Text
КРАТКИЙ СПРАВОЧНИК
КОНСТРУКТОРА
РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ
АППАРАТУРЫ
Под редакцией Р. Г. ВАРЛАМОВА
МОСКВА «СОВЕТСКОЕ РАДИО» 1972
6Ф2.1
К78
УДК 621. 396. 6. 002. 2 (031)
К78 Краткий справочник конструктора радиоэлектрон-
ной аппаратуры. Под ред. Р. Г. Варламова. М.,
«Сов. радио», 1972.
856 с. с ил.
Приведены сведения, необходимые при конструировании радиоэле-
ктронной аппаратуры РЭА, Справочник предназначен в первую очередь
Для студентов и преподавателей вузов и техникумов, часть материа-
лов может быть также использована конструкторами РЭА и квалифи-
цированными радиолюбителями.
Авторы:
Бальян Р. X., Барканов Н. А., Борисов А. В., Борисов В. В.,
Варламов Р. Г., Василькевич И.’ В.. Волохов В. А., Гусев А. М.,
Карпушин В. Б., Квасницкий В. Н., Киселев В. И;,- Комов Ю. И.,
Носов О. Н„ Савиновский Ю. А., Синдинский В. В., Синичен-
ков А. С., Сорокин С. А., Старовойтова Е. М., Фомин А. В.
БЗ 85—71
3-3-12
6Ф Ы
ПРЕДИСЛОВИЕ
Существует много справочников для конструкторов различных
изделий, однако еще не был издан справочник, в котором освещались
бы вопросы создания (разработки) конструкции радиоэлектронной
аппаратуры (РЭА). Поэтому в первую очередь необходимо ответить
на вопрос: для кого и для чего предназначается настоящий Спра-
вочник.
Большая часть сведений, приведенных в Справочнике, может быть
использована студентами и преподавателями вузов и техникумов,
меньшая — конструкторами РЭА, работающими в различных отрас-
лях народного хозяйства, и квалифицированными радиолюбителями.
Этой группе читателей (особенно той ее части, которая не обладает
достаточным личным конструкторским опытом) часто требуется по-
собие, в котором можно получить необходимую справку об условиях
эксплуатации РЭА, о сложных взаимосвязях между элементами,
определяемыми в значительной мере компоновкой элементов и изде-
лий в целом, об основных конструкторских расчетах. Особенно
большую пользу Справочник может принести учащимся вузов и тех-
никумов при выполнении курсовых и дипломных проектов и начина-
ющим конструкторам радиопромышленности, ибо имеющиеся у них
справочные и руководящие технические материалы при всех своих
достоинствах обладают, как правило, двумя недостатками: большим
объемом и узкой специализацией.
При отборе материала авторы стремились поместить в Справоч-
нике сведения наиболее важные для радиоконструктора, но недо-
статочно полно освещенные в литературе. Материалы, которые
редко требуются конструктору (например, схемная надежность)
или подробно рассмотрены в обширной литературе, в Справочник
не включены. Часть сведений носит ограниченный либо неполный
характер в связи с частыми изменениями и дополнениями, которые
не могут быть быстро отражены в книжном издании.
Во время подготовки Справочника к изданию была введена как
обязательная система единиц СИ, появились новые ГОСТы по кон-
структорской документации. Поначалу основная часть материалов
выполнялась по системе МН СЧХ и в различных практических си
стемах единиц, но затем была переведена на новые стандарты. Од
нако в некоторых случаях прежние наименования и обозначения
сохранены из-за их широкого распространения. Поэтому исполь-
зовать иллюстрации Справочника в качестве образцов выполнения
чертежей по ЕСКД в ряде случаев нельзя.
Прн составлении таблиц, выполнении графиков и чертежей, не
требующих особой точности, допускались определенные приближе-
ния для более компактного представления материала.
Материал Справочника разделен на две части. В первой (гл. 1 —8)
приведены данные, которые могут потребоваться при предваритель-
ной проработке конструкции изделия: определение стадий проекти-
рования и их содержание, выбор источников питания, методы ком-
поновки РЭА, учет нежелательных связей и наводок в конструкциях
функциональных узлов, влияние на конструкцию РЭА человека-
оператора, выбор материалов. Вторая часть Справочника (гл. 9 —
22) содержит сведения, необходимые для выполнения конструктор-
3
ских работ На стадии технического проектирования (типы радио-
элементов, установочных и коммутационных изделий, виды защит-
ных покрытий, конструкции катушек индуктивности, трансформа-
торов, дросселей, линий передачи и простейших элементов и узлов
СВЧ, расчет электрических допусков, конструкции РЭА на микро-
схемах различных типов, тепловые расчеты, защита РЭА от вибра-
ций и ударов).
Различие точек зрения при отборе и согласовании материала не-
которых разделов, естественно, не могло не отразиться на структуре
Справочника. Тем не менее авторы н научный редактор Справочни-
ка надеются, что и в таком виде Справочник найдет достаточно об-
ширную аудиторию читателей. Отзывы и замечания читателей помо-
гут уточнить требования к подобному Справочнику, которые будут
учтены, если потребуется новое издание.
Справочник написан коллективом авторов, труд которых рас-
пределился следующим образом:
гл. 1, 2, 3 и 6 написал канд. техн, наук доцент Р. Г. В а р л а-
м о в;
гл. 4, 15 инж. В. В. Б о р и с о в;
гл. 5 — канд. техн, наук доцент Р. Г. В а р л а м о в (§§5.1 —
5.4), канд. техн, наук доцент И. В. В а с и л ь к е в и ч (§ 5.6) и
инженеры А. М. Г у с е в и О. Н. Носов (§ 5.5).
гл. 7, 13 и 21 — инж. В. В. С и н д и и с к и й;
гл. 8 — канд. техн, наук В. Н. К в а с н и ц к и й;
гл. 9 — инж. Е. М. Старовойтова;
гл. 10 — инж. А. В. Б о р и с о в;
гл. 11 — канд. техн, наук доцент И. В. В а с и л ь к е в и ч;
гл. 12 — докт. техн, наук проф- Р. X. Бальян и канд техн’
наук доцент Ю. А. С а в и н о в с к и й;
гл. 14 — канд. техн, наук доцент Р. Г. Варламов и инж.
Ю. И. К ом о в;
гл. 16 — инж. С. А. С о р о к и н (§§ 16.1—16.5) и канд. техн,
наук доцент И. В. В а с и л ь к е в и ч (§ 16.6);
гл. 17 — инженеры А. М. Г у с е в и О. Н. Носов;
гл. 18 — канд. техн, наук доцент Н. А. Барканов;
гл. 19 — канд. техн, наук доцент А. В. Ф о м и н;
гл. 20 — каид. физ. матем. наук В. Б. Карпушин;
гл. 22—кандидаты техи. наук В. И. К и с е л е в и А. С. С и-
ниченков и инж. В. А. В о л о х о в.
Все замечания и пожелания по содержанию Справочника следу-
ет направлять в издательство «Советское радио» по адресу: Москва,
Главпочтамт, п/я 693.
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
1. ОСНОВНЫЕ СТАДИИ КОНСТРУИРОВАНИЯ РЭА
1.1. ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ
Конструирование РЭА—сложный творческий процесс, не име-
ющий пока всеохватывающей строгой математизированной базы
и ведущийся методом многочисленных проб и последовательных при-
ближений. Этот процесс больше искусство, чем наука, хотя решение
многих проблем конструирования основано на использовании стро-
гого математического аппарата (расчеты тепловых режимов, проч-
ности, электрических допусков). Поэтому незначительные на первый
взгляд погрешности или приближения, допущенные на ранних ста-
диях разработки РЭА, могут стать причиной крупных и непоправи-
мых ошибок в дальнейшей работе.
Основными стадиями, на которых определяется конструкция
РЭА, являются: подготовительная (аванпроект, или техническое
предложение), эскизный проект, технический проект и разработка
опытных образцов (рабочий проект). На подготовительной стадии
анализируется техническое задание (ТЗ) на разработку РЭА, тре-
буемые параметры сравниваются с параметрами аналогичной суще-
ствующей РЭА, уточняются и согласуются с заказчиком неясные
вопросы, после чего ТЗ утверждается и становится основным доку-
ментом для дальнейшей работы. Изменение ТЗ допускается только
с согласия заказчика и разработчика.
Основным содержанием работ подготовительной стадии проек-
тирования РЭА является [1,2, 3]:
1. Определение принципиальной возможности создания данной
РЭА в соответствии с требованиями ТЗ.
2. Определение новых элементов, необходимых для разработки
данной РЭА.
3. Формулировка самых общих рекомендаций по нескольким
возможным направлениям конструирования РЭА.
4. Приближенное определение основных конструктивно-техно-
логических параметров изделия.
Только в том случае, если все основные параметры новой РЭА
могут быть в первом приближении выполнены и по схемно-прин-
ципиальным и по конструктивно-технологическим соображениям
и ясны направления конструирования, можно переходить к следую-
щей стадии—эскизному проекту. На стадии эскизного проектиро-
вания обосновывается и выбирается блок-схема РЭА, выполняются
расчеты и макеты оригинальных элементов РЭА и уточняются кон-
структивно-технологические параметры.
Содержание работ на стадии эскизного проектирования следую-
щее [1, 3]:
1. Составление полной блок-схемы РЭА.
5
Разработка компоновочных й художественно-конструктор-
ских эскизов с учетом функциональных особенностей РЭА, человека-
оператора и среды (объекта, интерьера).
3. Выбор главного направления конструирования на стадии
технического проектирования.
4, Уточнение конструктивно-компоновочных параметров.
5. Перечень необходимых функциональных и унифицированных
узлов.
6. Составление ТЗ на разработку новых типов элементов.
7. Выбор первичных источников питания РЭА.
Только в том случае, если составленная блок-схема с исполь-
зованием новых и разработанных ранее функциональных узлов (ФУ
и УФУ) обеспечивает выполнение требований ТЗ, а конструктивно-
компоновочные характеристйки позволяют нормально эксплуатиро-
вать РЭА в дальнейшем, при приемлемом времени проектирования
можно переходить к основной для конструирования стадии — тех-
ническому проекту.
На стадии технического проектирования выполняется разработ-
ка и составление принципиальной схемь! всей РЭА, ее компоновка,
расчет априорной надежности, точности, тепловых режимов, вибро-
защищенности, влагозащищенности, решаются другие вопросы,
определяющие конструкцию РЭА.
Содержание работ на стадии технического проектирования сле-
дующее [1—3]:
1. Составление и расчет полной электрической схемы РЭА на
номинальные значения параметров.
2. Выбор активных элементов схемы с учетом условий работы
и эксплуатации.
3. Выбор номинальных параметров конденсаторов, резисторов,
индуктивностей, трансформаторов и дросселей, установочных и
коммутирующих изделий.
4. Выбор конструкции монтажа (печатный монтаж, пленочный
монтаж, плоские или этажерочные микромодули и т. п.).
5. Разработка эскизов СВЧ элементов.
6. Выполнение пространственных компоновочных эскизов, по
которым оцениваются паразитные связи, тепловые режимы, вибро-
и влагозащищенность, удобство эксплуатации, ремонта и монтажа
на объекте.
7. Расчет надежности и электрических допусков на основе ком-
поновочных эскизов.
8. Разработка кинематических схем и составление эскизов ме-
ханизмов.
Только в том случае, если расчет электрической схемы на номи-
нальные значения параметров с последующей коррекцией дает тре-
буемые результаты, а расчет априорной надежности, точности,
вибро- и влагозащищенности и компоновочные эскизы дают поло-
жительный ответ иа вопрос о выполнимости требований ТЗ, можно
переходить к заключительной стадии конструирования: разработке
опытных образцов (рабочему проекту). На первых этапах стадии
разработки опытных образцов разрабатывается полный комплект
конструкторской документации (чертежи, принципиальные, мон-
тажные, кинематические схемы, инструкции, технические условия
и т. п.), выбираются соответствующие материалы и защитные покры-
тия, разрабатываются механизмы, уточняются конструктивно-
технологические особенности РЭА.
6
Результатами первых этапов стадии разработки опытных образ-
цов являются:
1. Полный комплект конструкторской документации, достаточ-
ный для изготовления, регулировки и эксплуатации РЭА.
2. Опытные образцы, позволяющие проверить соответствие их
параметров заданным в ТЗ.
3. Отчеты по испытаниям образцов РЭА.
При правильном выполнении всех предыдущих стадий и этапов
процесс конструирования заканчивается на этапе разработки кон-
структорской документации с коррекцией мелких погрешностей,
выявившихся при изготовлении опытных образцов.
1.2. ПОДГОТОВИТЕЛЬНАЯ СТАДИЯ
Основным содержанием работ на этой стадии является анализ
технического задания, который следует проводить в следующем по-
рядке [1—3]:
1. Ознакомление с параметрами РЭА, изложенными в ТЗ.
2. Ознакомление с объектом н его параметрами, которые могут
оказывать существенное влияние на РЭА (температура, испарения
масла, вибрации и удары, излучения и т. п.).
3. Ознакомление с климатическими условиями (средой), в ко-
торых эксплуатируется объект (температура, влажность воздуха,
плотность воздуха, наличие активной по отношению к РЭА флоры
и фауны, и т. п.).
4. Оценка микроклимата отсеков и помещений, в которых бу-
дет устанавливаться РЭА.
5. Ознакомление с параметрами первичных источников энер-
гии для питания РЭА (сеть, гальванические элементы нли аккумуля-
торы, стабильность, мощность и т. п.).
6. Изучение взаимосвязи человека-оператора и аппаратуры
и требований к человеку-оператору (возможность нормальной ра-
боты, необходимость введения дополнительных устройств, средства
защиты и т п ).
7. Ознакомление с аналогичными устройствами и системами
частично или полностью соответствующими требованиям ТЗ.
8. Формулировка требований к разработке новых устройств,
к специальным защитным приспособлениям (новые полупроводни-
ковые приборы, защита от проникающей радиации и т. п.).
9. Уточнение и доработка отдельных пунктов ТЗ и согласование
их с заказчиком.
10. Предварительное решение о степени выполнимости постав-
ленной в ТЗ задачи по электрическим параметрам, габаритно-ве-
совым параметрам, потребляемой энергии питания.
После завершения подготовительной стадии проектирования со-
ставляется отчет, в котором приводятся подробные данные по пере-
численным выше вопросам.
Наиболее легкие условия эксплуатации у наземной стационар-
ной аппаратуры, расположенной в отапливаемых помещениях. Из
дестаблизирующих факторов наиболее опасны собственные перегре-
вы и влажность. Источниками энергии является сеть переменного
тока. Редко используются автономные источники питания.
Наземная аппаратура, располагаемая вне помещений, подвер-
жена влиянию большого числа дестабилизирующих факторов, из
7
ТАБЛИЦА 1.1
Условия работы и конструктивное исполнение частей РЭА
Вид РЭА и условия использования Части РЭА
антенны, дат- чики, фидер- ные устрой- ства собственно аппаратура пульты и аппаратура управления собственные источники питания вспомогатель- ные элементы (ЗИП)
Наземная стационарная, в помещении С (Т) Л (С) л л, с л, с
о О О О о
стационарная, вне помещения с, т С (Т) л, с С(Т) С(Т)
о о О о о
носимая человеком С(Т) С (Т) С (Т) ' С(Т) С (Т)
О, м о, м,мм о, м м —
автомобильная с, т с (Т) с С(Т) С(Т)
о, м о, м,мм о, м м —
Корабельна я тихоходные корабли, на открытых палубах . с, т С(Т) С (Т) С(Т) С(Т)
О о, м о о —
тихоходные корабли, в закрытых рубках . . — л, с л, с л, с л, с
— о, м о о —
быстроходные корабли, на открытых палубах с, т с, т с (Т) С(Т) С(Т)
О, м О, М.ММ о, м о, м —
быстроходные корабли, в закрытых рубках . — с с с с
— о, м,мм о, м о, м —"
подводные корабли, снаружи корпуса . . . .
подводные корабли, в рубках .........
Самолетная
тихоходные и низколетящие объекты (вертоле-
ты, самолеты с поршневыми двигателями, дири-
жабли, аэростаты)......................
реактивные самолеты, вне гермокабин и на об-
шивке .................................
реактивные самолеты, в гермокабинах или вну-
три фюзеляжа...................•.......
Ракетно-космическая
большие и малые ракеты, снаружи корпуса .
большие и малые ракеты, внутри корпуса . .
космические корабли, вне корпуса.....
космические корабли в гермокабинах . . . .
т т — — —
о, м о, м,мм — — —
— С (Т) с (Т) с (Т) с (Т)
— о, м,мм о, м о, м —
с с с с с
о, м о, м,мм о, м о, м —
т т — — —
О, м,мм 0, м,мм — — —
— С (Т) с с (Т) с (Т)
— о, м,мм 0, М, (ММ) 0, М (ММ) —
т т — т
м, мм м, мм — м, мм -—
— с, т — с, т —
м, мм м, мм — м, мм .—
т т — т —
(О), м, мм м, мм — м, мм —
>— с (Т) с (Т) с (Т) С(Т)
— м, мм Л1) (ММ) м, мм
которых в первую очередь необходимо учитывать климат данной мест-
ности, флору и фауну, засоренность воздуха, его плотность, влаж-
ность, дожди, возможность обледенения, абразивность пыли и сол-
нечную инсоляцию. Для РЭА, расположенной в прибрежных райо-
нах, необходимо учитывать насыщенность воздуха морскими испа-
рениями и наличие ветров. В качестве источников энергии для пи-
тания РЭА в первую очередь используются: сеть переменного тока,
автономные агрегаты электропитания, состоящие из бензинового
или дизельного двигателя и генератора переменного тока; реже
применяются аккумуляторы и гальванические батареи.
Наземная переносная РЭА может подвергаться общим клима-
тическим воздействиям, к которым присоединяется влияние меха-
нических вибраций и ударов при транспортировке и небрежном об-
ращении. Основным видом источников питания являются гальва-
нические элементы и малогабаритные аккумуляторы.
Наземная возимая РЭА, кроме перечисленных выше воздействий,
может испытывать механические нагрузки, резкие перепады темпе-
ратуры при переходе от рабочего к нерабочему состоянию, воздей-
ствие испарений различных горюче-смазочных материалов. Такая
аппаратура устанавливается на амортизаторах; она может иметь
специальные системы охлаждения. Источники энергии питания вы-
полняются в виде автономных агрегатов электропитания или мощных
аккумуляторов.
Корабельная РЭА работает в условиях повышенной влажности,
которая может доходить до 98% при +50° С, при наличии солей
в окружающей среде. Для подводных кораблей важны предельные
размеры люков, используемых при размещении РЭА. Характер виб-
раций очень сильно зависит от класса корабля и места расположе-
ния на нем РЭА. На малых кораблях вибрационные нагрузки на
РЭА такие же, как на самолетах, на больших кораблях условия
эксплуатации приближаются к станционарным, Во всех случаях
необходима надежная защита от влаги и механических воздействий,
могут потребоваться специальные меры защиты РЭА от проникаю-
щей радиации на судах с атомными энергетическими установками.
Источниками питания являются автономные генераторы с часто-
той 50 или 400 Гц.
Основное требование к самолетной РЭА—малые габариты и вес,
хорошая защита от механических воздействий. Эта РЭА работает
в условиях резких изменений температуры (необходимо учитывать
аэродинамический нагрев), давления, влажности и скорости. Обя-
зательно наличие амортизации, ответственные блоки имеют герме-
тизацию и системы охлаждения. Возможно воздействие испарений
горюче-смазочных материалов, проникающей радиации от энерге-
тических установок. Воздействие климатических условий может
быть частично ослаблено, но параметры микроклимата отсека мо-
гут быть более тяжелыми, чем в наземной или корабельной РЭА.
Источники питания—сеть с частотой 400—2000 Гц.
Основным требованием, предъявляемым к ракетной и космиче-
ской РЭА, является особо высокая надежность ее работы при малых
весе, габаритах и энергопотреблении. Она должна длительное время
сохранять работоспособность, находясь в неработающем состоянии
или в дежурном режиме. В наиболее тяжелых условиях будут те
части космической и ракетной РЭА, на которые непосредственно
влияет окружающая среда. Интенсивность воздействий при этом
может быть большей, чем у самолетной аппаратуры. Относительно
10
ТАБЛИЦА 1.2
Краткая характеристика основных конструктивных параметров РЭА
Параметр конструкции Вариант конструкции
Объем, дм3 Свыше 300 300—10 10 — 0.3 (карманный) Менее 0,3
Масса, кг Свыше 30 (можно только Перевезти) 30 — 3 (можно перенести) 3 — 0,3 (легкий) Менее 0,3
Потребляемая энер- гия, Вт Свыше 100 (сеть, агрега- ты) 100 — 3 (аккумуляторы большой емкости) 3 — 0,1 (гальванические элементы и аккумуляторы средней емкости) Меиее 0,! (малога- баритные и специаль- ные источники тока)
Сложность управле- ния Требуется длительная тре- нировка и специальное обу- чение (возможно несколько операторов) Требуется обучение специ- алистов и изучение описания Достаточно самостоятель- ного изучения инструкции Не требуется специ- ального обучения и инструкций
Степень защиты от дестаби ли пирующих факторов Возможна длительная ра- бота в самых неблагоприят- ных условиях эксплуатации (Т) Нормальная работа при средних условиях эксплуа- тации (С). Возможна крат- ковременная работа в тяже- лых (Т) условиях В сложных условиях рабо- ты совершенно не могут ра- ботать (Л). Возможна крат- ковременная работа в сред- них (С) условиях Защита отсутствует
Конструк гм иная Схема РЭА Шкаф (корпус) с работаю- щей обшивкой из тонколи- стового проката; высокая степень доступности элемен- тов при обслуживании (без применения специального ин- струмента); возможно ис- пользование литых или пластмассовых армирован- ных элементов конструкции Каркасный шкаф (корпус) с облицовкой. Отдельные субблоки — на автономных шасси. Возможны шарнир- ные илн телескопические элементы для облегчения доступа при обслуживании н ремонте Стойка в виде каркаса с установленными на нем па- нелями илн блоками. Удоб- ство ремонта и обслужива- ния Различные виды ко- робчатых или фермен- ных шасси. Отдель- ные футляры или па- нели
более легкими будут условия работы у РЭА, расположенной в тер-
моконтейнерах, заполненных инертными газами (азотом, гелием).
Часто приходится учитывать такие специфические факторы, как
ионизация воздуха или аэродинамический нагрев, которые могут
нарушить прохождение радиоволн или вообще вывести из строя ап-
паратуру. Источники питания могут быть весьма разнообразные:
генераторы с воздушными турбинками или автономные агрегаты
электропитания, гальванические элементы, аккумуляторы, солнеч-
ные батареи.
В табл. 1.1 и 1.2 даны краткие характеристики основных пара?
метров различной РЭА, позволяющие оценить направление проек-
тирования на стадии аванпроекта.
Данные табл. 1.1 ориентировочные. В таблице приняты следую-
щие обозначения:
Л — легкие условия, когда элементы РЭА могут работать без
дополнительных защитных приспособлений в виде футляров или ко-
жухов (работа в комнатных условиях или в помещениях с кондици-
онированием воздуха).
С —средние условия: непосредственное воздействие окружающей
воздушной среды, возможно влияние повышенной морской влаж-
ности, механических нагрузок, обусловленных объектом установки,
и различных излучений, безвредных для человека-оператора.
Т — тяжелые условия: одновременное воздействие окружающей
среды и микроклимата объекта, возможны резкие колебания тем-
пературы в пределах от —200 до -]-500е С и выше; резкое изменение
давления до вакуума, воздействия агрессивных сред, ионизации,
радиации, метеоритных частиц и т. п.
Для масштабных критериев в таблице приняты следующие обо-
значения:
О — обычное исполнение: крупно- н среднегабаритные объем-
ные элементы, возможно использование навесного или печатного
монтажа, а также объемных или плоских модулей.
М — миниатюрное исполнение: модульные, микромодульные
и пленочные гибридные схемы, для элементов трактов ВЧ и антенн
возможно использование приемов общей или частичной миниатю-
ризации.
ММ — микроминиатюрное исполнение: пленочные гибридные
(интегральные), пленочные и твердые схемы; для элементов трактов
ВЧ и антенн обязательно использование методов мини- и микро-
миниатюризации.
Скобки указывают на редкое использование указанного вида
конструкции, запятая—на эквивалентность параметров конструкций,
тире обозначает отсутствие практического применения.
1.3. ЭСКИЗНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Основным содержанием работ на этой стадии является состав-
ление блок-схемы РЭА и приближенное моделирование основных ее
параметров. Эти работы нужно проводить в следующем порядке:
1. Укрупненные расчеты основных параметров РЭА (предель-
ной чувствительности, общего коэффициента усиления, степени
быстродействия, количества и качества информации и т. п.).
2. Оценка основных параметров функциональных узлов и от-
дельных каскадов (электрических и геометрических) с учетом при-
нятого главного направления конструирования.
12
3. Составление полной блок-схемы всей РЭА и ее узлов.
4. Расчет укрупненных параметров первичных источников
питания.
5. Определение конкретных областей работы человека-опера-
тора.
6. Выполнение эскизной компоновки РЭА с учетом укрупнен-
ных функциональных связей, удобства эксплуатации, ремонта, теп-
ловых режимов, вибрации и других факторов.
7. Составление перечней функциональных, унифицированных
и оригинальных узлов.
8. Составление предварительных ТЗ и ТУ на новые элементы
(детали и узлы).
9. Составление описания и выполнение комплекта эскизной
конструкторской документации изделия.
Основные конструктивно-компоновочные сведения по этапам
эскизного проектирования приведены в табл. 1.3—1.8 и на рис. 1.1 —
1.5.
ТАБЛИЦА 1.3
Круг вопросов, решаемых аппаратом главного конструктора
на стадии эскизного проектирования [1, 2]
Г руппа Решаемые вопросы
Научно-тех- ническая Укрупненные и детальные расчеты основных параметров изделия (например, с помощью таких данных, как на рис. 1.1, или в табл. 1.4)
Внешних свя- зей Определение количества и качества внешних связей с заказчиком РЭА я между частями РЭА, разрабатываемыми на предприятии
Компоновок Выполнение функциональных, геометрических, тепловых, весовых и других аналитических или чувственных моделей РЭА, отражающих основ- ные виды связей. Определение общей компоно- вочной схемы: централизованной, децентрализо- ванной или комбинированной (рис. 1. 2). Выбор типа конструкции (рис. 1. 3), оценка компоно- вочных параметров узлов РЭА (рис. 1. 4), оцен- ка эффективности различных систем охлаждения (рис. 1. 5).
Документа- ции Отбор необходимой технической документации на используемые разрешенные к применению элементы РЭА и составление ТЗ и ТУ на вновь разрабатываемые элементы
Комплексная Подбор сведений о результатах испытаний ана- логичных систем РЭА, составление руководящих технических материалов, подготовка измеритель- ных комплексов в лабораториях и на полигонах
13
ТАБЛИЦА 1.4
Обобщенные данные некоторых характерных видов РЭА
Вид РЭА Объем, дмс Масса, кг Потребляемая мощность, Вт
Наземная стационарная
1. Приемники ламповые радио-
вещательные высшего класса в консольном или настольном офор-
млении—сетевые 40—80 20—30 80—120
2. Приемники ламповые радио- вещательные низших классов:
сетевые 8—12 4—8 30—50
батарейные 3. Приемники транзисторные 3—6 2—4 2—4
комнатные 6—10 2—4 0,4—3
4. Радиолы сетевые высшего
класса 60—100 20—35 80—120
5. Простые сетевые радиолы . 25—40 10—20 50—70
6. Телевизоры ламповые . . . 7. Проигрыватели ламповые . . 100—150 25—50 150—200
12—20 4—7 40—60
8. Магнитофоны ламповые . . 9. Вычислительные машины ти- 25—40 10—25 50—120
па «Наири» -2000 — 1200—2000
10. Малогабаритная аналоговая ЭВМ типа МН-10М -150 - ... 250
И. Вычислительная машина ти- па «Проминь» 1000 260 450
12. Стойки телефонной аппара-
туры -600 75—300 ——
13. Промышленные телевизион-
ные установки (комплект с одной камерой, общие данные) .... -400 170 . ...
14. Радиорелейная стойка . . . 15. Радиорелейная линия на 240 870 »— 1500
каналов 550 200 800
16. Измерительные генераторы 40—60 12—20 100—150
17. Измерительные генераторы СВЧ 60—120 20—40 - 200—300
18. Осциллографы 20—400 10—200 150—900
19. Ламповые вольтметры . . . 8—15 8—25 10—50
Наземная носимая
20. Приемники транзисторные 0,5—5
радиовещательные 0,3—3 0,3—1,5
21. Микроприемники (типа «Ру-
бин») 0,03— 0,05—0,1 0,03—0,1
0,07
14
Продолжение
Вид РЭА Объем дмя Масса, кг Потребляемая мощность, 7 Вт
22. Специальные приемники1 АМ:
на обычных элементах . . . 2—3 2—3 20—30
на твердотельных элементах 0,1—0,2 0,15— 0,25 2—3
23. Переносные радиолы тран-
висторные ...... 3—10 1—5 0,15—2
24. Мегафоны транзисторные . 25. Проигрыватели транзистор- 1—5 1—2 2—12
ные 0,3—2 0,5—1,5 0,2—2
26. Телевизоры транзисторные
(с питанием) 4—10 4—8 3—12
27. Магнитофоны транзистор- ные (диктофоны) 1—4 2—10 0,2—3
28. Вычислительная машина
А-236 15 15 150
29. Переносный ИК-преобразо- ватель1 120 30
30. Переносная РЛС (для на- блюдения за передним краем) 12—30 4—23 —*
31. Переносная телекамера с ИК-преобразователем1 30 16 1 *
32. Переносный приемопередат-
чик 0,3—0,8 0,5—1,5 0,5—1,5
33. Переносная измерительная 0,5—5
аппаратура тестерного типа . . - 1—10 —
34. Возимые приемо-передатчи* ки малой мощности 30—200 10—90 40—200
Корабельная
35. Приемники связные лампо-
вые 30—40 12—17 50—70
36. Приемники метеокарт . . . 37. Транзисторный радионави- 4—8 7,5 50
гатор . • • 8 5 —
38. Передатчик ламповый , . . 200 90
Самолетная
39. Радиовысотомер 30 8 —1
40. Метеорадиолокатор .... 41. Бортовые вычислительные 40 15 »
машины: 5,7
«Микротроник» 7,7
фирмы RCA на микромодулях 85 25 —
42. Телеметрическая аппарату- ра КИМ1 1 2 12
15
Продолжение
Вид РЭА Объем. дм3 Масса, кг Потребляемая мощность. Вт
Ракетнаяи космическая 43. Командный приемник . . . 2,2 2,4
44. Приемник радиоразведки ИСЗ1 2,8 0,5
45. Бортовой передатчик раке- ты «Пионер-IV»1 0,5 0,5 2,4
46. Приемник 0,6 0,34 0,24
47. Передатчик 1,6 1,2 50
48. Передатчик на магнетроне 24 15,6 5
49. Маяк 0,45 0,45 0,36
50. Записывающее устройство . 1,6 1,5 1,4
51. Телеметрический передатчик 0,6 0,45 5,6
52. Передатчик маяка — 0,18 0,5
53. Приемник маяка •— 0,9 0,5
54. Программные механизмы . 3,5 4 —-
55. Вычислительное устройство для баллистических ракет .... 1—5 30 70—160
56. Вычислительная машина: на пленочных элементах . . 0,33 0,45 30
на твердотельных элементах 0,1 0,3 5
57. Магнитофоны бортовые . . — 2—4 8
58. Командная радиолиния ра- кеты «Атлас»1 20 15 —-
59. Радиолокатор для космиче- ских кораблей — 13 35
60. Бортовой ответчик .... — 2,3 15
1 Данные взяты из журнала «Зарубежная радиоэлектроника» за 1966—
1969 гг.
