Размерно-параметрические ряды типовых конструкции

Разработка функциональных частей ЭС в виде единых по принципами, элементами и структуре модулей послужили основой разработки размерно-параметрических рядов типовых конструкций.

Типовая конструкция (ТК) - плоский или объемный несущий компонент размерно-параметрического ряда конструкций, используемый для размещения схемных элементов или компонентов ЭС. В простейшем случае - это печатная плата. В общем случае ТК выполняются в виде трехмерной сложной конструкции.

Размеры сторон ТК могут изменяться по метрическому и ритмическому соотношениям.

    При использовании метрического соотношения проще обеспечить стыковку несущих компонент, но по объему или площади получается большая избыточность в сравнении с ритмическим.

    Значения а₀ лежат в пределах 20 … 100 мм. Значение n изменяется в пределах 4 …24 мм. Минимальное значение выбирается для измерительных приборов, максимальное - стоечной и шкафной РЭС.

    Схематически модульную конструкцию ТК можно представить следующим образом: заданное пространство расчленяется модулями с размерами m₁, m₂, m₃, рис. 6.1. Минимальный размер модуля m₁ определяется необходимостью размещения в нем по ширине (высоте или глубине) заданного количества компонентов размеров m_i.

Рис.6.1.Cхема модульной конструкции.

Модульность структуры ТК позволяет получить различные компоновочные решения устройств входа и выхода, органов управления и контроля и ЭС в целом. При этом для обеспечения удобств при эксплуатации и ремонте используют выдвижение, повороты и раскрытие конструкции с возможностью доступа к любому элементу, рис.6.2.

Рис.6.2.Обеспечение доступа к элементам.

Использование разных вариантов корпусов ТК и их крепления дает возможность на единой конструкторской элементной базе создавать квазишкафные конструкции (установка блоков друг на друга), стоечные и шкафные конструкции.

    Достоинство ТК:

- свобода доступа к модулю и его элементам;

- параллельность производства модулей;

- сокращение сроков проектирования и изготовления ЭС;

- простота модернизации как отдельных модулей, так и ЭС в целом;

- гибкость конструктивной структуры ЭС.

Конструкции несущих элементов ТК строят по принципу входимости модулей младшего уровня в модули старшего. Размерная преемственность для ТК отражена в отечественных стандартах, нормалях ведущих фирм, где даны ряды размеров и их сочетания. В основу размерной преемственности ТК блоков ЭС положен модуль размером 20 мм.

В конкретных разработках также могут быть отклонения от принятого модуля. При установке рядом двух или более блоков для облегчения сборки увеличивают между ними зазор, уменьшая при этом номинальный размер лицевой панели, который должен быть выбран из ряда предпочтительных чисел. Таким образом не удается построить размерную основу, общую для всех ТК, а это затрудняет межведомственную кооперацию в разработках и увеличивает сроки проектирования ЭС.

При разработке размерной системы необходимо не только соблюдать преемственность конструкции, но найти оптимальную композицию изделия. Модульность конструкции должна обеспечивать не только простую соизмеримость входящих в систему числовых значений, но и строится с учетом антропометрии, устанавливающей основные характеристики рабочей позы оператора.

6.1.3. Типовые конструкции ЭС

Совместимость ТК ЭС в международном масштабе затрудняется применением модульных систем на основе размера 19'' (482,6 мм) и тем, что в одних странах этим размером обозначают лицевую панель комплектного блока, а в других - его каркас. Так, например в России и ФРГ лицевые панели имеют размер 520 мм, каркас 480 мм, а Венгрии, Польше и США размеры лицевых панелей 482,6 мм, каркасов 444,4 мм (рекомендовано МЭК).

В ряде стран существует множество фирменных стандартов на ТК ЭС. Наиболее известна система ТК Евромеханика. Модульный комплекс аппаратуры предназначен для создания информационных систем с цифровой обработкой информации. Система регламентирует способы механического и электрического соединения отдельных модулей, установленных в каркасе и блоках управления. Минимальная ширина блока 17,2 мм, высота 221,5 мм, глубина 306 мм. Высота и глубина постоянны, а ширина передней панели меняется по модулю 17,2 мм. Система включает в себя девять типоразмеров. Блоки, выполняющие различные функции, устанавливаются в отсеке общего стандартного механического каркаса (крейта)

С помощью системы могут быть изготовлены как отдельные функциональные блоки, так и сложные устройства составлением наборных конструкций из элементов. Размеры элементов соответствуют международным рекомендациям, поэтому в ней можно использовать приборы других фирм. В основу всех размеров конструкций положены размеры 44,45 мм - разграничение панелей по высоте - и 19'' (482,6 мм) - ширина лицевой панели. Вставленные блоки устанавливаются в один и два этажа, а шасси с блоками - в стойки и пульты. Предусмотрена коммуникация электрических сигналов через разъемные контактные соединения.