет осуществляться за счет сухого трения и сцепления-расцепления петлевых и крючковых элементов текстильной застежки.

В конструктивном варианте (фиг.17,18) радиоэлектронный блок в отличие от предыдущего варианта содержит рычажный механизм 19, состоящий из шарнирно соединенных параллелограммов, один конец которого закреплен на шарнире 17 на боковой стенке 3 корпуса 1, а другой на крайней печатной плате 5 на кронштейне 20.

Под воздействием динамической нагрузки смещение печатных плат осуществляется в направлении, перпендикулярном их плоскости. При этом планки 21 параллелограммов будут совершать вращательное движение на шарнирах 17 относительно выпуклых накладок 7. Энергопоглощение будет осуществляться за счет сухого трения и сцепления-расцепления петлевых и крючковых элементов текстильной застежки.

В конструктивном варианте блока (фиг.19) монтажная планка 6 снабжена динамическим гасителем колебаний 22, выполненным в виде упругого стержня 23 плоской или цилиндрической формы с инерционной массой 24, закрепленного свободным концом, содержащим фланец 25, на монтажной планке 6. При воздействии динамической нагрузки монтажная планка 6 и динамический гаситель колебаний 22 будут взаимодействовать друг с другом в противофазе.

В конструктивном варианте блока (фиг.20) монтажная планка 6 снабжена динамическим гасителем колебаний 26, выполненным в виде последовательно установленных в полости 27 планки 6 сферических инерционных масс 28, между крайними из которых и торцевыми поверхностями полости 27 установлены пружины 29. При воздействии динамической нагрузки происходит смещение пакета шариков 28, например, влево. После соударения с пружиной 29 от общего пакета отделяется крайний правый шарик 28, который после соударения с правой пружиной 29 совершает встречное движение и соударяется с основным пакетом шариков 28. В результате чего осуществляется энергопоглощение.

В конструктивном варианте (фиг.21) блок снабжен динамическим гасителем колебаний 30, выполненным в виде рычажного корректора колебаний, содержащего рычаг 31 с инерционной массой 32. Рычажный корректор колебаний 30 шарнирно соединен с боковой стенкой корпуса 3 и с последним звеном зигзагообразного рычажного механизма 16. Для повышения энергоемкости системы блок содержит демпфирующие элементы в виде пружин 33, закрепленных одним концом на боковой стенке 3 корпуса 1, а другим на шарнире 17 рычажного механизма. При воздействии динамической нагрузки платы 5, соединенные с планкой 18 рычажного механизма через накладки 7, будут взаимодействовать с инерционными массами 32 в противофазе.

В конструктивном варианте блока (фиг.3, 22, 23) соединительная лента 8 с энергопоглощающим покрытием закреплена на взаимодействующих поверхностях монтажной планки 6 или выпуклых накладок 7 печатных плат 5 дискретно в виде полос 34, расположенных под углом к оси симметрии монтажной планки 6. Данный вариант нанесения ленты 8 позволяет при перпендикулярном расположении монтажных планок 6 относительно плоскости печатных плат 5 обеспечить участие в энергопоглощении до 90-100% петлевых и крючковых элементов.

В конструктивном варианте блока (фиг.3, 24, 25) соединительная лента 35 с энергопоглощающим покрытием закреплена на взаимодействующих поверхностях монтажной планки или выпуклых накладок 7 печатных плат 5 V-образно. Данный вариант нанесения ленты 35 позволяет при перпендикулярном расположении монтажных планок 6 относительно плоскости печатных плат 5 обеспечить участие в энергопоглощении 90-100% петлевых и крючковых элементов.

В конструктивном варианте блока (фиг.26 28) соединительная лента 8 выполнена в виде фрагментов текстильной застежки с нитями по утку и основе, в петлевых и крючковых элементах из низкоомного и/или высокоомного электропроводного материала. Благодаря этому на ленте выполнены зоны 36 из низкоомных нитей и зоны 37 из высокоомных нитей, которые могут быть подключены с помощью концов 38 к внешним источникам питания. Между электропроводными зонами могут быть сформированы зоны 39 из изолирующих нитей. Зоны 36, сотканные из низкоомных нитей, могут быть использованы для подключения, например, источника питания блока к печатным платам, для экранировки печатных плат. Зоны 37, сотканные из высокоомных нитей, могут быть использованы для обеспечения подогрева блока и обеспечения его терморегулирования.

В качестве электропроводной нити в ленте 8 может быть использована нить типа бикарболон, имеющая бикомпонентную структуру типа "оболочка-ядро". В качестве ядра может быть использована нить капрон. Оболочка состоит из фторопласта и технического углерода. Нить изготавливается в соответствии с техническими условиями ТУ6-06-31-433-83.

Электропроводящая нить обладает следующими характеристиками: линейная плотность 56 текс, относительная разрывная нагрузка (не менее) 200 млн текс, удлинение нити при разрыве (не более) 43% линейное электрическое сопротивление, (не более) 2,0 ком, предельная рассеиваемая мощность (не более) 20 мВт/см.

Нить типа бикарболон или нить, изготовленная из металла, например, нихрома, может быть использована для оплавления изолирующих нитей, вплетенных между электропроводными нитями по утку и основе, в петлевых и крючковых элементах (фиг.29). При кратковременном пропускании тока через электропроводные нити 40 осуществляется совместное оплавление изолирующих нитей 41-43, выполненных, например, из капрона. При этом оплавлении происходит соединение нитей основы 43 и нитей 42, образующих петли и крючки. В результате при сцеплении и расцеплении петлевых и крючковых элементов текстильной застежки не происходит их вытягивание из ленты 8.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в возможности снижения материалоемкости конструкции в 1,5-2,0 раза, упрощения и повышения производительности труда при проведении монтажных и демонтажных операций в 5-8 раз, повышении надежности блока. 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26

Формула изобретения

1. Радиоэлектронный блок, содержащий корпус с основанием и боковыми стенками, печатные платы с выпуклыми накладками, установленные на основании корпуса, монтажные планки и соединительную ленту, закрепленные с возможностью взаимодействия с печатными платами, отличающийся тем, что соединительная лента выполнена с энергопоглощающим покрытием и закреплена на смежных поверхностях монтажных планок и выпуклых накладок.

2. Блок по п.1, отличающийся тем, что боковые стенки корпуса снабжены пазами или шарнирами, в которых установлены монтажные планки.

3. Блок по п. 1, отличающийся тем, что монтажная планка установлена перпендикулярно плоскости печатных плат.

4. Блок по п.1, отличающийся тем, что монтажная планка установлена под углом к плоскости печатных плат.

5. Блок по п. 3, отличающийся тем, что по крайней мере две монтажные планки установлены параллельно друг другу.

6. Блок по п. 4, отличающийся тем, что по крайней мере две монтажные планки установлены V-образно.

7. Блок по п. 4, отличающийся тем, что по крайней мере две монтажные планки установлены V-образно.

8. Блок по п.4, отличающийся тем, что по крайней мере монтажная планка выполнена зигзагообразной формы из упругого материала.

9. Блок по пп. 1-8, отличающийся тем, что паз боковой стенки корпуса дополнительно снабжен фиксатором.

10. Блок по п.4, отличающийся тем, что монтажные планки выполнены в виде зигзагообразного рычажного шарнирного механизма, шарнирно закрепленного своими концами на боковых стенках корпуса.

11. Блок по п.4, отличающийся тем, что монтажные планки выполнены в виде рычажного механизма, состоящего из шарнирно соединенных параллелограммов, один конец которого шарнирно закреплен на боковой стенке корпуса, а другой на крайней печатной плате.

12. Блок по пп.1-11, отличающийся тем, что монтажная планка снабжена динамическим гасителем колебаний.

13. Блок по п.12, отличающийся тем, что динамический гаситель колебаний выполнен в виде упругого стержня с инерционной массой, закрепленного свободным концом на монтажной планке.

14. Блок по п.12, отличающийся тем, что динамический гаситель колебаний выполнен в виде последовательно установленных в полости планки сферических инерционных масс, между крайними из которых и торцевыми поверхностями полости установлены пружины.

15. Блок по п.12, отличающийся тем, что динамический гаситель колебаний выполнен в виде рычажного корректора колебаний, содержащего рычаг с инерционной массой, шарнирно соединенного с боковой стенкой корпуса и с последним звеном рычажного механизма.

16. Блок по пп. 1-15, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен демпфирующими элементами.

17. Блок по п.16, отличающийся тем, что демпфирующий элемент выполнен в виде прокладки из эластичного материала, закрепленной своими торцами на обращенных одна к другой поверхностях боковой стенки и печатной платы и/или закрепленной своими торцами на обращенных одна к другой поверхностях печатных плат.

18. Блок по пп.10, 11 и 16, отличающийся тем, что демпфирующий элемент выполнен в виде пружины, закрепленной одним концом на боковой стенке, а другим на шарнире рычажного механизма.

19. Блок по пп. 1-18, отличающийся тем, что энергопоглощающая лента закреплена на взаимодействующих поверхностях монтажной планки или выпуклых накладок печатных плат дискретно в виде полос, расположенных под углом к оси симметрии монтажной планки.

20. Блок по п.19, отличающийся тем, что дискретные полосы расположены V-образно.

21. Блок по пп.1-20, отличающийся тем, что энергопоглощающая лента выполнена в виде фрагментов текстильной застежки с нитями по утку и основе, в петлевых и крючковых элементах из низкоомного и/или высокоомного электропроводного материала и выпущена своими концами для подключения.

22. Блок по п.21, отличающийся тем, что в качестве электропроводной нити в ленте использована нить типа бикарболон.

23. Блок по пп.21 и 22, отличающийся тем, что между электропроводными нитями по утку и основе, в петлевых и крючковых элементах вплетены изолирующие нити.

24. Блок по п. 23, отличающийся тем, что изолирующие нити, образующие петли и крючки, оплавлены у основания петель и крючков.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24, Рисунок 25, Рисунок 26, Рисунок 27, Рисунок 28, Рисунок 29