Разновидности несущих конструкций
Все разнообразие НК целесообразно подразделять с двух точек зрения. Они, с одной стороны, различаются отношением конструкции к месту и способу установки блока. Можно выделить, исходя из этого, НК моноблоков, т. е. изделий, применяемых отдельно и выполняемых, как уже было ранее отмечено, в переносном, настольном и напольном исполнениях с креплением к месту установки или без него. Такие НК предусматривают всегда индивидуальную защиту блока от внешней среды крышками, съемными панелями, амортизаторами и т. п. Это во многом определяет их конструктивные особенности. Свои характерные особенности имеют и НК блоков для стоек и шкафов (ловители, приспособления сопряжения разъемов, поворотные кронштейны, направляющие и т. п.).
Рис. 4.1.4. Разновидности несущих конструкций ЭС
С другой стороны, НК характеризуются способом образования пространственно - ограниченного рабочего объема блока или способом взаимного расположения своих деталей. С этой точки зрения можно выделить несколько наиболее употребительных типов НК: 1) каркасный; 2) панельный; 3) коробчатый; 4) типа «шасси-панель»; 5) бескаркасный.
Каждый из них имеет свою преимущественную сферу применения и соответствующую конструкции преимущественную технологию изготовления и сборки. Дадим краткую характеристику каждому типу.
1.Каркасная НК. Преимущественная область применения — блоки для шкафов и стоек врубные, вдвижные, иногда откидные. Основа такой конструкции — жесткий каркас (рис. 4.1.5), крепящийся к лицевой панели. Элементарная защита конструктивов от внешних воздействий образуется ребрами каркаса. Способы выполнения различны. Иногда это цельнолитая конструкция из алюминиевых сплавов с последующей фрезерной обработкой (применяется для тяжелых блоков мощных устройств с массой 10...20 кг). Иногда — для менее массивных блоков — это каркас из стальных или алюминиевых профилей на сварке, заклепках или винтах. Для облегчения в качестве образующих каркаса применяют нередко и гнутые из листового материала уголки с узкими полками. Иногда каркас выполняют из штампованных или литых (прессованных) деталей. Особенно это характерно для блоков, укомплектованных полностью модулями (ячейками на печатных платах).
Способы «наполнения» такого неразъемного каркаса могут быть самыми разнообразными. Важно только, чтобы в любом случае они обеспечивали свободный доступ к конструктивам и элементам блока, к тяжелым несъемным конструктивам за счет свободного пространства около них, для печатных узлов и плат — применение способов «плотной упаковки» с оперативным выемом их для ремонта и осмотра. Тяжелые элементы можно крепить на вставных или приварных полках (кронштейнах), лапах. Кое-какие тяжелые элементы могут быть вдвижными по направляющим.
Рис. 4.1.5. Каркасная НК
Рис. 4.1.6. Каркас с направляющими планками для печатных узлов
Каркасы блоков, где преобладающим типом конструктивов являются печатные узлы, ориентируются на применение панелей с направляющими планками для печатных узлов (рис. 4.1.6) или же на устройство поворотных кронштейнов с рамками для ПП (рис. 4.1.7). Первый из этих способов проще и дешевле, но требует для ремонтов и проверок переходных кабелей или плат. Так называемая «книжная конструкция» (рис. 4.1.8) поворота печатных узлов отличается лишь устройством сложного многоступенчатого поворотного устройства. Другими вариантами «плотной упаковки» ПП для размещения в каркасе являются «веерная» (рис. 4.1.9) и «раскладная» (рис. 4.1.10) конструкции.
Надо отметить, что показанные на рис. 4.1.8-4.1.10 кронштейны и рамки конструктивно достаточно сложны, изготавливаются преимущественно литьем под давлением (прессованием) и целесообразны только в крупносерийном производстве.
Рис. 4.1.7. Крепление печатных узлов (модулей)
на поворотных шарнирах: 1 — модуль; 2 — задняя панель; 3 — двойной шарнир; 4 — корпус; 5 — ручка
Рис. 4.1.8. «Книжная» НК
2.Панельная НК. Представляет собой чаще всего сборку из литых или штампованных панелей-плоскостей, на которые опираются печатные узлы и другие конструктивы блока. Не исключается в отдельных случаях не сборка, а сочетание панелей, гнутых из общего листа или сваренных. При конструировании сборных каркасов следует обращать внимание на достаточность в креплении панелей площадей прилегающих друг к другу мест для обеспечения элементарной жесткости.