Примечание. Данные пп. 22—60,приведенные в таблице,
получены путем обобщения и экстраполяции (кроме бытовой и
измерительной аппаратуры) иностранных данных. Поэтому они
могут служить только для самой грубой оценки соответству-
ющих параметров до накопления соответствующего опыта.
ТАБЛИЦА 1.S
Данные по конструктивно-компоновочным параметрам каскадов
РЭА и УФУ
Характеристика каскада Размеры, мм Объем, см® Масса, Г К га tc S О S О £ хо га ® OSp. Потребляе- мая мощ- ность, Вт
На электроваку- умных приборах Генераторы напряже- ния различной формы (одна-две лампы), муль- тивибраторы, триггеры, блокинг-генераторы, фантастроны, фавоин- вертеры . 60x 55X14 46 31 0,67 3—5
Усилители низкой ча- стоты, видеоусилители, катодные повторители и экономичные генерато- ры напряжения различ- рой формы на 1—2 лампах 40х55х 14 31 18—25 1,4—3
Парафазные генерато- ры, видеоусилители, квар- цевые генераторы, схемы сравнения, балансные усилители, дискримина- торы н генераторы на- пряжения специальной формы на 1^4 лампах 56x36x79 150 80— 7—19
На полупроводни- ковых приборах Мультивибраторы, триггеры, генераторы треугольных импульсов, видеоусилители,блокннг- генераторы, усилители низкой частоты на 1—2 транзисторах 54x34X11 20 120 15—30 1 0,008— 0,025
Видеоусилители одно- каскадные, малошумя- щие усилители, усилите- ли-инвертеры, эмиттер- ные повторители, схемы совпадений, фильтры низкой частоты, усили- тели низкой частоты . - 26x34X13 11,5 5—15 0,5— 1.5 0,06- 0,55
Триггеры высоком ас- тотн ые четы рехтр ан зи- сторные 82x34x12 33,5 20 0,5 0.2
17
ТАБЛИЦА t.6
Изменение конструктивно-компоновочных параметров РЭА при влагозащите
Способ влагозащиты Изменение электрических параметров Увеличение веса Увеличение объема Эффективность
Защитные по- кровные лаки и об- волакивание Незначительный рост па- разитных емкостей Практически нет Практически нет Слабая (особенно при длительном и цикличном воздействии влаги)
Опрессовка и за- ливка компаунда- ми и пеноматериа- лами Заметный или незначи- тельный рост паразитных емкостей (зависит от пара- метров и количества мате- риала) До 30—100% До 30—150% Средняя и высокая в за- висимости от конструкции и свойств материала
Вакуумплотная герметизация Как правило, заметное улучшение, особенно при пониженном давлении или повышенной влажности сре- ды Заметное. Тем больше, чем выше эффективность си- стемы защиты Может быть и незначительным (до 10%). Обычно не более 30% Самая высокая, но вы- полнение защиты наиболее сложно. Желательно ис- пользование осушительных патронов с силикагелем
Примечание. Схемы способов влагозащитыиосушительного патрона показаны на рис. 1.6.
ТАБЛИЦА 1.7
Краткая характеристика методов защиты от механических воздействий
Бид воздействия Результат Способ -защиты Эффективность
Вибрации Механические поломки, на- рушения контактов- ухудшение параметров Резиновые и пружинные амортизаторы Высокая только в области удаленной от резонанса. При равенстве частоты вибрации собственной частоте РЭА рост амплитуды тем больше, чем лучше защита от вибраций в области, далекой от резонанса
Удары Механические поломки, на- рушения работы механизмов Демпфирующие устройства Тем выше, чем больше зату- хание демпфера
Ускорения Возрастание собственного ве- са РЭА и ее элементов Демпфирующие устройства (при малых длительностях воз- действий) Тем выше, чем короче время воздействия и чем меньше пе- регрузка
Совместное дей- ствие вибраций, ударов и ускоре- ний Механические разрушения и нарушение работы РЭА Комбинированные амортиза- торы Достаточная только в обла- сти, удаленной от резонанса. Требует комплексного подхода к проблеме защиты.
Примечание. Пересчет ускорений и амплитуд можно выполнить по номограмме, показанной
на рис. 1.7, а определение координат общего центра тяжести—с помощью рис. 1.8.
Скорость считываний, 1/с
Емкость запоминающего устройства, дв. зк.
Рис. 1.1. Связь между конструктивно-технологическими
и электрическими характеристиками
устройств.
запоминающих
б)
Рис. 1.2. Централизованная (а) и децентрализован-
ная (6) компоновочные схемы РЭА.
Резисторы
композиционные пленочные
Лампы
cepunjj- октальные
Пальчиковы-''
Конденсаторы
металлобумажные керамические
Трансформаторы
[—wT оч
миниатюрные
Ю'1 Ю'г
i t । 1 Коэффициент
цгЗ 10~** Ю'5 10'6 заполнения блока
Лампы и обычный монтаж
Аппаратура на сверх- Плоские высшая степень
миниатюрных лампах микромодули и миниатюра-
ил и транзисторах пленочные зации
схемы
Число Алина
элем
1/см3
'Транзисторы и.
печатный /
монтаж S
10 7
10 s
10s
10^
103
10г
10
1
10
Ю'г
стороны
куба.см
Микро-
модули
•ь-Человечес
кий мозг
-0,01
-0,1
-1
^Модули
Тимм э
I ^Пленочные узлы и интегральные схемы
Молекулярная электроника,
биологический узел нервной, системы
Интегральные схемы
е
I
е
о
£
миниа- g
'гпюрные -
-НЧ ^L
г- Зтажерочный
L микромодуль
Levs
5
-серия„б"
Транзисторный радиотелефон
ё -пальчи- «- Миниатюрный приемник на
5 ковые транзисторах
’октальные
большинство аппаратуры обычного типз,
Рис. 1.3. Компоновочные параметры характерных узлов РЭА.
cj
Рис. 1.4. Некоторые типы конструкций РЭА:
а — стойка и шкафы с ячейками и блоками; б—модульная этажерочка я конст"
рукция; в—«киижиая« конструкция.
Свободное Воздушное охлаждение io. Of
Заделка 6 пластмассу ^ЦОТЗ
За счет теплопроводности металла
Принудительное Воздушное охлаждение
Непосредственное охлаждение жидкостью
Охлаждение испарением У/////^
8 т/см3
а)
Рис. 1.5. Сравнительная эффективность различных систем охлаж-
дения (а) и влияние коэффициента заполнения блока элементами
(см. гл. 3) на тепловые режимы (б).
Рис. 1.6. Схемы способов влагозащиты (а) и осушительный патрон
для устройств с абсолютной герметизацией (б).
Рис. 1.7. Номограмма для пере-
счета вибрационных амплитуд.
Рис. 1.8. Определение координат общего центра тяжести.
23
ТАБЛИЦА 1.8
Рекомендуемые виды работы оператора РЭА
Анализатор Характер работы
Зрительный Снятие показаний с многошкальных приборов; сравнение быстро следующих друг за другом сигналов; оценка движения; получение точной количественной информации (лучше дискретные сигналы)
Слуховой Индивидуальная одноканальная связь; сигна- лы о завершении операций при плохой видимо- сти; для суфлирования сигналов (лучше непре- рывные сигналы)
Т актильный Опознание формы различных рукояток (в ка- честве подтверждающих или дополнительных сигналов)
Примечание. Человека-оператора целесообразно исполь-
зовать при обобщении результатов наблюдений; опознании сиг-
налов; при различных видах сигналов; прн разнохарактерных
действиях; при реакциях на случайные или непредвиденные
обстоятельства.
Когда поступающая информация требует решения арифме-
тических задач; применения общих принципов к частным слу-
чаям; повторяющихся решений; быстрых реакций и больших
усилий—целесообразно использовать соответствующие автоматы.
1.4. ТЕХНИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
На стадии технического проектирования заканчивается раз-
работка конструкторской документации РЭА, выполняется расчет
параметров принципиальных схем и нх изготовление. Последователь-
ность работ чаще всего такая [2]:
1. Анализ схем изделия.
2. Расчет элементов на номинальное значение выходных па-
раметров.
3. Аналитическая компоновка с учетом принадлежности эле-
ментов и особенностей конструкций.
4. Различные вида модельной компоновки.
5. Оценка паразитных связей, тепловых режимов и средств
защиты от дестабилизирующих факторов.
6. Расчет электрических допусков.
7. Расчет априорной надежности.
8. Составление технического задания и окончательного вариан-
та принципиальной схемы для разработки технической документа-
ции в конструкторском бюро. -
Выполнение соответствующих работ этой стадии можно произ-
водить в соответствии с содержанием гл. 9—22 настоящего справоч-
ника. Содержание стадий по ЕСКД дано в гл. 8.
*
Приближенные основные характеристики РЭА различных видов
даны ниже.
Для переносной и возимой РЭА очень важен рациональный вы-
бор систем питания. Стремление уменьшить массу трансформатора
преобразователя на несколько десятков граммов приводит к уве-
личению массы первичных источников на сотни, а то и тысячи грам-
мов.
Уменьшение габаритов самолетной или ракетно-космической
РЭА за счет более плотной компоновки элементов или других прие-
мов при сохранении той же величины мощности потерь энергии в
виде тепла обусловливает, как правило, резкий рост объема и веса
охлаждающих установок.
Оптимизация геометрии элементов, предназначенных для ис-
пользования на объектах с высокой плотностью компоновки, от-
лична от оптимизации геометрии элементов, в которых основные
требования заключаются в экономии материалов или удешевлении
производства.
РЭА, устанавливаемая в помещении, имеет
длительный срок службы, значительные габариты и вес. Одной из
главных задач при конструировании такой РЭА является обеспече-
ние высокой ремонтопригодности.
Сложные приборы или системы принято разделять на отдельные
блоки или приборы.
Облегчение доступа к отдельным приборам и блокам достигает-
ся использованием направляющих и шарниров, которые позволяют
не только выдвигать, но и поворачивать блок; обеспечивать доступ
к монтажу; производить проверку при работающем устройстве
и т. п. Шарниры и направляющие в стойках выполняют-так, чтобы
обеспечить доступ к любому из блоков без нарушения требуемых
связей с другими блоками.
Специфической частью РЭА, устанавливаемой в помещении,
являются пульты управления. При необходимости наблюдения про-
странства за пультом их высота не превышает 900—1200 мм.
Аппаратура, носимая человеком, не должна
быть тяжелой (при длительной переноске масса ее не должна превы-
шать 10—12 кг). В зависимости от веса и функционального назначе-
ния, такая РЭА может располагаться на груди или спине. Если РЭА
на ходу не используется, то ее выполняют в виде чемоданов со съем-
ными крышками, в которых укладывают кабели, предохранители и
другое имущество, или в виде упаковок (укладочных ящиков), ко-
торые могут служить в качестве подставки при работе РЭА.
Особенности расположения возимой РЭА
зависят от объекта, на котором она устанавливается. Аппаратура,
располагаемая на железнодорожных транспортных средствах (ло-
комотивы, дрезины, вагоны), имеет конструкцию, аналогичную
наземной стационарной. Весьма важной ее особенностью является
отсутствие автономной амортизации, так как сам кузов объекта имеет
амортизированную подвеску. Гусеничные транспортные средства
обычно требуют дополнительной виброзащиты, однако к этим воп-
росам надо подходить с учетом реальных характеристик объекта
и РЭА.
Расположение корабельной РЭА в радиорубках
обычно не отличается от расположения наземной РЭА, но в ее кон-
струкцию, как правило, вводятся водонепроницаемые уплотняющие
прокладки и системы амортизации. Аварийная морская РЭА имеет
25
полностью водонепроницаемый корпус, положительную плавучесть
и ряд дополнительных сигнальных и питающих устройств, которые
обеспечивают достаточный срок ее службы и высокую автономность.
Самолетная РЭА работает, как правило, в наиболее
тяжелых условиях эксплуатации, характерными чертами которых
является воздействие динамических изменений плотности воздуха,
температуры, механических нагрузок и т. д.
Наиболее распространены децентрализованная и централизо-
ванная компоновки самолетной РЭА. В обоих случаях пульты уп-
равления и антенно-фидерные устройства располагаются отдельно.
Централизованная компоновка РЭА предпочтительней, так как поз-
воляет создать более эффективные легкие системы виброзащиты и
теплоотвода.
Р а к е т н о-к осмическая РЭА, как правило, выпол-
няется только по централизованной компоновочной схеме. Условия
работы этой аппаратуры (особенно в термоконтейнерах больших
ракет и ИСЗ) могут быть даже несколько легче, чем у самолетной
РЭА. Однако требования высокой надежности работы и длительного
срока службы заставляют вводить значительный запас по устойчи-
вости конструкции РЭА при возможных нарушениях нормальных
условий эксплуатации [2].
ЛИТЕРАТУРА
1. Варламов Р. Г. Основы конструирования радиоэлектрон-
ных аппаратов. Изд. МЭИ, 1963.
2. В а р л а м о в Р. Г. Компоновка радио- и электронной аппа-
ратуры. Изд-во «Советское радио», 1966.
3. В а р л а м о в Р. Г. Основы художественного конструирова-
ния радио- и электронной аппаратуры. Изд-во «Советское радио»,
1967.
4. П о л я к о в К. П. Приборные корпуса РЭА. Госэнергоиздат,
1963.
5. Фрумкин Г. Д. Расчет и конструирование радиоаппаратуры.
Изд-во «Высшая школа», 1967.
2. ПЕРВИЧНЫЕ ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ
2.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Первичные источники питания (ПИП) предназначены для ком-
пенсации потерь энергии в преобразователях информации, обеспе-
чения их нормальной работы и доведения энергетических харак-
теристик сигналов до требуемых значений.
Все ПИП являются преобразователями энергии, что определяет
ряд их важных параметров.
В качестве ПИП для РЭА используют сети переменного тока,
химические источники тока (ХИТ) (автономные одноразовые галь-
ванические элементы, батареи и аккумуляторы, преобразователи
внутренней химической энергии вещества в электрическую), термо-
и фотоэлектрические преобразователи энергии, а также акустиче-
ские, топливные, биологические, атомные и другие типы преобра-
зователей.
Наиболее распространенными ПИП для РЭА в настоящее вре-
мя являются сети переменного тока, ХИТ, а также термо- и фото-
электрические преобразователи:
Согласно ГОСТ 721—62 электрические сети имеют напряже-
ния 127/220 В (однофазные линии) и 220/380 В (трехфазные линии)
при частоте тока 50±2 Гц и стабильности напряжения ±10%. Для
питания самолетной и другой бортовой РЭА используют сети постоян-
ного тока напряжением 13,5 и 27 В, либо механические или стати-
ческие преобразователи энергии, вырабатывающие переменное на-
пряжение 36, 115 или 220 В при частоте 400±7 Гц и стабильности
±(3-7)% [3].
В настоящее время выпускается очень большое количество са-
мых различных типов и видов ПИП, которые могут иметь показа-
тели, отличные от указанных выше. Например, для питания бор-
товой РЭА находят применение источники повышенной частоты,
для питания аварийной судовой аппаратуры или устройств сигна-
лизации используют специальные типы ХИТ, показатели которых
могут отличаться от указанных в ГОСТ.
Удельные характеристики ПИП очень сильно зависят от их кон-
струкции, габаритов и веса. Общее представление о некоторых из
них можно получить по данным табл. 2.1, 2.2 [3].
Кроме перечисленных характеристик существует целый ряд
других, оказывающих то или иное влияние на работу ХИТ и пита-
емой от них РЭА.
Кривую разряда химического источника тока можно разделить
на три участка. Первый участок вогнутый, крутопадающий, малой
длительности соответствует началу режима разряда; второй более по-
логий и длительный характеризует нормальный режим разряда и мо-
жет аппроксимироваться прямой линией; третий участок выпуклый
крутопадающий (иногда переходящий в вертикальную линию)
соответствует концу разряда. Для большинства ХИТ эта харак-
27
ТАБЛИЦА 2.1
Сравнительные данные некоторых ПИП
Характеристика ПИП Мощность, Вт Удельная энергия, Вт • ч/кг с?нер1 ети че- СКИ Й К. П. Д., % Примечание
Гальванический элемент Ограничена габаритами и весом 40—70 — В зависимости от типа
Аккумулятор То же 18— 120 До 80 В зависимости от типа
Агрегат питания с бензиновым дви- гателем » 120— 180 До 25 Использование не- целесообразно при мощности электриче- ского генератора ме- нее 500 —1000В-А.
Термоэлектриче- ский генератор Пружинный ге- нератор Мускульный ге- нератор До 10 — 12 0,05 До 8 12 0,03 0,9 СЛ Значения к. п. д. при разности темпе- ратур горячего и хо- лодного спая 300°С
Солнечная бата- рея До 100 90 8-11 Удельная мощность 20 Вт/м2
Электромагнит- Сотые и ты- — Доли Характеристики
ное поле сячные доли ватта % очень сильно зависят от расстояния и па- раметров антенн
Звуковое поле То же 8 До —10 Требуются микро- фоны с большой по- верхностью мембраны (8—20 см2)
теристнка имеет вид, показанный на рис. 2.1, и требует таких схем-
ных решений, при которых работоспособность РЭА обеспечивается
в интервале значений Ерад/Ек = 1,1—0,5. Элементы РЦ при малых
токах разряда имеют выпуклую разрядную кривую (б), рис. 2.1.
Миниатюризация ХИТ приводит к значительному удорожанию
эксплуатации. Для большинства гальванических элементов и части
аккумуляторов связь между объемом, весом, временем работы и стои-
мостью аналогична показанной на рнс. 2.2, что требует соответству-
ющего сравнения вариантов. Перегрузка по величине разрядного
тока служит причиной падения емкости ХИТ. При разрядном токе,
превышающем в пять раз номинальный, емкость гальванических
элементов составляет 60%, а аккумуляторов—80—90% номиналь-
ной.
28
Таблица t.i
Основные характеристики гальванических батарей и аккумуляторов
Тип источника тока Qv> А-ч/дм8 Вт-ч/дм® А•ч/кг Вт • ч/кг
Медноокисный элемент . Стаканчиковый элемент 53 35 80 52
МЦ и галетная батарея ГБ Воздушно-цинковый эле- 63 76 40 48
мент Марганцево-воздушноцин- 67 73 55 60
ковый элемент Окиснортутный элемент 91 105 46 55
РЦ (цинк—окись ртути) . Аккумулятор: железо-никелевый ла- 270 300 62 68
мельн ый кадмиево-никелевый 12 14 15 18
безламельный . , . кадмиево-никелевый 54 65 32 38
дисковый кадмиево-никелевый 55 69 15 19
цилиндрический . . 56 70 19 24
серебряно-цинковый . 160 260 80 120
серебряно-кадмиевый 172 220 38 53
Рис. 2.1. Типовая разрядная кри-
вая при нормальном токе нагруз-
ки (а) для большинства ХИТ и ее
изменение (б) для элементов типа
РЦ (малые токи нагрузки) и мед-
но-магниевых элементов.
Рис. 2.2. Связь относительных
значений объема V, веса G,
времени работы т ХИТ и стои-
мости.
19
Аккумулйторы не Полностью отдают всю в аПасенную ими энер-
гию или емкость. Величина отдаваемой энергии или емкость аккуму-
ляторов зависит от режима работы (табл. 2.3) [4, 5].
ТАБЛИЦА 2.3
Отдача аккумуляторов, %
Аккумуляторы По емкости По энергии
Свинцовые; 30
стартерный режим 40
длительный режим Кадмиево-никелевые; 82 70
ламельные и безламельные 67 50
дисковые 50 42
цилиндрические 70 58
Серебряно-цинковые 100 85
На работу ХИТ очень сильно влияет температура окружающей
среды (рис. 2.3). Особенностью химических источников тока являет-
ся их саморазряд. При нормальной температуре марганцево-цинко-
вые элементы теряют до 30% емкости за 4—12 месяцев хранения,
окиснортутные—около 10% за 12 месяцев, свинцовые аккумулято-
Рис. 2.3. Характер уменьшения емкости некоторых ХИТ при по-
нижении температуры окружающей среды:
1—ламельные аккумуляторы КН; 2 —гальванические батареи МЦ; 3—желе-
зо-никелевые аккумуляторы ЖН; 4 — гальванические элементы МВД.
ры до 20% после 30 суток хранения, железо-никелевые—18—35%,
кадмнево-никелевые—И —18% за то же время. Наименьший само-
разряд у серебряно-цинковых аккумуляторов—30% после 6 меся-
цев хранения.
При повышении температуры скорость саморазряда увеличи-
вается, а при снижении — уменьшается.
30
К концу срока хранения (8—18 месяцев) емкость гальванических
элементов и батарей падает до 70—85% номинальной вели-
чины. Сроки службы и сохранности аккумуляторов приведены
в табл. 2.4 [4, 5].
ТАБЛИЦА 2.4
Сроки службы и хранения аккумуляторов
Тип аккумулятора Срок службы, ЦИКЛЫ Срок хранения, годы
сухой ак- кумулятор залитый аккумуля- тор
Свинцовый 75 5 1
Кадмиево- и железо-никелевый ла- мельный . . , 450—700 7 2
К а дм иево - н и келевые; безламельный 150—200 4 2
герметичный дисковый ..... 50—150 До 1 —.
герметичный цилиндрический . 100 1 —
Серебряно-цинковый 35—50 2 0,7
2.2. ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ И БАТАРЕИ
Гальванические элементы и батареи—одноразовые химические
источники тока—отдают во внешнюю цепь энергию, запасенную в
активных массах электродов в процессе изготовления. Наиболее
распространены сухие элементы благодаря простоте эксплуатации,
дешевизне и способности работать в любом поло'жении. Гальвани-
ческие элементы и батареи имеют условные обозначения, состоящие
из букв и цифр.
Первые цифры указывают напряжение, буквы: назначение
(А — анодная, Н — накальная, С—сеточная, Ф — фонарная, Р —
радпозоидовая, С — слуховая, Т—телефонная), электрохимическую
пару (например, МЦ — марганец и цинк и т. п.), тип конструкции
(Г — галетная, В—воздушной деполяризации), условия работы (у —
универсальная, х — хладостойкая, без обозначения —летняя); по-
следние цифры указывают емкость в ампер-часах или число часов
работы (буква ч). Например, обозначение 70-АМЦГ-у-1,3 расшифро-
вывается так: напряжение 70 В, анодная, марганцево-цинковая,
галетной конструкции, универсального применения, емкость
1,3 А-ч.
Многие батареи имеют фирменную маркировку («Крона», «Ма-
ячок» и т. п.) или взамен старых обозначений («Марс», «ФБС») новые
стандартизированные (элемент 373, 322 и т. п.).
Гальванические элементы и батареи имеют емкость от 0,05 до
525 А-ч.
В табл. 2.5—2.18 даны основные характеристики гальваниче-
ских элементов и батарей различных электрохимических систем.
Обозначения указаны в соответствии с действующими стандартами
или торговыми обозначениями.
31
Таблица 2.5 Таблица 2.6
Цилиндрические элементы Квадратные элементы
(рис. 2.4) (рис. 2.4)
CJ . S Й « D н й g д- Ч _ D И Обозначение В Н
о ф » s cj мм. не более о 4) к мм, не элемента более мм, не более
И Е О я S
283 10 22 343 24 49 045* 50 123
286 10 44 373 32 61 076 72 161
312 13,5 25 374 32 75 125 29 76
314 13,5 38 375 32 81 145 37 91
316 13,5 50 376 32 91 165 50 123
326 16 50 425 39,7 100 185 85 200
332 20 37 465 50,7 125
336 20 59 —
1 Элементы 045 и 076 име-
ют напряжение 1,3 Ви рабо*
________________________________________чую температуру от Ю до 40°С.
Т а б л и ц а 2.7
Галетные элементы (рис, 2.4)
Обозначе- ние Элемента В В, н Обозиаче- В В, н
мм , не более элемента мм не более
522. 14,5 14,5 3,0 682 43,0 43,0 5,6
562 24,0 13,5 2,8 683 43,0 43,0 6,4
564 24,0 13,5 6,0 684 43,0 43,0 7,9
615 23,0 23,0 6,0 724 54,0 37,0 5,5
633 32,0 21,0 3,3 727 54,0 38,0 7,9
635 32,0 21,0 5,3 735 60,0 45,0 10,4
653 32,0 32,0 3,6
Элементы электрохимической системы
«цинк — двуокись марганца»
В качестве основы для различных гальванических батарей и
отдельных элементов электрохимической системы цинк—двуокись
марганца используют цилиндрические, квадратные и галетные эле-
менты летнего («л») типа (рабочее напряжение 1,55 В, работоспо-
собны в диапазоне температур от —20 до +60° С), универсальные
(«у») (рабочее напряжение 1,70 В, работоспособны в диапазоне тем-
ператур от —40 до +60е С) и тропического («т») типа. Основные
размеры этих элементов (ГОСТ 11100—70) приведены в табл. 2.5 —
2.7, а электрические параметры—в табл. 2.8—2.13.
Источники тока типа ВДЖ (табл. 2.14) дешевы, очень просты
по конструкции, неприхотливы в эксплуатации, по удельным харак-
теристикам приближаются к серебряио-цинковым аккумуляторам.
Недостатки их состоят в том, что они имеют малое рабочее напря-
жение и не могут работать при температуре ниже нуля.
32
ТАБЛИЦА 2.8
Элементы сухие цилиндрические электрохимической системы цинк—двуокись марганца (ГОСТ 12333 — 66)
для питания радиоаппаратуры, аппаратуры освещения и других целей (рис. 2.4)
Обозначе- ние эле- мента Начальное напря- жение, Б, при А!и <Ом> Продолжительность работы Конечное напряже- ние, В Гарантиро- ванный срок хра- нения, месяцы Габариты, мм, не более Масса, г, не более
свежего элемента1, ч в конце срока хра- нения, ч при Яи, Ом при периодичности
286 1.48 150) 20 60 16 48 200 300 Ежедневно по 12 ч 1,0 0,9 3 10.5X44.5 10
314 1,52 (50) 38 75 30 60 200 300 Ежедневно по 12 ч 1.0 0.9 6 14,5X38 15
316 1.52 (50) 60 130 48 100 200 300 Ежедневно по 12 ч 1.0 0.9 9 14,5X50,5 20
326 1.52 (50) 100 200 75 150 200 300 Ежетневно по 12 ч 1.0 0.9 9 16x50.5 25
332 1.4 6 1,5 4,8 1.15 5 5 мин в день. 5 дней в неделю 0.75 6 21.5x37 30
336 1.4 10 3,5 7 2,8 5 10 мин в день, 5 дней в неделю 0.75 6 21 5x60 45
343 1,55 (10) 12 4. 15 9 3,3 20 5 10 мии вдень. 5 дней в неделю 0.85 0.75 18 26X50 52
373 1.55 (10) 40 18,3 28 11.5 20. 5 30 мин в день, 5 дней в неделю 0,85 0,75 • 18 34 X 61.5 115
374 1,55 (10) 50 21.6 35 12 ’ 20 5 30 мин в день. 5 дней в неделю 0.85 0.75 18 34 Х75 139
376 1,55 (10) 65 28 45,5 19 20 5 30 мин в день, 5 дней в неделю 0,85 0.75 18 34X91 165
Свежий элемент—элемент, поставленный на разряд не ранее 2 и не позднее 30 дней со дня изготовления.
Примечание. Работоспособность элементов гарантируется в интервале температур от — 40 до 4-60° С, а также
при относительной влажности воздуха 95 ± 3% и температуре 20 — 25° С. Пример записи элемента с размерами 10,5 X
X 44,5 мм: Элемент 286 ГОСТ 123S3 — 66.
Рис. 2.4. Габаритные чертежи цилиндрического стаканчикового
элемента, квадратного стаканчикового элемента, прямоугольного
галетного элемента.
ItSl
Рис. 2.5. Габаритные чертежи прямоугольного стаканчикового
элемента с контактами (колодка 1.28-НВМЦ-525) и батареи КБС
(3336 по ГОСТ 2583—70).
34
Рис. 2.6. Габаритный
чертеж марганцево-цин-
ковых элементов.
Рис. 2.7. Габаритный
чертеж элементов ВДЖ.
в)
Рис. 2.8. Выполнение элементов и батарей МХМ и МХС систем'
«Маячок» (а), 2,8 МХМ (б), 200-ПМХМ-2ч (в).
ТАБЛИЦА 2.8
Элементы гальванические сухие квадратные электрохимической системы цинк—двуокись марганца
(ГОСТ 3316-—65, 296 — 68 и 7534-—68) для питания устройств связи н автоматики
Обозначение элемента Начальное напряже- ние, В Продолжительность работы Сопро- тивле- ние на- грузки лн. Ом Конечное напряже- ние, В Гарантирован- ный срок хранения, месяцы Длина вывод- иого провод- ника, мм, ие меиее Г абариты Масса, кг, не более
свежего элемента, ч в конне срок? хра- нения. ч В н
не бол ее, мм
145л 1,48 160 130 20 0,85 12 50 42 102 0,3
145у 1,60 160 130 20 0,85 18 40 42 102 0,3
165 л 1,50 550 400 20 0,85 21 70 57 137 0.7
165у 1,66 550 400 20 0,85 21 70 57 137 0,7
045 1,30 520 300 10 0,7 15 100 57 132 0,6
076 1,30 750 500 5 0,7 15 70 82 176 1,7
1.28-НВМЦ-525 1,28 1100 500 2 0,8 15 130 160 185 6,5
Примечание. 1. Элементы 145 и 165 изготовляются по ГОСТ 3316 —65, элементы 045 и 076—•
по ГОСТ 296 —68, а 1.28-НВМЦ-525 и 1.28-НВМЦ-525-П по ГОСТ 7534 —68.
2. Рабочая температура элементов 145л и 165л от —17 до +60° С; 145у и 165у от —40 до -f-60°C.
3. При минимальной рабочей температуре свежие элементы 145 и 165 имеют продолжительность
работы от 10 до 30% номинальной.
4. Элементы 1.28-НВМЦ-525 и 1.28-НВМЦ-525-П отличаются выполнением выводов, у последних—
выводы на панели (рис. 2.5).
- — ТАБЛИЦА 2.10
Гальванические батареи из элементов стаканчиковой конструкции для питания РЭА радиозонцов,
бытовой РЭА, фонарей и устройств связи
Напряжение под нагрузкой, b Сопротив- ление нагрузки. Ом Сохран- ность, месяцы Габариты, мм Масса, г
начальное конечное
З-РЗН-МЦ-2 ч 3 1,5 30 12 39 x 39 x 36 55
2,9-НМЦ-1,5 ч 2,9 2,3 40 12 48x26x70 НО
КБС-л-0,50 (3,7-ФМЦ-0,5) 3,7 2 10 6 63x22x67 160
КБС-х-0,70 (4,1-ФМЦ-0,7) 4,1 2 10 8 63x22x67 160
4,2-САМЦ-1,0 4,2 2 10 6 102 x 37 x81 400
21-РЗА-МЦ-2 ч 21 15 9000 12 61x39x34 100
6,1-ПМЦ-у-48 ч 6,1 5,5 10 000 24 40x 49 x 72 250
68-АМЦ-х-0,6 68 40 4 680 12 174x112x50 1 300
102-АМЦ-у-1,0 102 60 7 000 15 218x138x73 3000
П7-АНМЦ-18 я- анодная накальная 117 2,95 71 2,24 17 300 17,3 6 116x52x140 1200
Примечание. Батареи КБС-л-0,50 и КБС-х-0,70 выпускаются по ГОСТ 2583—70 и обозначаются
3336л и ЗЗЗбх. Подробный габаритный чертеж изображен на рис. 2.5. Остальные батареи выполнены
в виде параллепипедов с размерами, указанными в таблице.
ТАБЛИЦА 2.11
Гальванические батареи из элементов галетной конструкции для питания малогабаритной
переносной РЭА и РЭА радиозондов, бытовой РЭА и ламп-вспышек
Тип Напряжение под нагрузкой, В Сопротиаленне нагрузки, Ом, или разрядный ток Сохранность, месяцы Габариты, мм U я“ <-> и S
начальное конечное
5.6-НМЦГ-22 ч 5,6 3,8 75 8 80x50x57 340
13-АМЦГ-у-0,5 13 8 10 000 18 65x51x41 250
15-РММЦГ-20 ч 15 9 80 мА 12 142 x 56x 87 1 300
19-ПМЦГ-О 19 — 14 000 4 69 x29x19 50
21,5-ПМЦГ-0,05 21,5 14 14 000 4 70 x 26x15 32
22,5-ПМЦГ-0,15 22,5 15 9 000 6 77x35x23 120
31-САМЦЧ-0.02 31 20 50 000 6 34 x 20 x 46 40
49-САМЦГ-0,25-П 49 30 25 000 8 80x25x100 250
54-АСМЦГ-5-П 54 и 4 27 и 2 800 и 60 15 225 x 85 x 235 7 000
67,5-ПМЦГ-у-0,06 67,5 48 10 330 6 62 x 38x 67 250
70-АМЦГ-у-1,3 70 40 4 680 15 174x112x50 1600
70-АМЦГ-5 70 35 1 000 15 155x155x215 8 500
66-ПМЦГ-0.1 66 • 40 21 000 4 70x40x80 350
74-ПМЦГ-0.05 74 48 18 000 6 94x35x38 160
75-ПМЦГ-ЭОч 75 50 28 000 6 52x42x142 380
80-АМЦГ-0.15 80 50 30 000 6 77x53x80 400
87-ПМЦГ-УД15 87 50 28 000 12 73x25x150 450
Продолжение
Тип Напряжение под нагрузкой, В Сопротивление нагрузки. Ом или разрядный ток Сохранность, месяцы Габариты, мм Я о е а
начальное конечное
5 100 70 81 900 12 77x28x77 25/
100 60 7 000 15 174X117x53 1 700
100 60 7 000 15 218x138x73 3 350
102 60 7 000 12 185x145 x59 2 500
105 70 70 000 6 77x28x77 180
109 —- 85 000 6 47x111 300
120 75 49 000 6 174x26x84 470
120 56 8 750 6 12 240x94x40 280 x 53x 85 1 300 1 650
123 65 9 000 — — —
12,8 7 940 — —
160 100 11 700 6 109x77x144 1 800
200 125 0,4 мА 6 65x37x47 135
225 150 85 000 6 86x63x147 1 000
315 210 120 000 6 80x80x155 1 300
) 330 240 — 6 120x62x132 1 400
400 250 1 мА 6 87x63x35 250
имечание. Батареи выполнены в виде параллепипедов с размерами, указанными в таблице.
ТАБЛИЦА 2.12
Марганцево-цинковые элементы для работы в схемах с малым
потреблением и при нормальной температуре (рис. 2.6)
Тип Гмкость., А‘Ч Ток разряда мА Сохран- кость, месяцы 1 абариты. мм Масса, V
диаметр | высота
4МЦ-П 0,055 0,1 18 11,1 3,2 1,5
МЦ-1к 0,1 2,2 15 15,6 6,6 4,1
МЦ-2к 0,3 2,2 15 21 4,4 8,2
МЦ-Зк 0,4 10 15 25,5 8,4 14,5
МЦ-4к 0,9 10 15 30,1 9,4 21,5
Примечание. Начальное напряжение 1,5 В.
ТАБЛИЦА 2.13
Основные характеристики батарей с щелочным электролитом
_____________и повышенной удельной энергией______________
Наименование Напряже- ние, R «н Ом Время работы, ч Габариты. мм Масса, кг
«ВОСТОК»:
анод . . • . 90 15 200 800 240x175x105 5.0
накал » о . 1,2 2,7 — ——
сетка . . . . 7,8 1 400 — —-
«КБС» рамоч- ной коиструк-
НИИ .... 4,5 15 16 22x63x65 0,2
«Крона ВЦ» 9 900 70 16x26x49 0,04
«Пионер» . . . 9 435 600 54x108x140 0,9
«Полет» . . . 9 435 2 000 105x116x206 3,3
«Синичка» . . 9 200 70 24 x 72x126 0,25
«Финиш» . . . 9 900 100 21x26x62 0,06
Примечание. Батареи с щелочным электролитом рабо-
тают втрое дольше батарей с солевым электролитом. Батарея
«Финиш» имеет в 9 раз большую начальную емкость, чем
7Д-0.1 и допускает 20—25 перезарядов с последующей 10-ча-
совой работой. Батарея «Крона» имеет специальную конструк-
цию выводов, аналогичную показанной на габаритном чертеже
аккумулятора 7Д-0.1.
ТАБЛИЦА 2.14
Железо-угольные элементы для схем автоматики
___________и блокировки (рис. 2,7)__________
Тип Ток раз- ряда, А Напряжение под нагрувкой, В Габариты, мм Масса, кр
начальное конечное диаметр высота
ВДЖ-50 0,25 ' ' 0,75 0,5 по 30 0,52
В ДЖ-400 0,5 0,75 0,5 221 75 5
40
ТАБЛИЦА 2.1S
Резервные медно-магниевые и свинцово-магниевые элементы
и батареи для питания РЭА радиозондов, геофизической
___________н аварийной аппаратуры (рис. 2,8)___________
Гип 1 Спряже- ние, В Сопротив- ление нагрузки. См 1 Гок раз- i ряда, мА ' Время 1 работы, ч Габариты, мм Масса, г
12-ПМХС-О,5ч 12 35 0,5 48x57x35 80
80-ПМХС-2ч . — — — — —
анод .... 80 5 000 — 2 62 x 84 x 95 275
накал . . . 2,7 20 —. 2 —. —
200-ПМХМ-2ч.
анод .... 200 —- 25 2 75x125x150 700
накал 1 . . 6,3 15 — 2 —— —.
накал 2 . . 2,3 6 —. 2 —
7-ПМХС-3,5 . 7 — 1 550 2,5 112x48x114 800
7-ПМХС-12 , . 7 4 3 106X104 X 202 2 300
«Маячок-1» 2,7 17 160 10 21 X53x115 85
«Маячок-2» 2,7 17 160 15 31x66x114 155
2,8 МХМ . . . 2,7 4 — 1,75 44x45x115 200
Примечание. 1. Начинают работать после заливки
морской или обычной водой. Элементы «Маячок» используются
в аварийном буе с лампой накаливания напряжением 2,5 В.
Элементы работоспособны при температурах от —40 до +50° С.
2. Батарея 200-Г1МХМ-2ч может быть использована для ра-
боты аварийного морского передатчика. Время активации эле-
ментов и батарей лежит в пределах от 3 до 40 мин и зависит
от температуры (чем она выше, тем меньше время) и состава
воды (в морской воде в полтора раза меньше, чем в пресной).
3. Конструктивно выполнены в прямоугольных корпусах
без дна. Выводы в виде проводников с колодками, штырей
или зажимов.
ТАБЛИЦА 2.16
Гальванические батареи для систем автоблокировки и
сигнализации на транспорте и стационарных установок связи
Тип Ток разряда. А Сохранность (сухого). годы Габариты, мм Масса, кг
МОЭ-250 0,5 1,5 108x170x350 3,8
МОЭ-500 1 1,5 168x193x350 7,1
МОЭ-ЮОО 2 1,5 225x180x460 12,5
моэм-зоо .... 1 3 133x133x212 4,5
МОЭМ-800 .... 1,5 3 200x200x237 8,5
МОЭМ-1000 .... 2,2 3 225X180X460 11,0
Примечание. 1. Имеют простую конструкцию и повы-
шенную надежность. Напряжение весьма стабильно, сохраняют
работоспособность при температуре до —10° С. Начальное на-
пряжение—0,65 В, конечное 0,5 В.
2. Габаритный чертеж аналогичен рис. 2.5.
41
Малогабаритные й высоконадежные сухие элементы сйстемЫ
цинк—окись ртути РЦ используются для питания специальной мало-
габаритной РЭА, когда стоимость не играет большой роли. Э. д. с.
элементов 1,34 В, конечное напряжение 0,9 В. Элементы работоспо-
Вариантп!
Вариант!!
Вариант ZK
Варианта
Вариант Ш
к—В
Рис. 2.9. Габаритные чертежи элементов РЦ различного конструк-
тивного исполнения
собны после воздействия атмосферы с влажностью 95±3% при I =
= 40±2® С в течение 48 ч, выдерживают 6-ч вибраций в диапазоне
10—1500 Гц с перегрузкой 10 g; линейные ускорения до 15§втече-
ТАБЛИЦА 2.17
Элементы системы цинк—окись ртути
(ГОСТ 12 537—67) (рис. 2.9)
Обозначе- ние элемента Начальное на- пряжение при 20±5° С, в В, не менее _ Сопротивление нагурзки, Ом Продолжи- тельность работы, ч, при Номинальная емкость при 20° С = ларантииньш срок хранения, месяцы Габариты, мм Масса, г
20—50°С, диаметр 1 высота ।
РЦ53 1,25 120 24 8 0,25 12 15,6 '6,3 4,6
РЦ55 1,22 120 50 15 0,5 30 15,6 12,5 9,5
РЦ63 1,25 60 27 12 0,55 18 21 7,4 10,5
РЦ65 1,22 60 53 15 1,0 30 21 13,0 18,5
РЦ73 1,25 40 32 12 1,0 18 25,5 8,4 17,2
РЦ75 1,22 40 55 15 1,5 30 25,5 13,5 27
РЦ82Т1 1,25 25 352 12 1,5 18 30,1 9,4 30,0
РЦ83 1,25 25 35 12 1,5 18 30,1 9,4 28,2
' РЦ85 1,22 25 55 12 2,5 30 30,1 14,0 39,5
РЦ85У3 1,22 25 55 — 2,5 18 30,1 14,0 39,5
1 Имеет двойной корпус.
2 При температуре 20—70° С и конечном напряжении 1 В.
8 При сопротивлении нагрузки 100 Ом и режиме 8 ч работы, 16 ч отдыха
продолжительность работы при 30° С составляет 20 ч.
42
ТАБЛИЦА 2.18
Некоторые данные батарей из элементов РЦ
Тип Емкость А-ч Начальное напряже- ние, В Ток разряда, мА « л ы а ь к к о о о о ч» О К Е Габариты, мм Масса, кг
ИТ-2-01 . . 6 7 100 12 86x24x27 0,14
ИТ-2-02 . . 20 15 120 12 150x68x46 0,8
ИТ-2-03 . . 6 7 20 12 34 x 26x18 0,04
ИТ-211 24 — —> 12 170 x 86 x 58 1,7
анод . . — 140 30—10 — — .—
накал , . — 2,3 400—200 — — —
ние 6 ч, воздействие разреженной атмосферы до 10~6 мм рт. ст.
(133-10-6 Н/м2) или уплотненной атмосферы до 10 атм (106-Н/м2).
Используются как отдельно, так и в виде 17 модулей для батарей.
Основные данные элементов РЦ даны в табл. 2.17, 2.18.
2.3. АККУМУЛЯТОРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И БАТАРЕИ
Аккумуляторные элементы и батареи—многоразовые источ-
ники тока—отдают во внешнюю цепь энергию, запасаемую в про-
цессе заряда. В ряде случаев их использование более выгодно и целе-
сообразно, чем гальванических элементов и батарей.
Названия аккумуляторов расшифровываются следующим об-
разом: первые цифры—число аккумуляторов в батарее, буквы—ма-
териалы электрохимической системы и конструкция, последние циф-
ры—емкость в ампер-часах. Например, 2-баночный кадмиево-ии-
келевый аккумулятор безламельной конструкции емкостью 20 А ч
обозначается как 2КНБ-20.
Наибольшее распространение в малогабаритной РЭА получили
кадмиево-никелевые герметичные аккумуляторы. Они выпуска-
ются двух типов: дисковые и циливдрические, могут иметь два вида
электродов: ламельные и безламельные. Дисковые аккумуляторы
(табл. 2.19) применяются в малогабаритных транзисторных радио-
приемниках, слуховых аппаратах, электрофонарях. Цилиндрические
аккумуляторы (табл. 2.20) дешевы, имеют значительные сроки служ-
бы и сохранность, хорошо переносят ударные нагрузки. Все это де-
лает их незаменимыми для медицинской, полевой, геофизической и
других видов РЭА.
Безламельные кадмиево-никелевые аккумуляторы (табл. 2.21)
обладают небольшим внутренним сопротивлением и могут работать
в стартерных режимах. Сохраняют работоспособность в условиях
низких температур (до —40° С) и при воздействии вибрации и уда-
ров. Используются в малогабаритной полевой РЭА, в переносных
фонарях.
Серебряно-цинковые аккумуляторы (табл. 2.22) имеют неболь-
шие габариты, малый вес, хорошо работают в стартерном режиме
и при пониженной температуре. Используются в переносной и бор-
товой РЭА. в аппаратуре ИСЗ, геофизической, геологической и дру-
гой портативной аппаратуре.
43
Рис. 2.10. Габаритные чертежи кадмиево-никелевых щелочных гер-
метичных дисковых аккумуляторов и батарей.
ТАБЛИЦА 2.19
Кадмиево-никелевые щелочные герметичные дисковые
аккумуляторы (ГОСТ 11258—65) и батареи (рис. 2.10)
Рекомендуемая область использования Тип Емкость, мА-ч Напряжение, В Гокраз- ряда, мА Масса, г
началь- ное конеч- ное
Для слуховых аппара- тов д-0,06 60 1.3 1,1 6 4
Для транзисторных приемников Д-0,1 100 1.3 1,0 12 7
Карманные аккумуля- торные батареи Д-0,25 250 1,3 1,0 20 16
2Д-0.2 250 2,6 2,0 10 32
Для транзисторных приемников . . . 7 Д-0,1 100 9,2 7,0 12 60
Примечания: 1. абочие температуры 5—35° С, допус-
кают работу при —5-г-]-50°С, но параметры аккумуляторов
при этом ухудшаются.
2. Аккумулятор 2Д-0,2 допускает ток разряда 160 мА при
1-час режиме.
3. Аккумуляторы Д-0,1 и Д-0,25 можно соединять последо-
вательно в батареи по 6—7 шт.
4. Аккумуляторы Д-0,06, Д-0,1 и Д-0,25 выпускаются по
ГОСТ 11258—65.
44
Рис. 2.11. Габаритные чертежи аккумуляторов ЦНК и КНГ.
ТАБЛИЦА 2.20
Кадмиево-никелевые щелочные аккумуляторы
и аккумуляторные батареи (рис. 2.11)
Тип Емкость. А.ч Номиналь- ное напря- жение, В Ток раз- ряда, мА Масса, г Габариты, мм
ЦНК-0,2 . 0,2 1,25 20 15 16X24,5
ЦНК-0,45 0,45 1,25 45 23 14x50
ЦНК-6,85 0,85 1,25 85 41 14X96
КНГ-1,5 1,5 1,25 200 98 15X71X35,5
ЗКНГЦ-0,2 0,2 3,75 20 50 18X75
5ЦНК-0.2 0,2 6,25 20 117 27,5x24x87
ПЦНК-0,45 .... 0,45 13,75 45 350 33x 99x56
12ЦНК-0.85 .... 0,85 15 85 730 46x105x71
Примечания! 1. Конечное напряжение—1 В на аккуму-
лятор.
•' 2. Гарантийный срок хранения 12 месяцев.
3. Рабочие температуры от —10 до + 35° С.
4. Сохраняют работоспособность при температуре до —50°С.
45
а) б)
Рис. 2.12. Габаритные чертежи аккумуляторов и батарей системы
КН (НК) безламельноги и непроливаемого типов (а) и аккумулятор-
ной батареи 2КН-32 (6).
ТАБЛИЦА 2.21
Безламельные кадмиево-никелевые и непробиваемые
иикель-кадмиевые аккумуляторы и батареи (рис. 2.12)
Тип Емкость, Напряжение, В 1 Ток раз- ряда, А Масса, кг Габариты, мм
началь- ное конеч- ное
2КНБ-2 . . . 2 2,5 1,8 0,4 0,22 36x36x92
4КНБ-15 . . . 15 5 4 5 2,1 112x83x125
2КНБ-20 . . . 20 2,5 2 5 1,6 163x44x125
4КНБ-20 . . , 20 5 4 6,5 3,2 180 x 93x127
4КНБ-25 . . . 25 5 4 5 5,8 180x151x132
8КНБ-25 . . . 25 10 8 7,5 7,5 190x180x135
КН-14 .... 14 1,25 1 1,75 0,75 33,5 x 82x126
2КНБ-15 . . . 15 2,5 2 2 1,5 67x82x126
КНП-20 . . . 20 1,25 1,1 2 0,75 34x82x126
2КНП-20 . . 20 2,5 2,2 2 1,5 67 x 82x126
2КН-32 (2КНБ-
32) 32 2,5 2 4 3,1 68,5x122,5x185
46
в)
Рис. 2.13. Габаритные
чертежи аккумуляторов
системы СЦ с различ-
ными вариантами распо-
ложения выводных шпи-
лек (а, б, в).
ТАБЛИЦА 2.22
'Серебряно-цииковые аккумуляторы (ГОСТ 12616—67) и батареи
Тип
сц-з...............
СЦ-5...............
СЦ-15 .............
СЦ-18..............
СЦ-25..............
СЦ-40 .. .....
СЦ-50..............
СЦ-70 .............
ЗСЦ-5..............
5СЦ-5 .............
8СЦ-45 ............
15СЦ-45 ...........
Вариант исполне- ния Напряже- ние, В Ток (при &-MUH разряде) А
б 1,5 35
б 1,5 60
б 1,5 100
б 1,5 120
а, в 1,5 150
а, в 1,5 180
а, в 1,5 250
в 1,5 400
— 4,5 60
— 7,5 60
— 12 200
— 22,5 200
Масса, Габариты, мм
ПО ’ 44x19x77,5(64)
200 47X34X81(69)
280 50 X 29X116(104)
360 50 X 35X116(104)
555 50x50x137,5(118)
825 56 X 52x159(141)
990 66x51x162(144)
1505 94x52x168(149)
590 96x45x77
1020 160x45x77
6480 200x110x160
16000 432x126x170
Примечания: 1. Запрещается параллельное соединение. Напряже-
ние стабильно держится на уровне 1,5 Б.
2. В зависимости от режима разряда по длительности аккумуляторы
выпускаются для короткого до 1 часа (стартерного) режима типа СЦД,
среднего (1 — 5 часов разряда)—типа СЦС, среднего с большим числом
циклов (до 100)—типа СЦМ, длительного (10 — 20 часов разряда) — типа
СЦД и длительного с большим количеством циклов, допускающего им-
пульсные нагрузки (буферный)—типа СЦБ.
3. Значение массы дано максимальное.
4. Цифра в обозначении указывает на емкость в ампер-часах.
5. Размеры в скобках—высота корпуса Н (рис. 2.13).
6. Диаметр шпилек Мб (СЦЗ—18), М8(СЦ25—50), М10(СЦ70).
47
2.4. ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ТОКА
Наибольшее применение нашли кремниевые фотоэлектрические
преобразователи, используемые для питания различной РЭА от
транзисторных приемников до космических лабораторий.
Данные некоторых фотопреобразователей приведены в табл. 2.23.
ТАБЛИЦА 2.23
Кремниевые фотоэлектрические преобразователи
Тип Размеры, мм Площадь рабочей поверхности. см? Выходной ток, мА Выходная мощность, мВт
ФКД-2 .... 10X10X1,5 0,85 18 7,2
ФКД-3 .... 10x15x1,5 1,27 27 10,8
ФКД-4 .... 10x20x1,5 1,7 36 14,4
ФКД-5 .... 10x30x1,5 2,4 50 20,0
Токи, указанные в таблице, соответствуют номинальным на-
пряжениям 0,4 В при энергии солнечной радиации 100 мВт/см2.
При изменении освещенности втрое рабочее напряжение изменяет-
ся примерно на 5%. Оно растет при понижении и падает при повы-
шении температуры среды. Ток пропорционален площади элемента.
2.5. ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ГЕНЕРАТОРЫ
Эти источники энергии наибольшее распространение получили
для питания сельской бытовой аппаратуры. Данные термоэлектро-
генераторов приведены в табл. 2.24, а габаритные размеры—на
рис. 2.14. Срок службы термоэлектрогенераторов около 4000 ч.
ТАБЛИЦА 2.24
Характеристики термоэлектрогенераторов
Тип Источник тепла Расход керосина, г/ч Выходные параметры
1ТК-3 Лампа «Мол- ния» 70—75 2Вх0,5А (отвод 1,2В) и 2ВХ1А
ТЭГК-2-2 То же 70—80 1ВхО,ЗА; 1,4BxO,21Aj 80—100В х Х10мА; 8—10В (сеточное смещение)
ТГК-10 «Керо- газ» 100— 105 1,2Вх0,7А; 10ВХ1А
Рис. 2.14. Габаритный чертеж термоэлектрогенераторов ТГК-3
и ТЭГК-2 2.
48
ЛИТЕРАТУРА
1. «Аккумуляторы, элементы, батареи». Изд-во Государственного
комитета стандартов, мер и измерительных приборов СССР,
1965.
2. ГОСТ 12333—66; 3004—67; 12537—67; 12616—67s 296—68;
1882—68; 7534—68; 9294—68; 2583—70.
3. Векслер Г. С. и Тетельбаум Я. И. Электропита-
ние радиоустройств. Изд-во «Техника», Киев, 1966.
4 Романов В. В., Хашев Ю М. Химические источники
тока. Изд-'зс «Советское радио», 1968
5. О р л о в В. А. Малогабаритные источники тока. Воениздат<
1965,
И. МЕТОДЫ КОМПОНОВКИ РЭА
3.1. ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ
Задача компоновки РЭА заключается в составлении на основе
принципиальной схемы РЭА (которую можно рассматривать-в виде
абстрактной модели изделия) чувственно-наглядной модели, явля-
ющейся своеобразным «каркасом» конструкции [3].
Компоновка может быть выполнена различными приемами,
наиболее распространенными из которых являются: аналитическое
определение компоновочных параметров (аналитическая компонов-
ка), номографическая компоновка, моделирование (модельная ком-
поновка) и графическая компоновка.
Рассмотрим наиболее распространенные приемы компоновки:
аналитическую, модельную и графическую.
3.2. АНАЛИТИЧЕСКАЯ КОМПОНОВКА
Процессы преобразования сигналов в РЭА выполняются с по-
мощью так называемых активных материалов [1], но они требуют
обязательного использования всГЙэмогательных и конструктивных
материалов. Сумма объемов этих материалов определяет физический
объем элемента:
^физ — Vакт + VBCn + Vкопстр"
Из рис. 3.1 видно, что величина Пфиз не может быть расчетным
параметром при компоновке РЭА. Выбор монтажных и дополнитель-
ных объемов поясняется на рис. 3.2, из которого следует, что
^уст = У физ +монт + V доп •
Основой аналитической компоновки является, использование
выражений типа
т
Kn = k У Ni,
1= 1
где Кп — компоновочный параметр (объем, вес, площадь и т. п.);
k — коэффициент пропорциональности; т — число составляющих
компоновочных параметров; Nt —элементарный (единичный) ком-
поновочный параметр (объем, вес, площадь и т. п. i-ro элемента).
Для объема V, массы G и потребляемой мощности Рпит исход-
ные выражения имеют вид:
50
Рис, 3.1. Соотноше-
ния объемов актив-
ных, вспомогатель-
ных и конструктив-
ных материалов:
Рфиз~' Р акт + Рвсп 4"
4" I констр-
Рис. 3.2. Соотношения монтажных, дополнительных и установоч-
ных объемов; Руст = ВНЦ УуС1г= Рустг + Рустг^ Руст=+Рфйз.+
’4 Умоет 4- Рдоц-
51
п
Gx = kG 2 Gi или Gz=G‘Vs,
z = i
n
Рокг—^р S PnnTi,
1 = 1
где Vs — общий установочный объем изделия; ky —- обобщенный
коэффициент заполнения блока элементами о и a; VO£h Vat — зна-
чения установочных объемов VycT однотипных V<^ и единичных
у элементов; Gs — полная масса изделия; G' — объемная
масса (плотность) изделия; ko — обобщенный коэффициент объемной
массы (плотности) изделия; kp = 1,1—1,25 — коэффициент, учи-
тывающий потери мощности Рпат.
Обобщенные данные по параметрам G' и ky для некоторых клас-
ов РЭА длительного действия приведены в табл. 3.1 [1].
ТАБЛИЦА 3.1
Значения объемной массы (плотности) изделия G'
и коэффициента заполнения kv
Аппаратура G', кг/дм3 kv
Передающая:
с естественным охлаждением ........ 0,55 0.2
с принудительным охлаждением . 0,67 0,4
для летательных аппаратов . 0,9 0,65
Приемная;
с естественным охлаждением 0,45 0,4
с принудительным охлаждением . 0,7 0,5
для летательных аппаратов ......... 0,9 0,75
Релейная:
с естественным охлаждением ........ 0,65 0,7
с принудительным охлаждением 0,8 0,7
для летательных аппаратов 1,1 0,85
Питания:
с естественным охлаждением . 0,9 0,5
с принудительным охлаждением ....... 0,8 0,65
для летательных аппаратов ......... До 1,6 До 1
Использование аналитических критериев п и f для разнохарак-
терной РЭА не рекомендуется (n = NJV и f = F/V, где V — объем,
Nt— число элементов, F— числофункций данного изделия), так как
при этом можно впасть в большую ошибку.
3.3. МОДЕЛЬНАЯ КОМПОНОВКА
При модельной компоновке используются плоские (аппликации)
или объемные модели [1, 2].
В простейшем случае аппликации выполняются в виде чертежей
деталей в нормальном (1 : 1), увеличенном (2 ; 1; 5 : 1) или умень-
Я
шенном (1 ! 2; 1 < 5) масштабах (рнс. 3.3). На основе теории подобия,
теории поля .и теории теплообмена можно чисто геометрические мо-
дели заменить потенциальными (с обозначением величины и фазы
Рис. 3.3. Виды некото-
рых аппликаций.
сигнала) и термальными (ограниченными заданными изотермами)
моделями. Варианты соответствующих преобразований принципиаль-
ной схемы и плоских моделей ее элементов показаны на рис. 3.4.
S3
Рис. 3.4. Преобразование принципиальной схемы в
принципиально-монтажную и модельно-геометрическую.
Рнс. 3.5. Примеры моделей и приспособлений для моделирования.
Рис. 3.6. Часть трафарета, упрощенные приемы начертания элемен-
тов и монтажных чертежей, штампы.
56
Объемная модельная компоновка дает более наглядное представ-
ление об изделии, но требует более сложных моделей. При этом
часто используют различные упрощения формы реальных изделий.
Здесь используются не только модели составляющих изделие эле-
ментов, но и самого шасси, корпуса и т. п. В качестве материала при-
меняют картон, фанеру, деревянные рейки, органическое стекло,
пенопласт. Примеры выполнения моделей (в том числе оператора)
изображены на рис. 3.5.
Здесь тоже можно выполнять модели с учетом потенциалов сиг-
налов и тепловых полей, определяя их граничные условия из допу-
стимых уровней сигналов или заданных изменений температур Д/°,
которые будут определять новую форму модели.
3.4. ГРАФИЧЕСКАЯ КОМПОНОВКА
Этот вид компоновки может рассматриваться то же как своеоб-
разное моделирование, при этом основной задачей будет являться
максимальное упрощение ручных графических работ 11, 5].
Это достигается упрощением начертания элементов, примене-
нием различных трафаретов, штампов [7], декалькомании и с по-
мощью других приспособлений, часть которых показана на рис. 3.6.
Повышение наглядности изображений дает использование цвета для
выделения элементов разного типа или расположенных в разных
плоскостях.
ЛИТЕРАТУРА
1. В а р л а м о в Р. Г. Компоновка радио-и электронной аппа*
ратуры. Изд-во «Советское радио», 1966.
2. В а р л а м о в Р. Г. Основы художественного конструирова-
ния радио- и электронной аппаратуры. Изд-во «Советское радио»,
1967.
3. В а р л а м о в Р. Г. Введение в теорию конструирования РЭА
(конспект лекций). ИПК МРП, 1970.
4. В е ч и к о в В. А. Теория подобия и моделирования. Изд-во
«Высшая школа», 1965.
