Корпус для радиоэлектронной аппаратуры

 

Изобретение относится к радиотехнике . Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения при воздействии вибрации. Корпус содер , жит основание 1 с теплорассеивателем 2 .в виде пластины. Элементы крепления представляют собой дистанционные теплопроводные прокладки-3 винты 4 и упругие шайбы 5. В процессе охлаждения корпуса используется энергия вибрационного поля на объекте установки аппаратуры. Для этого теп лорассеиватель 2 и основание I вьшолнены из материалов с разными коэффициентами линейного расширения.Элементы крепления при этом выполняют - функцию элементов подстройки за счет выполнения резервных точек крепления. В описании приведена формула для расчета толпщны теплорассеивателя 2. 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (50 4 Н 05 К 7/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3824255/24-21 (22) 11.12.84 (46) 07.02.87.Бюл. У 5 (71) Минский радиотехнический институт (72) Н.И.Каленкович (53) 621.3.017.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 721936, кл. Н 05 К 7/20, 1980.

Заявка франции У 2437142, кл. Н 05 К 5/04, 1980. (54) КОРПУС ДЛЯ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ

АППАРАТУРЫ (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения — повышение эффективности охлаждения при воздействии вибрации. Корпус содержит основание 1 с теплорассеивателем 2 в виде пластины. Элементы крепления представляют собой дистанционные теплопроводные прокладки- 3, винты 4 и упругие шайбы 5. В процессе охлаждения корпуса используется энергия вибрационного поля на обьекте установки аппаратуры. Для этого теплорассеиватель 2 и основание 1 выполнены из материалов с разными коэффициентами линейного расширения.Элементы крепления при этом выполняютфункцию элементов подстройки за счет выполнения резервных точек крепления.

В описании приведена формула для а

1Я расчета толщины теплорассеивателя 2.

3 ил.

1288946

Иэобретекие относится к радиотехнике, в частности к конструированию корпусов. для радиоэлектронной аппаратуры, работающей в условиях воздействия вибрационных нагрузок.

Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения при воздействии вибрации путем обеспечения изменения частоты колебаний тепh где д длина пластины, м; плотность материала пластины, кГ/м

3, модуль упругости материала пластины, Па; доминирующая частота вибрации, Гц; разность между величинами коэффициентов линейного расширения материала основания и материала пластины, 1/град;

f3

0|, I лорассеивателя.при изменении температуры основания.

Для обеспечения процесса охлаждения корпуса используется энергия вибрационного поля на объекте установки аппаратуры за счет выполнения теплорассеивателя и основания из материалов с разными коэффициентами линейного расширения, а элементы крепления одновременно выполняют. функцию элементов подстройки за счет выполнения резервных точек крепления.

На фиг.1 приведен один из возможных вариантов выполнения корпуса; на фиг.2 — то же, вид сверху; на фиг.3 — динамика процесса охлаждения корпуса (a — амплитудно-частотная характеристика теплорассеивателя; о — изменения температуры теплорассеивателя при изменении частоты вибрации; о — процесс охлаждения теплорассеивателя при воздействии вибрации).

Корпус для радиоэлектронной аппаратуры содержит основание 1 на котором закреплен теплорассеиватель в виде пластины 2.. Элементы крепления в виде дистанционных теплопроводных прокладок 3 с винтами 4 и упругими шайбами 5 установлены с двух противоположных сторон пластины 2. Толщина h пластины 2 определяется по формуле

55 Or159 22r37

О а2, (2) С другой стороны, чтобы пластина 2 теплорассеивателя при нагреве

at — величина температурного перепада при нагреве основания, град.

Толщина дистанционных теплопроводных прокладок 3 выбирается равной

1,1 от значения амплитуды резонансных колебаний пластины.

При низкой температуре основания в процессе эксплуатации в условиях вибрации пластина 2 также имеет низ-кую температуру и ее резонансные колебания отсутствуют.

При увеличении температуры основания 1 увеличивается температура пластины 2 из-за наличия теплопроводной прокладки 3. Если материал пластины 2 выбран так, что коэффициент линейного расширения (KTP) его больше KTP материала основания 1, 20 то увеличение температуры жестко связанной системы основание — пластина приводит к возникновению в пластине 2 сжимающих усилий, и зна25 чение ее собственной резонансной частоты снижается, приближаясь к значению частоты вибрации на объекте. Если материал пластины 2 выбран так, что КТР его меньше КТР материала основания 1, то увеличение температуры основания 1 с пластиной 2 приводит к возникновению в пластине 2 растягивающих усилий, и значение ее собственной резонансной частоты увеличивается, приближаясь

35 к значению доминирующей частоты вибрации на объекте. При этом возникают резонансные колебания пластины 2 и происходит процесс эффектив40 ного охлаждения аппаратуры (фиг.2).

При необходимости интенсивной теплоотдачи от других стенок основания l на каждой такой стенке необходимо.закрепить аналогичный тепло45 рассеиватель в виде пластины.

Выбор собственной резонансной частоты пластины 2 осуществляется следующим образом.

С одной стороны значение собственной резонансной частоты 1: пластины, определяемое ее геометрическими размерами, способом закрепления и характеристиками материала, определяется выражением

1288946

Ео

f о За сс, д г21 2 (3) 3 резонировала на частоте доминирующей вибрации f,,ее собственная резонананая частота f при нормальо ной температуре должна иметь значение, определяемое из выражения

Формула изобретения

Корпус для радиоэлектронной аппаратуры, содержащий основание с закрепленным на нем теплорассеивателем и элементы крепления, о т л и— чающий с я тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения при воздействии вибрации путем обеспечения изменения частоты колебаний

h=a с1пр 1 1 Аом

Приравняв выражения (2) и (3) и задавшись длиной пластины, получаем выражение (1) для определения толщины h пластины 2.

Для обеспечения лучшей теплоотдачи от основания 1 к пластине 2 толщина .прокладок 3 должна быть выбрана минимальной, но не меньше амплитуды резонансных колебаний пластины, а в качестве материала можно использовать медь или алюминий.

Выбор толщины дистанционной теплопроводной прокладки 2 осуществляется следующим образом.

Амплитуда колебаний пластины Аооп определяется из выражения о

А =А р =А ° — — — ° (4} о л о осн 1"- = ок . р где о — логарифмический декремент колебаний; — коэффициент динамичности пластины;

А — амплитуда колебаний основао осн ния .

Учитывая, что точность инженерных расчетов резонансных явлений в механических. системах находится в пределах 10Х, возможно минимальная толщина дистанционной теплопроводной прокладки равна теплорассеивателя при изменении температуры основания, теплорассеиватель в виде пластины и корпус выполнены иэ материалов с разными коэффициентами линейного расширения, а элементы крепления — в виде дистанционных теплопроводных прокладок с винтами и упругими шайбами установлены с двух противоположных сторон пластины с возможностью регулирования усилия прижима, причем толщина h пластины определяется по формуле где а — длина пластины, м;

f" — плотность материала пластины, кГ/м э.

Š— модуль упругости материала пластины, Па;

f. — доминирующая частота вибра.е ции, Гц;

I — разность между величинами коэффициентов линейного расширения материала основания и материала пластины, 1/град;

Д t — величина температурного перепада при нагреве основания, град, а толщина дистанционных теплопроводных прокладок равна 1,1 от значения амплитуды резонансных колебаний пластины.

1 28894 h

t,C

72

M У,/g

00 (Я 100 300 400 500 700 ЮОО

Т,c

Составитель Е.Шершавова

Редактор 0.10рковецкая Техред H.Ïîïîâè÷ Корректор И.Муска

Заказ 7825/60 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, 11осква, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. 11роектная, 4