Radioelektroninių prietaisų apsauga nuo išorinių poveikių

Turinys

1. Apsauga nuo mechaninių poveikių 2

2. Apsauga nuo šiluminių poveikių 3

3. Apsauga nuo drėgmės poveikio 5

1. Spausdintų plokštelių apsauga nuo drėgmės 7

1. Apsauga nuo mechaninių poveikių

Radijo aparatūros amortizacija. Dėl vibracijos ir smūgių aparatą veikia
papildomos jėgos, kurios gali būti keletą kartų didesnės už jo svorį.
Bandant sukurti prietaisus ir mazgus, galinčius pasipriešinti šiai jėgai,
žymiai padidėja aparatūros svoris. Todėl, jei apkrovimas, veikiant
vibracijai ir smūgiams, yra didesnis, negu leidžiama mazgams ir detalėms,
konstrukcijoje numatomi amortizatoriai – įtaisai, skirti apkrovimams,
veikiantiems aparatą, sumažinti. Amortizatorius – tai spyruokliuojantis
elementas, jungiantis aparatą su vibruojančiu pagrindu.

Norint pagerinti vibroizoliaciją, reeikia naudoti amortizatorius, kurie
sudaro sistemą su mažiausiomis savųjų svyravimų dažnumo reikšmėmis.

Siekiant amortizuojamam objektui suteikti šoninį stabilumą, jis
pritvirtinamas prie kelių amortizatorių. Prieš išdėstant amortizatorius,
reikia rasti aparato svorio centrą.

Amortizatorių techninėse sąlygose pateikiamos vardinių krūvių, kuriems
apskaičiuotas kiekvieno dydžio amortizatorius, reikšmės. Amortizatorių
skaičius ir jų dydis turi būti parinkti taip, kad tikrasis amortizatoriaus
krūvis būtu artimas vardiniam.

Didinant amortizatorių skaičių ir esant pastoviam aparato svoriui, mažėja
krūvis kiekvienam amortizatoriui. Jeigu amortizatoriaus standumas lieka
nepakitęs, tai kiekvieno iš jų deformacija sumažėja; dėl to padidėja savųjų
svyravimų dažnumai ir pablogėja vibroizoliacijos kokybė.

Eksploatuojant daaugelio kategorijų aparatūrą ja gali veikti ne tik
vibracija, bet ir smūgiai. Smūgiai atsiranda dėl to, kad pagrindas, prie
kurio pritvirtintas aparatas, per trumpą laikotarpį įgyja didelį greitį,
tai yra ji veikia didelis pagreitis. Aparatą, kuris standžiai pritvirtintas
prie pagrindo, veikia toks pats pagreitis. Je

eigu prie pagrindo aparatas
pritvirtinamas per amortizatorius, tai, jiems deformuojantis, aparato
judesys maksimalų greitį įgauna per ilgesnį laiko tarpą ir dėl to aparatą
veikia mažesnis pagreitis.

Realiose konstrukcijose amortizatoriaus eiga (deformacija) apribota.
Esant gana dideliam apkrovimui, amortizatorių veikianti jėga gali jį visai
deformuoti ir dėl to gali smarkiai susitrenkti įtaisai, ribojantys eigą.
Kartu aparatą veiks didelis pagreitis.

Aparatui apsaugoti nuo didelių smūginių apkrovimų reikia naudoti
standesnius amortizatorius. Tokie amortizatoriai blogai apsaugos aparatą
nuo vibracijos. Tokiu būdu, kai reikia apsaugoti aparatą nuo vibracijos ir
smūgių, amortizatoriai keliami aiškiai vienas kitam prieštaraujantys
reikalavimai. Šie prieštaravimai praktikoje išsprendžiami, vienoje
konstrukcijoje panaudojant du amortizatorius: minkštą – apsaugoti nuo
vibracijos, ir kietą – nuo smūgių. Standusis (priešsmūginis) amortizatorius
neturi įsijungti į darbą, kai aparatą veikia vibracija; veikiant dideliems
smūginiams apkrovimams, amortizatorius deformuojasi tiek, kiek jam
nustatyta, bet vis tiek jėgos veikia ir toliau. Jas turi prriimti jau
priešsmūginis amortizatorius.

Gumos ir metalo amortizatorių konstrukcija yra parasta, jie kompaktiški,
lengvi ir pigūs. Tačiau guma, kaip elastingas elementas, turi nemaža
trūkumų; ji blogai išlaiko dideles ir ilgas deformacijas: nukritus
temperatūrai, guminio amortizatoriaus standumas žymiai padidėja. Esant
aukštoms teigiamoms temperatūroms arba veikiant saulės radiacijai, guma
sensta, ir jos paviršius sutrūkinėja.

Gumos, kaip elastingo elemento, trūkumai verčia jos atsisakyti, todėl
imama naudoti metalinės spyruoklės. Tačiau spyruoklių trūkumas yra labai
mažas savasis slopinimas; dėl to spyruokliniame amortizatoriuje reikalingas
specialus slopintuvas.

AД tipo amortizatoriuje elastingas elementas yra spyruoklė, sukonstruota
taip, kad, padidėjus objekto svoriui, įe
einančios vienai kitą spiralės vijos
atsiremia į atraminę plokštelę ir toliau nebesusispaudžia; dėl to padidėja
amortizatoriaus standumas, kuris apskaičiuotas taip, kad savųjų svyravimų
dažnumas kristų nežymiai. Tokie amortizatoriai vadinami lygaus dažnumo
amortizatoriais. Lygaus dažnumo amortizatoriais galima vibroizoliuoti
įvairaus svorio objektus, panaudojant tik keleto tipų amortizatorius.
Spyruoklė įdedama į guminį balioną su kalibruota anga. Deformuojantis
spyruoklei, oras turi išeiti per angą; šitaip susidaro papildomas
slopinimas.

2. Apsauga nuo šiluminių poveikių.

Dauguma radiotechnikos įtaisų, kurie ima iš maitinimo šaltinių dešimčių,
o kartais ir šimtų vatų galingumą, naudingam darbui sunaudoja nuo dešimtųjų
vato dalių iki keleto vatų. Visa kita elektros energija virsta šilumine
energija ir išsiskiria aparato viduje. Aparato įšilimo temperatūra
dažniausiai būna aukštesnė už aplinkos temperatūrą, todėl šiluma atiduodama
į aplinką. Šis procesas vyksta tuo intensyviau, kuo didesnis aparato ir
aplinkos temperatūrų skirtumas.

Esant tam tikrai paviršiaus temperatūrai, šilumos kiekis išskiriamas
aparato viduje , būna lygus; tada būna šiluminės pusiausvyros būklė –
aparato temperatūra stabilizuojasi. Nusistovėjusi temperatūra priklauso nuo
šilumos kiekio, išskiriamo aparato viduje, ir šilumos atidavimo aplinkai
proceso intensyvumui, o taip pat nuo aplinkos temperatūros.

Šiluma iš įkaitusio kūno į aplinką gali būti perduodama konvekcijos,
šiluminio laidumo ir radiacijos (spinduliavimo) būdais.

Natūrali konvekcija būna tada, kai šilumą perneša judančios oro dalelės.
Natūralios konvekcijos sąlygomis įšilęs oras kyla aukštyn, o į jo vietą
ateina oras iš apatinių aparato dalių. Dirbtinės konvekcijos sąlygomis orą
cirkuliuoti gaminio viduje verčia specialūs įtaisai (ventiliatoriai).

Didžiausiu spinduliavimu ir mažiausiu atspindėjimu pasižymi “absoliučiai
juodi” pa

aviršiai. Todėl šiluma intensyviausiai atiduodama tada, kai
įkaitusio kūno ir aplinkinių kūnų paviršiai yra juodos matinės spalvos;
blogiausiai šiluma atiduodama tada, kai paviršiai lygūs ir blizgantys.
Radiotechnikos įtaisuose šiluminė energija išsiskiria įvairiuose mazguose
ir prietaisuose, tokiuose, kaip radijo lempos, varikliai, transformatoriai,
varžos ir t.t.