5. Савченко Р. Г., Варламов Р. Г. Анализ подобия
(конспект лекций). ИПК МРП, 1971.
6. С а ч к о ь Д. Д., Э й д л и н Е. К. Расчет и конструирова-
ние радиоаппаратуры. Госэнергоиздат, 1957.
7. Der шг И Me. New Electronic Drafting Tools and Technigues.
Electronics, 1964, Ns 8.
4. ПАРАЗИТНЫЕ СВЯЗИ И НАВОДКИ
4.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Борьба с паразитными связями и наводками является существен-
ной частью разработки радиоэлектронного прибора. Недостаточное
подавление паразитных связей и наводок без необходимого запаса
приводит к резкому снижению надежности радиоэлектронной аппа-
ратуры, так как небольшие изменения внешних условий могут
привести к значительным изменениям параметров прибора.
При рассмотрении паразитных наводок всегда приходится иметь
дело с тремя элементами:
1) источником наводимого напряжения,
2) приемником наводимою напряжения,
3) паразитной связью между ними.
Устранение паразитных наводок прежде всего сводится к вы-
явлению указанных трех элементов, что часто является очень слож-
ной задачей. В большом числе случаев паразитные наводки полу-
чаются от нескольких источников и по нескольким цепям паразит-
ной связи. В этих условиях обнаружение более слабых источников
и связей возможно только после устранения наводки от более силь-
ных источников и связей.
Если указанные три элемента известны, то само устранение
наводки, являющееся в принципе значительно более простой зада-
чей, может потребовать внесения значительных изменений в кон-
струкци!.'' устройства. Поэтому предварительный учет возможных
источников и путей наводки является обязательным условием пра-
вильно поставленного конструирования радиоэлектронного уст-
ройства.
Пример анализа паразитной наводки видеоимпульса на основе
данных табл. 4.1—4.5 показан на рис. 4.1.
4.2. ЭКРАНИРОВАНИЕ ПРОВОДОВ
При использовании проводов с экранирующими оплетками
(рис. 4.2) необходимо иметь в виду, что:
1) экран резко увеличивает емкость провода относительно кор-
пуса;
2) оплетка, не соединенная с корпусом, никакого экранирования
не дает;
3) экранированные провода громоздки и неудобны при монтаже.
Длина экранируемого участка должна быть меньше четверти
длины самой короткой волны передаваемого по проводу сигнала.
Поэтому применение экранированных проводов всегда крайне не-
желательно. Экранированные и коаксиальные провода следует при-
менять только для соединения отдельных блоков и узлов друг о
другом. В этом случае экранирование выполняет следующие функ-
ции:
58
ТАБЛИЦА 4Л
Виды паразитной связи
Вид пара- зитной связи Схема паразитной связи Основная формула для расчета величины паразитной связь Примеры причин возникновения паразитной связи Рекомендуемый способ устранения паразитной связи
Через общее сопротив- ление Источник Г" ' наоря- х женин Ч-У143 л * ^cJufLJ 51 К прием- нику , наводки у П _ р ^общ С'н — Ен —— Zh Ч ерез общий лепес- ток Через общий участок корпуса Через внутреннее со- противление источни- ка питания Соединение схемы с шасси в разных или одной течке. Исполь- зование раздельных проводов для заземле- ния различных частей схемы
Емкост- ная nHF-4-j Ь пар rh *8 U « —X—1— ив = £„ =-А_- ZB+XBap Неправильное экра- нирование Межэлементные ем- кости и емкости мон- тажа Разнести по возмож- ности провода, несу- щие высокочастотное напряжение Тщательное заземле- ние экранов и раци- ональный монтаж
Индук- тивная >А. л/ J\ (Цепь\ </иепь\ II и- 11 S Nil NI NIINl“ ,la с 1и || Параллельное распо- ложение проводов несущих высокочас- тотное напряжение Правильный выбор конструкции и мате- риала экрана Рациональный мон- таж
Продолжение
Вид
паразитной
связи
Схема паразитной связи
Емкост-
ная и ин-
дуктив-
ная с
участием
посторон-
них эле-
ментов
IfCTOHHlh - наводки] Приемник -наводки]
к ^3 и fry- S
Источник -\наводки\ И Приемам \наводки\ -ли*
Через
электро-
магнит-
ное поле
излуче-
ния
Радиоприем- ник
Основная формула для расчета величины паразитной связи Примеры причин возникновения паразитной связи Рекомендуемый способ устранения паразитной связи
II а S s| я . , J IN IIN IN К JS । ш 3 ‘N ® Д щ II II 11 . И to Расположение в бло- ке элементов и про- водов, не имеющих прямого отношения к данному блоку (цепи питание управления) Рациональный мон- таж. Использование фер- ритовых бус, наде- ваемых на посторон- ние провода, из-за к оторы х возн ик а ют паразитные связи, или экранирование
Промышленные уста- новки. Соседние передающие и излучающие уста- новки Фильтрующие ячейки. Экранирование и за- земление мешающих или приемных уст- ройств
ТАБЛИЦА 4.2
.Сопротивление и индуктивность
медного прямого проводника
Диаметр провода, мм Сопротивле- ние провода. Ом. при длине 100 мм Индуктивность про- вода, мкГ, при длине
50 мм 100 мм 200 мм
0,1 0,5 1,0 2,0 0,22 8,9-КГ3 2,3 IO-3 0,56-10-3 0,07 0,05 0,04 0,035 0,15 0,12 0,10 0,08 0,33 0,26 0,23 0,20
ТАБЛИЦА 4.3
Емкость между проводом
и корпусом на 100 мм
длины, пФ
Диаметр провода, мм Расстояние между про- водом и кор- пусом, мм
1 10 100
0,1 1,5 0,9 0,7
0,5 2,7 1,4 0,8
1,0 4,0 1,6 0,9
2,0 8,0 1,8 1,0
ТАБЛИЦА 4.4
Взаимоиндуктивность между
двумя параллельными
проводами одной длины, мкГ
Длина провода, мм Расстояние между проводами, мм
2 10 30
50 0,03 0,015 0,008
100 0,07 0,04 0,024
200 0,17 о.н 0,07
ТАБЛИЦА 4.5
Емкость двух параллельных
проводов, удаленных от
корпуса, на 100 мм длины, пФ
Диаметр провода» мм Расстояние между проводами, мм
2 10 50
0,1 0,75 0,5 0,04
0,5 1,4 0,75 0,05
1,0 -2,0 0,9 0,06
2,0s 5,0 1,3 0,07
1) устраняет взаимные паразитные наводки внутри многоблоч-
ного устройства;
2) предохраняет эти устройства от паразитных наводок со сто-
роны других приборов;
3) предохраняет другие, рядом расположенные устройства,
от паразитных наводок со стороны данного устройства.
4.3. ЭКРАНИРОВАНИЕ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ КАТУШЕК
Для экранирования ВЧ катушек применяют цилиндрические
экраны диаметром £>0К или экраны квадратного сечения со стороной а
(рис. 4.3). Толщина стенок экрана должна быть не меньше глубины
проникновения xo,oi (табл. 4.6). Применение экрана с минималь-
ными размерами (рис. 4.4) уменьшает индуктивность на 15—20%.]
Затухание, вносимое экраном, в большинстве случаев невелико’
(3-5%).
Во всех случаях необходимо тщательное соединение экрана
с корпусом прибора (рис. 4.5, 4.6).
. 61
Рис. 4.1. Возможные варианты
Наводимый импульс и
импульс после делите 1Я
из сопротивлений
Импульс на большой С
Импульс при связи
через сопротивление
и индуктивность
Импульс на малой L
Импульс на сопротив-
лении при связи через
малую емкость
Импульс при связи
через малую взаимо-
индукцию
Импульс при связи
через сопротивление
и емкость
паразитной наводки видеоимпульса.
Рис. 4.2. Плохое (а) и хорошее (6) экранирование электрического
поля проводника.
Ы
TAR ЛИЦ A 4.6
Глубина проникновения для различных экранирующих
материалов
Металл Удельное сопротив- ление р, Ом (мм 7м) Относи- тельная магнитная проница- емость ц Частота Гц Глубина проникновения, мм
к *0.1 *0,01
ю5 0,21 0,49 0,98
Медь 0,0175 1 10,; 10’ 0,067 0,021 0,154 0,049 0,308 0,098
10’ 0,0067 0,0154 0,0308
10“ 0,39 0,9 1,8
Латунь 0,06 1 106 10’ 0,124 0,039 0,285 0,09 0,57 0,18
10’ 0,0124 0,0285 0,057
ю5 0,275 0,64 1,28
Алюминий 0,03 1 10е 10’ 0,088 0,0275 0,20 0,064 0,4 0,128
103 0,0088 0,020 0,04
ю5
Сталь 0,1 50 108 10’ 0,023 0,007 0,053 '0,016 0,106 0,032
10’ 0,0023 0,0053 0,0106
103 М 2,5 5,0
Сталь 0,1 200 1(Я ю4 0,35 0,11 0,8 0,25 1,6 0,5
ю5 0,035 0,08 0,16
ю2 0,38 0,85 1,7
Пермаллои 0,65 12 000 103 ю4 0,12 0,038 0,27 0,085 0,54 0,17
10“ 0,012 0,027 0,054
4.4. ЭКРАНИРОВАНИЕ НИЗКОЧАСТОТНЫХ КАТУШЕК
И ТРАНСФОРМАТОРОВ
Основным экраном трансформатора является его магнитопро-
вод. Конструкция магннтопровода должна выбираться не только
с точки зрения качества трансформатора; но и с учетом уменьшения
63
Рис. 4.3. Эквивалентные раз-
меры цилиндрического н пря-
моугольного экранов.
Рис. 4.4. Размеры, катушки и
экрана.
Рис. 4.5. Взаимное положе-
ние катушки и экрана.
Рис. 4.6. Расположение щелей
для вывода проводов из экра-
нированной катушки.
Рис. 4.7. Эффективность экранирования наводок низких частот
различными материалами.
«4
Рис. 4.8. Эффективность
экранирования трех-
слойным экраном медь-
сталь-медь в зависимо-
сти от толщины сталь-
ного слоя [3]
толщина стального слоя,мм
О 10 20 30 40 50 50 70 80 30 100
Зазор 6 % от суммарной толщины tp
Рис. 4.9. Эффективность
экранирования постоян-
ного магнитного поля
двумя концентрически-
ми цилиндрами в зави-
симости от воздушного
зазора.
Рис. 4.10 Экраниро-
вание микрофонного
трансформатора мед-
но-стальным экраном.
170
65
рассеивания магнитного потока. Рекомендуется применение витых
и тороидальных магнитопроводов.
Для выбора материала экрана удобно пользоваться кривыми
рис. 4.7. Экраны могут быть как однослойные, так и двух- и трех-
слойные с воздушным зазором между ними (рис. 4.8—4.10).
В табл. 4.6 приведены значения глубин проникновения для раз-
личных материалов. Эквивалентной глубиной проникновения на-
зывается величина х0, определяющая отношение плотности тока
па глубине х к плотности тока на поверхности в виде е~х^х“.
Здесь
*0 = 1/ —£-г. см:
Г |10рл/
р — удельное сопротивление материала, Ом • см; р0 — магнитная
проницаемость вакуума, равная 1,256 - 10~8 Г*см-1; р—относи-
тельная магнитная проницаемость материала; f — частота, Гц.
Так как ослабление поля в 2,72 раза на глубине х0 недостаточно
для характеристики экранирующего материала, то пользуются еще
двумя величинами глубины проникновения xOll н xo,oi> харак-
теризующими падение плотности тока н напряженности поля в 10
н 100 раз от их значений на поверхности:
хо,1==*о 1п 10 = 2,Зх0,
*j,oi=*o In 100=4,6х0.
ЛИТЕРАТУРА
1. Волин М. Л. Паразитные связи и наводки. Изд-во «Советское
радио», 1965.
2. «Справочник по радиотехнике». Под ред. Смиренина Б. А. Гос-
энергоиздат, 1950.
3. Г р о д н е в И. И., С е р г е й ч у к К. Я. Экранирование ап-
паратуры и кабелей связи. Связьиздат, 1960.
4. Лэн ди Р., Дэвис Д., Альбрехт А. Справочник
радиоинженера. Госэнергоиздат, 1961.
5. УСЛОВИЯ РАБОТЫ РЭА
5.1. КЛИМАТ И КЛИМАТИЧЕСКИЕ ЗОНЫ
Климат — характерный метеорологический режим данной мест-
ности за продолжительный (20—30 лет) период времени. Различают
четыре или шесть [1] видов климата: умеренный, холодный, жаркий
сухой, жаркий влажный или умеренный (N), холодный (F), сухой
тропический (ТА), влажный тропический (ТН), влажный субтропи-
ческий (TS) и высокогорный. Из-за малости высокогорных областей
и небольших различий между климатами ТП и TS в ряде
случаев можно пользоваться делением климатов Земли на четыре
типа (табл. 5.1) [1, 3, 4].
Ниже рассмотрены особенности работы РЭА при различных
климатических условиях.
Умеренный климат
Условия эксплуатации РЭА часто соответствуют оптимальным
для оператора и конструкция аппаратуры обычно не имеет специаль-
ных средств защиты. Особое внимание следует обращать на экстре-
мальные изменения параметров окружающей среды (особенно при
транспортировке и хранении). Для стационарной аппаратуры ха-
рактерны «нормальные» условия: температура 2Q ± 5Q С; влажность
60±15%; давление воздуха 650—800 мм рт. ст.; отсутствие резких
и быстрых изменений температуры, пыли, влаги, микроорганизмов,
солей и т. п. Температура и влажность в помещении могут быть
оценены с помощью рис. 5.1.
Холодный климат
Условия эксплуатации РЭА тяжелые: значительно изменяются
геометрические размеры деталей, многие материалы становятся хруп-
кими, ухудшаются электрические параметры деталей и узлов, зна-
чительно возрастает вязкость жидкостей. Может происходить корро-
зия внутренних элементов РЭА при попадании мелкого сухого cile-
ry, запотевание шкал. В конструкции органов управления и конт-
роля РЭА должны быть учтены особенности работы оператора (теп-
лая одежда, перчатки).
Жаркий сухой климат
Для условий эксплуатации РЭА характерны повышенная тем-
пература, инсоляция, малая влажность, наличие песка и пыли.
Воздействие этих факторов может вызывать , изменение линейных
3* 6?
ТАБЛИЦА 5.1
Параметры климая га Земли
Параметр | Умеренный Холодный Жаркий сухой Жаркий влажный
Температура, °C: минимальная — 40 (редко ниже) — 60 (редко ниже) — 10 Выше +3
средняя мини- — 30 — 50 —- ——
мальная средняя макси- 4-35 0-^+5 + 40
мальная максимальная + 40 + 30 (редко больше) + 55 +40
перепад за сутки II 40 40 10
перепад за год —— 100 — —•
Относительная влажность, %: максимальная 90 при +20° С —-
кратковременная средняя макси- 80 при 20° С 80 при 4-20° С 80 при 4- 20° С 95 при +35» С
мальная минимальная 10 при 4- 40°С —
Тепловой поток —• — 0.025 0.022
на уровне моря, Вт/см£’С Скорость ветра. — 6 (при пурге до 40—100) — —
м/с Особые факторы Обледенение, иней. Частые переходы через ну- Максимальная температура Максимальная температура
роса, туман. У мо- левую температуру, иней. черной матовой поверхности черной матовой поверхности
ря воздух содержит обледенение, туман. В лет- прн прямом солнечном облу- при прямом солнечном облу-
соли. В крупных го- ние месяцы может быть мно- ченни может Доходить до ченин может доходить до
родах большая запы- жество насекомых (гнус. 85° С. Роса, пыль, песчаные 75° С. Частые грозы, роса.
ьашм» — — лениость комары) бури, солн в воздухе, по- вышенная возможность по- ражения изделий насекомы- ми, грызунами, пресмыкаю- щимися пыль, песок, грибковая плесень, насекомые, грызу- ны, пресмыкающиеся
Рис. 5.1. Зависимость
абсолютной и относи-
тельной влажности от
температуры.
Рис. 5.2. Характеристики
атмосферы [1, 3, 4):
/V —число частиц в I смай
пробивное напряжение, В;< р—
давление, мм рт. ст,? В—отно-
сительная влажность, %; 7 —
температура, °C.
размеров элементов, размягчение и даже расплавление материалов,
их высыхание и коробление.
Конструкция РЭА должна иметь надежные уплотнения в разъем-
ных швах и в местах вводов осей механизмов и кабелей и необходимые
(лучше автономные) системы термостабилизации.
69
Жаркий влажный климат
Существенным дестабилизирующим фактором является высокая
относительная влажность. На поверхности материалов образуются
пленки жидкости, что вызывает ускоренную коррозию металллов
и сплавов, набухание пористых материалов и развитие микроорга-
низмов. Для обеспечения работы РЭЛ в условиях влияния влаж-
ности рекомендуется применять: герметизацию, кондиционирование,
влагопоглотители, подогрев. При влагозащите и герметизации РЭА
приходится решать целый ряд сложных технических задач.
Характеристики атмосферы, являющейся основной средой,
в которой работает РЭА, зависят не только от климата, но и от вы-
соты (рис. 5.2). Это важно учитывать при конструировании РЭА,
предназначенной для работы в горных условиях и на летательных
аппаратах.
5.2. ВОЗДЕЙСТВИЕ ВЛАГИ
Вследствие малых размеров молекул воды (максимальный раз-
мер 3 • 10~8 см) и небольшой вязкости влага проникает во все поры,
трещины и каналы элементов конструкции РЭА, образуя проводя-
щие и полупроводящие мостикн на поверхности диэлектриков.
Даже при нормальной (65%) относительной влажности атмо-
сферы все тела, находящиеся в ней, покрыты тончайшей (0,001 —
0,01 мкм) непрерывной (гидрофильные поверхности) или прерыви-
стой (гидрофобные поверхности) пленкой воды.
В различных типах конденсаторов с твердым диэлектриком
(при ненадежной влагозащите) резко снижается сопротивление изо-
ляции, возрастают емкость и потери, уменьшается напряжение про-
боя. Наиболее устойчивы против воздействия влажной атмосферы
конденсаторы с воздушным диэлектриком и большими зазорами.
В высокочастотных катушках и дросселях увеличивается соб-
ственная емкость и падает добротность. В трансформаторах и дрос-
селях инзкой частоты происходит не только увеличение потерь, но
и возрастает местный тепловой перегрев, что ухудшает к. п. д.
трансформатора и изменяет индуктивность дросселя.
У резисторов может происходить уменьшение величины их со-
противления и поверхностный пробой, нарушаться надежность кон-
тактов.
В реле и переключателях возрастает переходное сопротивление
контактов (до полного разрыва цепи), уменьшается величина ком-
мутируемого напряжения, увеличивается паразитная межконтакт-
ная емкость.
Конструкционные и проводниковые металлические изделия под-
вергаются коррозии, что служит причиной нарушения их нормаль-
ной работы.
Полупроводниковые материалы полностью выходят из строя.
Все эти причины приводят к ухудшению параметров РЭА;
нарушается градуировка и работа механизмов. Возможен (особенно
при одновременном воздействии других факторов) полный отказ
РЭА,
Для защиты от воздействия влаги используют защитные покры-
тия, заливку, герметизацию (в основном деталей из диэлектриков).
Для частичного «осушения» используют патроны с силикагелем
(рис. 1.6, б) [5].
70
5.3. ВОЗДЕЙСТВИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ
Так как в принципе невозможно построить РЭА без потерь энер-
гии на тепло, то в любой конструкции приходится учитывать этот
фактор. Его действие усугубляется посторонними температурными
полями. Диапазон изменения температур может достигать несколь-
ких сот градусов. Наиболее опасными являются быстрые изменения
температуры, скорость изменения которых в несколько раз превос-
ходит скорость установления температуры в данном изделии. При
этом возможно появление значительных механических напряжений
и даже разрушений.
В различных типах конденсаторов с твердым диэлектриком под
влиянием температуры происходят явления, аналогичные вызывае-
мым воздействиями влаги. В переменных конденсаторах возможны
механические нарушения—возрастание момента вращения, «заеда-
ние», поломки.
Для высокочастотных катушек и дросселей характерны изме-
нение индуктивности и механические нарушения. У силовых и низко-
частотных трансформаторов и дросселей уменьшается долговечность,
падает мощность.
При повышении температуры среды необходимо уменьшать мощ-
ность рассеивания на резисторах, в противном случае они быстро
выходят из строя. Воздействие температуры нарушает контакт в
переменных резисторах.
Наиболее чувствительны к изменению температуры транзисто-
ры, у которых резко изменяются основные характеристики (допусти-
мая мощность рассеивания, коэффициент усиления, шумовые и дру-
гие характеристики).
При работе РЭА в импульсных режимах, когда имеют место
нестационарные тепловые процессы, можно использовать инерцион-
ную термозащиту [2]. При работе в стационарных режимах расчет
тепловых режимов производится по методике, изложенной в гл. 22.
5.4. МЕХАНИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ =-- 1
В процессе эксплуатации РЭА, как правило, испытывает виб-
рационные и ударные механические нагрузки. Параметрами вибра-
ции являются амплитуда А, мм, частота f, Гц, ускорение /, выража-
емое в единицах ускорения свободного падения g (рис. 1.7).
Ударные.воздействия чаще всего характеризуются либо величи-
ной ускорения в единицах g, либо скоростью движения (м/с). До-
полнительный параметр—частота или число ударов. Ударные на-
грузки менее опасны (при равных g), чем вибрации.
В зависимости от вида объекта, на котором установлена РЭА,
она может испытывать различные линейные ускорения. Эти ускоре-
ния менее опасны (при равных g), чем удары и вибрации.
В табл. 5.2 и 5.3 [3] даны параметры механических воздействий
иа РЭА при транспортировке и эксплуатации. Величины механи-
ческих нагрузок в разных частях объекта, на котором устанавли-
вается РЭА, указаны на рис. 5.3 и 5.4 [3].
Использование различных систем амортизации РЭА позволяет
уменьшить амплитуду вибраций и ударов в несколько раз, но толь-
ко при условии работы в области частот выше резонансной частоты
системы блок-»-амортизаторы не менее, чем в 1,5 раза.
71
ТАБЛИЦА 5.2
Механические воздействия на РЭА при транспортировке
Вид транспорта Вибрации Удары
частота, Гц амплитуда, мм
Сухопутный1! >400 0,05
гусеничный / = 120 Гц
автомобильный 0—15 Несколько
десятков 3—5 м/с
железнодорожный2 2—3 До 40
100 2
Морские грузовые суда 0—15 До 1,5 —
0—5 (валы) До 15—25 —
(винты) 0,1—0,15
Транспортная авиация 5—150 —
1 РЭА, транспортируемая на всех видах
на выдерживать падение с высоты 1—1,5 м и
иием 50—100 g при частоте 100 Гц.
2 Ускорения (замедления) 20—40 g.
сухопутного транспорта, долж-
возде^ствие ударов с ускоре-
Рис. 5.3. Параметры вибрации в разных участках кораблей’ [3];
Участок А, мм 1, Гц Участок А, мм, /, Гц
1 (носовой 1/10 L) 30 0,8 1,0 2 5 12 IV (корма ’/в L) 50 0,8 1,0 2 5 12
II (основной) 1.2 0,2 1 5 V (основной) 0,25 0,1 5—15 80
0,3 12 VI (корма 1/8 L) 0.6 5—15
Ш (мачтовый) 40 г 0,1 150
£ —длина корабля.
72
таблица 3.3
Механическое воздействие на РЭА при эксплуатации [3]
Вид объекта Вибрации Удары, g Ускорения, <
частота, Гц амплитуда, мм
Танки, транспортеры Военные корабли! крупные мелкие Самолеты! 20—2000 (стук гусе- ниц) и 400—7000 (вибрации) 0—30 0—15 (мачты) 5—15 150 0,05 50 40 1 0,1 До 6 (при волне- нии)
истребители с пор- шневыми двигате- лями 10—150 (500) До 0,15 До 25 за 0,1 с (при вынужден- ной посадке)
истребители с ре- активными двига- телями и бомбар дировщики Ракеты.' 5—150 5-0,15 - До б
большие Сотни герц 1—3 5—15
малые 5—2000 (30—5000) До 20 100 за не- сколько милли- секунд До 30—50
Примечание. Общими видами воздействий являются
удары, толчки, взрывы (ускорения до 200 g и более). Оговари-
ваются в ТУ на изделие.
Влияние вибраций иа радиоэлементы. Собственные резонансные
частоты деталей с проволочными выводами длиной от 30 мм (диамет-
ром 0,6—1 мм) и массой от 0,3 до 12 г лежат в пределах от 200 до
450 Гц. Уменьшение длины монтажных проводников до 10 мм уве-
личивает собственную резонансную частоту до 1000—2000 Гц. При
совпадении частоты возмущающей силы и частоты собственного ре-
зонанса усилия возрастают настолько, что могут вызывать ме-
ханические разрушения деталей и узлов.
Влияние ударов и ускорений. Наиболее опасны удары для хруп-
ких напряженных деталей из керамики, стекла и ферритов. При уда-
рах возможно разрушение этих деталей в местах крепления. Для
снижения механических напряжений необходимо применять мягкие
73
прокладки (из резины, картона и т. п.). Очень эффективно исполь-
зование заливки, но она сама может служить причиной возникнове-
ния значительных внутренних напряжений. Особых мер по защите
от воздействия ускорений обычно не применяется.
Рис. 5.4. Параметры вибрации в разных участках самолета [3].
Участок
Л,'мм
I (центральный) 4—0, 15 3—150
И (крайний) 5—0,15 3—150
III (место установки силового оборудования) 0.8—0,05 10—500
Расчет амортизаторов для защиты от воздействия вибраций,
ударов и ускорений производится по методике, изложенной в
гл. 20.
5.5. ВОЗДЕЙСТВИЕ ПОЛЕЙ СВЧ
Материалы на СВЧ (диапазон от 3 • 10а до 3 • 105 МГц) обла-
дают рядом специфических свойств, обусловленных явлениями по-
верхностного эффекта, поляризации и гиромагнитным эффектом
[6].
Металлические проводники. Плотность тока СВЧ уменьшается
в направлении от поверхности внутрь проводника по экспоненциаль-
ному закону [6, 7]. Расстояние 6, на котором плотность тока умень-
шается в 2,72 раза, называется глубиной проникновения или тол-
щиной поверхностного слоя (рис. 5.5):
2л /30 У Иг °
где Хо — длина волны в свободном пространстве, м; рг — относи-
74
тельная магнитная проницаемость; о — удельная проводимость
по постоянному току, См/м. Для неферромагнитных металлов ве-
личина gj. = 1. Потери энергии СВЧ в проводниках определяются
величиной удельного активного поверхностного сопротивления
-= 1/бо[8].
Рис. 5.5. Закон изменения
плотности тока СВЧ в плос-
ком металлическом провод-
нике:
I/ 1 = 1/о I е
Значения удельной проводимости ст и относительного затухания
ряда металлов и сплавов приведены в табл. 5.4.
ТАБЛИЦА 5.4
Удельные проводимости при температуре 20° С
Материал Удельная проводи- мость, о-10’ См/м Относи- тельное затухание Материал Удельная проводи- мость, а* 10’ См/м Относи- тельное затухание
Медь (100%) . 5,80 1,00 Молибден . . 2,1 1,66
Серебро (100%) 6,28 0,96 Бронза фосфат- 2,64 —
Серебро ная . . . 0,82—2,52 1,51
(10% Си) . . 4,96 1,07 Вольфрам . . 1,78 1,80
Золото .... 4,10 1,18 Тантал .... 1,55 1,92
Алюминий . . 3,48 1,28 Никель . . . 1,28 2,13
(100%) . . . Платина . . . 0,91 2,52
Латунь отож- Палладий . . 0,91 2,52
женная! Родий .... 1,66 1,87
90% Си . 2,52 1,51 Олово .... 0,65 2,98
80% Си . . ' 1,88 1,74 Свинец .... 0,45 3,58
70% Си . . 1,65 1,87 Ртуть .... 0,10 7,60
60% Си . . 1,51 1,96 Нихром . . . 0,10 7,60
Хром 2,23 1,61 Титан .... 0,22 5,10
Магний (100%) 2,18 1,63 Цирконий . . 0,23 5,02
Цинк .... 1,7 1,85 Константан . . 0,21 5,36
Магниевые 3,22— Инвар .... 0,14 6,42
сплавы . . . 0,56—1 2,4 Графит .... 0,013 21,2
Величина активных потерь в металлических проводниках на
СВЧ существенно зависит от чистоты обработки (шероховатости)
токонесущей поверхности материала. При конструировании узлов
СВЧ, для которых величина потерь является определяющей (линии
передачи, объемные резонаторы), все токонесущие элементы долж-
75
ны быть выполнены не только из материала с высокой удельной про-
водимостью, но и соответствующим образом обработаны.
Диэлектрические материалы. Диэлектрики широко использу-
ются в технике СВЧ в качестве заполнителей различных линий пе-
редачи, герметизирующих и согласующих вставок, антенных обте-
кателей, поглотителей мощности и т. д. Электрические и магнитные
свойства диэлектриков полностью определяются величинами ком-
плексной ' диэлектрической и магнитной проницаемостей [6]:
е = е' — ]'в" = | е | е^э,
|г=1х'_}|г" = ||г|е,вм,
где е' и pi' определяют плотность электрической и магнитной энер-
гии; е" и pi"—потери; tg 6—качество материала (tg 6a = e"/s' —
тангенс угла электрических потерь; tg бм =pi"/pi'—тангенс угла
магнитных потерь); 'j — У — 1.
При практических расчетах пользуются относительными значе-
ниями проницаемостей ,
ег = е/ео и pxr = px/pi0,
вос= 10-8/36 л = 8,85-10“12 Ф/м—диэлектрическая проницаемость
вакуума; р,0 = 4л-1О“ 7 = 1,26-10“6 Г/м—магнитная проницаемость
вакуума.
Вещественные части ег и ptr характеризуют плотности электри-
ческой и магнитной энергии, мнимые части—электрические и маг-
нитные потери в веществе. Значения бэ = 6М = 0 соответствуют
идеальным средам без потерь.
Основные физико-механические свойства твердых диэлектриков
с относительно малой величиной диэлектрической проницаемости
(ег < 6) и характеристики легких диэлектрических материалов
(пенопластов) с относительной диэлектрической проницаемостью
ег < 2 приведены в табл. 5.5 и 5.6.
Материалы с высокой диэлектрической проницаемостью (тита-
наты) нашли применение в качестве заполнителя волноводных си-
стем СВЧ для уменьшения их линейных размеров [6] (табл. 5.7).
