курсовой проект / 39 Часы на светодиодных индикаторах / НОВЫЙРАСЧЕТБЛОКА

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 = 90·130·(19,5+1,5)= 90·130·21=226800(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 = 5·(13·21·23) = 31,39·10³ (мм³);

• индикатор ИЖЦ4-6/7 (HG1)

V_инд = 15,7·10·1,7 = 266,9 (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 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 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=100 мм и высота H₂=140 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=60·100·140 = 840·10³ (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·(60·100+100·140+60·140)= 56,8·10³ (мм²)

Приведенные площади наружной поверхности:

(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) Для определения коэффициентов заполнения объема определим объем занимаемой аппаратурой

V_А=V_пп+V_кн+V_д+V_инд+V_Б=(226,8+31,39+51,25+0,53+30)·10³=339·10³ (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.