Kadangi šie elementai aparate išdėstyti netolygiai, atskiruose jo
taškuose susikoncentruoja šiluminė energija, padidėja temperatūra. Tuo
pačiu sunkiose šiluminėse sąlygose gali atsidurti ne tik patys šilumos
šaltiniai, bet ir kiti netoli esantys mazgai bei prietaisai.

Konstruktorius turi numatyti, kad įšilimo temperatūra nebūtų aukštesnė už
leistiną reikšmę. Sprendžiant šią problemą, konstruktoriui tenka eiti dviem
keliais: mažinti bendrą (vidutinę) aparato kaitinimo temperatūrą ir
pašalinti šilumą iš atskirų labiausiai įkaitusiu tūrio barų. Spręsdamas
pirmąjį uždavinį, konstruktorius turi atsižvelgti į tai, kad radiotechninio
prietaiso gaubtas dažniausiai neturi betarpiško šiluminio kontakto su
pagrindu, prie kurio jis pritvirtintas, ir todėl aparato aušinimas,
perduodant šilumą, praktiškai negalimas; šiluma perduodama nuo įkaitusių
dalių daugiausia, vykstant konvekcijai ir radiacijai.

Kad aparatas geriau auštu, pirmiausia reikia suintensyvinti radiacijos
procesą, nudažant tiek futliaro paviršių, tiek ir vidų tamsiais
(pageidautina juodais) dažais, kad būtų matinis gruoblėtas paviršius.

Radiacija ir konvekcija būtina intensyvesnė, tam tikru mastu padidinus
aparato tūrį, t.y. padidinus šilumą atiduodantį paviršių, padarant
futliarui briaunas. Jas reikia gaminti iš medžiagos, turinčios šiluminį
laidumą; briaunos turi gerai liestis su futliaro paviršiumi. Futliaro
sienelėse padarius skylutes, aparato viduje cirkuliuos oras ir dėl to
sumažės prietaisų ir mazgų temperatūra 15
5-20%. Skylutes reikia daryti
apatinėje arba viršutinėje aparato dalyje taip, kad išeinančio oro srovės
aušintu kuo didesnį kaistančio elemento paviršių. Aušinimas bus tuo
intensyvesnis, kuo didesnis bus tarpas tarp gretimų mazgų ir prietaisų.
Aparatūrai dirbant dideliame aukštyje, konvekcijos būdu šilumos atiduodama
mažiau, nes sumažėja oro tankumas ir šiluminis talpumas. Negalima daryti
skylučių aparatūroje, dirbančioje dulkėmis užterštame ore, o taip pat kitų
kategorijų aparatūroje, jeigu futliaro viduje yra neapsaugoti nuo dulkių
jautrūs mechanizmai, relių kontaktai, aukštos įtampos schemos elementai ir
kiti įtaisai, kurių darbą gali sutrikdyti nusėdusios dulkės. Šiluminis
režimas žymiai pagerėja, aparato viduje padarant dirbtinę ventiliaciją. Tam
tikslui aparato konstrukcijoje turi būti ventiliatorius ir apsauginiai
dulkių filtrai. Kadangi ventiliatoriai yra nemažų matmenų ir svorio, juos
tikslinga naudoti tik didelių matmenų aparatūroje; tokiu atveju dėl
ventiliacinių įtaisų aparato tūris ir svoris tik nežymiai padidėja. Didelė
kaistančių elementų šiluminės energijos dalis perduodama aparato šasi.
Siekiant nuvesti šilumą nuo karštų zonų, šasi reikia gaminti kiek galima
laidesnį šilumai. Geri rezultatai gaunami, panaudojus aliuminį. Šasi
susikaupiančia šilumą reikia nukreipti į aplinką. Tuo tikslu tarp šasi ir
vienos iš futliaro sienelių turi būti geras šiluminis kontaktas. Specialios
paskirties radijo aparatūroje šasi paprastai standžiai pritvirtinamas prie
priekinės panelės.