Существенным недостатком титанатов является резкая зависимость
их электрических параметров от окружающей температуры и силь-
ное увеличение шумовых характеристик СВЧ трактов, заполненных
титанатами.
Величины относительной диэлектрической проницаемости не-
которых газообразных веществ указаны в табл. 5.8 [6, 8]. Экспери-
ментальные исследования показывают, что значения ег газов прак-
тически постоянны в широком диапазоне частот.
Ферриты СВЧ. Ферромагнитные материалы характеризуются
большим удельным сопротивлением (10е—1010 Ом • см), высокой
диэлектрической (ег = 6-4-20) и переменной магнитной проницае-
мостью. Характер распространения электромагнитных волн в фер-
ритах определяется гиромагнитным эффектом, что приводит к за-
висимости магнитной проницаемости от величины внешнего маг-
нитного поля и направления распространения электромагнитной
волны через феррит [6j 11].
Относительная магнитная проницаемость ферритов сильно за-
висит от диапазона частот, температуры, состава феррита. В табл. 5.9
76
ТАБЛИЦА 5.5
Параметры диэлектрических материалов на СВЧ
при температуре 20°С
Материал Тангенс угла диэлектрических потерь1
Полистирол блочный ТУ МХП М-241-54 Полистирол эмульсионный ВТУ МХП 1827—51 Продукт Ns 10 (полистирол) ВТУ МХП М636— 55 Полиэтилен ПЭ-150 ВТУ МХП 4138— 55 Поли изобутилен П-155 ТУ МХП 1655—54р Полимонохлорстирол ВТУ ГХПК М-585—55 Полидихлорстирол ВТУ-М-254—53 Совенит Эскапон ТУ Н0.002.016 Фторопласт-3 ВТУ ГХП М-518—54 Фторопласт-4 ТУ ФП-4—59 Прессматеризл! 46 ОПТУ 502—57 46а ВТУ МБО.023.016 89 ОМТУ № 403— 57 293 ОПТУ № 503—57 АГ-4 ОМТУ Ns 431 —57 АГ-7 ОМТУ № 404 —57 Стеклотекстолит ЭФ 32-301 Стеклотекстолит СКМ-1 ТУ ОЭПП503— 001—57 Стеклотекстолит ВФТ Стеклотекстолит ВФТ-С ТУ МХП 163—57 Пеносил (1—6)-10-4 6-10-* При 108 Гц 1,6.10-4 2-10-3 5.Ю-4 (4—5). IO"4 (2—5). IO'4 (2—4). IO"4 (3—5). IO"4 (3—5)-IO"4 6-10-4 5-10-4 4-10-4 0,01—0,02 0,0015—0,01 <0,0013 0,01 0,015—0,01 2,5-10-4 - 2,5-10-4 5-10-3 0,004 0,001 При 10е 0,001 Гц 0,05 0,05 При 1010 Гц 0,017—0,014 0,001—0,01 0,003—0,005 При 1010 Гц 0,01—0,02 При 1010 Гц 0,015 При 1010 Гц 0,0005—0,001
Первое значение при частоте 50, второе— 10е Гц.
Относитель- ная диэлект- рическая проницае- мость7 Электри- ческая прочность, кВ/мм Удельное объемное сопротивле нме, Ом-см Водопог- лощение за 24 ч. % Коэффициент линейного расширения а, • 10», 1/°С Удельная ударная вязкость, ( КГС’СМ) /см*
2,6 2,6 20—50 Ы01'— —Ы01’ 0 От 0“ до 50° С 6 15
2,7 2,8 — 1 • 10lf 0 От- 0° до 50° С 6 10—15
2,8 2,6 28 МО1’ 0,5 10-12 11—17
2,3 2,25 24—40 1 • 101в— ЫО1.’ 0,01 мг/дм8 10-18 145
2,25 2,35 16—23 ЫО11- 1 - 101» 0 —
2,8 — 1 • 101ь — 3,5
2,55—2,65 2,62 19 1— 0,03 — —#
3,6—4,7 10—16 ЫО13— 1 • 10” . 0,05 5,7 —
2,7—3. 30—35 Ы014— Ы01’ — 10-30
2,5—3 2,5—3 13—15 ЫО36 0 *— 20—30
2,2 2,2 26 Ы016— Ы01’ 0 — 100
При 50 ( о г г! — — 0,02 0,03 г /дм 2 7 10
— — 0,03 — 20
При 108ГцЗ,0 .— — 0,2 г/дм8 .— 22
6,5—7 8 15 1 • ю12 0,05 г/дм 8 0,8—1 —*
4,5 .— .— 0,03 г/дм2 — 20
При 1010 Гц 4,5—4,7 — — — 0,6 и.
4—5 10-=-11,5 5-Ю38 0,43 6—10 50
При 1010 Гц 4,25—4,50 ЫО38— ЫО18 — 90
При 1010 Гц 4,40 20 Ы018- ыо13 1,7 От —30° до 100°С 0,8 105
При 1010 Гц 1,85 — 2 —
Первое значение при частоте 50 Гц, второе — 10е Гц.
Продолжение
Предел прочности, кгс/смг ТеплоК стойкость по Мар- тенсу, °C Т вердость по Брпнелю, кгс/мм* Плотность, г/см3
изгиб сжатие растяже- ние
800—850 900—1000 250—300 75 18—21 1,1
600 1000 350—400 80 — 1,1
800 — — 100 16 1,0—1,1
115—120 170 130—160 50—60 43—52 0,92—0.95
— — 20—45 65—80 — 0,91—1,0
-- — — 110 — —
— — — 115—130 — . 1,38—1,4
900—1200 — 600—700 95—128 30—31 1,2—1,25
500—600 — 500 130 __ 1,1—1,3
600—800 500—570 300—350 70 10—13 2,09—2,16
110—140 — 140—250 Допустимая рабочая т-ра 250 3—4 2,1—2,3
550 700 350 80 -ма 1,1—1,3
900 1000 350 90 ——
450 — 300 80 - 1,1—1,3
750 300 450 80 1,3
1000 1300 800 280 1304-145 1,7—1,8
500 900 350 80 — 1,3
4140 2600 4080 244—255 — 1,62—1,71
1400 1600 2575 300 26 1,6—1,77
2825 1345 3285 200—240 — 1,55—1,75
3375 1715 — 240 32 1,55—1,75
— 50—120 до 1000°С — 0,5—0,8
Электрические и механические характеристики
Характеристики ПС-1 плиточный ТУ МХП 3202—64
Плотность, г/см8 0,1 0,2
Рабочая температура, °C , . . . ±60 ±60
Влагопоглощение за 30 суток, кг/м2 0,66
Предел прочности, кгс/см25 при сжатии 10 30
при растяжении 20 42
при изгибе 22 65
Удельная ударная вязкость, -
(кгс-см)/см2 1,1 1,9
Линейная усадка при температу- 60 60
ре, °C,- за 24 ч, % ..... ... 0,5 0,5
Удельное объемное сопротивление, Ом - см 1012 —
Электрическая прочность, кВ/мм 2—7 5-6
Относительная диэлектрическая проницаемость при частоте, Гц: 10е 1,1 1,16
10“ —
Тангенс угла диэлектрических по- терь при частоте, Гц: 10е 1,2.10~3 2,4.10~3
10“ —
ТАБЛИЦА 6.6
пенопластов при температуре 20°С
ПХВ-1 плиточный ТУ МХП 4392 — 64 К-40 АМТУ 429—68 ПУ-101 АМТУ 420 — 57 ФК-20 ТУ МХП М-496—66 ФФ ВТУ МХП М-652 — 66
0,1 0,2 0,23 0,2 0,2 0,19—0,23
±60 ±60 До 250 До 130—150 До 100—130 —60; 4-150
- 0,3 €— к— •г* 88 24 ч 0,3%
0,0 26,0 8 28,5 20,6 40
\о 45 5,8 18,1 17,8 11,8
20 40 — 42,0 32,5 "=
'° 1,5 0,16 0,4 • о»7 0,2
60 До 0,1 60 До 0,1 100 0,1 100 0,5 100 0,5. 150 1,3
10й 1012 — — — -
3,9 4,1 <— *— —*
,6 - 2,4 1,21 1,25 При 50 Г. 1,32 1,31
в 3,6- 10~s l,6.10-S — — При 50 Гц 0,056
ее- 1,3-10~8 4,45-10-3 — 0..01
ТАБЛИЦА 5.?
Электрические параметры титанатов
при температуре 20°С
Вещество er при ча- стоте ♦квэ при частоте
1,6 МГц 9,5 ГГц 1,5 МГц 9.5 ГГц
тю2 91,2 91 0,0004 <0,002
MgTiO3 13,0 11,8 0,0012 <0,01
СаТ1О3 140 132 0,0007 <0,015
SrTiOg 264 232 0,0009 0,03
BaTiOs 1500 300 0,015 0,53
ТАБЛИЦА 5.8
Значения ег газообразных
веществ при температуре
0°С и нормальном
давлении
Вещество
Воздух, сво-
бодный от СО2
Азот..........
Кислород . . .
Углекислый газ
Водород . . .
1,000574
1,000589
1,000530
1,000988
1,000264
ТАБЛИЦА 6.9
Параметры некоторых марок ферритов СВЧ
Марка ферри- М-нач М-макс Э 4Л76 ег ег 2ДН, Э е. °с Ом .см
та Гс/Э Гс
31 6 14 10,5 650 4,9 0,004 — 300 Ю* 8 *
ДЮ 5 12 10,0 450 750 9** — 400 — —.
хм-з 12 25 2,0 500 550 5,1** 0,009** 240 150- Ю10
НМ-2 55 125 2,5 2600 3000 15,0 0,01 250 520 Ю8
М-50 85 300 2,5 3600 4200 7,2* 0,045* 460 400 Б-108
П-28 .— — 0,2 2800 3300 И 0,005 95 170 10’
М-188 100 0,8 1800 2300 11,6 0,037 - 350 10s-
Примечание. Значения гг,е,г и 2ДН соответствуют 3-см
диапазону волн, цифры со звездочкой — 8-мм, с двумя звездоч-
ками—2-см.
приведены основные параметры некоторых марок ферритов при тем-
пературе 20° С, используемых в узлах СВЧ 111]. В таблице обозна-
чено: риач — начальная магнитная проницаемость; рмакс — макси-
мальная магнитная проницаемость; Нс—коэрцитивная сила по маг-
нитной индукции; В10С — магнитная индукция при Нс = 100 Э;
Js — намагниченность насыщения; 2Д7/ — ширина резонансной
кривой; 6 — точка Кюри; р — удельное электрическое сопротив-
ление.
В диапазоне дециметровых и сантиметровых волн обычно при-
меняют такие ферриты, как алюминаты и хромиты (например, ХМ-1,
ХМ-2), в диапазоне миллиметровых волн — никель-цинковые, мар-
ганец-цинковые и бариевые ферриты.
82
5.6. ИОНИЗИРУЮЩАЯ РАДИАЦИЯ
И ЕЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ВЕЩЕСТВО
Ионизирующей радиацией называются излучения, обладающие
свойством проникать в толщу вещества и вызывать в нем иони-
зацию.
Различают несколько видов ионизирующей радиации, отличаю-
щейся по составу образующих ее элементарных частиц. При рассмот-
рении воздействия радиации применяют следующие термины для
основных характеристик радиации: мощность потока и интегралъ-
. ный поток (при корпускулярном излучении) и мощность дозы облу-
чения и доза облучения (при гамма-излучении).
Мощность потока измеряется количеством частиц, падающих
перпендикулярно на плрщадку в 1 см2 за секунду.
Интегральный поток—полный поток частиц, прошедших через
площадку 1 см2 за все время облучения.
Мощность дозы измеряется в рентгенах в секунду (Р/с), доза
облучения—в рентгенах.
Рентген (Р) доза гамма-излучения, при поглощении которого
в I см8 сухого воздуха при температуре 0° С и нормальном давлении
образуются положительные и отрицательные заряды общей величи-
ной в одну электростатическую единицу каждого знака.
При дозе 1 Р в одном грамме воздуха поглощается энергия
83-10-’Дж.
Воздействие радиации на вещество зависит от вида радиации,
'дозы (потока) облучения, мощности дозы (потока) облучения, рас-
пределения энергии радиации но спектру, природы облучае-
мого вещества, окружающих условий (температуры, влажности
и др.).
Облучение быстрыми нейтронами носит объемный характер
[17] и вызывает нарушение структуры вещества (смещение атомов
в кристаллической решетке), образование примесей других элемен-
тов и, в частности, образование радиоактивных изотопов; иониза-
цию (в небольшой степени) вследствие выделения из атомов заряжен-
ных частиц.
Облучение быстрыми протонами является поверхностным [14]
и вызывает ионизацию и нарушение структуры вещества (в неболь-
шой степени).
Воздействие гамма-лучей также имеет объемный характер [28].
Под влиянием гамма-излучения возникают сильная ионизация,
явление фотопроводимости, центры окраски, люминесценция, вто-
ричное рентгеновское и гамма-излучения, химические реакции,
повышение температуры, изменение анизотропии свойств кристал-
лических' веществ.
Облучение электронами носит поверхностный характер и вы-
зывает ионизацию, вторичную эмиссию, небольшие изменения
в решетке вещества, жесткое рентгеновское излучение.
Воздействие а-часгиц и осколков ядер можно практически не
учитывать вследствие малой длины пробега и поверхностного ха-
рактера.
Воздействие излучений может вызывать обратимые, необрати-
мые или полупостоянные изменения в веществе.
83
Обратимые изменения возникают одновременно с началом об-
лучения, сохраняются в период облучения и исчезают с прекраще-
нием облучения. Необратимые изменения наступают под воздей-
ствием определенной дозы облучения, не исчезают и не уменьша-
ются после прекращения облучения. Полупостоянные изменения
начинаются при облучении, развиваются по мере увеличения дозы
и исчезают через некоторое время после окончания облучения.
5.7. ВЛИЯНИЕ ОБЛУЧЕНИЯ НА КОНСТРУКЦИОННЫЕ
МАТЕРИАЛЫ
Металлы
На металлические конструкции ионизирующие излучения влия-
ют мало. На свойства металлов оказывают влияние только нейтрон-
ные потоки большой интенсивности, более 1020 нейтр/см2. При бом-
бардировке нейтронами может, например, увеличиться прочность на
разрыв, измениться текучесть и эластичность, повыситься удельное
сопротивление (на 10—20%) [12]. В месте контакта металлов с ор-
ганическими материалами возможно образование металло-органн-
ческих соединений.
Органические материалы
Эти материалы весьма чувствительны к радиации. Воздействие
последней приводит к преобразованию молекул в этих материалах,
сопровождающемуся химическими реакциями, вызывающими не-
обратимые изменения природы вещества и его механических свойств
[14]. Преобразование сопровождается выделением газов, которые
в соединении с влагой образуют кислоты, оказывающие вредное
воздействие на изоляционные материалы [26]. Изменение электри-
ческих свойств органических веществ (проводимость, диэлектриче-
ская проницаемость, угол потерь) при облучении носит обратимый
характер. Время восстановления зависит от природы материала и
условий облучения.
Неорганические материалы
На неорганические материалы радиация воздействует меньше,
чем на органические. При облучении нейтронами возможно объем-
ное расширение (1% при облучении потоком 1020 нейтр/см2) [14].
Характеристики радиационной стойкости некоторых органи-
ческих и неогранических материалов приведены в табл. 5.10.
ТАБЛИЦА Б. 10
Характеристики радиационной стойкости материалов
Материал Допустимый поток нейтрон- ного облучения, нейтр/см2 Допустимая доза гамма-облуче- ния, Р
Материалы с нивкой радиационной стойкостью
Ацетатцеллюлоза (бумага)
Органическое стекло ....
Фенольные смолы (без напол
нителя) ....................
Полиамиды разные .....
Поливинилхлорид ..........
Полиэтилен-терефталат . . .
Кремнийорганическое стекло
3-101’—2.1015 10W—1015 5.10е—4-10’ lOis
7.1014 10’
4-1014 7-10е
1016 10е
1018 10’
7-101?—3-1014 (1—5)-10е
Материалы со средней радиационной стойкостью
Фенольные смолы с органичес-
ким наполнителем .............
Полиэтилен ................
Стеклоткань .........
Эпоксидные лаки ...........
Нитролак ..................
101в
IO”
Ю1в
108
10s
IO»
(5—10) -108
(5—7). 108
Материалы с высокой радиационной стойкостью
Керамика (стеатит)............
Стекло .... ..................
Кварц ........................
Микалекс .....................
Слюда ........................
Полистирол....................
3-102® 5-1012
1018 3-10»
10й - 101®
101» 1011
1018 101®
1,3-101» 5-10»
Примечание. Под допустимой дозой (потоком) понима-
ется величина, при которой характеристики материала ухуд-
шаются на 25%, допустимая доза определяется при мощности
потока нейтронов и мощности дозы гамма-облучения соответст-
венно Юц—1012 нейтр/(см2-с) и (10е—10’) Р/ч.
5.8. ВЛИЯНИЕ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ОБЛУЧЕНИЯ
НА РЕЗИСТОРЫ
Следствием воздействия радиации может быть пробой в связу-
ющих и пропитывающих изоляцию материалах; изменение свойств
основного материала резистора, появление проводимости из-за ио-
низации материала каркаса и покрытия [13].
Величина и знак изменения сопротивления резистора определя-
ются основным материалом резистора, номинальной величиной со-
противления, размерами, величиной приложенного напряжения и
особенностями технологии изготовления [24]. Чем больше величина
85
сопротивления, тем большие обратимые изменения вызываются
облучением; поэтому резисторы с сопротивлением порядка I09 Ом
могут быть ненадежны.
Облучение резисторов потоком быстрых нейтронов вызывает
как необратимые, так и обратимые изменения (в зависимости от ве-
личины потока) (табл, 5.11, 5.12), а гамма-облучение — только обра-
тимые изменения [13* 14].
ТАБЛИЦА 5.11
Изменение номинального сопротивления резисторов, %,
при кратковременном воздействии нейтронного облучения
Тип резисторов Обратимые изменения] Необратимые изменения
Величина потока,, нейтр/см*
10’ 10® 10“
Углеродистые ком- позиционные: постоянные . . -(2-8) -(4-10) 04—9 04—11
переменные , * — — 10—30
Углеродистые пле- ночные: постоянные , * -14-4-2 —24-4-3 —0,24-4-1,5 —0,84-4-2
переменные . . —— — — 15
Металлопленочные 04- 4-1 04-4-2 04-4-0,4 04-4-0,6
Проволочные . . . 04-4-0,5 04-4-1,2 04-4-0,2 04-4-0,4
Проволочные и лен- точные переменные . — — 5
ТАБЛИЦА 5.12
Величины нейтронного потока, при которой возникают
необратимые изменения в резисторах и короткие замыкания,
неитр/см2
Тип резисторов Начало изменений Короткие замыкания
Углеродистые композиционные] постоянные * . • • • » 10м 10м
переменные 10« 10ы
Углеродистые пленочные] постоянные 1012 10®
переменные 10ls 10’9
Проволочные постоянные 101® 1020
Проволочные и ленточные переменные . . 10™ 1Q20
Зависимость сопротивления тонкопленочных и проволочных
зезисторов от длительности гамма-облучения показана на рис. 5.6
181.
Импульсное (длительность импульса 0,1 мс) гамма-облучение
дозой 103 Р при мощности дозы 107 P/е в резисторах различных но-
миналов вызывает обратимые изменения:
Уменьшение
величины сопро-
Номинал, кОм тивления во
время облучения,
%
1 ........................ 1
ю ............................ 0,5-= 4
100............................. 5—15
1000 .......................... 30—75
10000 ................ 65—85
При малых дозах импульсного нейтронного и гамма-облучения,
воздействующих одновременно, изменения параметров резисторов
Рис. 5.6. Зависимость изменения сопротивления тонкопленочных
(1—3) и проволочных (4) резисторов различных номиналов от дли-
тельности гамма-облучения при общей дозе 2-109Р.
разных типов носят обратимый характер (величина изменения оп-
ределяется не конструкцией, а размерами резистора). Характери-
стики резисторов полностью восстанавливаются через 1—5 мс пос-
ле облучения [19].
5.9. ВЛИЯНИЕ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ОБЛУЧЕНИЯ
НА КОНДЕНСАТОРЫ
Ионизирующее излучение вызывает обратимое или необратимое
изменение емкости конденсаторов и обратимое (в большинстве слу-
чаев) изменение величины утечки и тангенса угла потерь.
Нейтронная радиация приводит к необратимым и обратимым
изменениям характеристик конденсаторов, а гамма-облучение
в основном — к обратимым изменениям. Общей причиной этого
является изменение электрических характеристик диэлектрика
(диэлектрической постоянной и сопротивления).
87
Кроме этого, при воздействии радиации происходит выделение
газов в электролитических конденсаторах и конденсаторах с масля-
ным заполнением, что может привести к их разрушению. Данные,
характеризующие радиационную стойкость конденсаторов различ-
ных видов, даны в табл. 5.13.
Влияние радиации на конденсаторы [8, 9, 13—15]
Вид конденсаторов Интенсивность суммар- ного нейтронного и у-излучения, (нейтр/см8) 4- эрг/Кл Характер влияния радиации
Керамические 1,3-1084-2,5-1011) Обратимые изменения емкости на 4 —19%
Сегнетокерамичес- кие емкостью 0,01—0,08 мкФ 1.10г§-|-8,3-104 Токи утечки в обрат- ном направлении. Обратимые изменения емкости менее 1%
Стеклоэмалевые 2,5-1О1Ч6,1-Ю10 Уменьшение сопротив- ления изоляции на 2— 3 порядка
Слюдяные 1.10»+5,7.108 Необратимое измене- ние емкости менее 1%
л 1,23-1018+0 Обратимое изменение емкости менее 1%
Бумажные ЫО18-1-2,5-1010 Значение емкости вы- ходит за пределы до- пусков Необратимые измене- ния емкости от 4-37 до —20%
Бумагомасляные 1,1.Ю18+0
Электролитичес- кие ——* Ток утечки возрастает с повышением мощности и дозы облучения
Танталовые (3,4.1012...2,5.10ls)+ +(5,7- 10s... 4,4.1010) Необратимые измене- ния емкости от —10 до -Ь-3%
Алюминиевые To же 1.10«-h0 Необратимые измене- ния емкости от —6 до -|-65% Короткое замыкание
Примечание. Сегнетокерамические конденсаторы под-
вергались импульсному облучению, остальные—непрерывному.
5.10. ВЛИЯНИЕ РАДИАЦИИ
НА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ДИОДЫ
Характер и степень воздействия радиации на полупроводнико-
вый диод зависят ат того, какой эффект использован в качестве ос-
новы его работы, вида полупроводникового материала, удельного
сопротивления материала, а также конструктивных особенностей
диода
88
Германиевые диоды (плоскостные
и точечноконтактные)
В результате воздействия нейтронного облучения проводимость
[16] диодов в обратном направлении увеличивается, в прямом —
уменьшается.
Германиевые диоды выходят из строя при потоках более
1013 нейтр/см2. Заметное изменение характеристик начинается при
нейтронном облучении с интенсивностью 10й нейтр/см2. При таких
условиях облучения германиевые диоды могут работать в схемах,
на работоспособности которых не сказывается существенно изме-
нение характеристик проводимости диодов в обратном направле-
нии [16].
При воздействии малых доз гамма-облучения (104 Р при мощ-
ности дозы 6 • 104 Р/ч) обратный ток плоскостных германиевых дио-
дов возрастает на 10%, на такую же величину уменьшается емкость
р-п перехода [27], а также возникают фототоки [16].
Через несколько дней после прекращения облучения [27] эти
параметры восстанавливаются до первоначального уровня.
Кремниевые диоды
Под воздействием нейтронной радиации проводимость точечно-
контактных диодов уменьшается в прямом и в обратном направле-
ниях; у плоскостных диодов проводимость в прямом направлении
также уменьшается. В обратном направлении проводимость неко-
торых типов плоскостных кремниевых диодов с увеличением нейтрон-
ного потока сначала увеличивается, достигает максимума при не-
которой величине потока, после чего уменьшается.
Повреждения плоскостных диодов обусловливаются, главным
образом, изменением характеристик проводимости в прямом направ-
лении. Изменения характеристик тем больше, чем больше мощность
потока [16].
Заметные изменения характеристик начинаются при нейтрон-
ном облучении потоками около 1012 нейтр/см2. Если изменения ха-
рактеристик в прямом направлении не влияют существенно на ра-
боту схемы, кремниевые диоды могут быть использованы при облу
чении нейтронными потоками 1013-г-1017 нейтр/см2 [16].
Воздействие гамма-облучення (мощность дозы 10е Р/ч) вызы-
вает обратимые изменения обратного тока, составляющие 10~8 А [ 17].
Характер воздействия облучения электронами и прогонами на
германиевые и кремниевые диоды аналогичен нейтронному [16].
5.11. ВОЗДЕЙСТВИЕ РАДИАЦИИ НА ТРАНЗИСТОРЫ
Воздействие быстрых йейтронов вызывает нарушение кристал-
лической решетки материала (основной эффект) и ионизацию (вто-
ричный эффект). Вследствие этого изменяются параметры полупро-
водниковых материалов — время жизни неосновных носителей т,
удельная проводимость (р) и скорость поверхностной рекомбина-
ции дырок с электронами. Вследствие изменения указанных пара-
метров под действием радиации уменьшается коэффициент усиления
89
по току Ро(«о); увеличивается обратный ток коллектора /ко [16];
возрастают шумы транзистора [22]-
Изменения коэффициента усиления являются необратимыми,
изменения обратного тока могут быть необратимыми и обратимыми.
Бомбардировка протонами и электронами влияет на характе-
ристики транзисторов так же, как нейтронная радиация.
Влияние радиации на коэффициент усиления
Максимальный интегральный поток частиц Ф, который может
выдержать транзистор для заданного изменения параметра Ро,
определяется из соотношения [15];
5,15 / р0 \
₽о \₽°б }
где /а — граничная частота усиления пр току в схеме с общей ба-
зой, Гц; р0 — коэффициент усиления по току в схеме с общим эмит-
тером (до начала облучения); Р?е— коэффициент усиления по току
в схеме с общим эмиттером (после облучения); К — постоянная,
зависящая от типа транзистора, (нейтр.с)/см2 (табл. 5.14).
ТАБЛИЦА Б. 14
Значения коэффициента К
Материал Тип проводи- мости тран- зистора л
Германий п ....... Германий р , Кремний п Кремний р р-п-р п-р-п р-п-р п-р-п (4,2±0,2)-10’ (1,8±0,2)-10’ (3,1 ±0,4). 10е (4,6±3,3). 106
Как видно из табл. 5.14, наибольшее значение величины К, а
следовательно, и наибольшую радиационную стойкость имеют гер-
маниевые р-п-р транзисторы.
Экспериментально установлено [22], что германиевые р-п-р
транзисторы, при прочих равных условиях, выдерживают поток
быстрых нейтронов на 1-2 порядка больше, чем кремниевые. Ориен-
тировочно для оценки радиационной стойкости транзисторов можно
воспользоваться диаграммой, изображенной на рис. 5.7 [22]. Данные,
приведенные на этой диаграмме, получены в результате облучения
транзисторов 28 различных типов нейтронами и гамма-лучами. Ле-
вые границы прямоугольников соответствуют тем значениям пото-
ков и доз, при которых становятся заметными необратимые изме-
нения, а правые границы — значениям потоков и доз, при которых
характеристики транзистора находятся на грани пригодности ( в ка-
честве критерия годности выбрано изменение коэффициента усиле-
ния р0).
90
При выборе типов транзивторов для увтройдтв, работающих в
условиях ионизирующей радиации, предпочтение следует отдавать
германиевым р-п-р транзисторами с высоким значением и ма-
лым Ро[ 15].
Транзис-
торы База
Кремние- вые большой толщины
средней толщины В
тонка я
Германие- вые Большой толщины в
средней толщины i
тонкая $ Л
10ю Ю" 1Б,г ю'3 №*нейтр/см
S.5 103 2.5 tOe 25№Г 2.5 ЮЙ IM’ Р
Рис. 5.7. Радиационная стойкость кремниевых и германиевых' тран-
зисторов с разной толщиной базы.
Влияние радиации на величину обратного тока
коллектора
Под действием радиации происходят в основном кратковремен-
ные изменения величины /к0 [15, 22, 23]. Причины этих изменений
следующие:
— ионизации, создаваемая гамма-лучами, изменяющая поверх-
ностные свойства полупроводника [22, 23];
— напряжение фотогальванического происхождения при обра-
зовании электронно-дырочных пар [15, 22]; это напряжение зависит
от времени жизни неосновных носителей Заряда и тем выше, чем
больше время жизни;
— свойства материала корпуса, окружающего переход; мате-
риал корпуса оказывает влияние на величину поверхностных эф-
фектов [23];
— разрушения в полупроводнике, обусловленные нейтронами.
Удовлетворительного метода предсказания действиярадиации
на обратный ток коллектора до сих пор не обнаружено. Эксперимен-
тально установлено, что ток /1Ш как германиевых, так и кремниевых
транзисторов возрастает в течение периода облучения. При удале-
нии их из поля облучения обратный ток может уменьшаться либо
до своего первоначального, либо до промежуточного значения,
обусловленного необратимыми изменениями [22].
./
Влияние радиации на шумы транзистора
Внезапная ионизация, создаваемая радиацией, инжектирует
избыток носителей в транзистор, вследствие чего возникают
значительные шумы. Было, например, установлено [22], что в
91
транзисторе, облученном потоком гамма-лучей при мощности дозы
2 . 10е Р/ч, шумы возрастают на 25 дБ. Вынужденный шум исчезает
немедленно после удаления транзистора из поля действия излучения
ЛИТЕРАТУРА
1. Астафьев А. В. Окружающая среда и надежность радио-
технической аппаратуры. Изд-во «Энергии», 1965.
2. Варламов Р. Г. Компоновка радио- и электронной ап-
паратуры. Изд-во «Советское радио», 1966.
3. Даммер Дж. и др. Расчет и конструирование электронной
аппаратуры. Изд-во «Энергия», 1964.
4. П о г ос я н X. И. Воздушная оболочка Земли. Гидрометео-
издат, 1962.
5. Я м а и о в С. А. иСачковД. Д. Методы зашиты радио-
деталей от влаги. Госэиергоиздат, 1951.
6. X а р в е й А. Ф. Техника сверхвысоких частот, т. 1. Изд-во
«Советское радио», 1965.
7. М е г л а Г. Техника дециметровых волн. Изд-во «Советское
радио», 1958.
8. Мейнке X. и Гундлах Ф. Радиотехнический спра-
вочник, т. I, Госэиергоиздат, 1961.
