REA elementų kostravimas

RADIOELEKTRONINĖS APARATŪROS (REA) ELEMENTAI

Pagrindinės REA konstrukcijų funkcijos

Sudėtingų elektroninių sistemų su integralinėmis schemomis ir mikrosurinkimais vystymasis, ženklios laiko sąnaudos jų projektavimui ir gamybai, sąlygojo būtinybę tipizuoti elektroninių modulių konstrukcijas taip sukuriant radioelektroninę aparatūrą (REA).
Konstrukcinį REA išpildymą apsprendžia eksploatacinės ir išdėstymo sąlygos, schemotechninė ir konstruktorinė bazės.

5.1 pav. Radioelektroninės aparatūros rūšys

Pagal eksploatacines ir išdėstymo sąlygas REA skirstoma į stacionariąją ir mobiliąją (5.1 pav.). Stacionarioji REA – aparatūra, skirta darbui konkrečioje patalpoje. Mobilioji REA – aparatūra, skirta darbui kelionės ir trumpų sustojimų metu.
Mobilioji REA savo ruožtu skirstoma į: borto, nešiojamąją irr pernešamą. Borto REA – mobilioji aparatūra, įtaisoma transporto priemonėse ir kituose judančiuose objektuose. Nešiojamoji REA – mobilioji aparatūra, turinti nepriklausomą maitinimo šaltinį ir pritaikyta darbui ne stacionarioje darbo vietoje. Pernešama REA – mobilioji aparatūra, turinti nepriklausomą maitinimo šaltinį, pritaikyta darbui ne stacionarioje darbo vietoje ir trumpų sustojimų sąlygomis arba pervežimui nedarbinėje būsenoje.
Klimatinių ir mechaninių veiksnių, veikiančių gaminamą REA, žinojimas būtinas konstruktoriui atliekančiam konstrukcijos standumo ir stiprumo skaičiavimus, kurių pagrindu parenkami elektriniai radijo elementai (ERE), medžiagos, dangos ir konstravimui tokios aparatūros, kuri galėtų diirbti numatytomis eksploatacinėmis sąlygomis.
Pagal schemotechninę (elementinę) bazę REA įvertinama kartos numeriu. REA karta – konkretaus tipo gaminio funkcinių, konstrukcinių ir technologinių rodiklių visuma, gautų (gaunamų) taikant mokslines-technines naujoves, pasiektas vieno laiko intervalo ribose.
Pagal konstrukcinę bazę, kuri suvokiama kaip visuma mechaninių REA el

lementų, užtikrinančių mechaninį standumą ir apsaugą nuo destabilizuoajnčių veiksnių bei mechaninis aparatūros valdymas, REA įtaisus galima suskirstyti į: mechanines detales ir valdymo mazgus; laikančiąsias konstrukcijas.
Mechaninės detalės ir valdymo mazgai tarnauja tolygiam arba šuoliškam, sukamajam arba slenkamajam vykdančiųjų įtaisų (VĮ), vadinamų perderinimo įtaisais (kintamos talpos kondensatoriai, potenciometrai, perjungėjai ir kt.), kuomet, pasikeitus jų judančių dalių padėčiai, kinta įėjimo, išėjimo ir kiti aparatūros parametrai. Prie mechaninių detalių ir valdymo mazgų priskiriami mygtukai, valdymo rankenėlės, fiksatoriai bei atskaitos įtaisai, kuriais nustatomos matuojamų dydžių skaitinės vertės vizualinio stebėjimo būdu.
Laikančiąja konstrukcija (LK) vadinamas konstrukcijos elementas arba visuma konstrukcijos elementų, ant kurių yra išdėstomos sudedamosios aparatūros dalys ir kurie turi užtikrinti šių dalių atsparumą pašaliniams poveikiams, numatytiems eksploatacinėse sąlygose. Laikančioji konstrukcija yra pakankamai sudėtinga mechaninė sistema, sudaryta išš didelio kiekio skirtingų detalių ir elementų, sujungtų tarpusavyje išardomosiomis ir neišardomosiomis jungtimis. Laikančioji konstrukcija užtikrina reikiamą ERE padėtį erdvėje, reikalingų elektrinių ir magnetinių ryšių tarp jų būvimą, apsaugą nuo destabilizuojančių eksploatacines sąlygas veiksnių, suteikia gaminiui prekinę išvaizdą. Prie LK įprastai priskiriamos spausdintinės ir montažinės plokštės, rėmeliai, korpusai, bėgiukai ir blokų gaubtai, rėmai, stelažai, stovai, spintos ir kiti analogiškos paskirties detalės.

