Введение  В настоящее время цифровые частотомеры получили широкое  распространение не только у радиолюбителей, но и у профессионалов. Лаборатория современного радиолюбителя просто немыслима без частотомера, ведь прибор для измерения частоты – прибор первой необходимости. Это объясняется возрастающей потребностью измерения частоты. Современные частотомеры используются не только как устройства для измерения частоты, но и в качестве цифровой шкалы, а также в качестве составляющих многих других более сложных РЭА.
					РГР-2068757-20.08-ПР7-16-00
Изм.	Лист	№ докум	Подп.	Дата
Студент		Мелехин Т				Лит.			Лист	Листов
Руковод.		Колуков					Ур		4
Консульт.						Гр. ПР7 УКП Стромынка
Н. контр.
Зав. каф		Сахаров

где     К_a – коэффициент, зависящий от способа закрепления сторон платы, определяется по формуле:

К_a =  (3,3)
έ – модуль упругости, Н/м²;

h – толщина пластины, м;

m – масса пластины, с элементами, кг.
D =  = 9,9 Нм;
К_a = 24,24
f_o =  = 285 Гц
Для печатного узла должно выполняться условие f_o > f_в. Так как f_o >> f_в, то обеспечивается защищенность конструкции частотомера от вибрационных воздействий, за счет отстройки собственной частоты печатного узла от максимальной частоты внешних вибрационных воздействий.
2) Расчет на действие удара

Движение системы, вызываемое ударной силой, в течение времени действия этой силы определяется законом вынужденных колебаний. После прекращения действия ударной силы, движение системы подчиняется закону свободных колебаний. Начальными условиями при этом являются смещение и скорость движения в момент прекращения действия удара.

a) Определяем условную частоту ударного импульса:


,
где     - длительность ударного импульса, с.

b) Определяем коэффициент передачи при ударе:
К_у = 2 sin ,
где      - коэффициент расстройки,  =
 = 314,16 /2π  285 = 0,174
К_у = 2 sin = 0,281 ;
c) Рассчитываем ударное ускорение:
= H_уК_g  ,
где     Н_у – амплитуда ускорения ударного импульса
= 40  0,281 = 11,24 g
d) Определяем максимальное относительное перемещение:
Z_max =  sin ,                                                              (2.42.)
Z_max =  sin  = 0,0135 м
e) Проверяется выполнение условий ударопрочности по следующим критериям:

ударное ускорение должно быть меньше допустимого, т.е. < , где  определяется из анализа элементной базы,  = 45 g.
Z_max < 0,03 b²,
где     b- размер максимальной стороны ПП.
Z_max < 0,00243,
Так как условия ударопрочности выполняются для ЭРЭ и печатной платы, считаем что частотомер защищен от воздействий удара.
3.1.2.4 Расчет линейных перегрузок.
В ходе расчета определяются возникшие в ПП напряжения и необходимый запас прочности ПП при воздействии линейных ускорений или одновременном воздействии вибрации и линейных перегрузок.

Расчет прогиба ПП при линейных ускорениях в наихудшем случае:
Z_б = A_z ,
где     A_z – коэффициент, зависящий от способа закрепления концов полоски ПП, A_z=0,031;

a,b – соответственно длина и ширина ПП, м;
Е – модуль упругости ПП, Н/м²;

h_nn – толщина ПП, м;

V – величина линейного ускорения, м/с²;

g – ускорение свободного падения, м/с²;

m_э – масса элементов на ПП, кг;

m_n – масса ПП, кг;

l – либо длина a, либо ширина в ПП, м
Из полученных двух значений выбирается Z_б = max {Z_б1,  Z_б2}

Должно выполняться условие Z_б  ,

где     - допустимый размер прогиба ПП на длине 1 м, = 0,03 м.
В результате расчета получены следующие значения:

;



Выбираем

Условие выполняется  Z_б < 243  10^-6 м
Расчет максимального напряжения в опасных точках ПП при линейном ускорении:
G = ,
где     А_σ – коэффициент, зависящий от способов закрепления сторон ПП, А_σ = 16

l – либо длина а, либо ширина в ПП, м.

Из полученных двух значений выбирается σ = max {σ₁, σ₂}
σ₁ = 2151 Па,

σ₂ = 4840 Па.

Выбираем σ = 4840 Па.
Определение запаса прочности ПП при линейном ускорении:
n = σ_n/σ,
где     G_n – предельное допустимое напряжение, МПа
Для того чтобы гарантировать работоспособность, запас прочности должен быть более некоторой величины:
,
где     n₁ = 1,2…1,5 – коэффициент достоверности определения расчетных нагрузок и напряжений, n = 1,4;

n₂ = 1…1,5 – коэффициент ответственности детали, n = 1,2;

n₃ = 1,2…3,0 – коэффициент неоднородности свойств материала, n₃ = 1,8.

 26860
n > 3,024

Определение прогиба ПП при одновременном воздействии линейных ускорений и вибраций:
Z = Z_б + Z_в ,
где     Z_в – максимальная амплитуда колебаний ПП при вибрации, Z_в = 0,310^-6м
Z = 22 10^-9+ 0,3 10^-6 = 0,322 10^-6м
Условие Z < 0,003 a выполняется Z < 0,322 10^-6м
Расчет напряжения в материале:
,
Из двух полученных значений выбирается σ = max {σ₁, σ₂}
Из расчета определили: σ₁ = 314844 Па,
σ₂ = 708400 Па

Выбираем σ = 708400 Па.
Задание предела выносливости материала платы для знакопеременных нагрузок:
σ_в = 0,2 σ_n – для стеклотекстолита
σ_в = 0,2  130 = 26 Мпа
Определения запаса прочности:
n = σ_в/σ
Для того чтобы гарантировать работоспособность, запас прочности должен быть более некоторой величины:

,

36,7
n > 3,024
Поскольку при расчетах выполняются все необходимые условия, то обеспечивается защищенность блока при воздействии линейных ускорений или одновременном воздействии вибраций и линейных перегрузок.