9. Ч у р а б о Д. Д. Новые неметаллические материалы для ра-
диоаппаратуры. Госэиергоиздат, 1961.
10. «Новые материалы в технике». Под ред. Тростянской Е. Б.,
Колачева Б. А., Сельвестровича С. И. Изд-во «Химия», 1964.
11. Микаэлян А. Л. Теория и применение ферритов иа сверх-
высоких частотах. Госэиергоиздат, 1963.
12. «Влияние ядерных излучений на метериалы». Сб. под ред.
Дж. Хэрвуда. Пер. с англ. Судпромгиз, 1961.
13 «Действие излучений на материалы и детали». Сб. статей, пер.
с англ., вып. 27. Атомиздат, 1959, стр. 39—50.
14. В а г г a t Р. Designing eguipment for nuclear environments.
Electronics, 1962, v. 35, №11, p. 51—57.
15. Behrens W. V., S h a u 1 1. The effects of short duration
neutron radiation on semiconductor devices, PIRE, 1956, v. 46
p. 601—605.
16. В e r t о 1 о t t i M. Effetti delle radiazoni nucleari shi disposi-
tivi a semiconductori. Alta Freguenza, 1961, v. 30, № 9, (part !)•
1961, v. 30, № 12, p. 662—672 (part II).
17. Clark W., Wiser H. L. Radiation effects on silicon dio-
des. Wescon Conv. Record, 1957, v. 1, part 9, p. 43—51.
18. Crittenden J. R. Nuclear radiation and electronic
eguipment. Electr. Eng., 1959, v. 78, № 9, p. 898—901.
19. Dugenhart H. J., Schlosser W. Trasient effects
of pulsed nuclear radiation on electronic parts and materials
IRE Trans., 1961, v. CP-8, № 3, p. 123—128.
20. The effect of nuclear radiation on electronics components. Electr.
Manufacturing, 1959, Feb. p. 112—117.
21. H i c k s D. A., К e 11 e r D. V. Radiation damage to transis-
tors, D5—2880, 1958, also Electr. Mfg., July, 1960.
22. К a i s t e r G. L., Stewart H. V. The effect of radiation
on selected semiconductors devices. PIRE, 1957, v 45.
92
23. К r e t Analysis of radiation effects on transistors. Electr.
Design, 5, 1957 June 28.
24 Nuclear blast effects on component and equipment. Electr. Indust.,
1962, v. 21, № 10, p. 94—101.
25. Ran J. M. Some considerations of the effects of nuclear radia-
tion environments on precision airborne instrumentation Nati-
onal Telemeter, conf, 1959, p. 67—76.
26. R о b i n s о n G. G. The effects of nuclear radiation on electro-
nic components Proc., 1956, Electron Comp. Symp, May 1—3,
1956, p. 102—105.
27. V a u g b a n D. E. Low dose gamma irradiation of semiconductor
diodes. Electronics and control, 1962, v. 12, Kb 3, p. 233—241.
28. W i к n e r J. E. G., V. A. I v a n Lint. Correlation of radia-
tion types with radiation effects. 1EE Trans., 1963, v. NS-10,
№ 1, p. 80—87.
29. К о н о б e e в с к и й С. T. Действие облучения на ма-
териалы. Атомиздат, 1967.
30. Защита от ионизирующих излучений, под ред. проф. Гусе-
ва Н Г г. I—II. Атомиздат, 1969.
6. ВЛИЯНИЕ ЧЕЛОВЕКА-ОПЕРАТОРА
НА КОНСТРУКЦИЮ РЭА
6.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Рассматривая любую законченную систему РЭА, всегда можно
(независимо от степени автоматизации и автономности составляющих
ее частей) выделить в качестве замыкающего, интегрирующего зве-
на — человека-оператора.
. На стадиях изготовления, проверки или ремонта РЭА также
необходимо учитывать человека-оператора.
Рис. 6.1. Треугольник взаимосвязей.
1—поток информации от РЭА к человеку-опе-
ратору; 2— сигналы управления от человека-
оператора к РЭА; 3— влияние объекта на ра-
боту человека-оператора; 4— влияние челове-
ка-оператора на функционирование и конст-
рукцию объекта; б — изменение конструкции
объекта с учетом особенностей работы РЭА;
6—влияние объекта установки на конструк-
цию и параметры РЭА.
рассматривать человека-оператора, РЭА
и объект в виде треугольника взаимосвязей. Связи между вершинами
иосят прямой и обратный характер и требуют оптимального согла-
сования (рис. 6.1)[1].
Основная задача согласования связей между человеком-опе-
ратором и РЭА заключается в оптимизации устройств кодирования
и декодирования информации. Для этого надо знать ответы на сле-
дующие вопросы: какое количество информации данного вида спо-
собен принять,’переработать и передать в единицу времени чело-
век-оператор; каковы его «пропускная способность», точность рабо-.
ты и время «задержки» сигнала.
Не следует рассчитывать йа высокие показатели «параметров»
человека-оператора, которые достигаются в результате длительной
94
тренировки и специализации. Это значительно сокращает круг лиц.
которым доступно управление данной РЭА.
Человек-оператор может выступать в роли приемника, ретран-
слятора, анализатора или преобразователя информации, быть кон-
тролером работы РЭА или простым исполнителем команд. Основные
показатели его работы следующие: время полного цикла регулиро-
вания 7; точность Д; надежность Р[3].
Время полного цикла регулирования от момента' поступления
сигнала до ответа на него действием равно:
п k k
J] ti + 2 Pi "Ь У| Л^г Pi +
Zj= I - = 1 I = 1
tn I
+ 2 tmipi + X tcu
«=1 Z=i
где n — общее число звеньев РЭА; ti—время задержки сигнала в
i-м звене; k — число приборов (стрелок, знаков), за которыми на-
блюдает человек-оператор; Д/$—время оценки показаний i-ro при-
бора (стрелки, знака); pt — число однотипных приборов (стрелок,
знаков) или число наблюдений или регулировок; Ат; — время пере-
вода глаза с одного прибора на другой (полный цикл заканчивается
в исходной точке); т — число регуляторов РЭА; tln — время вы-
полнения моторных действий по управлению i-м регулятором РЭА;
I — число спонтанных отвлечений человека-оператора; i — вре-
мя i-ro спонтанного (самопроизвольного) отвлечения оператора от
работы.
Время задержки сигнала в РЭА (рис. 6.2) на 2—3 порядка мень-
ше, чем время задержки сигнала человеком-оператором (190—500 мс
и более).
Наименьшее время задержки сигнала при возбуждениях сред-
ней интенсивности имеет тактильный анализатор (90—220 мс), за-
тем слуховой (120-180 мс) и зрительный (150—220 мс) анализаторы.
Минимальная частота обращения х приборам определяется ви-
дом функции сигнала. При этом должны-соблюдаться условия •
7 = 1/2А или 7 = (/e + l)/2F,
где р — наивысшая частота рассматриваемой функции сигнала;
k — порядок высшей производной.
Следует учесть, что работа с индикаторами, показывающими
высшую производную сигнала, понижает скорость и точность обра-
ботки и требует специальной тренировки оператора.
Суммарная погрешность комплекса РЭА-—человек-оператор оп-
ределяется как
]/Д °*а+:да’
где ог — погрешность i-ro звена РЭА; Д — суммарная погрешность
человека-оператора.
95
Величина Д, как правило, в несколько раз больше Scq и являет-
ся определяющим фактором.
Минимальной величине Д соответствует некоторый оптималь-
ный темп работы человека-оператора, который меняется в зависи-
мости от условий работы, эмоционального состояния и многих дру-
гих факторов. Целесообразно так конструировать РЭА, чтобы че-
ловек-оператор мог сам выбирать оптимальный темп работы.
человек - оператор
Интерпретация
показаний
индикаторов
Сравнение данных п. 2
с программой работы
Восприятие
показаний
индикаторов
Отображение
режима работы
аппаратуры
на индикаторах
Принятие
решения
Перемещение
регулирующих
элементов
Воздействие
на органы
управления
Ра Soma по новой
программе
Реакция аппаратуры
на п.Е
РЭА
Рис. 6.2. Диаграмма прохождения
управления.
сигнала по контуру
Темп подачи информации и вид погрешностей можно оценить
с Помощью графиков рис. 6.3, 6.4. Низкий темп подачи сигналов
(сравнимый с посторонними, мешающими сигналами) проявляется в
падении активности человека-оператора, его «засыпании». Высокий
темп может служить не только причиной резкого роста ошибок, но
и приводить к отказу человека-оператора от выполнения задачи,
так как он не будет успевать ее решать.
Одновременное повышение точности и надежности работы дости-
гается одновременной работой двух человек. В этом случае вероят-
ность появления ошибки Р будет равна
N Г п
S (^*4) >
s = l Z-1
96
Рис. 6.3. Темп подачи информации.
Рис. 6.4. Характер погрешностей при перегрузке оператора:
1 — пропуск сигнала; 2— искажение; 3—задержка в передаче информации;
4—фильтрация потока информации с выбором определенных («нужных») сиг-
налов; 4 — пропуск некоторых признаков сигналов.
4 Зак. 479 ,
97
Рис. 6.5. Основные размеры пульта управления при сидячей рабо-
чей позе оператора.
Рис. 6.6. Зоны расположения индикаторов и органов управления
на пульте:
/, 2, 3 — часто используемые органы управления; 1, 4 — контрольные прибо-
ры без регулировок; 4, 5 —регулировки, требующие высокой остроты
зрения; 5t 6t 7 —кнопки; 1, 2~тонкие регулировки; /. 2, 7 —работа кистью
руки.
где N — число операций; ts — доля времени, необходимая для вы-
полнения операции s; п — число ошибок: Р1{ и Р2. — вероятности
того, что первый или второй человек-оператор сделает ошибку ти-
па I при выполнении операции з.
Используя в контуре управления суммирующее устройство,
можно в сотни раз сократить число ошибок и повысить надежность
управления.
Для повышения скорости, точности и надежности работы чело-
века-оператора требуется чтобы:
1) за человеком сохранялось творческое начало;
2) конструкция РЭА была «подогнана» под человека, а не на-
оборот;
3) обеспечивались нормальные условия жизнедеятельности;
4) система «человек—РЭА» была замкнутой.
Выполнить эти требования можно при учете антропометриче-
ских особенностей человека-оператора и возможностей его работы
как устройства восприятия и обработки информации.
Подробные сведения об антропометрических данных человека
приведены в литературе [2,4].
Основные размеры пульта управления с учетом антропометри-
ческих особенностей человека и зоны расположения индикаторов
показаны на рис. 6.5, 6.6.
6.2. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО КОНСТРУИРОВАНИЮ
ИНДИКАТОРНЫХ УСТРОЙСТВ [2, 3, 4, 6]
Основная доля информации воспринимается зрительным анали-
затором в меньшей степени слуховым и тактильным. При конструи-
ровании индикаторных устройств следует стремиться к максималь-
ной полноте изображения, что сокращает длительность латентного
периода и дает максимум информации.
В зависимости от поставленной задачи надо находить оптималь-
ную меру в соотношениях изображения и символа (принципов «кар-
тинности» и «знаковости»). Индикаторы могут быть или только ко-
мандные («стоп», «влево», «вправо»), или только ситуационные (ин-
формация об отношении хода процесса к программе и общая ситуа-
ция), или комбинированные.
На считывание показаний индикаторов влияет форма шкалы1,
характер шкалы, расположение приборов, использование «суфли-
рующих» сигналов и применение совмещенных индикаторов
(рис. 6.7—6.9).
Конструкция индикаторных устройств должна быть такой,
чтобы оператор не занимался решением математических задач,
не держал в памяти большое количество вспомогательной информа-
ции, не применял общие принципы к частным случаям или выполнял
постоянно повторяющиеся стандартные решения. Эти задачи лучше
выполнит простой автомат.
1 Круглая, полукруглая, линейная, горизонтальная и линейная
вертикальная при одинаковой длине шкал и их разрешающей спо-
собности дают 1; 1,5, 2,6 и 3,4% относительно ошибок.
4* 99
Плохо
хорошо
Рис. 6.7. Ускорение обработки информации введением «суфлирую-
щего» сигнала.
Расстояние от центра
поля зрения, град
6)
Рис. 6.9. Трехшкальный и совмещенный индикаторы.
Рис. 6.8. Размеры панели пульта управления (а) и время безоши
бочного чтения (б) при разных углах наблюдения.
100
Визуальные индикаторы
Рис. 6.10. Разрешающая
способность зрения по
дальности.
Минимальная длительность сигнала должна быть не менее
20 мс, лучше 0,15—0,2 с. Разрешающая способность по дальности
нелинейна (рис. 6.10). Максимальная разрешающая способность по
углу доходит до 6", обычное значение равно 3'—12'. Разрешающая
способность по яркости около 2%. Необходимо учитывать время
адаптации глаза (оно может доходить до 30—40 мин при переходе
из светлого в темное помещение).
Светофоры—сигнал в виде отсут-
ствия, равномерного или мерцающе-
го свечения лампочки. Для цветных
рекомендуется красный, желтый,
зеленый и белый (молочный) цвета.
Повышение различимости светофора
достигается разной огранкой линзы
или нанесением на ее поверхность
концентрического пояска. Мигаю-
щий сигнал наиболее эффективен,
если частота мерцания лежит в пре-
делах от 3 до 10 Гц при длитель-
ности вспышек 0,05 с. Часто свето-
форы совмещают с кнопками. Для
эффективного использования свето-
форов необходимо правильно выби-
рать их место расположения, раз-
меры, цвет, тип линзы, способ груп-
пировки. Нельзя использовать ко-
роткофокусные линзы, формирую-
щие слепящий оператора луч.
Счетчики дают самые точные
численные значения параметра.
Движение дисков должно быть скач-
кообразным с периодом, обеспечи-
вающим надежное считывание по-
казаний. Знаки и цифры должны
иметь простую форму и отношение
высоты к ширине 3 : 2 (цифра) и 1 :
знаков для счетчиков и шкал можно
раженному на рис. 6.11.
Шкалы. Обычно неподвижна шкала, а перемещается указатель.
Минимальная толщина рисок, зазоры и рекомендуемые формы кон-
цов стрелок показаны на рис. 6.12. Начало отсчета должно быть сле-
ва и внизу, возрастание показаний по часовой стрелке, знаки и циф-
ры (в окошке) только в нормальном положении. Характерные схемы
некоторых шкал даны на рис. 6.13—6.15. Число делений шкалы мож-
но определить по номограмме (рис. 6.16).
Индикаторы. Как правило, в качестве индикаторов используют
электроннолучевые трубки (ЭЛТ), которые дают сигналы, определя-
емые видом развертки (рис. 6.17). Находят применение также пло-
ские или объемные индикаторы с декатронами, электромеханиче-
скими, оптическими или электролюминесцентными устройствами.
1 (буква). Размеры рисок и
определить по графику, изоб-
101
Рис. 6.11. График для определения размеров рисок и знаков (£ —
расстояние до шкалы, Н — высота знака).
aaWogan
Рис. 6.12. Ширина рисок, за-
зоры и форма стрелок.
Рис. 6.14. Спиральная диско-
вая шкала.
Рис. 6.13. Три вида круглых
шкал и рекомендуемое рас-
положение знаков на них.
102
Рис. 6.15. Табличные шкалы с вертикальным (а) и горизонталь-
ным (б) перемещением визира.
Минимальный наружный диаметр шкалы, нм
Рис. 6.16. Номограмма для расчета числа делений шкалы.
Рис. 6.17. Характерные развертки и вид изображения на экране
ЭЛТ (пунктиром показан контур обрамления экрана).
103
Рис. 6.18. Блок-схема эффекторного управления:
/ — эффектор (двигательный аппарат)? 2— задающий элемент значения регу-
лирующего параметра; 3— рецептор, воспринимающий текущие значения па-
раметра и передающий сигналы о них; 4~прибор сличения требуемого и фак-
тического значений; 5 — прибор перетифровки данных сличения в корректи-
рующие импульсы для регулятора; 6 — регулятор, управляющий эффектором.
----—. девая рука
—«—%— правая рука
Рис. 6.19. Схема связей и последовательность операций:
включение питания тумблером /; переключение «ТЛФ-ТЛГ» тумблером 2; перек-
лючен’не диапазона ручкой 3\ настройка ручкой 4\ предварительная регули-
ровка громкости 6; уточнение настройки при включенном тумблере фильтра
5: подбор тона внутреннего генератора 7; регулировка тембра ручкой 8; окон-
чательная регулировка громкости ручкой 6.
Рис. 6.20. Кривые оптимизации для нажимного (а), рычажною (6)
и вращательного (в) регуляторов.
104
Акустические индикаторы
Индикаторы этого типа выполняются в виде электромеханиче-
ских преобразователей (телефонов, громкоговорителей, звонков и
т. п.). При их использовании необходимо учитывать, что длитель-
ность сигнала должна быть не менее 0,5 с; разрешающая способ-
ность уха (без поворота головы) равна 15—20° для сигнала, идущего
из любой точки сферы; имеется свойство адаптации к частоте и ин-
тенсивности звука (до нескольких минут). Параметры слуха нели-
нейны [2].
Телефоны, микрофоны и остеофоны располагают на специальных
оголовьях, а громкоговорители (при необходимости раздельного вос-
приятия их сигналов) на расстоянии 20—30°, но только не прямо
спереди и сзади, так как в этом случае невозможно различить
сигналы этих громкоговорителей.
6.3. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО КОНСТРУИРОВАНИЮ
РЕГУЛИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ
Процесс регулирования тесно связан с процессом получения
информации (рис. 6.18) и требует предварительного составления схе-
мы связей, отражающей последовательность выполнения операций
(рис. 6.19). Оптимизация регуляторов определяется характером вы-
полняемых действий (рис. 6.20). Обязательным условием является
обеспечение соответствия движений указателя и регулятора и их
расположение.
Ручные регуляторы
Кнопочные, ригельные и клавишные регуляторы показаны
на рис. 6.21, вращательные — на рис. 6.22.
0 Б Q 12 3 41 дв св ив выкл Рис. 6.21. Нажимные, ригель- ные регуляторы. ® 0 <® & Ф^О 50мм Ф50мм \1/ ф50-50мм ФБОмм \ \ ^50 и 50 мм Рис. 6.22. Ручки управления.
105
Ножные регуляторы
Эти регуляторы используются, когда требуются большие уси-
лия и небольшая точность. Примеры использования наиболее ха-
рактерных ножных регуляторов показаны на рис. 6.23.
Рис. 6.23. Педали управления.
Тактильные регуляторы
Регуляторы могут выполняться в виде неподвижных рукояток
с тензодатчиками (в этом случае эффект управления проявляется
в изменении усилия, прилагаемого к рукоятке, и заметном повы-
шении точности), либо в виде рычагов с различными формами руко-
яток (рис. 6.24).
Рис. 6.24. Тактильные регуляторы.
6.4. ФОРМА И ЦВЕТ РЭА [2]
Из-за особенностей зрительного восприятия формы и цвета из-
делий эти два фактора оказывают значительное эмоциональное воз-
действие на человека-оператора, что сильно влияет на его работу.
Основными параметрами формы являются: геометрический вид,
величина, положение В пространстве, масса, фактура, светотень и
цвет. Изменение массы формы определяется степенью заполнения
формы, конфигурацией площади, сопоставляемым пространствам
и т. п. Пренебрежение этими факторами приводит к зрительным не-
соответствиям реальной массы блоков прибора.
Прй криволинейных переходах у изделия возникает нечеткий
размытый световой каркас, искажающий форму изделия. К этому
106
приводит и неоправданное использование статических и динамиче-
ских форм фигур и неправильные композиционные решения, затуше-
вывающие или искажающие сущность изделия. На композиционное
решение влияют обманы зрения, создающие зрительные искаже-
ния формы вследствие преувеличения протяженности вертикаль-
ных линий, кривизны или наклона линий и т. п.
Цвет позволяет скомпенсировать или подчеркнуть дефекты фор-
мы, создать различные термические иллюзии, стимулировать ги-
гиену помещения, гармонизировать интерьер, он служить дополни-
тельным источником информации и т. п.
Сложность решения этих вопросов требует обязательного при-
влечения специалистов. Цветовые характеристики глаза нелинейны.
Красный, оранжевый и желтый цвета относятся к «теплым» и
создают впечатление повышения температуры в помещении. Зеле-
ный, фиолетовый, синий — к «холодным» (создают впечатление по-
нижения температуры в помещении). При наблюдении происходят
эффекты одновременного или последовательного цветовых контра-
стов. Восприятие цвета очень сильно зависит от освещенности по-
мещения, от характера отражения поверхности.
Цвета (в основном малонасыщеиные), в которые рекомендуется
окрашивать РЭА, указаны в табл. 6.1.
ТАБЛИЦА 6.1
Цвета окраски различных частей РЭА
Часть РЭА Цвет Длина волны, нм Н асы- щенность, % Коэффи- иент от- ражения, %
Приборы Желтый 580 24 60
Желтовато-зеленый . . . 558 40 45
Зеленый 550 18 48
Зеленовато-голубой . . . 520 18 45
Части приборов Оранжево-.келтый .... 588 18 66
Желтый 584 46 43
Зеленовато-желтый . . . 570 34 50
Основания при- Оранжево-желтый .... 592 48 40
боров Зеленый 549 30 40
Зеленовато-голубой . . . 515 28 35
Различные опенки серого — -г— 8—60
Движущиеся Оранжево-желтый .... 588 12 66
части, опасные Желтый 548 46 43
места и органы управления Цвета повышен- Красный 620 63 32
ной опасности Желтый 574 70 66
Пульты Оранжево-желтый .... 586 12 70
Зеленый 549 30 40
Зеленовато-голубой . . . 515 28 35
Ручки и кнопки Красный 625 60 27
Желтый 579 60 50
ЛИТЕРАТУРА
{.Варламов Р. Г Компоновка радио- и электронной аппа-
ратуры. Изд-во «Советское радио», 1966.
2. Варламов Р. Г Основы художественного конструирования
радио- и электронной аппаратуры. Изд-во «Советское радио»,
1967.
3. Ломов Б. Ф. Человек и техника (очерки инженерной психоло-
гии). Изд-во «Советское радио», 1966.
4. С а до р о в О. А. Физиологические факторы человека, оп-
ределяющие компоновку поста управления машиной. Оборон-
гиз, 1962.
5. В owe n Н. М. Rational Design. Industrial Design. 1964,
v. 11, № 2—8.
6 Вудсон У., К о и о в е р Д. Справочник по инженер
ной психологии для инженеров и художников конструкторов.
Изд во «Мир», 1968.
7. КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
7.1. МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ
Физико-механические свойства
Средние значения физических постоянных металлов и сплавов,
знание которых необходимо при выборе материала детали, и све-
дения о марках материалов, применяемых при изготовлении радио-
аппаратуры, приведены в табл. 7.1 и 7.2. Более точные значения,
необходимые при расчетах, для марок материалов в зависимости от
механической и термической обработки даются в стандартах на тех-
нические условия материалов.
Выбор марки материала
Марки материалов, разрешенных к применению в данной от-
расли промышленности регламентируются ведомственными норма-
лями на черные и цветные металлы. На предприятиях существует
более узкое ограничение марок материалов и сортаментов из числа
разрешенных к применению ведомственной нормалью. Материалы, не
вошедшие в перечень рекомендуемых, допускается применять в тех-
нически обоснованных случаях с разрешения органов стандарти-
зации на предприятиях.
Выбор защитных покрытий для корродирующих материалов
производится в соответствии с рекомендациями, приведенными в
гл. 21 (§ 21.2). Для коррозионностойких материалов рекомендации
по эксплуатации даны в табл. 21.8.
Условные обозначения, принятые в табл. 7.2.
1. Состояние сплава:
М — отожженный мягкий; Н — нормализованный; П — полуна-
гартованный; Т — закаленный твердый.
2. Сортамент:
Б — балка двутавровая; Л — лента; П — проволока; НК — пру-
ток круглый; ПЛ—плита, лист; ПШ — пруток шестигранный;
Т — труба; У—уголок; Ш—швеллер.
3. Стойкость против коррозии:
к — корродируют сильно и не могут применяться без защитных
покрытий; КС—корродируют слабо, требуют дополнительной за-
щиты при эксплуатации на открытом воздухе; С — стойки к корро-
зии при эксплуатации на открытом воздухе, при воздействии водя-
ных брызг и морского тумана; АС—стойки к воздействию агрессив-
ных сред.
109
ТА Б Л ИЦА 7 1
Физические постоянные металлов и сплавов
Металлы и сплавы Плотность р. 10—3, кг/м3 Температура плавления ^пл» Теплопро- водность Вт/м • °C Температур- ный коэффи- циент линей- ного расшире- ния а- 10е, °С~ 1 (в ин- тервале тем- ператур 20— 100°С)
Алюминий:
ЧИСТЫЙ . » . 2,55—2.75 658 204 23,8
сплавы 2,5—2,94 658 109—192 22—24
Бронза:
алюминиевая 7,7—8,2 900 64 17,6
бериллиевая 8,23 900 64 17,6
оловянистая . 8,6—9,3 900 64 17,6
Вольфрам ... 19,3 3380 200 3,3—3,4
Железо чистое . . 7,87 1530 64 12,2
Золото 19,3 1064 290 14,3
Латунь ..... Магний: 8,4—8,85 900 85 17,8—18,2
чистый , , . 1,74 650 160 26,1
сплавы , , . 1,76—1,83 650 75—134 23,7—26
-Медь чистая . . , 8,94 1083 384 16,6—17,1
Мельхиор , , , . 8,9 — — 16
Нейзильбер , , . 8,6 — 25—35 16,6
Олово 7,3—7,5 231,8 64 23,8
Платина , , . , 21,5 1760 70 9,1
Свинец 11,3-11,4 327 35 29,1
Сталь 7,55—7,9 1300—1400 45,5 10,6—12,2
Серебро Титан- 16,4—10,7 960—5 410 19,6
чистый ВТ1-0. 4,5 1660 16,3 8
сплав ВТЗ-1 . 4,5 1660 8 8,6
сплав ВТ5-1 . 4,5 1660 7,5 8,3
Цинк 6,6—7,2 419 ПО 39,5
4. Рекомендуемый метод изготовления деталей:
ГБ — гибка; ГШ—горячая штамповка; ВР—вырубка; ВТ — глу-
бокая вытяжка; 3 — закалка; К—ковка; ЛД — литье под давле-
нием; ЛЗ — литье в землю; ЛК—литье в кокиль; ЛТ—точное
литье; Р—резание; СВ—сварка; ТО—термообработка; Ц—це-
ментация; ЦЛ—центробежное литье; ХВ—холодная высадка; ХШ—
холодная штамповка.
Размеры сортаментов материалов, указанных в табл. 7.2, ре-
комендуется выбирать на основании приводимых ниже данных..
Листы металлические. Толщина, мм: 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8;
1; 1.2; 1,4; 1,6; 1,8; 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5; 5; 5,5; 6; 7; 8; 9; 10; И; 12;
14; 15; 16; 17; 18; 20; 22.
Размеры листов—отбООх.ЮОО до 1500x3000 мм (листы размером
больше указанных в стандартах на сортамент).
110
ТАБЛИЦА 7.2
Характеристики конструкционных металлов и сплавов
Марка материала Состояние сплава °вр-Ю-6 Н/м2 о т НТ"6 Н/м2 V» % Твер- дость НВ Сортамент Стойкость против коррозин Рекомендуемые методы изготовления деталей
Сталь углеродистая конструкционная (по ГОСТ 1050—60)
Ст.З . — 410 225 22 — Б, ПК,ПЛ,У, Ш К ХШ, Р, СВ, Ц
Юкп Н '314 186 33 137 П, ПЛ, У К ХШ, ВТ, Р,
10 Н 333 206 31 137 Л, П, ПК, ПЛ, К СВ, Ц, ХВ
пш, т
20 Н 410 245 25 156 К То же
35 Н 530 313 20 187 П, ПК.ПЛ, ПШ, Т К ХВ, Р, СВ, 3
45 .......... . Н 600 352 16 241 П, ПК, ПЛ.ПШ К Р, 3
, Сталь автоматная конструкционная (по ГОСТ 1414—54)
А12 М 490 — 22 160 К Р, Ц
А20 М 530 — 20 168 ПК, ПШ К Р
АЗО ...j М 587 — 15 185 К Р
Сталь инструментальная углеродистая (по ГОСТ 1435—54)
У8А ........ | М | — | — | — | 187 | ПК 1 К | Р, 3
Сталь легированная конструкционная (по ГОСТ 4543—61)
20Х Т 785 635 12 179 ПК, Т К 1 Р, СВ, Ц
40Х Т 980 830 10 207 ПК, Т К р> 3
Продолжение
Марка материала Состояние сплава «вр-ю-6 Н/м* (7т-10—6 Н/м2 V. % Твер- дость НВ Сортамент Стойкость против коррозии Рекомендуемые методы изготовления деталей
ЗОХГС, ЗОХГСА . . . т 1080 930 10 229 ПК, пл, пш, т к Р, ВР, ГБ, 3
40ХНМА т 980 830 12 269 ПК к Р, з
Сталь высоколегированная нержавеющая (по ГОСТ 5632—61)
2X13 Т 850 635 20 197 П, Л, ПК, пл, с Р, ВТ, 3
3X13 Т 860 650 17 207 пш с Р, 3
9X18 Т 1080 830 10 255 ПК с, АС Р, 3
1Х18Н9Т Т 550 245 45 —- п, пк, пл С, АС ХШ, СВ, ВТ
2X18Н9 Н 550 — 35 — л С, АС хш, св
ЭИ-474 Т 1270 117© 5 285 пк С р
Сталь литейная
20Л н 410 215 22 —. Литье К лз, лт
45Л н 540 315 12 — Литье к лз, лт
40ХЛ н 980 835 10 207 Литье к лз, лт
20X1ЗЛ > н 850 635 20 — Литье с лз, лт
Титановые сплавы
ВТ1-0 440 •— 25 179 ПК, ПЛ, Т, У с ГБ. BP, СВ
ш
ВТЗ-1 ь — 980, i— 10 320 ПК, пл с ГБ, BP, Р
ВТ-5-1 — 830 ‘— 10 321 ПК, пл с Р, СВ, то
Продолжение
Марка материала Состояние 10—6 от • 10—6 V. % Т вер- Стойкость Рекомендуемые
ДОСТЬ Сортамент против методы изготовле-
сплава Н/м’ Н/м2 НВ коррозии ния деталей
Сталь качественная рессорно-пружинная (по ГОСТ 2052—• 53)
65Г ........ Т 980 785 8 269 л, п, пл К ВР, ГБ, Р, ТО
70С2ХА т 1030 л К ВР, Р, ТО
Проволока'стальная углеродистая пружинная (по ГОСТ 9389 —60)
Класс I 1420- -3040 — —
Класс II 1320- -2650 — — 0,2—8 мм к
Класе Ш 1030- -2200 — —
Сплавы алюмин-ия для холодной обработки
АД1 П 147 — 4 — п, л КС хш
А7 И 147 —- 4 —— НЛ КС св, хш
АМц П 157 127 10 40 ПЛ, У КС ВР, ГБ, CB
М Г27 49 20 30
АМг2 П 245 205 6 60 пк, пл, т КС ВР, ГБ, Р, СВ
М 195 98 23 48
Д1 Т 410 235 15 113 пл к ВТ, ГБ, ВР,
М 205 108 18 45 СВ(точ), ТО
Д6 . . Т 450 295 15 105 ПК, пл, пш, к
м 215 108 15 Т, У
Д16 т 450 295 18 105 То же к То же
м 205 108 18 42
В95 т 540 450 10 150 ПК к Р. К, СВ
м 215 — 15 —
Продолжение
Марка материала Состояние сплава Овр-Ю-6 H/i.r ат-10—6 Н/м* V. % Твер- дость НВ Сортамент Стойкость против коррозии Рекомендуемые методы изготовления деталей
АК2 т 410 275 13 115 ПК, пш к ПИ, Р, СВ(точ)
АК6 т г 410 1итейные 295 алюминие 13 вые сп 120 лавы (пс ПК, пш ГОСТ 2685—63) к ГШ, Р, СВ(точ)
АЛ2 — 155 — 2 50 Литье КС лз, лк, лд, св
АЛ9 м т 145 205 — 2 2 50 60 » С, АС лз, лк, лд, Р, св
АЛ 13 — 145 Маг 1 ниевые 55 сплавы » КС ЛЗ, ЛК, СВ, Р
МЛ5 м т 155 245 93 115 3 4 50 ‘ 75 Литье К ЛЗ, ЛК, ЛД, Р
МА5 т — Медь 8 и меди ые спла ПК вы к р
Ml, М3 — 294 — 3—30 —. л, п КС СВ, Р
Л62 — 340 115 15 56 л, п, ПК, пл, пш, т КС ХШ, Р, СВ, ВТ
ЛЖМц59-1-1 .... — 440 165 17 88 То же с Р, ВР, ГБ, к
ЛС59-1 — 410 135 12 90 П, ПК, пш КС Р, ВР, ГБ, к
ЛС59-1Л — 195 —- 20 80 Литье лз, цл, тл
ЛК80-ЗЛ — 295 145 10 100 Лить? КС лз, лк, СВ, Р
Продолжение
Марка материала Состояние сплава овр-10-6 Н/м’ ст. io-6 Н/мг V. ’% Твер- дость НВ Сортамент Стойкость против коррозии Рекомендуемые методы изготовления деталей
Бр.А7 — 590 t 5—10 л КС ВР, ГБ, Р
Бр.АМц9-2 •— 540 .—~ 15 100 Л, ПК КС Р, ГБ, ВР, СВ
Бр.АМц9-2Л .... —- 390 — 20 80 Литье ЛК, Р, СВ
Бр. АЖ9-4 — 540 — 15 до 180 ПК КС Р, СВ
Бр. АЖ9-4Л .... -— 490 —- 12 100 Литье лз, лк, тл, Р,
Бр.Б2 М 490 — 30 120 Л, П. ПК с ВР, ГБ, Р, св’
• т 1100 — 2 300 То же Пайка
Медь и медные сплавы
Бр.КМн 3-1 . . . . 490 — 10 — Л, ПК с ВР, ГБ, Р, св.