REA konstrukcijai keliami konstrukciniai-technologiniai ir eksploataciniai reikalavimai

Apsauga nuo išorinių poveikių. Visus išorinės aplinkos veiksnius galima suskirstyti į klimatinius ir mechaninius. Klimatiniai ve

eiksniai nusakomi temperatūriniu, padidėjusios drėgmės ir atmosferos slėgio, dulkių ir smėlio, radiacijos poveikiu REA. Prie mechaninių išorinės aplinkos poveikių priskiriama vibracija, smūgiai, linijinis pagreitis, transportavimas. Išorinės aplinkos parametrai kiekvieno tipo REA nurodomi prietaiso techninėse naudojimo sąlygose.
Temperatūros poveikis. Oro temperatūra priklauso nuo geografinių vietovės koordinačių, metų ir paros laiko, nuo aukščio jūros lygio atžvilgiu. Temperatūros pokyčiai sąlygoja tiek metalinių, tiek ir nemetalinių detalių būvio kitimą.
Pilnai apsaugoti REA nuo temperatūros pokyčio nėra galimybių. Todėl medžiagas ir konstrukcijas reikia parinkti atsižvelgiant į temperatūrinio poveikio sukeliamas pasekmes, t. y. į tai, kokiomis sąlygomis dirbs konkretus prietaisas.
Padidintos drėgmės poveikis. Atmosferos oro drėgmės kitimas priklauso nuo klimato tipo, vietovės reljefo ir nuo to, kiek arti yra vandens telkinys. Drėgmė pasireiškia kaip rasa, rūkas, lietus, šerkšno ir gruodo. Oro temperatūros kritimas uždarame objekte sukelia santykinės drėgmės padidėjimą ir net aprasojimą.
Laikančiosios konstrukcijos detalės gaminamos iš įvairių metalų ir izoliacinių medžiagų, kurias neigiamai veikia drėgmės padidėjimas. Metalų ir lydinių irimas dėl cheminio ir elektrocheminio išorinės aplinkos poveikio vadinamas korozija. Ypač ženklus irimas vyksta dėl elektrocheminio poveikio, t.y. esant drėgmei. Laikančiųjų konstrukcijų detalių apsaugai nuo korozijos būtina naudoti metalus ir lydinius, kurių neveikia korozija (nerūdijantys plienai, titano lydiniai ir kt.), arba dengti jas metalinėmis, nemetalinėmis ir lako-dažų dangomis.
Laikančiųjų konstrukcijų izoliacines detales būtina ga
aminti iš nehigroskopinių medžiagų.
Žemo atmosferos slėgio įtaka. Atmosferos slėgio sumažėjimas sąlygoja kai kurių tepalų, lakų ir kitų medžiagų sudedamųjų išgaravimą. Be to, esant žemam slėgiui, sumažėja oro tankis, kas pablogina aparatūros vėdinimą. Kartais mazgai ir blokai, dirbantys žemo slėgio sąlygomis, hermetizuojami. Taip juose išsaugomas normalus vidinis oro slėgis, keliant juos į tam tikrą aukštį. Susidarančio skirtumo tarp vidinio ir išorinio slėgio, siekiančio 1 atmosferą, pasėkoje gali pasireikšti ženklios gaubto sienelių deformacijos. Šių deformacijų pasėkoje susiformuoja įtrūkimai, pažeidžiantys hermetizavimą. Taip pat padidėja gaubtų gabaritai, galintys pažeisti šalia esančius prietaisus.
Dulkių ir smėlio poveikis. Dulkes sudaro smulkios ir kietos dalelės, tolygiai pasklidusios ore. Kadangi jos yra sunkesnės už orą, tai jos nusėda ant paviršių ir nesunkiai patenka į aparatūros vidų per nesandarius sujungimus ir kiaurymes.
Dulkės ir smėlis, patekdamas į aparatūros blokus, susimaišo su judančių detalių tepalais, kas sukelia sukimosi momentų padidėjimą, greitesnį išsidėvėjimą ir strigimą. Dulkės, nusėdusios ant detalių paviršiaus pasitarnauja kaip drėgmės kondensatorius, kas padidina metalų ir lydinių koroziją bei pablogina medžiagų izoliacines savybes.