Рис. 4.1.9. «Веерная» НК
Рис. 4.1.10. «Раскладная» НК
При весьма плотном заполнении объема блока конструкции выполняются раскрывающимися, например, как показано на рис. 4.1.11. Менее заполненные блоки допускают открытые нераскрывающиеся НК, жесткость которых обеспечивается угловыми косынками или стяжными стержнями (рис. 4.1.12). Не исключается также применение боковых стенок и рамок (рис. 4.1.13).
Литье применяется, в основном, тонкостенное из легких алюминиевых сплавов с большим числом облегчающих отверстий и ребрами жесткости. При мелкосерийном или опытном производстве панели изготавливаются из листовых материалов слесарным путем. НК панельного типа применяются для моноблоков, в частности, для измерительной аппаратуры.
3.Коробчатая НК представляет собой подобие «чемодана» или «кейса-дипломата», внутри которого располагаются конструктивы блока (рис. 4.1.14). Форма такой «коробки» может быть, конечно, усложнена. Возможно широкое варьирование применяемых материалов (листовые стали и листовые алюминиевые сплавы, литьевые сплавы, пластмассы), а также способов изготовления; штамповка, прессование, слесарное изготовление. Преимущественная область применения — переносная аппаратура малых и средних габаритов.
Рис. 4.1.11. Раскрывающаяся НК
Рис. 4.1.12. НК со стяжными стержнями
Рис. 4.1.13. Рамочная НК
4.НК типа «шасси-панель» отличается наличием в составе деталей так называемого шасси, представляющего собой коробок без дна. Внутренность такого коробка — «подвала шасси» — используется для объемного монтажа деталей, крепления, выхода выводов конструктивов и их разъемов. Жесткое сопряжение шасси с лицевой панелью достигается с помощью косынок (рис. 4.1.15); могут применяться и боковые стенки. Глубина шасси, а также его расположение относительно панели могут варьироваться в зависимости от требований компоновки.
Рис. 4.1.14. Пример коробчатой НК
Рис. 4.1.15. НК комбинированного типа «шасси—панель»:
1 — шасси; 2 — панель лицевая; 3 — косынки
При малом числе выводных разъемов местом их установки, а также и ловителей, является задний торец шасси. При большом числе выводов можно ввести заднюю стенку. Для крепления системы печатных узлов применяют направляющие стойки. Конструкция удобна как для установки крупных конструктивов неодинаковых габаритов, так и для размещения модулей, вынимающихся вверх или со стороны лицевой панели (рис. 4.1.16). Область применения — некрупные врубные конструкции, моноблоки приборной аппаратуры. НК с шасси пригодна как для серийного, так и для индивидуального производства.
5.Бескаркасные НК ориентированы на соединение друг с другом конструктивно законченных модулей (т.е. несущая конструкция у них, как таковая, отсутствует). Модули стягиваются общими винтами или защелками, закрываются общим кожухом.
Модули должны быть так подогнаны друг к другу, чтобы получилась жесткая единая конструкция (рис. 4.1.17). Область применения — измерительная бытовая аппаратура. Бескаркасные комбинации печатных узлов могут быть также использованы в рамках какой-либо панельной конструкции. Лицевая панель как конструктив здесь, как правило, отсутствует. Она входит либо в состав одного из конструктивов, либо заменяется «фальш-панелью», т. е. планкой с надписями, поясняющими названия органов управления, закрепленных в разных конструктивах, но при сборке оказывающихся в одной передней плоскости. Тип кассетной конструкции (КК) по месту установки блока задается, тип НК по способу образования объема выбирается.
Рис. 4.1.16. НК с выемными модулями
Рис. 4.1.174. Бескаркасная конструкция
6. Унифицированные НК. В ряде отраслей отечественной промышленности в целях улучшения отраслевой организации производства, его специализации, сокращения сроков проектирования ЭС и освоения их в серийном производстве предложены так называемые унифицированные несущие конструкции (УНК). Они же называются базовыми (БНК), если на базе типового решения изготавливается целый типоразмерный ряд разновидностей. В рамках отрасли организуется централизованное изготовление и поставка заготовок. В качестве унифицированной обычно выбирают хорошо продуманную, высокотехнологичную и экономичную конструкцию, например, показанную на рис. 4.1.18.
Рис. 4.1.18. Пример унифицированной ( базовой ) НК
Каждая отрасль имеет свою систему УНК (БНК). Материал по УНК, а также принципы составления типоразмерных рядов даются в лекционном курсе на примере одной из отраслей. В учебном практикуме БНК находят ограниченное применение, так как ограничивают творческую инициативу конструктора (студента), развитие которой и является основной задачей учебного процесса. В рабочем проектировании на производстве применение БНК сложностей не вызывает и регламентируется отраслевыми или государственными стандартами.
Дата добавления: 2020-02-05; просмотров: 664;