Бр. 0Ф6,5-0,15 . . . 1 — 440 — 15 130 л, пк с Пайка
Медно-никелевые конструкционные сплавы
МНЦ 15-20 .... нейзильбер . . . — 230 440 — 30 5 70 165 Л, ПК С, АС ВР, ГБ, Р
МН 19 294 — 30 — Л С, АС ВР, ГБ, Р, СВ
мельхиор — 390 — 3 —
Примечание. Значение твердости для сталей даны в отожженном состоянии.
В зависимости от марки материала рекомендуется применять
листы следующих размеров по толщине, мм:
ГОСТ 3680—57 сталь тонколистовая ....... 0,3—4
(к роме
ЗОХГСА);
ГОСТ 5681—57 сталь толстолистовая ................... 4—20;
ГОСТ 13722—68 А7, АД1, Д6, Д16..................... 0,5—10;
ГОСТ 12592—67, АМг2, АМгЗ, АМг5, АМц, Д1, Д16 0,5—10;
ГОСТ 931—52 Л62, Л68, ЛС59—1 ................ 0,4—22;
АМТУ 461—67 ВТ1-0, ВТЗ-1, ВТ5................... 0,5—6.
Плиты металлические из алюминиевых сплавов марок АМг2
и Д16 (АМТУ 347-61). Толщина, мм: 12; 14; 16; 18; 20; 22; 25; 30;
35; 40; 50; 60; 70; 80.
Прутки металлические круглые. Диаметр, мм: 6; 7; 8; 9; 10;
11; 12; 14; 15; 16; 18; 20; 22; 25; 28; 30; 36; 40; 45; 50; 55; 60; 65;
70; 75; 80; 85; 90; 95; 100; НО; 120; 140; 150; 180; 200.
В зависимости от марки материала рекомендуется применять
прутки следующих диаметров, мм:
ГОСТ 2590—57 Ст. 3 ............................. 10—200;
сталь марок 10, 20, 35, 45, 20Х, 40Х, ЗОХГСА,
40ХНМА, 2X13, 9X18, 1Х18Н9Т, ЭИ-474 . . 3—200;
ГОСТ 7417—57 пруток калиброванный У8А......... 6—180;
А12....................................... 3—50;
9X18, ЭИ-474 ................................ 3—200;
ГОСТ 2589—44 серебрянка У8А .................. 6—180;
ЭИ-474 .................. 3—200;
ГОСТ 7857—55 сплавы алюминия.................. 6—200;
ГОСТ 2060—60 Л62, ЛС59-1 ........................ 5—120;
ГОСТ 1628—60 Бр. АМц9-2.......................... 5—120;
Бр. КМцЗ-1..................... 5—40;
Бр. АЖ9-4........................ 16—120;
ГОСТ 10025—62 Бр. ОФ 6,5-0,15...................... 6—32;
ЦМТУ 274—41 Бр. Б2 ‘............................... 6—32;
ТУ 674—64 МНц 15-20 . . .'........................ 6—30;
АМТУ 451—67 ВТ1-0, ВТЗ-1, ВТ5-1 ................ 30—150;
Прутки металлические шестигранные. Диаметр вписанного
круга, мм: 5; 7; 8; 10; 12; 14; 17; 19; 22; 24; 27; 30; 32; 36; 40; 41; 46;
48; 50; 60; 70.
В зависимости от марки материала рекомендуется применять
прутки следующих размеров, мм: :
ГОСТ 8560—57: сталь углеродистая 10, 20, 35, 45 5—70;
сталь автоматная А12, А20, АЗО............ 5—50;
сталь легированная ЗОХГСА................. 5—70;
сталь нержавеющая 2X13.................... 7—50;
ГОСТ 7857—55 АД1, Д6, Д16. АК6.................... 5—70;
ГОСТ 2060—60 Л62, ЛС59-1 ........................ 36—70;
Ленты металлические. Толщина, мм: 0,06; 0.1; 0.,15; 0,2; 0,25;
0,4; 0,6; 0,8; 1; 1,2; 1,4; 1,5; 1,6; 2; 2,5; 3.
В зависимости от марки материала рекомендуется применять
ленту следующих размеров по толщине, мм;
.11 б
ГОСТ 2284—43- сталь углеродистая 20...........
сталь рессорно-пружинная 65Г,
70С2ХА...................... .
ГОСТ 4986—54 сталь нержавеющая 2X13, 2Х18Н9 ’
ГОСТ 13726—68 АД1 . .
ГОСТ 1173—70 Ml, М3 . . . ..............
ГОСТ 2208—70 Л62 . . . .
ГОСТ 1789—60 Бр. Б2 . . .................
ГОСТ 4718—70 Бр. КМцЗ-1
ГОСТ 1761—70 Бр ОФ 6,5-0,15 ........’ ’ ’
0,1—3;
0,1—3;
0,1—2;
0,06—0,2;
0,06—2;
0,06—2;
0,1—1,5;
0,06—2;
0,1—2.
Уголки равнобокие из алюминиевых сплавов по ГОСТ 13737—68
(рис. 7.1, табл. 7.3) и стали по ГОСТ 8509—67 (табл. 7.4).
Рис. 7.1. Уголок равно-
бокий.
ТАБЛИЦА 7.3
Размеры алюминиевых равнобоких
уголков, мм
Номер н 6 Номер н S
1 12 1 17 35 3
2 3 4 5 15 1 1,5 2 3 18 19 20 21 22 40 2 2,5 3 3,5 4
6 7 8 20 1 1,5 2
23 - 24 45 4 5
9 10 11 12 25 1,5 2 2,5 3,2
25 26 27 28 50 3 4 5 6
13 14 15 16 30 1,5 2 2,5 3
29 30 60 5 6
Т АБ ЛИ ЦА 7.4
Размеры стальных уголков, мм
Н 20 25 32 40 50 63 70
S 3 4 3 4 3 4 4 4 5 5 6 6
и 70 80 90 100 125
S 8 6 8 7,9 8 10 12 16 8 10 12 16
117
Трубы стальные бесшовные холоднотянутые и холоднокатаные
(по ГОСТ 8734—58). Толщина стенки, мм: 0,5; 0,8; 1; 1,6; 2; 2,5;
3; 3,5; 4; 4,5; 5; 5,5; 6; 6,5; 7; 8; 9; 10; 12. Трубы изготовляются дли-
ной 1,5—9 м.
Соотношения между размерами труб и допускаемые отклонения
размеров приведены в табл. 7.5. Допускаемые отклонения по тол-
щине стенки ± 0,12 мм для стенок толщиной до 1 мм; ± 10% до
5 мм и ± 8% свыше 5 мм.
ТАБЛИЦА 7.5
Соотношения между размерами стальных труб, мм
Наружный диаметр Толщина стенки Наружный диаметр Толщи- на стенки Наружный диаметр Гол щи- па стенки
4-tO,15 0,5—1,0 16±о,3 0,5—5 45±0,4 1—10
5-tO,15 0,5—1,6 20±0,3 0,5—6 50; 60±0,8% 1—12
6-tO, 15 0,5—2 25±0,3 0,5—7 70±0,8% 1—12
8±0,15 0,5—2,5 30; 32±0,4 0,5—8 80; 100±0,8% 2—12
10±0,15 0,5—3,5 36±0,4 0,5-8 120; 130±0,8% 2—12
12; 14-t0,3 . 0,5—4 38; 40±0,4 0,5—91 — —
Трубы круглые холоднотянутые и холоднокатаные нз алюми-
ниевых сплавов (по ГОСТ 1947—56) (табл. 7.6)
ТАБЛИЦА 7.6
Соотношения между размерами труб, мм
Наружный диаметр Толщина стенки . Наружный диаметр Толщина стенки
• 6 0,5—1 22, 25 0,5—5
8 0,5—2 28, 30 0,75—5
10 0,5—2,5 32, 36, 38, 40 1—5
12, 14 0,5—3 45, 50. 55, 60 1-5
16 0,5—3,5 65, 70 1,5—5
20 0,5—4 80 2—5
Толщина стенки, мм: 0,5±0,05; 0,75±0,08; 1 ±0,1; 1,5±0,14;
2±0,18; 2,5±0,2; 3±0,25; 4±0,28; 5±0,4. Соотношения между раз-
мерами труб приведены в табл. 7.6. Трубы изготовляются длиной
2—5,5 м.
Допускаемые отклонения диаметров:
для труб диаметром до 20 мм—минус 0,15 мм; от 20 до 30 мм —•
минус 0,2 мм; от 30 до 50 мм—минус 0,25 мм; от 50 до 80 мм—минус
0,35 мм.
Трубы титановые марки ВТ1-0 (по АМТУ 386—65) (табл. 7.7).
Проволока пружинная углеродистая стальная (ГОСТ 9389—
60) (табл. 7.8).
448
ТАБЛИЦА 7.7
Размеры титановых труб ВТ1-0, мм
Наружный диаметр 6 8 10 12 14 16 18 20 22 28 32 35 42 50 52 54
Толщина стенки 1 1 1 1 1 1 1,5 2 2 2 1,5 2 2 2 2 4
ТАБЛИЦА 7.8
Размеры стальной пружинной проволоки, мм
Диаметр проволоки Допускаемые отклонения Диаметр проволоки Допускаемые отклонения
0,2; 0,3 4-0,02 —0,015 1,2; 1,4; 1,5; 1,8; 2; 2,5; 3 ±0,03
0,4; 0,5 0,6; 0,7; 0,8; ±0,02 4-0,03 3,5; 4; 4,5; 5; 5,6; 6 ±0,04
0,9; 1 • —0,02 7; 8 ±0,05
Обозначение материала деталей на чертежах
Обязательно на чертеже детали в соответствующей графе основ-
ной надписи должен быть указан материал, из которого изготовляет-
ся деталь, номер стандарта (ГОСТ илн ТУ) на материал и вид приме-
няемого сортамента с его обозначением. Например, круглый калибро-
ванный стальной пруток диаметром 12 мм марки А12 должен быть
записан следующим образом:
стам А12 ГОСТ 1414—54
круг 12 ГОСТ 7417—57
Равнобокий уголок размером 20x2 из алюминиевого сплава
АМц записывается так:
алюминиевый сплав АМц ГОСТ 8617—68
уголок равноб. 20X 2 ГОСТ 13737—68.
7.2. ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУКЦИИ ДЕТАЛЕЙ,
ИЗГОТОВЛЯЕМЫХ ШТАМПОВКОЙ
При разработке конструкций деталей, изготовляемых холодной
штамповкой, необходимо учитывать возможности операций холод-
ной штамповки и обрабатываемость выбранного материала.
Операциями вырубки и пробивки можно изготовлять плоские
детали из листового материала толщиной от 0,05 до 4 мм, причем
отношение ширины вырубленной детали к толщине не должно быть
меньше 3 : 1, за исключением выступов, перешеек и пазов (для ко-
торых допускается отношение 1,5 : 1).
Отверстия в вырубаемых деталях могут быть иметь любую фор-
му. Более технологичными являются круглые отверстия. Минималь-
ные размеры пробиваемых отверстий различной формы приведены в
табл. 7.9 [3,11].
Острые углы, особенно внутренние, желательно закруглять
небольшими радиусами (табл. 7.10).
119
ТАБЛИЦА Т.9
Минимальные размеры отверстий
Форма отверстия Материал
Сталь Латунь, медь Алюминий, НИНК
мягкая твердая нержавею- щая
d > s d > 1,2 s d > 1,5 s d > 0,8 s d > 0,7 s
’ F 1
I 4
а > 0,9 s а > 1,1 s а > 1,4 s а > 0,7 s а > 0,6s
—
а J»-*- 5.
2 5 а > 0,7 s а > 0,9 s а > 1,2 s а > 0,6 s а > 0,5s
JJ
а > 0,8s а s а > 1,3 s «>0,65 s а> 0,55 s
4 - 5
ТАБЛИЦА 7.10
Минимальные радиусы закруглений, мм
Материал Угол между сопрягаемыми сторонами детали, град Толщина материала s, мм
0,2— 0,5 0,5- 1 1—2 2—3 3—5
Сталь мягкая, . . . >9О6 0,3 0,4 0,4 о,6 0,8
латунь твердая . . <90 0,5 0,7 0,7 1,1 1,5
Сталь твердая . . . >90 0,5 0,5 0,5 0,8
<90 0,8 0,8 —. 1,5 2
Латунь мягкая . . . >90 0,2 0,3 0,3 0,5 0,6
м'едЪ, алймйний <90 0,3 0,5 0,5 — 1,2
120
Минимальные расстояния (для плоских деталей) между проби-
ваемыми огерстиями и между отверстием и краем детали для сталь-
ных материалов можно назначать в соответствии с рекомендациями,
данными на рие. 7.2. При увеличении длины перемычки между от-
верстиями от 30 до 100—200 мм минимальные расстояния должны
быть увеличены в 2—3 раза.
Увеличение жесткости плоских деталей осуществляется за счет
выдавок (ребер жесткости), разбортовок краев отверстий и отбор-
товОк наружных краев детали [11}.
Рис. 7.2. Минимальные расстояния между пробиваемыми отвер-
стиями и между отверстием и краем детали для стальных штампо-
ванных деталей.
Для операций гибки необходимо учитывать минимальные радиу-
сы гибки. Ниже даны приближенные значения минимальных радиу-
сов гибки для различных материалов в отожженном или нормализо-
ванном состоянии в зависимости от толщины материала s [3, 8}:
Алюминий А1 и А2 .......................... . 0,5 s
Алюминиевый сплав АМц........................ (0,6—1)з
Алюминиевый сплав Д16........................ (1,5—2) s
Медь Ml и М3................................. 0,5 s
Латунь Л62................................... 0,5 з
Титановый сплав ВТ1-0........................ (0,8—1) s
Сталь 10..................................... 0,6 з
Сталь 20..................................... (0,8—1)з
Сталь 35..................................... (1—1,2)з
Сталь нержавеющая 1Х18Н9Т.................... 0,6s
Для операций вытяжки радиусы сопря.жений стенок желатель-
но делать как можно большими [10, 11]. Наиболее целесообразная
форма деталей, изготовляемых вытяжкой, — цилиндр или парал-
лелепипед. Многократной вытяжкой глубина стакана из стали
может быть доведена до 6—8 диаметров. Детали, имеющие формы
конических или сферических тел вращения, а также ступенчатые,
более трудоемки в изготовлении.
121
7.3. ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУКЦИИ ДЕТАЛЕЙ,
ИЗГОТОВЛЯЕМЫХ РЕЗАНИЕМ
Точеные детали (валики, оси и стержни), а также сопрягаемые
с ними отверстия должны иметь фаски (табл. 7.11), способствующие
ускорению сборки и сохранению поверхностей [11J;
Рекомендуемые размеры радиусов скруглений галтелей сопря-
гаемых деталей приведены в табл. 7.12 [11].
ТАБЛИЦА 7.11
Рекомендуемые размеры фасок в сопрягаемых деталях./мм
Диаметр d До 3 Свыше 3 до 5 Свыше 5 до 10 Свыше 10 до 18 Свыше 18 до 30 Свыше 30 до 80 Свыше 80 до 160
Фаска с 0,2 0,3 0,5 1 1,5 2 3
ТАБЛИЦА 7.12
Рекомендуемые радиусы закруглений галтелей
сопрягаемых деталей, мм
Диаметр D От 1 до 3 Свы- ше 3 до 10 Свы- ше 10 до 18 Свыше 18 до 28 Свыше 28 до 45 Свыше 45 ДО 70 Свыше 70 до 100
R 0,2 0,3 0,6 1,5 2 2,5 3
Ri = S 0,4 0,6 1 2 2,5 3 4
При сверлении глухих отверстий необходимо предусматривать
образование конуса от сверла в конце отверстия. Наиболее техноло-
гичными отверстиями являются сквозные.
122
ТАБЛИЦА 7.13
Наименьшая голщина стенки отливки, им, в зависимости от заливаемой площади
Способ литья
Площадь сплошной поверхности отливки, см2 в песчаные формы в кокиль в оболочковые формы под давлением по выплав- ляемым моделям
Литейные сплавы
свыше ДО АЛ 2 МЛ5 чугун АЛ2 МЛ5 алю- мини- евые мед- ные сталь оловя- ни- стые цин- ковые маг- ние- вые алю- мини- евые мед- ные сталь
25 100 225 400 1000 1600 25 100 225 400 1000 1600 2 2,5 3 3,5 4 5 6 3 3,5 4 4,5 5 6 7 2 2,5 3 4 5 6 7 2 2,5 3 4 4 3 3 4 5 6 2 2 2,5 3 4 4 2 2 3 3,5 4 4 2 2 4 4 5 6 >—• >— о о I 1 | сл—'-ЯСЯ ND — О III сл а 1,3 1,8 2,5 3 4 1 1,5 2 2,5 4 1,5 2 3 3,5 СО ND ND i— III "ел 'ел
Наименьшие диаметры отверстий и резьб в отливках, мм ТАБЛ И ЦА 7.14
Сплавы Наименьший отливаемый диаметр отверстия Отношение наибольшей глубины отверстия к его диаметру Минимальные размеры резьбы
шаг диаметр
иесквозиое отверстие сквозное отверстие наружная резьба внутренняя резьба
Цинковые 0,8 6 12 0,75 6 10
Магниевые 2 5 10 1 6 15
Алюминиевые 2 3 5 1 12 20
Медные 3 3 4 1,5 12 —
Физические и механические
Наименование, марка Плотность р. 10—3 кг/м3 °вр * 10 Н/мг °ВСЖ* 1° 6 Н/м" Твердость НВ
К-18-2 .... 1,4 30 157 30
К-21-22 ’ . 1,4 32 147 30
К-114-35 1,9 49 196 20
К-211-3 . . 1,95 32 118 40
АГ-4В . 1,7—1,9 78 127 120
АГ-4С 1,7—1,9 490 98 —
Аминопласты 1,4—1,5 37 98 35
Полиэтилен ’ . 0,92 98 2) 43
Фторопласт-4 2,1—2,4 20 20 3—4
Полиамид-68 1,09—1,11 49 69 10—15
К-124-38 Текстолит; 1,86 — — —
А 1,3—1,45 59 216 30
Б. 1,3—1,45 64 216 30
ВЧ 1,3-1,45 49 216 30
СТ 1,6—1,85 88 216 30
птк 1,3—1,4 98 245 34
ПТ-1 Стеклотекстолит: 1,3—1,4 64 196 34
ВФТ-С 1,55—1,75 314 352 32
СВФЭ-2 1,6 127
СТЭФ Тети на кс; 1,6 294 — —
В 1,3—1,4 98 78 25
Г 1,3-1,4 88 78 25
Ав 1,3—1,4 78 —
Вв 1,3-1,4 78 ——
Гв 1,3-1,4 78 —
Органическое стекло ПА 1,18 — 7—12
Органическое стекло А Трубки полихлорвини- 1,18—1,2 64 69 18—24
ловые Пенопласты: 1,2—1,6 15 — —
ФК-20 0,17 и 0,21 2 0,8—1
ПХВ-1 0,07—0,13 3,8 0,4—0,7
ПС-1 Поропласт полиурета- 0,07—0,2 4,1 0,3—3 —
НОВЫЙ . ’ 0,035—0,055 — — —
Примечания: 1. Значения предела прочности овр для в
вдоль листа (вдоль волокон).
2. Значения параметра авож для волокнистых и слоистых ма
3. Значение удельного объемного сопротивления у некоторых
туры и влажности.
4. Относительное удлинение полиэтилена зависит от марки
124
свойства пластмасс ТАБЛИЦА 7.15
V, % ТКЛР. а-10е, град-1 Рабочая температура. °C Водопог лоще- ние за 24 ч, кг/дм® или % Усадка, % Удельное объемное сонрогив- ление, Ом -см
0,69 43—53 —60—1-110 0,1 0,6—1 1 10“
0,67 13—53 —60—1-110 0,08 0,6—1 5-I012
— 20—23 —60—1-115 0,02% 0,4—0,7 1 I013
— 23 —60—1-120 0,03 0,4—0,7 1-101*
— 10—15 —60—1-200 0,2% 0,15 1 10*а
—- 2—3 —60—1-200 0,2% 0,15 1 -10‘2
0.2 25—53 —60—1-60 0,45—0,67% 0,7 1-10*1
150—500 200—220 —60—1-80 0,00001 2,5 l-io*5—
1 -ГО”
350 80—250 —60—1-250 — —- 1 -10*’
100 120 —50—ЬЮО 3,3—3,7% 1—1,4 1- 10й
— — —60—[-250 —- 0,1—0,2 1-Ю13
— 20—40 —60—1-105 0,3—0,6 1-10*0
— 20—40 —60—1-105 0,3—0,6 — 1-10»
— — 20—40 —60—1-105 0,28—0,55 — 1- 10й
— 20—40 —60—1-130 0,3—0,55 — 1-101»
— 33—41 —60—1-105 0,8% —- —
—- 33—41 —60—р-105 1,4% — —
79 —60—1-200 1,7—2,5% 1 - 10й
— —- -60-- + 155 0,3—0,55 —. 1-101°
—» — —60—1-150 0,8—1% — 1-Ю*3
— 20 —60—р105 0,6 — 1-101®
— —— —60—р-105 0,5 — —.
— —60—рЮ5 0,5 .— 1-1011
— — —60—Р105 0,5 — 1- 101а
— — —60—Р105 0,5 — 1- 101а
— 85—135 —60—Р60 0,3% — 2-101®
2,5 120 —60—Р60 0,3% — 1 •101°
180 — —40—р70 1% — i-юн
6—8 36 —20—pi 20 2 1 —.
— — —60—Р60 2 — 1 •10*«
— — —60—Р60 3 0,4 1-101*
150 ,— —15—Р120 — — —
локнисгых и слоистых материалов приведены при растяжении
териалов приведены при сжатии поперек листа.
материалов снижается в — 1U* раз в зависимости от темпера-
материала ПЭ-150.150%; ПЭ-300300%; ПЭ-450 450%; ПЭ 500 500%
125
Продолжение
Наименование» марка Электри- ческая прочность, кВ/мм ег при 10Б Гц Тангенс угла диэлект- рических потерь при частоте
50 Гц ГО’ Гц
К-18-2 12 6—7 0,52—0,78 —
К-21-22 . . . 15 5,4 0,08 —
К-114-35 16 5 — 0,01
К-211-3 15 6 0,015 0,01
АГ-4В 13 8-10 0,12 0,05
АГ-4С 13 8-10 0,12 0,05
Аминопласты 14—16 7 0,02—0,03 0,02
Полиэтилен 40 2,4—2,5 — 0,0005
Фторопласт-4 40 2—2,2 — 0,00025
Полиамид 68 20 3,8—4,2 — 0,03
К-124-38 18 . 5,8 — 0,015
Текстолит
А 5 — — —
Б . • 2 —- — —
ВЧ 5 8 — 0,07
СТ 10 — — —
птк ....... — — —
ПТ-1 — .— — -—
Стеклотекстол ит;
ВФТ-С 20 4,4 — 0,015
СВФЭ-2 12 — 0,06 —-
СТЭФ 20 6-7 0,01—0,03
Гетинакс:
В — 1 ——
Г _ —
Ав 25 7 — 0,06
Вв 25 7 0,06—0,1
Гв 25 7 — 0,038—0.06
Органическое стекло ПА 30 — 0,025
Органическое стекло А 25—40 3—3,2 0,02—0,0b 0,02-0,03
Трубки полихлорвнпи- 6 0,01 —
ловые ........ — 1,3 0,01
Пенопласты:
ФК-20 — 1,8 — 0,016
ПХВ-1
ПС-1 2—7 1,1—1,2 . 0,0018
Поропласт полиуретане-
вый
7.4 ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУКЦИИ ДЕТАЛЕЙ,
ИЗГОТОВЛЯЕМЫХ ЛИТЬЕМ
Конструкция литых деталей должна обеспечивать удобство из-
влечения модели из формы (отливки из металлической формы).
Стенки деталей не должны иметь больших утолщений и резких пере-
ходов от топких сечений к толстым. Для повышения прочности литых
деталей без увеличения толщины детали применяются ребра жест-
кости.
В литых деталях необходимо закруглять все острые углы. При
конструировании литых деталей необходимо учитывать линейную
усадку сплава, колеблющуюся от 0,3 до 2,2% [9].
Для удобства извлечения модели из формы необходимо преду-
сматривать уклоны в направлении выхода модели (или отливки при
литье в металлические формы) [9, 10].
Наименьшие значения толщин стенок для различных способов
литья и наименьшие диаметры литых отверстий и резьб указаны в
табл. 7.13 и 7.14 [9]. Резьбы можно получать литьем под давлением
и по выплавляемым моделям. Изготовление внутренней резьбы боль-
шой длины ограничено возможностями извлечения стержней с на-
резкой нз отливки.
7.5. ПЛАСТМАССЫ
Пластмассы, применяемые для изготовления деталей радио-
и электронной аппаратуры, подразделяются на термореактивные
и термопластичные. Физические и механические свойства пласт-
масс приведены в табл. 7.15. Термореактивные пластмассы обладают
особенностью отверждаться при нагревании. Процесс отверждения
у этих пластмасс необратим, т. е. при повторном нагревании они не
размягчаются. Основами этих пластмасс являются фенольные, фе-
нолоанилиновые, фенолформальдегидные, мочевиноформальдегид-
ные смолы.
Термопластичные пластмассы обладают свойством отверждать-
ся только при охлаждении, при повторном нагреве эти пласт-
массы вновь становятся пластичными. К этому виду пластмасс отно-
сятся: полиэтилен, полихлорвинил, полистирол, полиамидная смо-
ла, полиуреатановая смола, акрилаты, этрол.
Прессовочные и литьевые пластмассы
Выпускаютя в виде порошков, таблеток и гранул для изготов
ления деталей из них методами компрессионного прессования, лить-
евого прессования, литья под давлением (табл. 7.16).
Пластмассы поделочные
Изготовляются в виде листов, плит, стержней, лент, труб и
применяются для изготовления деталей различными видами меха-
нической обработки (табл. 7.17).
Листы пластмассовые (гетинакс, текстолит, оргстекло). Тол-
щина, мм: 0,2*; 0,4*; 0,5; 0,6*; 0,8*; 1; 1,2*; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6;
7*i 8- 9*; 10; 12; 14*; 15; 16*; 18*; 20; 25; 30; 40; 50.