Smėlis ir stambios dulkių dalelės, esant stipriam vėjui, gali pažeisti išorines aparatūros detales. Apsaugai nuo smėlio ir dulkių radioaparatūros konstrukcijose būtina numatyti atitinkamus sandarintuvus (sandarinimo elementus).
Radiacijos poveikis. Radioaparatūra, veikiama tiesioginių saulės spindulių, gali įkaisti. O tai sukelia tokius pačius pokyčius kai ir esant te
emperatūriniam poveikiui. Ultravioletiniai saulės spinduliai sukelia cheminius pokyčius tam tikrose izoliacinėse medžiagose. Kai kurių tipų plastmasės keičia savo spalvą, greitai sensta ir tampa trapiomis. Dažų-lakų dangos praranda spalvą, sutrūkinėja ir atsilupinėja. Tačiau dauguma metalų ir keramikų, veikiamų kosminės radiacijos, praktiškai nekeičia savo savybių. Neorganinės medžiagos taip pat nežymiai reaguoja į kosminę radiaciją.
Vibracijos poveikis. Vibracija veikia aparatūrą, kuri yra įrengiama automobiliuose ir traukiniuose, laivuose, lėktuvuose ir raketose. Laivuose pagrindinė vibracija susidaro dėl eigos sraigtų ir pagrindinių variklių, lėktuvuose ir raketose – dėl traukos variklių, priešpriešinio oro srauto ir pan.
Pagreitis, veikiantis REA, išreiškiamas svorio jėgos pagreičio vienetais m/s2, tuomet veikianti perkrova svorio jėgos pagreičio vienetais bus , kur A – poslinkių amplitudė, f – svyravimų dažnis.
Visos radijo-aparatūros detalės ir mazgai turi atitinkamą masę m, sutelktą svorio centre. Vibruodamos detalės ir mazgai įgauna atitinkamus pagreičius. To pasėkoje detalės ir mazgo svorio centre pradeda veikti jėga P, sąlygota pagreičio atsiradimo. Ji bus lygi .
Veikiant jėgai P laikančiųjų konstrukcijų detalėse gali susidaryti ženklūs mechaniniai įtempiai, kurie gali sąlygoti detalių lūžimą. Kuomet vibracija veikia ilgesnį laiko tarpą, detalių lūžimai vyksta dėl nuovargio. Šis padarinys (nuovargio) ženkliau pasireiškia veikiant dinaminėms apkrovoms. Ypač pavojingos vibracijos, kurių dažnis sutampa su konstrukcijos detalių ir elementų savuoju svyravimų dažniu.
Veikiant vibracijoms, pablogėja visų tipų mechaninių jungčių kokybė. Kuomet vibracija veikia ilgesnį laiko tarpą, atsiranda laisvumas srieginės jungtys ir kniedytosiose jungtys, o lituotinės jungtys – suyra. Nutrūksta išorėje esantys laidai ir elementai.
Smūginiai poveikiai. Smūgiai pasireiškia nusileidžiant lėktuvui, traukinio vagonų manevravimo metu, nukritus prietaisui ir pan. Smūgio metu pasireiškia didelės amplitudės svyravimai, kurių gali sąlygoti pažeidimų atsiradimą aparatūroje. Tačiau, dėka tamprių elementų spyruoklinių savybės, jie yra greitai nuslopinami.
Didelę sutelktąją masę turinčios konstrukcijų dalys, kurios yra konsoliškai įtvirtintos, smūgių pasėkoje pasislenka iš savo vietų arba net nutrūksta ties tvirtinimo vieta. Smūgiai, kurių veikimo kryptis sudaro ženklius kirpimo įtempius, suardo suvirintąsias ir kniedytąsias jungtis. Kuomet detalių tvirtinimo elementai yra pagaminti iš medžiagų, pasižyminčių mažu santykiniu tąsumu (aliuminis, keramika, kai kurios plastmasės), net nulūžta.
Linijinio išcentrinio pagreičio poveikis. Kintant greičiui tiesialinijinėje objekto judėjimo trajektorijoje arba jam judant kreivalinijine trajektorija, REA patiria linijinį arba išcentrinį pagreitį. Jėga P, veikiant detalės ir mazgo svorio centre, sukelia ženklius įtempius, galinčius sukelti jų lūžimus.
