Контрольная работа по "Конструирование радиоэлектронных устройств"

 

Министерство  образования Республики Беларусь

Учреждение  образования

«Белорусский  государственный университет

информатики и радиоэлектроники» 
 
 
 
 
 
 
 
 

Контрольная работа 
 

 

По дисциплине: «Конструирование радиоэлектронных устройств» 
 

Кафедра: Радиоэлектронных средств 
 

Выполнил: студент  гр.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Минск 2011 г. 

   СОДЕРЖАНИЕ 

1. ВВЕДЕНИЕ
2. Методы конструирования прессованных и литых деталей: усадка как типичная особенность прессованных и литых деталей.
3. Теплопроводность многослойной стенки.
4. Пропитка. Назначение, особенности конструкций  пропитываемых изделий. Основные свойства пропиточных материалов.
5. ЗАДАЧИ
6. ИСТОЧНИКИ ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
   

1. ВВЕДЕНИЕ

 

   В производстве РЭС для снижения металлоемкости и трудоемкости изготовление некоторых  деталей производят из литых заготовок - отливок. К числу таких деталей  относят корпуса сборочных единиц приемников, передатчиков; деталей антенных устройств, волноводных линий; радиаторы охлаждения; детали механизмов различных систем; постоянные магниты.

   Основными операциями технологических процессов  получения отливок являются: плавка металла, заливка расплава в форму, удаления отливки из формы после  ее затвердевания, отрезка литников, термообработка.

   В зависимости от применения технологического оборудования и конструкции литейных форм различают следующие виды литейных процессов: литье под давлением, литье в металлические формы, литье в оболочковые формы, литье в песчаные формы. Область применения того или иного способа литья определяется объемом производства, требованиями к геометрической точности, экономической целесообразности.

   Типовым технологическим оборудованием  являются плавильные печи, машины для  литья под давлением, машины центробежного  литья, формовочные машины, сушильные агрегаты, металлорежущие станки для отрезки литников.

   Технологической оснасткой являются пресс-формы, литейные формы, модели, металлические литейные формы-кокили и т.п.

   В зависимости от назначения детали и  ее конструкции для получения  отливок применяют: стали и сплавы на основе алюминия, меди, титана, магния. Технико-экономическая эффективность процессов литья обоснована возможностью изготовления заготовок для деталей сложной формы, с достаточной точностью размеров при рациональном использовании сплава. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Методы  конструирования прессованных и  литых            деталей: усадка как типичная особенность                         прессованных и литых деталей.

 

   При конструировании эвм широкое применение получили детали из листовой штамповки (материала) они отличаются высокой прочностью и жесткостью при малом весе штамповка из листовых материалов обеспечивает малую трудоемкость стоимость изготовления, высокую точность размеров. Листовая штамповка - процесс получения из листа полосы либо ленты изделий плоской или пространственной формы с заданными конструктивно-геометрическими и стуктурными параметрами без существенного изменения толщины материала. Листовая штамповка применяется для изготовления деталей широкого интервала размеров: от доли мм до несколькиих см и разнообразных конфигураций.

   Для изготовления детали из листа применяются  материалы: металические(алюминий, магниевые титановые сплавы) и неметаллические (слоистые платстики и листовые термопласты). Заготовки обрабатываются с помощью инструментов - штампов. Главные рабочие части которых называются пуансонами и матрицами. Это главные рабчие части штампов. Различные фазы процесса изготовления детали при котором происходит изменение форм заготовки называтся операциями. Все основные операции делятся на: разделительные и формообразующие.

   Разделительные: отрезка, вырубка, пробивка, разрезка.

   Формообразующие: гибка, скручивание, выдержка, чеканка. Материалы для листовой штамповки поступают в виде проката(листов, полос, лент).

   При конструировании дкталей вырубкой и пробиркой учитываются минимальнодопустимые размеры штампуемых отверстий различной формы, которые зависят от марки материала и толщины листа. Расстояния между краем отверстия и краем листа должно быть больше либо равно двум толщинам листа. Невыполнение этого условия делает конструкцию менее технологичной, тк снижается стойкость штампа и увеличивается стоимость изготовления детали.

   Гибка - делаются такие детали как каркас.

   Р1 - коэффициент зависящий от марки

   р2 - коэфф, зависящий от угла гибки

   с - толщина листа

   Метод конструирования  прессованных и литых деталей.

   Точность  размеров деталей из пластмалл изготовленных лиьем под давленим зависит от колебания усадки материала, конфигурации и габаритных размеров детали, способов подготовки сырья точности конструкции прессформ, величины технологических уклонов и механических режимов.

   Общие требования конструкции  литых и прессованных деталей

   1) деталь  должна иметь технологические  уклоны.

   2) допуски  должы быть технологически обоснованы  с учетом колебания усадки.

   3) детали  должны иметь закругления, необходимые  для увеличения механической  прочности, облегчение процесса  формообразования и улучшения  внешнего вида.