Jeigu prie priekinės panelės nėra šilumai jautrių elementų, labiausiai
kaistančius mazgus ir prietaisus tikslinga išdėstyti kiek galima arčiau jo.
Tada šilumos srovė turi trumpiausią kelią ir mažiau šilumos plinta į kitas
šasi dalis, kuriose gali būti šilumai jautrūs elementai.

Intensyviausiai kaistantieji mazgai ir prietaisai, kurių įkaitimo
temperatūrą reikia sumažinti, turi turėti gerą šiluminį kontaktą su šasi;
juos su šasi reikia jungti tik per prietaisus, pagamintus iš labai laidžios
šilumai medžiagos. Tokių mazgų ir prietaisų paviršius turi būti nudažytas
tamsiais matiniais dažais. Jeigu smarkiai kaistantis elementas yra ekrane,
tai jo paviršius ir vidus taip pat turi būti tamsios spalvos.

Ir atvirkščiai, mazgai ir prietaisai, kuriuos reikia apsaugoti nuo
kaistančių gretimų įtaisų, turi turėti šviesų blizgantį paviršių. Norint
tokius įtaisus papildomai apsaugoti, tarp jų ir šilumos šaltinio galima
įstatyti kruopščiai su šasi sujungtus šilumai laidžius lygiais blizgančiais
paviršiais ekranus. Smarkiai kaistančius elementus išdėsčius šasi
pakraščiuose, arti futliaro sienelių, geriau šie elementai atiduoda šilumą
sienelėms ir sumažėja temperatūra aparato viduje. Aplink labiausiai
kaistančius mazgus ir prietaisus galima padaryti skylutes: šaltas oras iš
po šasi judės palei šilumos šaltinius ir juos aušins.

Aparato įkaitimo temperatūrą apskaičiuoti yra gana sunku ir ne visada tai
pavyksta padaryti tiksliai. Todėl dar maketavimo stadijoje konstruktorius
bandymais, naudodamasis termoelementais, turi išmatuoti įvairių aparato
taškų temperatūrą. Jeigu pasirodys, kad prie kai kurių mazgų ir prietaisų
temperatūra yra aukštesnė, negu leistina, tai ją reikia sumažinti vienu iš
aprašytų būdų.

Dažnai konstruojant aparatūrą, reikia pasiekti tokį parametrų stabilumą,
kintant temperatūrai, kuris neįmanomas, esant dabartiniam radijo detalių
technikos išsivystymo lygiui. Tokiu atveju konstrukcijos dalys, nuo kurių
priklauso viso aparato parametrų stabilumas, įdedamos į termostatą, kuriame
palaikoma tam tikra iš anksto nustatyta temperatūra.

Atskirais atvejais, pavyzdžiui, konstruojant didelio stabilumo kvarcinius
generatorius, darbinio tūrio viduje reikia palaikyti nustatytą temperatūrą
0,01 – 0,001ºC tikslumu, kai aplinkos temperatūra kinta nuo –60 iki +70 ºC.
Šiuo atveju daromas dvigubas termostatas. Pirmojo termostato viduje
palaikoma temperatūra 0,5 – 2 ºC tikslumu; tada antrojo termostato viduje
galima palaikyti temperatūrą dideliu tikslumu.

3. Apsauga nuo drėgmės poveikio.

Aparatūros apsauga nuo didelės drėgmės ir grybo. Norint padidinti
aparatūros parametrų patikimumą ir stabilumą, mazgus ir prietaisus reikia
apsaugoti nuo drėgmės. Galima hermetizuoti atskirus mazgus ir prietaisus, o
taip pat jų gamybai naudoti medžiagas ir dangas, kurių savybės veikiant
drėgmei, kinta nežymiai. Pilna aparato hermetizacija, patalpinant jį į
hermetiškai užlituotą futliarą, kuris tiktų visomis eksploatacijos
sąlygomis, praktiškai nenaudojama dėl šių priežasčių:

a) Eksploatacijos metu sugedus kokiam nors prietaisui ar mazgui, turi

būti lengvai prie jų prieinama;

b) Dauguma radiotechnikos gaminių (pavyzdžiui, kondensatoriai,

perjungikliai, kintamosios varžos ir kt.) turi įtaisus su

judančiomis dalimis, kurios valdomos rankenėlėmis, esančiomis ant

aparato priekinio panelio.

Dėl to vieną ar keletą futliaro sienelių tenka daryti nuimamas, o
aparatūroje, sudarytoje iš punkte b) nurodytų gaminių, priekinėje panelėje
turi būti skylutės ašims ir velenėliams. Aparatams apsaugoti nuo drėgmės
atitinkamose vietose įdedami sandarinimo tarpikliai. Bet ir taip daugelis
konstrukcijų nebus visiškai hermetinės.

Lieti futliarai yra sunkūs, todėl jų beveik negalima naudoti lėktuvuose
ir kilnojamoje aparatūroje.

1pav. parodyta, kaip sandarinamas štampuotas suvirintas futliaras.

[pic]

Toje vietoje, kur priekinė panelė 1 liečiasi su gaubtu 2, prie pastarojo
pritvirtintas metalinis lankelis, į kurį įdedamas guminis tarpiklis 3;
priekinė panelė priveržiama prie gaubto keliais užraktais (brėžinyje
neparodyta), todėl atlenkti panelės kraštai gerai prisispaudžia prie
tarpiklio.

Lėktuvui pakilus virš žemės, pavyzdžiui 20km, oro slėgis sumažėja iki
30mm Hg, o slėgis aparato viduje lieka nepakitęs (760mm Hg). Dėl to
susidaro perteklinis vidinis slėgimas 730mm Hg, arba [pic]. Jeigu priekinė
panelė yra [pic] mm (plotas S = 875 cm2), tai jį iš vidaus veiks jėga F =
[pic] = 840kg.

Tokios pat jėgos veiks ir kiekvieną gaubto sienelę. veikiant tokioms
jėgoms, deformuosis panelė ir gaubtas, tarpiklis nebehermetizuos, ir
perteklinis oras išeis iš futliaro.

Lėktuvui leidžiantis, oro slėgis didės ir dėl to oras, kuris gali būti
prisotintas drėgmės, įsiskverbs į aparatą.

Tokiu būdu, labai sunku hermetizuoti lėktuvų aparatūrą netgi tada, kai
aparatas valdomas distancine sistema ir nebūtina valdumo prietaisus
perkelti ant priekinės panelės.

Lauko kilnojamosios aparatūros futliarai paprastai yra panašios
konstrukcijos. Tačiau jie eksploatuojami žymiai lengvesnėse sąlygose:
aparatui atsitiktinai patekus į vandenį, pavyzdžiui, į 2m gylį, perteklinis
išorinis slėgimas susidaro tik 0,2kg/ cm2.

Kai futliaras yra mechaniškai pakankamai stiprus, galima aparatą
apsaugoti, kad pro priekinės panelės ir gaubto sudūrimo vietą neįsiveržtų
vanduo.

Tačiau netgi tokiu atveju, atidarius aparatą profilaktiniam apžiūrėjimui
arba remontui, į jį pateks tam tikras kiekis drėgno oro, kuris gali
pabloginti mazgų ir prietaisų charakteristikas. Taigi futliaras su
tarpikliais negali pilnai apsaugoti aparatūros nuo drėgmės.

Pastaruoju metu daugumai radijo detalių nereikalinga papildoma apsauga
nuo drėgmės. Būtinais atvejais mazgus ir detales reikia įdėti į hermetiškai
užlituotus metalinius gaubtus arba aplieti, aptraukti, įpresuoti. Naudojant
metalinius gaubtus, išvadai hermetizuojami stikliniais ir keraminiais
pravadiniais izoliatoriais.

Futliarų viduje oro drėgnumą galima sumažinti, naudojant specialias
drėgmę sugeriančias medžiagas, pavyzdžiui, silikagelį SiO2, kuris gali
sugerti drėgmės kiekį, lygų 30% jo svorio. Silikagelis, apdirbtas kobalto
druska, sugerdamas drėgmę keičia savo spalvą iš mėlynos į rožinę, tai
reiškia, kad jis daugiau nebegali sugerti drėgmės. Patronus su
silikageliais tikslinga patalpinti sandariuose futliaruose.