Transportavimo poveikis. Aparatūra yra gabenama į eksploatacijos vietą įvairiomis transporto priemonėmis. Transportavimo pasėkoje ji patiria vibracijų ir smūgių poveikį, kuris REA sukelia tokius pat neigiamus reiškinius kokie jau buvo aprašyti aukščiau.
Masės ir gabaritų sumažinimas. REA masės ir gabaritų sumažinimas nėra savitikslė, bet esti kaip priemonė išpildyti reikalavimams, keliamiems aparatūrai: funkcionavimo sudėtingumo (lygio) padidinimas; patikimumo ir kokybės padidinimas; eksploatacinių savybių gerinimas.
REA, montuojamos transporto priemonėse, masės sumažinimas leidžia gauti ekonominę naudą.
Konstrukcijos technologiškumas. Tai vienas iš svarbiausių gaminio parametrų. Technologiškumas tai gaminio konstrukcijos savybių visuma, pasireiškianti galimybe optimizuoti darbo, medžiagų ir laiko sąnaudas, gamyba, eksploatacija ir remontas lyginant juos su standartizuotais analogiškai vieno tipo konstrukcinių gaminių savybių visuma.
Elektromagnetinis suderinamumas. Sudėtingų REA kūrimas, daugiafunkcinių radiotechninių kompleksų sukūrimas ir didelio kiekio aparatūros sutelkimas ribotoje erdvėje (aparatinėje, kabinoje ir pan.) sukelia elektromagnetinio suderinamumo problemą.
Elektromagnetinis suderinamumas (EMS) – tai radijo elektrinės aparatūros gebėjimas vienu metu funkcionuoti realiose eksploatacinėse sąlygose reikalaujamame kokybės lygyje, kuomet pastarąją veikia nenumatyti radijo trikdžiai ir neperduoti nepageidaujamų radijo trikdžių kitai radijo elektrinei aparatūrai.
Patikimumas – gaminio savybė laikui bėgant išsaugoti nustatytose ribose visus parametrus, nusakančius gebėjimą atlikti reikalaujamas funkcijas užduotuose darbo režimuose ir eksploatavimo, techninio aptarnavimo, remonto, saugojimo ir transportavimo sąlygose. Patikimumas vienija tokias savybes: negendamumas, ilgaamžiškumas, pataisomumas ir išsilaikymas.
Negendamumas – gaminio savybė išsaugoti darbingumą tam tikrą laiko tarpą arba įsidirbimo laiku.
Ilgaamžiškumas – gaminio savybė išsaugoti darbingumą iki ribinės tarnavimo būklės, esant nustatai techninio aptarnavimo ir remonto sistemai. Darbinga būsena – tai gaminio būsena, kuomet visi parametrai, nusakantys gebėjimą atlikti užduotas funkcijas, atitinka reikalaujamiems normatyvuose ir konstruktorinėje dokumentacijoje (techniniame pase).
Pataisomumas – gaminio savybė, kurios esmė yra ta, kad gaminyje galima numatyti ir nustatyti gedimo priežastį, pažeidimo vietą bei palaikyti ir atstatyti darbingumą, atlikus techninį aptarnavimą ir remontą.
Išsilaikymas – gaminio savybė išsaugoti negendamumo, ilgaamžiškumo ir pataisomumo rodiklius iki ir po saugojimo bei transportavimo.
Ergonomika ir techninė estetika. Ergonomika – tai taikomasis mokslas, nagrinėjantis žmogaus-mašinos-gamybinės terpės sistemos elementų suderinamumą. Ergonominių principų paisymas užtikrina gamybos kultūros augimą, patogumą ir žmogaus darbo efektyvumą, pagamintos produkcijos paklausos augimą.
REA komplektai dažniausiai yra surenkami iš įvairių prietaisų, stovų, spintų, kuriose būna ir valdymo plokštės. Projektuojant aparatūra būtina įvertinti: operatoriaus darbo vietą, valdymo plokštes suderinamumą su valdymo įtaisais ir informacijos pateikimo priemonėmis, techninę estetiką, kad darbo vieta būtų pritaikyta remonto darbams.

LAIKANČIŲJŲ REA KONSTRUKCIJŲ SISTEMATIZAVIMAS IR UNIFIKAVIMAS

Pagrindiniai konstrukciniai lygiai, terminai ir apibrėžimai

Pagal funkcionavimo sudėtingumo lygius (pradedant nuo aukščiausio), radioelektroninę aparatūrą galima suskirstyti į radioelektoninę sistemą, kompleksą, įtaisą ir funkcinį mazgą.
Pagal lygmens komponavimo sudėtingumą konstrukcijos skirstomos į daugiablokes (radioelektroninės spintos, stovas, pultas), vienblokes, skyrelius, mikroschemas ir mikrosurinkimus.
REA modulių sustambinimo lygmenys, atsižvelgiant į jų konstrukcinį sudėtingumą, moduliai skirstomi į trečio, antro, pirmo ir nulinio lygmens. Tokiu būdu, galima teigti, kad yra keturi komponavimo lygmenys.
1. Mikrosurinkimai ir mikroschemos (MSU) (5.2 pav.). Integralinės Mikroschemos (IS) yra skirtos plačiam naudojimui ir gaminamos stambiomis serijomis specializuotose gamyklose-gamintojose, o MSU (pagrinde hibridinės) gaminamos konkrečiam REA tipui. Mikrosurinkimai, kaip ir IS, gali būti patalpintos korpusuose arba be korpuso.

5.2 pav. Mikrosurinkimas korpuse

2. Pirmo lygmens moduliai (5.3 pav.), ant kurių paviršiaus yra komponuojami kaip IS ir MSU, taip ir pakabinamieji elektroradioelementai (ERE) bei komutavimo ir kontrolės elementai. Funkcinių skyrelių laikančiais pagrindais dažniausiai naudojamos spausdintinės plokštės, metaliniai rėmeliai ir lakštai.

5.3 pav. Pirmo lygmens modulis
3. Antro lygmens moduliai (blokai), kurių komponavimas atliekamas įstatant skyrelius į blokus (5.4 pav.). Blokai būna trijų konstrukcinių tipų: knyginiai, išardomieji ir kasetiniai (vėduokliniai). Konkretaus konstrukcinio tipo parinkimas turi būti atliekamas atsižvelgiant į tokius ypatumus. Knyginio blokų komponavimo privalumai esti dideliame jų kompaktiškume, paprastu priėjimu prie IS ir MSU (juos remontuojant), galimybėje patikrinti ir pataisyti bloką įjungtame režime. Šio tipo komponavimo trūkumas – sudėtingas skyrelių išmontavimas, kas ženkliai prailginą bloko remonto laiką jį išardant. Knyginė konstrukcija dažniausiai naudojama didelio patikimumo borto įrenginiams, kur pirmenybė teikiama optimaliai masei ir gabaritams.

5.4 pav. Antro lygmens knyginio tipo konstrukcijos modulis

Išardomojo blokų komponavimo privalumai – paprastas skyrelių išmontavimas, o taip reiškia aukštos kokybės remontuojamumą ir eksploatacinį aptarnavimą (funkcinių skyrelių remontas ir patikrinimas gali būti atliktas kaip išjungtame stovyje, taip ir naudojant papildomą plokštę-įdėklą – įjungtame stovyje). Pagrindiniu šio tipo komponavimo trūkumu yra kai kurie masės ir tūrio netekimai, sąlygoti pačių jungčių. Tačiau šio tipo konstrukcijos gana plačiai naudojamos įvairioje REA (ESM, buitinė technika, matavimo prietaisai). 5.5 paveiksle pavaizduota ketvirtos kartos išardomojo bloko konstrukcija, pagaminta naudojant korpusuose įtaisytas aukšto integracinio laipsnio IS.

