Применение резисторов в условиях воздействия механических нагрузок.



В процессе эксплуатации и при транспортировке радиоэлектронная аппаратура и размещенные в ней резисторы подвергаются воздействию механических нагрузок — вибрации, одиночным и многократным ударам, линейным (центробежным) нагрузкам. Источниками механических нагрузок аппаратуры, установленной на подвижных объектах, являются стартовые и маневренные нагрузки, нагрузки при транспортировке, работа двигателей агрегатов питания, винтов и другого электрического оборудования.

В зависимости от наличия амортизации аппаратуры или отдельных блоков, нахождения резонансной частоты резистора внутри (вне) диапазона действующих частот вибраций аппаратуры величина механических нагрузок на резистор может быть равной, меньшей или большей, чем величина нагрузки на аппаратуру (отдельные блоки) в целом.

Количественно вибрационные нагрузки оцениваются частотой и ускорением (или амплитудой) колебаний и продолжительностью их воздействия. Эти характеристики связаны между собой соотношением: G=2*X0*f2/500, где G — ускорение вибрации в единицах ускорения силы тяжести; Х0 — амплитуда, мм; f — частота, гц.

В реальных условиях эксплуатации вибрационные нагрузки вызываются несколькими разными источниками и имеют широкий и нестабильный во времени спектр одновременно действующих частот и амплитуд вибраций. При вибрации в результате действия циклической нагрузки в материалах резистора возникают усталостные явления, приводящие к постепенному снижению механической прочности изделия и выходу его из строя (обрыв выводов, нарушение контакта). Наиболее опасными являются вибрационные нагрузки в области частот, совпадающих с собственными (резонансными) частотами резисторов. Поэтому конструкция механического крепления и особенности монтажа резисторов в аппаратуре должны исключать возможность возникновения резонансных колебаний в диапазоне вибраций, имеющих место при эксплуатации данной аппаратуры.

Собственные (резонансные) частоты резисторов с проволочными и ленточными выводами зависят от способа крепления, рабочей длины выводов (расстояния от места пайки до корпуса резистора), диаметра вывода и веса резистора. Определенные экспериментальным путем значения резонансных частот для некоторых типов резисторов, закрепленных за выводы при их различной рабочей длине, приведены в таблице ниже.


Тип резистораF (гц) при длине 15 ммF (гц) при длине 10 ммF (гц) при длине 7 ммF (гц) при длине 5 мм
ВС-0,254507201350-
ВС-2180200265-
МЛТ-0,2598018702950-
МЛТ-0,5105017903000-
МЛТ-157010201700-
МЛТ-25259801240-
МТ-0,5112019503400-
МТ-15808901460-
МТ-24306851130-
С2-7-0,5110018702900-
С2-7-15407801280-
С2-7-24957501000-
ТВО-0,25-122019002540
ТВО-0,5-98016301870
ТВО-1-109015902160
ТВО-2-97013001820
С2-1-0,25-96015401850
С2-1-0,5-83012701690
С2-1-1-670850950
С2-1-2-490680770
С2-8-0,2542072012601470
С2-8-0,545080013701570
С2-8-13004809001280
С2-13-0,25-480620720
С2-13-0,5-5708701170
С2-13-1-360420550
С2-14-0,25-91512401620
С2-14-0,5-78011001220

Резисторы, имеющие собственные частоты вибрации в заданном диапазоне частот для заданной аппаратуры, могут быть использованы в ней при условии дополнительного крепления их за корпус. В этих случаях механическая прочность резисторов зависит от прочности платы (шасси), к которой крепятся резисторы, крепежных приспособлений, клеящих или заливочных материалов и прочности контактных узлов, а переменных резисторов, кроме того, от прочности деталей и всей конструкции подвижной контактной системы.

Ударом называют приложение внешних сил к объекту в течение короткого промежутка времени, когда он претерпевает резкое или быстрое изменение ускорения, скорости или перемещения. Сила удара количественно оценивается ускорением, которое выражается в единицах силы тяжести. Ударные нагрузки характеризуются количеством ударов, ускорением, длительностью и формой ударного импульса. Одиночные удары характеризуются, как правило, большими ускорениями и короткими длительностями, многократные — большими длительностями ударного импульса.

Удары приводят к нарушению механической прочности деталей резисторов (поломка выводов, корпуса, подвижной контактной системы) и появлению прерывистости контактирования. Уровень величины перегрузок, возникающих от воздействия удара, определяется как интенсивностью, так и характером изменения ударных ускорений во времени и собственной частотой колебаний резисторов. В связи с этим особенно опасно воздействие ударов с возмущающими частотами, близкими к собственным частотам резистора, приводящее к возникновению больших разрушающих усилий, прикладываемых к деталям и узлам резистора.

Линейные (центробежные) нагрузки, обусловленные силами тяжести и силами инерции, не вызывают собственных колебаний резистора и являются статическими нагрузками. Величина центробежного ускорения определяется по формуле: G=0.011*L*n2, где G — ускорение в единицах g; L — длина плеча от центра вращения до геометрического центра резистора; n — число оборотов в минуту платы (шасси), на которой расположены резисторы.

Работоспособность резисторов в одном или нескольких из перечисленных режимов определяется конструкцией резистора и способами его крепления и указывается в технической документации на резисторы.


Список использованной литературы


1.Элементы Радиоэлектронной Аппаратуры. Выпуск 26. Стальбовский В.В., Четвертков И.И. Резисторы. Москва: Издательство «Советское радио», 1973 год.
2.Резисторы: Справочник / В. В. Дубровский, Д. М. Иванов, Н. Я. Пратусевич и др.; под ред. И. И. Четверткова и В. М. Терехова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1991 год.



Поиск по сайту