Площадь, занимаемая одним резистором, определяется по формуле:

S= D·l,

где D – габаритный размер резистора, мм

l – установочная длина резистора.мм

М

УИТС.403274.023 ПЗ

ЛТ-0,125: S_р=2,2·6=13,2 (мм²)

Для транзистора и пьезорезонатора:

КТ315Г S_т=3·7,2=21,6 (мм²)

РВ-75 S_т=9·19,3=184 (мм²)

Определим общую площадь, занимаемую всеми ЭРЭ на печатной плате:

,

где N – количество ЭРЭ одного типа, устанавливаемых на печатную плату.

S=205,5+171,6+1557,27+21,6+184=2140 (мм²)

С учетом рекомендуемого значения коэффициента заполнения площади печатной платы для бытовой РЭА, равного 0,6, получим значение площади

(мм²).

Так как необходимо учесть площадь, занимаемую группой отверстий для вывода соединительных проводов на индикатор, было рассмотрено несколько возможных вариантов соотношения сторон печатной платы (60×100, 70×90, 80×80) и по ГОСТ 10317-79 был выбран следующий - 80×80мм.

Для определения объема печатной платы необходимо знать ее высоту, которая определяется с учетом превышения над плоскостью платы самого высокого ЭРЭ плюс толщина основания ПП. Высота рассматриваемой печатной платы равна 21мм (высота пьезорезонатора, равная 19,5 мм, плюс толщины платы, равная 1,5 мм). Тогда

V_пп = 80·80·(19,5+1,5)= 80·80·21=134400(мм³).

Для выбора рациональной компоновки блока используют три параметра:

1) приведенная площадь наружной поверхности;

2) коэффициент приведенных площадей;

3) коэффициент заполнения объема.

Определим объемы внутреннего оборудования (внутренние размеры):

• кнопки типа КМ1-I (SB1-SB3,SA1)

V_КН = 4·(13·21·23) = 25,11·10³ (мм³);

• и

  УИТС.403274.023 ПЗ

  ндикатор ИЖЦ4-6/7 (HG1)

V_инд = 2·(15,7·10·1,7) = 533,8 (мм³);

• динамик 0,1ГД-3 (BF1)

V_Д = 50·50·20,5 = 51,25·10³ (мм³);

• батарейный отсек

V_Б = 30·50·20 = 30·10³ (мм³).

Для выбора компоновки шахматных часов рассмотрим два возможных варианта. Варианты отличаются расположением печатной платы, динамика, индикатора и кнопок (рисунок 1).

Определяем габаритные размеры блоков обоих вариантов в зависимости от расположения печатной платы шахматных часов. В первом варианте печатная плата расположена горизонтально (рисунок 1,а). Органы индикации и кнопки расположены на верхней крышке устройства. С учетом этого и зазоров между печатной платой, динамиком, кнопками и стенками корпуса, а также с учетом толщины стенок корпуса, получаем габаритные размеры первого варианта блока: длина A₁=170 мм, ширина B₁=100 мм и высота H₁=40 мм.

Во втором варианте печатная плата расположена вертикально (рисунок 1,б). Органы управления расположены на боковой крышке устройства. С учетом этого и зазоров между печатной платой, динамиком, кнопками и стенками корпуса, а также с учетом толщины стенок корпуса, получаем габаритные размеры второго варианта блока: длина A₂=60 мм, ширина B₂=90 мм и высота H₂=120 мм.

Сравним выбранные варианты компоновки блока.

1) Определим полный объем первого (рисунок 1,а) и второго (рисунок 1,б) вариантов компоновки блока.

V₁ = A₁·B₁·H₁=170·90·40 = 612·10³ (мм³);

V₂ = A₂·B₂·H₂=60·90·120 = 648·10³ (мм³).

Площади наружной поверхностей блоков:

S₁=2·(A₁·B₁+B₁·H₁+A₁·H₁)=2·(170·100+100·40+170·40)= 55,6·10³ (мм²);

S₂=2·(A₂·B₂+B₂·H₂+A₂·H₂)=2·(60·90+90·120+60·120)= 46,8·10³ (мм²)

Приведенные площади наружной поверхности:

УИТС.403274.023 ПЗ

(мм^-1);

(мм^-1).

2) Коэффициент приведенных площадей определяется по формуле:

где S_пр.ш - приведенная площадь шара.

где d - диаметр шара, мм.

Диаметр d определим из условия равновеликости объёмов блока, выполненного в форме прямоугольного параллелепипеда, и блока, выполненного в форме шара, т.е.

(мм);

(мм).

Тогда

(мм^-1);

(мм^-1).

Таким образом, коэффициент приведенных площадей, равен

;

;

>1,что значит лучшим вариантом по площади наружной поверхности является первый вариант блока.

3

УИТС.403274.023 ПЗ

) Для определения коэффициентов заполнения объема определим объем занимаемой аппаратурой

V_А=V_пп+V_кн+V_д+V_инд+V_Б=(134,4+25,11+51,25+0,53+30)·10³=235·10³ (мм³).

Коэффициент заполнения объема для первого и второго вариантов компоновки блока, %:

;

;

.

Коэффициент заполнения объема для первого варианта компоновки блока больше, чем для второго варианта. Следовательно, в первом случае объем используется более эффективно.

Таким образом, по результатам расчета основных компоновочных характеристик блоков, выбираем первый вариант компоновки (рисунок 1,а), так как его объем используется наиболее эффективно.

УИТС.403274.023 ПЗ