文档介绍：电子设备减震与缓冲
振动与冲击对电子设备的危害
减震和缓冲基本原理
常用减震器及选用
电子设备减震缓冲的结构措施
电子设备减震与缓冲
振动与冲击对电子设备的危害
电子设备在使用和运输过程中,不可避免地会受到振动、冲击等机械力的作用,具体有以下四种类型。
指机械力的周期性运动对设备产生的振动干扰,并引起设备作周期性往复运动。
产生这一干扰的主要原因是:运载工具发动机的振动,例如汽车、舰船、飞机、导弹等发动机工作时产生的强烈振动;设备内部的发动机、风机、泵产生的振动等。
表征周期性振动的主要参数有振动幅值和振动频率。
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振动与冲击对电子设备的危害
——碰撞和冲击
指机械力作非周期性扰动时对设备的作用。
其特点是作用时间短暂,但加速度很大。
根据对设备作用的频繁程度和强度大小,非周期性扰动力又可分为:
(1)碰撞,指设备或元件在运输和使用过程中经常遇到的一种冲击力,例如车辆在坑洼不平的道路上行驶,飞机的降落、船舶的抛锚等。这种冲击作用的特点是次数较多,具有重复性,波形一般是正弦波。
(2)冲击,指设备或元件在运输和使用过程中遇到的非经常性、非重复性的冲击力。例如撞车或急刹车,舰船触礁,炸弹爆炸,设备跌落等。其特点是次数较少,不经常遇到但加速度大。例如,舰船在一般环境条件下受到的加速度并不大,但在炸弹或鱼雷爆炸时它受到的冲击加速度可达1 000g∽5 000g(g为重力加速度)。
表征碰撞和冲击的参数有波形、峰值加速度、碰撞或冲击的持续时间、碰撞次数等。
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振动与冲击对电子设备的危害
指运载工具作非直线运动时设备受到的加速度。
例如,飞机在急剧转弯时,除受到振动、冲击等机械力作用外,还受到离心加速度的作用。
一般来说,受离心力作用最大的是机载电子设备,地面或水面的一切移动设备都没有超过它们。
离心力所造成的破坏是严重的。
例如,具有电接触点的电器产品,如继电器、开关等,当离心力作用方向恰好与电路接触点的开、合方向一致时,若离心力大于电接触点的接触压力,接触将自动脱开或闭合,造成系统误动作,信号中断或电气线路等故障。
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振动与冲击对电子设备的危害
指机械力的无规则运动对设备产生的振动干扰。
随机振动在数学分析上不能用确切的函数来表示,只能用概率和统计的方法来描述其规律。
随机振动主要由外力的随机性引起,
例如,路面的凹凸不平使汽车产生随机振动,大气湍流使机翼产生随机振动,海浪使船舶产生随机振动以及火箭点火时由于燃烧不均匀引起部件的随机振动等。
电子设备减震与缓冲
振动与冲击对电子设备的危害
上述四种机械作用均会对电子设备造成影响,其中危害最大的是振动与冲击,如果结构设计不当,就会导致电子设备损坏或无法工作。
它们造成的破坏主要有两种形式。
其一是强度破坏指设备在某一激振频率下产生振幅很大的共振,因最终振动加速度所引起的应力超过设备所能承受的极限强度而导致破坏;或者由于冲击所产生的冲击应力超过设备的极限强度而导致破坏。
其二是疲劳破坏,指振动或冲击引起的应力虽远低于材料的强度,但由于长时间振动或多次冲击而产生的应力超过其疲劳极限,使材料发生疲劳损坏。
电子设备减震与缓冲
振动与冲击对电子设备的危害
设备破坏的原因,除了零部件的设计、制造和装配质量等不合格以外,
主要是在设计整机或零部件时,忽视了环境对设备造成的影响,没有充分考虑设备承受环境条件极限的能力,
或是由振动和冲击的隔离系统设计不正确所致。
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振动与冲击对电子设备的危害
电子设备造成的危害具体表现在:
(1)没有附加锁紧装置的接插装置会从插座中跳出,并碰撞其他元器件而造成破坏。
(2)电真空器件的电极变形、短路、折断;或者由于各电极做过多的相对运动,产生噪声,使设备不能正常工作。
(3)振动引起弹性元件变形,使具有触点的元件(电位器、波段开关、插头座等)接触不良或开路。
(4)指示灯忽亮忽暗,仪表指针不断抖动(或指针脱落),使观察人员读数不准,视觉疲劳。
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振动与冲击对电子设备的危害
(5)当零部件的固有频率和激振频率相同时,会产生共振现象。例如,可变电容器极片共振时,会使电容量发生周期性变化等。
(6)安装导线的变形及位移,使其相对位置改变,引起电感量和分布电容发生变化,从而使电感电容的耦合发生变化。
(7)机壳和基础变形,脆性材料(如