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 Xi, Yi, Zi 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