5.5 pav. Antro lygmens išardomo tipo konstrukcijos modulis didelių integralinių schemų (DIS) pagrindu

4. Trečio lygmens moduliai (5.6 pav.) – daugiablokės konstrukcijos, kuriose blokai komponuojami bendrame laikančiame pagrinde. Tokiu laikančiuoju pagrindu, atskiru atveju, borto REA gali tarnauti bendras amortizacinis rėmas arba stelažas, stacionariai – spintos, stovai ir pultai.
Būtina kiekvieno REA lygmens sudedamąja dalimi yra laikančioji konstrukcija (LK), kurią montuojant svarbiais tampa tipizacija ir unifikacija.
Žemiau pateikiami pagrindiniai terminai, kurie siejasi su laikančiosiomis REA konstrukcijomis.
Trečio lygmens modulis – funkciškai išbaigta radioelektroninė spinta (pultas, stovas), pagaminta ant trečio lygmens bazinės laikančiosios konstrukcijos (BLK) pagrindo ir pasižyminti konstrukcinio pakeičiamumo savybėmis.
Antro lygmens modulis – funkciškai išbaigtas radioelektroninis blokas (rėmas, korpusas), pagamintas ant antro lygmens (BLK) pagrindo ir pasižymintis konstrukcinio pakeičiamumo savybėmis.
Pirmo lygmens modulis – funkciškai išbaigtas radioelektroninis skyrelis (kasetė), pagamintas ant pirmo lygmens (BLK) pagrindo ir pasižymintis konstrukcinio pakeičiamumo savybėmis.
Nulinio lygmens modulis – radioelektroninė priemonė, skirta realizuoti informacijos transformavimo funkcijas (-ą), pagaminta ant konstrukcinio pagrindo, dimensiškai koordinuojamo su pirmo lygmens BLK, ir pasižymintis konstrukcinio pakeičiamumo savybėmis.
Laikančioji konstrukcija – konstrukcijos elementas arba konstrukcijos elementų visuma, skirta techninėms priemonėms išdėstyti ir užtikrinti jų atsparumą ir standumą užduotose eksploatacinėse sąlygose.
Bazinė laikančioji konstrukcija – laikančioji konstrukcija, skirta išdėstyti sudedamąsias aparatūros dalis ir kurios matmenys yra standartizuoti.
Laikančioji (bazinė laikančioji) pirmo lygmens konstrukcija LK (BLK)1 – konstrukcija, skirta išdėstyti nulinio lygmens modulius, elektroninės technikos gaminius (ETG) ir elektrotechninius gaminius bei įeinanti į aukštesnio lygmens BLK. Gali būti pagaminta kaip skyrelių ir kasečių korpusas.
Laikančioji (bazinė laikančioji) antro lygmens konstrukcija LK (BLK)2 – konstrukcija, skirta išdėstyti radioelektronines priemones, pagamintas ant laikančiosios (bazinės laikančiosios) pirmo lygmens konstrukcija pagrindo. Gali būti pagaminta kaip rėmas, bloko korpusas ir pan.
Laikančioji (bazinė laikančioji) trečio lygmens konstrukcija LK (BLK)3 – konstrukcija, skirta išdėstyti radioelektroninėms priemonėms, pagamintoms ant laikančiųjų (bazinių laikančiųjų) antro ir (arba) pirmo lygmens (lygmenų) konstrukcijų. Gali būti pagaminta kaip spintos korpusas, stelažas, stovas, pultas ir pan.
Skyrelis – radioelektroninė priemonė, skirta realizuoti informacijos priėmimo ir transformavimo funkcijas (-ą) ir pagaminta ant LK1 pagrindo.
Blokas (rėmas, korpusas) – radioelektroninė priemonė, sudaryta iš skyrelių (kasečių) visumos, skirta realizuoti informacijos priėmimo ir transformavimo funkcijas (-ą) ir pagaminta ant LK2 pagrindo.
Spinta (pultas, stovas) – radioelektroninė priemonė, sudaryta iš blokų (rėmų, korpusų) visumos, skirta realizuoti informacijos priėmimo ir transformavimo funkcijas (-ą) ir pagaminta ant LK3 pagrindo.
Nustatytoji REA sustambinimo lygmenų hierarchinė seka nusako jų funkcinį-konstrukcinį sudėtingumą, o atitinkami LK terminai ir apibrėžimai yra metodinis BLK modulių (nulinio, pirmo, antro ir trečio) sistemos sudarymo pagrindas.