   4) стенки  деталей должны быть близкими  по толщине друг к другу.

   5) детали  не должны иметь консольных  выступов значительной длины.  Расстояния между соседними отверстиями  или отверстием и краем должно  быть не менее диаметра отверстия.

   Методы  конструирования механических соединений.

   Разъемные и неразъемные.

   Разъемные - допускают полную разборку изделия  на детали без разрушения их целосности. К ним относятся: резьбовое баянетное, штифтовое, шлефтовое.

   Соединение  считается неразъемным если его разборка сопровождается разрушением материалов или деталей с помощью которых оно осуществлено. Например: пайка, сварка, склепывание, склеивание.

   Усадка  - свойства металлов и сплавов уменьшаться в объеме при охлаждении. Относительная линейная усадка К_л определяется из соотношения

          

,           (2.1)

   где - размер формы, - размер отливки при комнатной температуре.

   Линейная  усадка для углеродистых сталей составляет 2 - 2,4 %, для алюминиевых сплавов 0,9 - 1,5 %, для медных – 1,4 – 2,3 %. Линейная усадка вызывает образование трещин и коробление вследствие торможения усадки в отдельных местах отливок. Объемная усадка (К_об = 3 К_л) приводит к образованию усадочной пористости в утолщенных местах отливки.

   Перечисленные свойства сплавов определяют конструктивные особенности деталей, полученных литьем: равностенность, радиусы закруглений, плавные переходы, уклоны, отверстия и армирование. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Теплопроводность  многослойной стенки.

   Теория  теплопередачи, или теплообмена, представляет собой учение о процессах распространения  теплоты в пространстве с неоднородным полем температур.

     Существуют три основных вида  теплообмена: теплопроводность, конвекция  и тепловое излучение.

   Теплопроводность  — это молекулярный перенос теплоты  между непосредственно соприкасающимися телами или частицами одного тела с различной температурой, при  котором происходит обмен энергией движения структурных частиц (молекул, атомов, свободных электронов).

   Конвекция осуществляется путем перемещения в пространстве неравномерно нагретых объемов среды. При этом перенос теплоты неразрывно связан с переносом самой среды.

   Тепловое  излучение характеризуется переносом  энергии от одного тела к другому  электромагнитными волнами.

     Часто все способы переноса  теплоты осуществляются совместно.  Например, конвекция всегда сопровождается теплопроводностью, так как при этом неизбежно соприкосновение частиц, имеющих различные температуры.

     Совместный процесс переноса  теплоты конвекцией и теплопроводностью  называется конвективным теплообменом. Частным случаем конвективного теплообмена является теплоотдача — конвективный теплообмен между твердой стенкой и движущейся средой. Теплоотдача может сопровождаться тепловым излучением. В этом случае перенос теплоты осуществляется одновременно теплопроводностью, конвекцией и тепловым излучением.

     Многие процессы переноса теплоты сопровождаются переносом вещества — массообменном, который проявляется в установлении равновесной концентрации вещества.

     Совместное протекание процессов  теплообмена и массообменна называется тепломассообменном.

     Теплопроводность определяется  тепловым движением микрочастиц  тела. В чистом виде явление теплопроводности наблюдается в твердых телах, неподвижных газах и жидкостях при условии невозможности возникновения в них конвективных токов.  

     Передача теплоты теплопроводностью  связана с наличием разности  температур тела. Совокупность значений  температур всех точек тела  в данный момент времени называется  температурным полем. В общем  случае уравнение температурного  поля имеет вид:

     

                          (3.1)

где t — температура тела; х, у, z — координаты точки; τ — время. Такое температурное поле называется нестационарным и отвечает неустановившемуся режиму теплопроводности. Если температура тела не изменяется с течением времени, то температурное поле называется стационарным. Тогда

     

                                                (3.2)

Температура может быть функцией одной, двух и трех координат, соответственно температурное поле будет одно-, дву- и трехмерным. Наиболее простой вид имеет уравнение одномерного стационарного температурного поля:

      

Если соединить  все точки тела с одинаковой температурой, то получим поверхность равных температур, называемую изотермической. Так как  в определенной точке тела в данный момент времени может быть только одна температура, изотермические поверхности не пересекаются; все они либо замыкаются на себя, либо заканчиваются на границе тела. Пересечение изотермных поверхностей плоскостью дает на ней семейство изотерм. Интенсивность изменения температуры в каком-либо направлении характеризуется производной  принимающей наибольшее значение в направлении нормали   к изотермической поверхности 

      

                      (3.3)

Вектор gradt называется температурным градиентом и является мерой интенсивности изменения температуры в направлении по нормали к изотермной поверхности. Направлен он в сторону возрастания температуры. 
 
 

   Теплопередача через многослойную плоскую пластину

   Теплопередача-теплообмен между двумя теплоносителями  через твердое тело

   Q’  –тепловой поток, который подводится  от теплоносителя к твердому  телу

   

   В стационарном случае при отсутствии источников теплоты

   Для тепловых потоков справедливо: