пределение внутренних размеров корпуса при размещении нескольких функциональных узлов

Сложную электрическую схему, содержащую большое количество элементов, трудно разместить на одной плате. В целях удобства настройки, ремонта, сборки, как правило, используется несколько печатных плат, которые внутри прибора размещаются либо вертикально, либо горизонтально по отношению к рабочему положению прибора, рис.3

Последовательность действий при разработке компоновочного варианта:

· на виде сверху размещаются функциональные части внутри корпуса, начиная с размещения наиболее крупногабаритных;

· обозначаются размерные цепи, образующие размещение в ортогональных (взаимно перпендикулярных) направлениях;

· выбираются размерные цепи, определяющие максимальные размеры прибора;

· находятся величины зазоров между частями X_i, Y_i, Z_i формулам (3)-(6);

· находятся внутренние размеры YK, XK. Третий размер ZK= Const.

Пример 2. Определить размеры прибора, показанного на рис.3, размеры частей которого даны в табл 5.

Таблица 5

Исходные данные для проектирования корпуса

ФУ1, мм	ФУ2, мм	ВИП, мм	Корпус, мм
XP1		XP2		XV1		ZL
YP1		YP2		YV1		ZZ
ZP1		ZP2		ZV1

Решение. Вариант размещения, представленные рис.3А имеет по осям X и Y по две размерные цепи. По каждой необходимо найти размеры корпуса и выбрать наименьшие:

YKmax = max(YK1, YK2); XKmax = max(XK1, XK2),

ZKmin = Z1+ min{ZP1, ZP2, ZV} + Z2 = Const.

Расчет XK1, YK1 представлен в табл.6

Таблица 6.

XK1, мм	XK2, мм	ZK1, мм	ZK2, мм
XP1		XV		ZL		ZL
XP2		XP2		YP1		YP2
				XV		ZZ
				ZZ

XK=max(275, 230) =275 мм, ZK= max(222, 192) = 222 мм.

 

Таблица 7.

X11=X13, мм	X12, мм
GZ			GZ			XP1
DXP1	0,01*XP1	1,75	DXP1	0,01*XP1	1,75	XP2
DXK1	0,01*(XP1+XP2)	2,00	DXP2	0,01*XP2	1,00	ZZ
DXP1п			DXP1п			ZL
DXK1п	0,01*ZK1	2,22	DXP2п			YV
		6,97			3,75	ZK1

 

Таблица 8

Z11, мм	Z12, мм	Z13, мм
GZ			GZ			GZ
DYP1	0,01*YP1	1,20	DYP1	0,01*YP1	1,20	DYV	0,01*YV1	0,6
DZK1	0,01*ZK1	2,22	DYV	0,01*YV	0,6	DZK1	0,01*ZK1	2,22
DYP1п			DYP1п			DYVп	0,01*XV	1,3
DZK1п	0,01*XK1	2,75	DYVп	0,01*XV	1,30	DZK1п	0,01*XK1	2,75
		7,17			4,1			7,87

 

Таблица 9

Окончательные внутренние размеры корпуса

XK, мм	ZK, мм	YK, мм	Z2,мм
XL		Z1		ZL		GZ
X11	6,97	ZV		Z11	7,17	DYK	0,01*(YV1+ Z1)	0,65
XP1		Z2	6,24	YP1		DZV	0,01*ZV	0,54
X12	3,75			Z12	4,1	DZVп	0,01*XV	1,3
XP2	68,18			XV		DYKп	0,01*XK1	2,75
X13	6,97			Z13	7,87
				ZZ
	280,87		65,24		241,14			6,24

Таким образом, внутренние размеры корпуса для размещения печатных узлов ФУ1, ФУ2, ВИП должны быть не менее

XK*YK*ZK =280,87*65,24*241,14» 280*65*240 мм.

 

Пример Определить размеры корпуса прибора при вертикальном расположении печатных узлов, рис.4. Размеры элементов конструкции приведены в таблице 10.

Таблица 10

Исходные данные для проектирования корпуса

ФУ1= ФУ2,мм	ФУ2, мм	ВИП, мм	Корпус, мм
XP1		XP2		XV1		ZL
YP1		YP2		YV1		ZZ
ZP1		ZP2		ZV1
h	1,5	H	1,5

 

Согласно размерным цепям рис.4 размеры корпуса XY, YK, ZK найдутся согласно формулам (1) – (6).

Для расчета допусков находятся приближенные размеры корпуса при условии:

YM=YX+ RP+ DP = 2 + 2 + 2 = 6 мм,

где DP = 2 мм – диаметр провода, RP = 2 мм – радиус изгиба провода, XS = 2мм – длина контакта в разъеме.