REA modulių bazinių laikančiųjų konstrukcijų (BLK) sistema

Sudarant REA LK sistemą svarbiais tampa tipizacija ir unifikacija, kurie yra pagrindiniais standartizavimo metais. Tipizacijos esmė glūdi racionaliame objektų tipų sumažinime, panaudojant tipinius elementus, galinčius atlikti įvairias funkcijas ir priimamus už pagrindą (bazę) kitų objektų sudarymui, kuomet pastarieji atlieka analogiškas arba panašias funkcijas. Todėl šis metodas dažnai yra vadinamas bazinių konstrukcijų metodu, kur kaip BLK suvokiama LK, kurios gabaritai yra standartizuoti. Unifikacija – standartizavimo metodas, kurio esmė racionaliame egzistuojančios objektų nomenklatūros sumažinime ir atrinkime arba naujų plataus naudojimo objektų sukūrime, kuomet pastarieji atlieka analogiškas arba panašias pakeistųjų objektų funkcijas.
Vienas iš pagrindinių BLK sistemos sukūrimo klausimų yra apie jos struktūros formavimą, kuri nusako vidinį sistemos sudarymą bei struktūros elementų sąryšio lygmenų nustatymą. Šiuo atveju kiekvienas lygmuo turi turėti jam būdingas charakteristikas, o su jais susieti elementai – pilnai apibrėžtus požymius.
Dažniausiai naudojama LK sistema, naudojama radioaparatūros komponavimui pateikta 5.7 paveiksle.

5.7 pav. REA laikančiosios konstrukcijos sistema:
1 – komplektinis įstatomas blokas, 2 – daliniai įstatomi blokai, 3 – dangtelis daliniams įstatomiems blokams, 4 – dangtelis komplektiniams įstatomiems blokams, 5 – blokų karkasas, 6 – stovas, 7 – skydas

Kai kuriose sistemose skiriasi komponavimo lygmenų skaičius, LK elementų įvairovė ir skirtingame lygmenyje esančių elementų tarpusavio ryšys. Kitose LK sistemose visiškai nėra jokio skirtingame lygmenyje esančių elementų tarpusavio ryšio. Į sistemų sudėtį įtraukiami skirtingų (nesuderintų) funkciniu charakteristikų atžvilgiu gaminiai. Nesuderinamas skirtinguose lygmenyse esančių elementų prasmingumas. Apibendrinant šias sistemas galima sukurti unifikuotą BLK sistemą, laikantis pagrindinių principų.
Pirmas BLK sistemos sukūrimo principas yra žemesnių lygmenų elementų įėjimas į aukštesnių lygmenų elementų sudėtį. Galima išskirti septynis pagrindinius elementų įeinamumo lygmenis, kurie yra komponuojami pagal tokiu požymius. Unifikuotos BLK sistemos nulinio lygmens elementai gaminami nenaudojant technologinių montavimo ir surinkimo operacijų. Tai bekorpusiniai radijo elementai (IS, tranzistorių ir diodų kristalai, siūliniai ir plėveliniai rezistoriai, plėveliniai ir elektrolitiniai kondensatoriai be individualios hermetizacijos). Nulinio lygmens elementai komponuojami ant pirmo lygmens elementų. Tai hibridinių IS ir MSU padėklas, dangtelis ir pagrindas su laidų išėjimo ertmėmis. Kaip IS ir MSU dangtelis ir korpuso pagrindas gali būti tiesiogiai naudojami padėklai, tarp kurių statomas keramikinis rėmas, priskiriamas prie pirmo lygmens elementų. Prie nulinio lygmens elementų taip pat priskiriamos įvairios atramos, įvorės, gaudytuvai, neiškrentantys varžtai, pavieniai pistonai, skyrelių rėmai, šilumai laidžios metalinės šynos ir šiluminiai vamzdeliai, o prie pirmo lygmens elementų – kontaktai, skirti operatyvinei kontrolei vykdyti. Pirmo ir ypač nulinio lygmens elementai tiesiogiai neįtakoja gaminio formos.
Antro lygmens elementai tarnauja kaip pagrindas, ant kurio komponuojami pirmo ir nulinio lygmens elementai. Mažiausiai viena savo plokštuma šie elementai dalyvauja gaminio formos sukūrime. Prie šių elementų priskiriamos spausdintinės plokštės su izoliaciniu arba metaliniu pagrindu, jungtys, lankstūs spausdintiniai kabeliai ir juos prispaudžiantys laikikliai, valdymo trinkelės. Jeigu gaminyje yra tik viena spausdintinė plokštė, pavyzdžiui, skaičiavimo mašinėlė, tai gaminio formos sukūrime dalyvauja visos plokštės plokštumos, sudarančios nagrinėjamo konstrukcinio lygmens tūrį.

