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