 

Определение зазоров

X1, мм	X2, мм
Обозначение	Формула	Результат	Обозначение	Формула	Результат
GZ	1±0,5		GZ	1±0,5
DXP1	0,01*XP1	1,75	DXP1	0,01*XP1	1,75
DXK	0,01*XK	1,75	DXK	0,01*XK	1,75
DXP1(П)	0,01*max(YP,ZP)		DXP1(П)	0,01*max(YP,ZP)
DXK(П)	0,01*max(YK,ZK)	1,2	DXK(П)	0,01*max(YK,ZK)	1,2
		5,7			5,7

 

Y1, мм	Y2, мм
Обозначение	Формула	Результат	Обозначение	Формула	Результат
GZ	1±0,5		GZ	1±0,5
DYP1	0,01*YP1	1,2	DYP2	0,01*YP2	1,2
DYK	0,01*YK	1,2	DYK	0,01*YK	1,2
DYP1(П)	0,01*max(XP1,h)		DYP2(П)	0,01*max(XP,ZP)
DYK(П)	0,01*max(XK,ZK)	1,75	DYK(П)	0,01*max(XK,ZK)	1,75
		5,15			5,15

 

Z1, мм	Z2, мм
Обозначение	Формула	Результат	Обозначение	Формула	Результат
GZ	1±0,5	1,0	GZ	1±0,5
DZP1	1±0,5	1,0	DZP1	1±0,5	1,0
DZK	0,01*ZK	1,07	DZP2	1±0,5	1,0
DZP1(П)	0,01* YP1	1,2	DZP1(П)	0,01*YP	1,2
DZK(П)	0,01*max(YK,XK)	1,75	DZP2(П)	0,01*YP	1,2
		6,02			5,4

 

Z3, мм	Z4, мм
Обозначение	Формула	Результат	Обозначение	Формула	Результат
GZ	1±0,5	1,0	GZ	1±0,5
DZP1	1±0,5	1,0	DZK	0,01*ZK	1,07
DZV	0,01*ZV	0,54	DZV	0,01*ZV	0,54
DZP1(П)	0,01*YP	1,2	DZV(П)	0,01*max(YV,XV)	1,3
DZV(П)	0,01*max(YV,XV)	1,3	DZK(П)	0,01*max(YK,XK)	1,75
		5,04			5,66

В результате имеем внутренние размеры корпуса:

XK, мм	YK, мм	ZK, мм
X1	5,7	Y1	5,15	ZL
XP		YP		Z1	6,02
X2	5,7	YX		ZP2
		YM		Z2	5,04
		Y2	5,15	ZP1
				Z3	5,04
				ZV
				Z4	5,66
				ZZ
	171,4		106,3		157,76

 

Окончательно после округления имеем: XK´YK´ZK»172´106´158 мм.

 

Пример 1. Определить размеры корпуса при вертикальном расположении печатных узлов, установленных в кассете, рис. 5. Основные размеры в таблице 10.

В этом примере для удобства сборки всего прибора используется кассета 4, в которой размещаются печатные узлы 6,7. С помощью разъемов печатные узлы вставляются в коммутационную плату (или кросс-плату) 5, которая, в свою очередь, закрепляется в кассете с помощью винтов. У кассеты, сделанной из пластмассы толщиной Т, имеются приливы, через отверстия в которых она винтами прикрепляется к корпусу прибора. По краям коммутационной платы устанавливаются разъемы 8,9, которые электрически соединяют кассету с другими частями прибора (ВИП, элементы лицевой и задней панели). Печатные узлы 6 и 7 устанавливаются в
направляющих толщиной ХТ.

Определение габаритных размеров кассеты.

DZ1	мм	DZ2		мм	DZ3	мм
ZK1		GZ	1 ± 0,5		ZK3
ZK2		DZP1	1 ± 0,5		ZK4
		DZP2	1 ± 0,5
		DZP1(п)	0,01*max{XP1,YP1)	1,75
		DZP2(п)	0,01*max{XP2,YP2)	1,75
				6,5

 

ZC, мм	XC, мм	YC, мм	ZK	мм
DZ1		2*DX1	2*2*d1	12,8	d1	3,2	ZL
ZP1		2*T	2*2		T		ZC	71,5
DZ2	6,5	2*XT	2*2		XT		YV
ZP2		XP			Y1		ZZ
DZ3
Итого	71,5		Итого	195,8				173,5

Определение размеров корпуса

Y2, мм	Z3,мм
GZ	1± 0,5		GZ	1± 0,5
DYP1	0,01*YP1	1,2	DZK	0,01*ZK	1,73
DYK	0,01*(YP1+Y1)	1,26	DZC	0,01*ZC	0,715
DYP1(п)	0,01* YP1	1,2	DZK(п)	0,01*max(YK,XK)	1,958
DYK(п)	0,01*max{XK, ZK)	1,958	DZC(п)	0,01* max(XC,YC)	1,958
	Итого	6,618		Итого	7,361

 

Z1		мм	Z2		мм
GZ	1± 0,5		GZ	1± 0,5
DZK	0,01*(ZZ+ZV+ZC+ZL)	1,735	DYV	0,01*YV	0,6
DZC	0,01*ZC)	0,715	DZC	0,01*ZC	0,715
DZK(п)	0,01* max{XK, YK}	1,958	DYV(п)	0,01* max(XV,ZV)	1,3
DZC(п)	0,01*max{XC, ZC)	1,735	DZC(п)	0,01* max(XC,YC)	1,958
	Итого	7,143		Итого	5,573

 

X1=X2			XK		YK		ZK	мм
GZ	1± 0,5		X1	7,851	Y1		ZL
DXK	0,01*XK	1,958	XC	195,8	h	1,5	Z1	7,143
DXC	0,01*XC	1,958	X1	7,851	YP		ZC	71,5
DXK(п)	0,01*max(YK,ZK)	1,735			Y2	6,618	Z2	5,573
DXC(п)	0,01*max(YC,ZC)	1,2					YV
							Z3	7,361
							ZZ
		7,851		211,502		134,118		193,577

Окончательно после округления имеем:

XK´YK´ZK =211,502´134,118´193,577» 212´135´194 мм