5.8 pav. Unifikuotos BLK sistemas skirtingo lygmens elementų įeinamumo vienas į kitą schemą
0 – bekorpusinė mikroschema MSU korpuse; 1 – skyrelis; 2 – blokas; 3 – spinta ir pultas; 4 – spintų, stulpelių ir pultų komplektas; 5 – radiotechninis skyrius
Trečio lygmens elementai tarnauja pagrindu, ant kurio komponuojami antro ir pirmo lygmens elementai. Šio lygmens elementai turi pagalbinius įrangos komplektų formos sukūrimo požymius. Prie šio lygmens elementų priskiriami blokų, skydų, rėmų, korpusų ir blokų dangtelių karkasai, įstatomi į stovus, stelažus ir konteinerius.
Ketvirto lygmens elementai tarnauja pagrindu, ant kurio komponuojami trečio ir antro lygmens elementai. Jie turi savitus formos sukūrimo principus, kurie yra pagrindiniai mikroelektroninės aparatūros (MEA) formos sukūrimo principai. Ketvirto lygmens elementų kompleksas (grupinis, funkciškai susietas derinys) sudaro penkto konstrukcinio lygmens elementą. Tai gali būti konstrukcinis realizavimas tokio MEA komplekso kaip spintos, ir skaičiavimo mašimos ar radioelektroninės stoties pultai. Penkto lygmens elementai esti radiotechninis skyrius arba uždara patalpa su aparatūra.
Remiantis aukščiau aprašyta sistema, galima sudaryti unifikuotos BLK sistemas skirtingo lygmens elementų įeinamumo vienas į kitą schemą (2.10 pav.).
Antras principas, kurio pagrindu turi būti vykdoma unifikuotų sistemų bazinių konstrukcijų kūrimas, yra variantiškumo principas. Kad MEA tenkintų jai keliamus reikalavimus, būtina taikyti įvairus komponavimo sprendimus. Tuo pat metu šie komponavimo sprendimai turi būti priimami naudojant minimalų konstrukcinių elementų (profilių, kampainių, sąvaržų) skaičių. Racionaliausias šios problemos sprendimo būdas yra unifikuotos BLK sistemos su įvairiapusiu komponavimo variantiškumu, kas įgalina naudojant ribotą bazinių elementų skaičių pasiekti neribotą MEA komponavimo sprendimų skaičių.
Trečias unifikuotų BLK sistemų kūrimo principas yra matmenų-modulių koordinavimo principas. Pagrindiniai dydžiai išreiškia skaitines gaminio geometrinių charakteristikų ir jo formos (gabaritinius, pastatymo ir prijungimo matmenų) reikšmes. Jie tarnauja kaip BLK formos kūrimo priemonė tiek konstrukciniu, tiek ir ergonominiu atžvilgiu. Pirmu atveju pagrindiniu uždaviniu nustatant matmenis yra užtikrinti BLK suderinamumą ir priimtinumą, o antru – kompozicinės gaminio formos gavimas, jo atitikimas žmogaus antropometrinėms charakteristikoms bei architektūriniams elementams, į kuriuos ši aparatūra bus montuojama. Šiuo požiūriu ir derėtų nagrinėti pagrindinius BLK matmenis. Be to, pagrindiniai matmenys turi būti tos pačios matmenų eilės (SI sistemos vienetai), įvertinant ergonominius veiksnius. Bendru atveju matmenų eilės esti racionali gradacijos sistema, sudaryta to paties matmenų modulio pagrindu ir atitinkanti gamybos bei MEA eksploatacijos poreikius, o taip pat leidžianti plėtoti parametrinę eilę jos didėjimo arba mažėjimo kryptimi. Tokiu būdu, matmenų-modulių koordinavimo principas arba MEA moduliškumas pasireiškia dviem standartizuojamomis savybėmis, modulio matmenimis ir matmenų skaitine eile.

Leave a Comment