Velenėlių ir valdymo mechanizmų išėjimo iš futliarų vietos sandarinamos
fetro riebokšliais.

Kad drėgmė nepatektų i futliaro vidų per kabelinius skyriklius,
pastarieji turi būti hermetiški; tarp skyriklio flanšų ir priekinės panelės
paprastai dedamas guminis tarpiklis.

Kai futliaras yra sandarus, pablogėja aparato šiluminis režimas, nes
nebecirkuliuoja oras tarp futliaro vidaus ir išorės. Aparatūrai dirbant
drėgnomis tropinio klimato sąlygomis, ant kai kurių detalių ir mazgų gali
užaugti grybas. Daugiausia grybas pakenkia detalėms, pagamintoms iš
organinių medžiagų. Grybui intensyviai dauginantis, žymiai pablogėja
izoliacinių medžiagų savybės, o ilgesnį laiką jo veikiama medžiaga gali
suirti. Todėl aparatūroje, kuri bus naudojama tropinėse sąlygose, negalima
naudoti tokių medžiagų, kuriomis maitinasi įvairių kultūrų grybas. Prie
tokių medžiagų priklauso popierius, kartonas, fibra, audeklas, audeklo
pagrindu sluoksniuoti plastikai, plastmasės su medžio bei celiuliozės
užpildais, aminoplastai ir kt. Jas galima naudoti tik tada, kai jos
apdirbtos specialiomis antiseptinėmis medžiagomis. Tropines sąlygas gerai
pakelia neorganinės kilmės medžiagos, kurių pagrindą sudaro žėrutis, stiklo
pluoštas, fluoroplastas, silicio organinės arba fenolio formaldehidinės
dervos ir pan.

Spausdintų plokštelių apsauga nuo drėgmės. Kadangi spausdintose
plokštelėse atstumas tarp laidininkų yra mažas, tai drėgmė gali taip
pabloginti izoliacijos varžą, kad gali sutrikti normalus schemos darbas.
Todėl spausdintas plokšteles reikia kruopščiai apsaugoti nuo drėgmės.
Pirmiausia plokštelė, prieš pritvirtinant radijo elementus, padengiama
elektroizoliaciniu laku. Be to, plokšteles, kurios dirbs sudėtingomis
klimatinėmis sąlygomis, įmontavus ir prilitavus radijo elementus, būtina
padengti laku antrą kartą.

Šiam tikslui naudojami lakai turi pasižymėti šiomis savybėmis:

a) Gera adhezija plokštelės medžiagai ir spausdintiems laidininkams;

b) Mažai absorbuoti drėgmę;

c) Turėti gerą izoliacijos varžą;

d) Greitai išdžiūti neaukštoje teigiamoje temperatūroje;

e) Neskilti darbo temperatūrų diapazone.

Plona lako plėvelė nepakankamai apsaugo plokštelę nuo drėgmės, kai
pastaroji ilgai veikia aparatūrą, nes nėra tokių lakų, kurie nė kiek
nesugertų drėgmės. Be to, laku padengtame plokštelės paviršiuje visada būna
defektų: pūslelių, įbrėžimų ir t.t.,pro kuriuos intensyviai skverbiasi
drėgmė. Todėl aparatūros, kuri ilgą laiką turi dirbti drėgnoje aplinkoje,
plokšteles galima užlieti specialiomis dervomis ir kompaundadis,,
pavyzdžiui, tais, kurių pagrindą sudaro epoksidinės dervos. Bet tada
nebegalima pakeisti sugedusių radijo detalių – spausdinta plokštelė
nebetinka remontuoti.

Naudota literatūra:

1. G Frumkinas – Radijo aparatūros skaičiavimas ir konstravimas. Vilnius,

1969
———————–
1pav. štampuoto suvirinto futliaro sandarinamas

Leave a Comment