127
ТАБЛИЦА 7.16
Общая характеристика и область применения литьевых и прессовочных пластмасс
Наименование» марка, цвет ГОСТ, ТУ, общая характе- ристика Основные свойства и область применения • Способы переработки в изделие
Фенопласты: К-18-2, черный К-21-22, коричневый ГОСТ 5689—66 К, э, П К, Э1 Имеет низкую дугостойкость и повышенное водопо- глощение. Применяется для различных малонагру- женных армированных и неармированных изделий- корпусов, кнопок, патронов, вилок) То же, что и материал К-18-2 для изделий, требую- щих повышенной водостойкости, а также для основа- ний, плит, ламповых панелей, штепсельных разъемов, ребристых колодок
К-114-35, коричневый К-211-34, К-211-3, желто-коричневый К, Э2, ТР К, Э1, ТР Имеет повышенную механическую прочность, незна- чительное водопоглощение и высокую стабильность размеров при эксплуатации, легко армируется. При- меняется для плат печатных схем, штепсельных разъ- емов, корпусов и каркасов резисторов Обладают повышенной хрупкостью. Длительное пребывание в воде и во влажной атмосфере мало влияет на ухудшение электроизоляционных свойств. Применяются для ненагруженны-х и неармированных изделий (каркасов высокочастотных катушек, цоколей радиоламп, для опрессовки слюдяных конденсаторов) КП, ЛП
Продолжение
Наименование, марка, цвет ГОСТ, ТУ, общая характе- ристика Основные свойства и область применения Способы переработки в изделие
Прессматериал АГ-4 марок В и С, желто- коричневый ГОСТ 10087 -62 К, Э1, Т2, ГР Применяется для высокойагруженных армирован- ных и неармированных изделий, работающих в усло- виях повышенной температуры и тропической влаж- ности. Изделия выдерживают большие инерционные перегрузки и кратковременное воздействие высоких температур (до -|-250о С) КП
Аминопласты марок А и Б, цвет зависит от красителя ГОСТ 9359—60 К, э Имеют удовлетворительную механическую прочность и более высокую водопоглощаемость и более низкую нагревостойкость, чем фенопласты. Применяются пре- имущественно для неармированных и реже для арми- рованных изделий, кнопок, рукояток управления, щкал, индексов. Марка А—для прозрачных изделий, Б—для непрозрачных изделий кп, лп
Полиэтилен марок ПЭ-150, ПЭ-300, ПЭ-450, ПЭ-500, бес- цветный ВТУ МХП № 4138—55 К, Э2, П, АФ, АК Удовлетворительная механическая прочность, гиб- кость при низких температурах, ничтожное водо- поглощение, высокая химическую стойкость. Подвер- жены старению под воздействием тепла, ультрафио- летовых лучей и кислорода воздуха. Применяются для деталей высокочастотных установок, каркасов кату- шек, шестерен (с малой нагрузкой), а также в качест- ве антикоррозионных покрытий КП, лп, лд, формование, ШТ, СВ
Продолжение
Наименование, марка, цвет ГОСТ, ТУ, общая характе- ристика О сиовные свойства и область применения Способы переработки в изделие
Фторопласт-4 марок А и Б, белый ГОСТ 10007—62 Э2, Т2, П, АК, ПР, ТР Имеет низкую механическую прочность. Обладает наиболее высокими диэлектрическими свойствами, совершенно не смачивается водой н не набухает, пре- восходит по стойкости к агрессивным средам золото и платину, имеет очень низкий коэффициент трения. Армировать можно только готовые изделия. Приме- няется для деталей высокочастотных устройств (свы- ше 3000 МГц), а также для изделий, стойких к аг- рессивным средам ПР (на холоде с последующим спеканием), МО
•Смола полиамидная 66 марок Н и С, светло- желтая ГОСТ 10589—63 К, Э2, АФ, АК, ТР Имеет высокую механическую прочность, стойка к истиранию при малом коэффициенте трения, обладает хорошим сцеплением с металлами; химически стойкая, эластичная, негорючая. Применяется для армирован- ных и неармированных изделий: штепсельных разъе- мов, панелек, шестерен, винтов лд, св, склейка
Прессматериал К-124 38 ВТУ 35-ХП № 606—63 К, Э2, Т2 Имеет хорошие электроизоляционные свойства, хо- рошо армируется и обеспечивает получение деталей повышенного класса точности. Обеспечивает сохране- ние герметичности изделий с арматурой. Применяется для изготовления армированных деталей электроизо- ляционного назначения. Обладает повышенной хруп- костью. КП
ТАБЛИЦА 7.17
Общая характеристика и область применения поделочных пластмасс
Наименование, марка । ГОСТ, ТУ, общая характеристика । Сортамент, i размеры, мм Основные свойства и область применения Способы обработки
Текстолит листо- вой электротех- нический марок А Б ВЧ СТ Текстолит поде- ГОСТ 2910—67 К, Э1, П ГОСТ 12652—67 ГОСТ 5—52 1 Листы: 0,5—50 0,5—50 0,5— 8 0,5—30 Высокая механическая прочность, повышенное водопоглощение. Применяется как конструкцион- ный и электроизоляционный мате- риал для клеммных плат, панелей, вкладышей подшипников и др. Мар- ка ВЧ применяется для электроизо- ляционных деталей радиоаппаратуры Применяются для различных из- МО, вырубка (при толщине до 2 мм—в холодном состоянии и до 3 мм—с подогре- вом до 90° С МО (распиловка,
лочный марок К, П, АФ Листы; делий конструкционного назначе- обточка, сверлов-
птк ПТ-1 ГОСТ 5385—68 К, П, АФ ТУ 35-ЭП-211—63 К. Э1, П, Т ГОСТ 12652—67 К, Э1, П, Т 0,5—50 0,5—50 ния- шестерней, червячных колес, втулок, амортизационных прокла- ка, фрезеровка, шлифовка, нарез-
Стержни тек- столитовые Сте клотекстолит марок СВФЭ-2 СТЭФ Диаметр 8; 13; 18; 25; 40; 60 Листы; 0,5; 1.5; 2; 2,5; 3; 3,5; Листы: 1,5; 2; 2,5; 3; док, ручек, роликов Высокая механическая прочность и повышенная жесткость, хорошая водостойкость. Применяется для электроизоляционных и конструк- ционных изделий, в которых требу- ется высокая механическая и элек- трическая прочность ка резьбы) МО
Стеклотекстолит ВФТ-С ТУ 35-ХП-814—65 К, П, Э, Т1 Листы и плиты Высокая механическая прочность. Применяется для высоконагружен- ных изделий конструкционного наз- начения МО
Наименование, марка ГОСТ, ТУ, общая характеристика Сортамент, размеры, мм
Гетинакс элект- ротехнический марок В Г Ав Вз Гь ГОСТ 2718—66 Э2, П, ПР Листы: 0,2—50 5—50 0,4—6 0,4—3,5 0,4—3,5
Гетинакс фольги- рованный марок: ГФ1, ГФ1-П, ГФ2-П, ГФ1-Н, ГФ2-Н ГОСТ 10316—62 МРТУ 16509.01— 64 Э2, П Листы: 0,8—1; 1,5; 2; 2,5; 3
Стеклотекстолит фольгированный марок СФ-1, СФ-2 То же Листы: 0,8; 1; 1,5; 2; 2,5; 3
Продолжение
' Основные свойства и область применения
Применяется для панелей распре-
делительных устройств, деталей
крепления токоведущих частей, изо-
лирующих шайб, деталей АТС и др.
"Марка В—для работы на воздухе и
в трансформаторном масле; Г-—для
условий повышенной влажности;
Ав—для работы в радиоустановках
общего назначения; Вв—для работы
в высокочастотных и телефонных
установках; Гв—для работы в высо-
кочастотных установках
Применяется для изготовления
печатных плат. Цифра «1» в обозна-
чении указывает на фольгирование
с одной стороны, «2» — с двух. Мар-
ки ГФ1-П и ГФ2-П имеют повышен-
ную прочность и нагревостойкость.
Марки ГФ1-Н и ГФ2-Н — нормаль-
ную прочность и нагревостойкость.
Фольгированный гетинакс отличает-
ся от стеклотекстолита пониженны-
ми механическими и электроизоля-
ционными свойствами, а также по-
ниженной водостойкостью
Способы обработки
М©, вырубка
(при толщине до
3 мм с предвари-
тельным подогре-
вом)
МО
Нанмевованне, марка ГОСТ, ТУ, общая характеристика Сортамент, размеры, мм
Стекло органи- ческое марок: ПА ПБ ТУ № 26—54 К, Э, П, АК, ТР Листы и блоки: 1—100
А Б специальное ТУ МХП № 1783—53 К, Э, П, АК, ТР Листы: 1; 1,5; 3; 6; 10
Пленка полиэти- леновая марок А и Б ГОСТ 10354—63 32, АК, ПР Толщина: 0,035; 0,05; 0,1; 0,15; 0,2
Лента полнхлор- виниловая изоля- ционная ТУ МХП 2898—55 Толщина: ПХЛ-020 0,2 ПХЛ-030 0,3 ПХЛ-040 0,4
Продолжение
Основные свойства и область применения
Марка ПА и ПБ применяются для
изделий декоративного назначения
и различных технических изделий.
Обладают высокой прозрачностью,
способностью окрашиваться в любые
цвета (прозрачные и матовые). Марки
А, Б и специальное стекло обладают
повышенной прозрачностью.
Применяются для остекления при-
боров
Пленку выпускают натурального
цвета и окрашенной в различные
цвета. Обладает всеми свойствами
полиэтилена. Марка А имеет повы-
шенную прочность на разрыв. При-
меняется для упаковки ответствен-
ных изделий и для междуслойной
изоляции в обмотках
Способы обработки
МО, ГП, ШТ,
гибка (при 105-
150° С), сварка
(при 200 —250° С),
склейка
МО, склейка,
СВ (роликом)
Применяется для ремонта и сра-
щивания изоляции оболочек кабелей.
Цвет—черный и синий. Обладает
эластичностью, химической стой-
костью, липкостью
Наименование, марка ГОСТ, ТУ, общая характеристика Сортамент, размеры, мм
Трубки полихлор- виниловые 230 230Т МРТУ 6-05-919—63 Э1, ПР, Э1, ПР, ТР Внутренний диаметр 1—40
Трубки пласти- катные М-50 СТУ 9-249—62 Э1 Внутренний диаметр 1—40
Фторопласт-4:
заготовки ТУ № М-810—59 Э2, 11, П, АК, ПР, ТР Изготовляются по чертежам заказчика
пленка электро- изоляционная ГОСТ 12508—67 Э2, Tl, АК, ПР, ТР Толщина 0,025; 0,05 0,1; 0,15
трубки МРТУ 6-05-822— 64 Э2, Т1, П, АК, ПР, ТР Внутренний диаметр 0,3—10
Продолжение
Основные свойства и область применения
Способы обработки
Применяются для защиты кабель-
ных проходов и других видов изо-
ляции: проводов, выводов разъемов,
конденсаторов, резисторов и др.
Выпускаются с окраской в 13 цве-
тов
Применяются для изоляции про-
водов, жгутов, выводов. Цвет—свет-
ло-матовый и червый. Рабочая тем-
пература от —60 до +60° С
Обладают всеми свойствами фто-
ропласта-4. Выпускаются двух ма-
рок: Н—нормальные и ХТЗ—хо-
лоднотянутые закаленные
Применяется для междуслойной
изоляции обмоток и для изоляции
проводов и кабелей
Применяются для электрической
изоляции проводов и для работы в
различных агрессивных средах
СВ, резка
СВ, склейка,
резка
МО (все виды)
МО, резка
МО, резка
Приведенные толщины пластмассовых листов даны с ограниче-
нием стандартов. Значения толщин, отмеченные звездочкой, не вы-
пускаются из текстолита марок ПТК и ПТ-1. Выделены значения
толщин листов, которые не выпускаются из органического стекла
марки ПА. Стекло марки ПА выпускается также толщиной 100 мм.
Трубки пластмассовые (по МРТУ 6-05-919—63 и СТУ 9-249—62)
(табл. 7.18).
Трубки из фторопласта-4 (по МРТУ 6-05-822-64) (табл. 7.19).
ТАБЛИЦА 7.19
Размеры фторопластовых трубок, мм
Внутренний диаметр 0,3 0,6 0,8 1 1,5 2 2,5
Толщина стенок 1 0,2 0,3 0,4
Внутренний диаметр 3 3,5 4 5 6 8 10
Толщина стенок 0,4 0,6 1,1 1,5
В табл. 7.20 приведены сведения о легковесных газонаполненных
пластмассах. Эти пластмассы могут применяться в качестве запол-
нителя конструкций в процессе пенообразования и для изготов-
ления деталей сложной конфигурации при пенообразовании в спе-
циальных формах.
Условные обозначения,
принятые в табл. 7.16, 7.17, 7.20
1. Общая характеристика материала: АК—антикоррозионный;
АФ — антифрикционный; К—конструкционный; Л — имеет малый
вес; П—поделочный; ПР—прокладочный; Т—теплостойкий в ин-
13J
ТАБЛИЦА 7.20 Общая характеристика и область применения газонаполненных пластмасс
Наименование, марка ГОСТ, ТУ, общая харак- теристика Сортамент, размеры, мм Основные свойства н область применения Способы обработки
Пенопласт термо- реактивный марок ФФ, ФК-20 ФК-20 Пенопласт (на основе поливи- нилхлорида) ма- рок ПХВ-1 А и Б Пенопласт (полисти рольный) ПС-1 Поропласт :полиуретановый эластичный СТУ 14- 419—63 Т, П, Л, ТР СТУ 9-463—62 СТУ 9-90— 61 П, Л, ПР, ТР СТУ 9-91 — 61 К, Л, Э2, ПР, ТР МРТУ 6-05- 1150—68 Л, ТР Плиты размером не менее 450х X260x45 Шнуры 3— 12 Пленки до 5 Плиты толщиной 45 —70 с плотно- стью 0,07—0,1 и 0,1 —0,13 г/см3 Плиты толщиной 454-70 с плотно- стью 0,07; 0,1; 0,15; 0,2 г/см3 Листы толщиной 54-100 с плотно- стью 0,035; 0,04; 0,045; 0,05; 0,055 г/см3 Обладает низкой механической прочно- стью, высокими теплоизоляционными свой- ствами. Пена имеет замкнутопористую структуру. Материал марки ФК-20 горюч. Цвет от желтого до коричневого. Приме- няется как теплозвукоизоляционный мате- риал и для изготовления фасонных деталей Обладает большой жесткостью, хороши- ми теплозвукоизоляционными свойствами, не горюч, не подвержен гниению. Вызы- вает коррозию алюминиевых и оксидиро- ванных магниевых сплавов, цинка и цин- ковых покрытий. Применяется для тепло- и звукоизоляции и в качестве легковес- ного заполнителя конструкций (с арма- турой и без нее) Обладает невысокой механической проч- ностью, хорошим звукопоглощением. Ра- створяется в органических растворителях. Применяется как легковесный заполнитель с арматурой и без нее. Обладает радио- прозрачностью Имеет хорошее сопротивление истиранию, стоек к маслам и щелочам, противостоит плесени и гниению, нетоксичен. Применя- ется как амортизационный, тепло- и зву- коизоляционный материал. МО, склейка Вспенивание с подогревом МО, склейка МО, склейка (с металлами, пластмассами, деревом), фор- мовка (с подо- гревом) МО, склейка
тервале температур 120—150° С; Т1—теплостойкий в интервале тем-
ператур 150—200°С; Т2—теплостойкий при температуре выше 200° С;
ТР — может работать в условиях тропического климата; Э — изо-
ляционный с низкими диэлектрическими свойствами; Э1 — изоля-
ционный с повышенными диэлектрическими свойствами; Э2 — изоля-
ционный высокочастотный.
2. Рекомендуемый метод изготовления деталей: ГП — горячее
прессование; КП—компрессионное прессование, ЛД — литье под
давлением, ЛП—литьевое прессование; МО — механическая обра-
ботка; СВ—сварка; ШТ — штамповка.
При конструировании изделий из пластмасс необходимо преду-
сматривать специальные технологические уклоны для беспрепят-
ственного извлечения изделия из формы (табл. 7.21) [4, 8].
ТАБЛИЦА 7.21
Минимально допустимые значения односторонних
технологических уклонов элементов изделий
высотой (длиной) не более 100—120 мм
Марка или название прессматернала Толстостенное изделие Гонкостенное изделие
охваты- вающий размер охваты- ваемый разм ер охваты- вающий размер охваты- ваемый размер
Фенопласты, АГ-4 Аминопласты 1 5 500 1 : 600 1 : 300 1 : 400
1 ! 400 1 •= 500 1 s 200 1 : 300
Полистирол 1 i 100 1 :300 1: 100 1 : 200
Полиамиды Полиэтилен ПЭ-150; ПЭ- 1 . 100 1 >300 1 : 100 1 ! 200
300; ПЭ-450; ПЭ-500 . . — 1 :50 1 = 100
Технологические уклоны на чертеже изделия можно обозначать
линейными величинами, угловыми величинами или отношением
(например, 1 : 200) [4]. Следует обязательно выполнять закругле-
ния углов и кромок изделий. Радиус, закруглений должен быть не
менее 1—1,5 мм [4].
На технологичность конструкции влияют: правильность выпол-
нения отверстий, углублений, выступов, ребер жесткости; выбор
толщины стенок; оформление конструктивных элементов резьбы;
выбор и выполнение армирования пластмассовых изделий; обосно-
ванность назначения допусков на размеры элементов изделий [4, 8,
Ю, 11].
Выбор материала изделия необходимо производить с учетом
его применяемости для данного вида изделий, физико-механических
свойств, возможности его работы в данных условиях эксплуатации
[9, 13].
7.6. КЕРАМИКА
В зависимости от величины диэлектрической проницаемости
радиокерамические материалы согласно ГОСТ 5458—64.подразде-
ляются иа три основных типа;
137
A — высокочастотные для конденсаторов, с относительной ди-
электрической проницаемостью выше 12;
Б — низкочастотные для конденсаторов, с относительной ди-
электрической проницаемостью выше 1000;
В — высокочастотные для установочных деталей, с относитель-
ной диэлектрической проницаемостью ниже 9.
Каждый тип радиокерамики в свою очередь делится на классы:
1, П и III (тип А), IV и V (тнп Б) и VI, VII, VIII, IX и X (тип В).
Классы подразделяются на группы по величине температурного
коэффициента емкости (в классах материалов типа А); по относи-
тельному изменению диэлектрической проницаемости (в классах
материалов типа Б); по величине температурного коэффициента
линейного расширения и пределу прочности при статическом изгибе
(в классах материалов типа В).
Керамические материалы в зависимости от температуры, при
которой оии могут быть использованы, подразделяются на катего-
рии:
Интервал рабочих
температур, °C
—60-?+85 °C
—60-г + 125°С
—60-г + 155°С
—60-? 4-300°С
Категория
материала
1
2
3
4
Условное обозначение материала в конструкторской докумен-
тации состоит из слов «материал керамический», обозначения клас-
са, группы, категории материала и номера стандарта.
Пример условного обозначения керамического материала клас-
са 1, группы б, категории 3:
Материал керамический 16-3 ГОСТ 5458—64.
В табл. 7.22 приведены физико-механические свойства радио-
технической установочной керамики и рекомендуемые области ее
применения. В соответствии с выбранным классом и группой в цехе
или на заводе-изготовителе выбирается необходимая марка кера-
мики [12]. Требования к конструкциям деталей из керамики изла-
гаются в работе [10].
7.7. РЕЗИНЫ
Промышленностью выпускаются невулканизированная резина,
предназначаемая для изготовления деталей способами формования,
шприцевания, викельным, а также резиновые изделия в виде листов
пластин, шнуров, трубок.
Резина невулканизированная (МВТУ 38-5-116—64)
Выпускается в виде листов и кусков, применяемых для изготов-
ления деталей, работающих в зависимости от марки резины при
температуре от —65 до +250° С в среде воздуха, воды, спиртогли-
Цериновой смеси, бензина или масла [3]. Запись в конструкторской
документации состоит из названия резины, марки и номера ТУ.
<38
ТАБЛИЦА 7.22
Физике-механические свойства радиотехнической установочной керамики (по ГОСТ 5458—64'.
Материал типа В Диэлект- рическая проницае- мость при 4-20° С, ие более Тангенс угла диэлек- трических потерь прн температуре Удельное объемное сопротивле- ние при максимальной рабочей температуре. Ом - см Электри- ческая прочность, кВ/мм Предел прочности при стати- ческом изгибе, кгс/см 2 Темпера- турный коэффици- ент линей- ного рас- ширения, а-10®, 1°/С Рекомендуемая область применения
класс группа категория +20° С макси- мальной рабочей
VI а 4 9,0 0,0004 0,001 Ю13 25 1500 9,5—11 Для деталей с рабочей
б в 4 4 8,0 7,5 0,0004 0,0004 0,0012 0,001 1012 ю1? 25 25 1000 800 4,5—6 1,8—3 температурой до+300о С
VII а 2 7,5 0,001 0,0015 1012 20 1400 6—8 Для мелких деталей мае-
б 2 7,5 0,001 0,0015 1012 20 1400 5—7 сового производства
VIII а 2 10,0 0,0006 0,0008 ю13 20 2500 5—6,5 Для крупногабаритных
б 2, 3 9,0 0,0012 0,0018 1012 20 2000 4—6 деталей и деталей сложной
в 2 8,0 0,002 0,003 ю12. 20 1400 3—4,5 конфигурации
IX а 1 8,0 0,002 0,003 1012 20 1500 5—7 Для антенных изолято-
б 1 8,0 0,003 6,004 ю12 20 1400 5,5—7,5 ров и деталей средств свя- зи
X а 2 7,5 0,005 0,008 ю11 18 600 3,5—5,5 Для деталей, не опреде- ляющих стабильность па- раметров
Свойства листов резины
Вид резины
Показатели
Кислотощелсче-
стойкая
Теплостойкая
Предел прочности при
1зрыве, кгс/см2, не менее
Относительное удлинение,
не менее................
Остаточное удлинение, %,
! более ................
Твердость по TLUM-2,
с/см2, в пределах . . .
35
350
25
4—7
0,65
45 55 40 45 60
250 200 300 250 100
25 20 18 15 15
7,1— 12 12,1— 20 4,5—7 7,1— 12 12,1— 26
0,65 0,65 0,7 0,7 О,7
Коэффициент старения не
Резина листовая
Техническая листовая резина по ГОСТ 7338—65 (табл. 7.23)
предназначается для изготовления прокладок, уплотнителей, амор-
тизаторов. Все виды листовой резины работоспособны в интервале
температур от —30 до +50° С. Интервалы рабочих температур тепло-
стойкой резины: в среде воздуха до +90° С, в среде водяного пара
+ 140е С. Морозостойкая резина работоспособна при температуре
до —45Q С.
Резина имеет толщину от 0,5 до 50 мм при длине от 0,5 до 10 м
и ширину 200—1750 мм. Марка резины устанавливается предприя-
тием-поставщиком. Требования ГОСТ 7338—65 не распространи-,
ются на техническую резину с тканевыми прокладками и специаль-
ного назначения.
Пример условного обозначения з конструкторской документа-
ции технической маслобеизостойкой резины марки А (мягкая),
толщиной 2 мм:
Резина маслобензостойкая марки А мягкая лист 2 ГОСТ 7338—65
Пластина резиновая прокладочная формовая
специальная (ТУ ГКХ № УТ-926—61)
Предназначается для изготовления различных уплотняющих
прокладок, работающих в специальных узлах и агрегатах при тем-
пературах от —50 до +50° С, в условиях избыточных давлений и
воздействия различных агрессивных сред (этиловый спирт, масло
1.40. .
ТАБЛИЦА 7.23
(по ГОСТ 7338—65)
Вид резины
Моро зостойкая
' Мас л обензосто й ка я
Пищевая
40 50 65 60 90 95 45 50 55 45 45 40
250 200 200 250 250 200 400 300 180 150 350 300
25 20 20 30 30 20 40 40 15 15 35 20
—4 7,5 7,6— 12 12,1 — 20 4— 6,5 6,6- 12 12,1- 21 4—6 6,1 — 13 13,5- 22 10— 12 4— 7,5 7,6— 10
0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7
Л-1, АМГ-10, АГМ, ГМ-50, РЦМ)и в вакууме. Резиновые пластины
выпускаются толщиной от 1 до 30 мм с размерами 250x250 и 500 х
х500 мм без тканевых прокладок или с одной или двумя проклад-
ками из ткани АМ-93, перкаля А или В.
Рекомендуются следующие размеры прокладок (рис. 7.3):
b/h = 1—3 при ft > 3 мм для установки прокладки с канавкой в од-
Рис. 7.3. Размеры резиновых прокладок.
ной из деталей и b/h = 2—5 при ft > 2 мм для установки прокладки
без канавки. Высота прокладок ft и внутренний диаметр d находятся
в следующих соотношениях, мм:
d 10 10—18 18—30 30—50 50—90 90—120 Св. 120
ft 2—2,5 2,5—3 3—4 4—5 5—6 6—7 7—8
141
Резина для уплотнительных шнуров
Вид
Физике - механичес- кие показатели Кислотоще-лочестойкая Теплостойкая
мягкая средней твердости повышен- ной твер - достн СК W й к S средней твердое ги повышен- ной твер- дости
Предел прочности при разрыве, кгс/см2, не ме- нее . . . . ' . Относительное уд- линение, %, не менее Остаточное удли- нение, %,небо- лее Твердость по ТШМ-2, кгс/см2 40 350 35 4—7 40 250 30 7,1— 11 60 200 25 11.1— 20 35 300 25 4— 7 35 250 25 7,1- 11 50 100 25 11—20
Шнур резиновый
Шнур выпускается длиной от 3 до 40 м. Резиновый шнур по
ГОСТ 6467 —69 (табл. 7.24) круглого, квадратного и прямоугольного
сечений предназначается для использования в качестве уплотни-
тельного элемента. Диаметры или размеры сторон шнуров кругло-
го и квадратного сечений имеют следующие значения, мм: 2; 3; 4;
5; 6; 7; 8; 9; 10; 12; 14; 16; 18; 20; 25; 30; 35; 40; 45; 50. Высота шнуров
прямоугольного сечения: 3; 4; 6; 8; 10 мм при ширине 6; 9; 12 или
15 мм и 10; 12; 15; 18 мм при ширине 25; 30; 35 или 50 мм. Интервал
рабочих температур всех типов шнуров от —30 до -|-50оС. Тепло-
стойкий шнур предназначен для работы в среде воздуха при тем-
пературе до Т~90с С и в среде водяного пара до +140° С. Морозо-
стойкий шпур работоспособен при температуре до —45Q С.
Пример условного обозначения в конструкторской документа-
ции теплостойкого шпура круглого сечения средней твердости диа-
метром 14 мм:
Шнур II средней твердости 0 14 ГОСТ 6467—69\
морозостойкого шпура квадратного сечения мягкого, размером
20x20 мм2:
Шнур 111 мягкий 20x20 ГОСТ 6467—69.
Пластины резиновые
Применяются для вакуумных уплотнительных прокладок.
Пластины изготовляются из резины 9024 и 7889 (при температуре от
—70 до +90° С) и резины ИРП-1015 (при температуре от —30 до
1142
ТАБЛИЦА 7.24
(по ГОСТ 6467—69)
резины
Моро зостойкая Маслобензостойкая
мягкая средней твердости повышен- ной твер- дости мягкая средней твердости повышен- ной твердости Пищевая средней твердрсти
40 45 65 50 55 80 30
350 200 175 400 300 190 250
25 25 20 40 40 25 30
4—7 7,1— 11 11,1— 20 4—7 7,1— 11 11,1— 20 7,1—11
+ 100® С) для работы в вакууме до 10 мм рт. ст. (ТУ МХП
£!= У-251—54). Толщина пластин: 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5; 5; 6; 7; 8; 9‘
10; 12; 15; 20; 25; 30 мм.
Трубки резиновые вакуумные спе^альные
Применяются для соединения между собой элементов вакуум-
ных установок (ГУ МХП № 1472—55). Трубки изготовляются из
резины 7889 и имеют следующие размеры, мм:
Внутренний диаметр 3 6 9 12 15 30
Толщина стенки 3 6 9 12 15 30
ЛИТЕРАТУРА
1. Гусев В. П. Технология производства радиоэлектронной
аппаратуры. Изд-во «Советское радио» 1961.'
2. К у х т а р о в В. И. Холодная штамповка. Машгиз, 1962.
3. Л е в и н И. Я. Справочник конструктора точных приборов.
Оборонгиз, 1962.
4. Л е й кин Н. Н. Конструирование пластмассовых прессо-
ванных изделий. Изд-во «Машиностроение», 1964.
ИЗ
5. Мягков В. Д. Краткий справочник конструктора. Маш-
6. П о л я к о в К. П. Приборные корпуса радиоэлектронной аппа-
ратуры. Госэнергоиздат, 1963.
7. Рапопорт 3. Г., Бобров К. Е. Материалы для ремон-
та радиосредств. Воениздат, 1962.
8. Справочник технолога-приборостроителя. Подред. Малова А. Н.
Машгиз, 1962.
9. Тхоржевский В. П., Перевезенцев И. Г.
Конструирование приборов для стран с тропическим климатом.
Изд-во «Машиностроение», 1964.
10. Ф р о л о в А. Д. Основные принципы конструирования дета-
лей массовой и серийной радиоаппаратуры. Госэнергоиздат,
1955.
II. Ч у р а б о Д. Д. Конструирование деталей и узлов радио-
аппаратуры. Госэнергоиздат, 1963.
12. Электрорадиоматериалы. Ч. 1 и 11. Изд. МИФИ. 1964.
13. Справочник конструктора оптико-механических приборов. Под
ред. Кругера М. Я. Машгиз, 1963.
14 Конструкционные свойства пластмасс. Под ред. Р М. Шнейдеро-
вича и И. В. Крагельского. Изд-во «Машиностроение», 1968
15. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя.
Изд-во «Машиностроение», 1967.
16. Справочник по пластическим массам. Под ред. М. И Гарбара.
Изд-во «Химия», 1967.
17. Л е в и н И. Я- Справочник конструктора точных приборов.
Изд-во «Машиностроение», 1967.
18. П и к И. Ш. Прессовочные, литьевые и поделочные пластиче-
ские массы. Изд-во «Химия», 1964.
19. Справочник резинщика. Изд-во «Химия», 1971.
20. Чернецов В. И. Титан и его сплавы. Изд, МВ и ССО
РСФСР, 1965.
8. НЕКОТОРЫЕ СВЕДЕНИЯ О ЕДИНОЙ СИСТЕМЕ
КОНСТРУКТОРСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ (ЕСКД)
8.1. ВИДЫ ИЗДЕЛИЙ
И КОНСТРУКТОРСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ
ЕСКД — комплекс государственных стандартов, устанавлива-
ющих порядок разработки, оформления и обращения конструктор-
ской документации. Стандарты ЕСКД распространяются на все
виды конструкторской документации (КД) и документацию по хра-
нению и внесению изменений в КД; нормативно-техническую и тех-
нологическую документацию, а также на научно-техническую и
учебную литературу, в которой они могут быть применены.
Распределение стандартов ЕСКД по классификационным груп-
пам приведено в табл. 8.1.
ТАБЛИЦА 8.1
Распределение стандартов ЕСКД по классификационным
группам
Шифр группы Содержание стандартов в группе Номера стандартов
0 Общие положения Гост 2.001—2.099
1 Основные положения 2.101—2.199
2 Классификация и обозначение из- делий в конструкторских докумен-
тах 2.201—2.299
3 Общие правила выполнения чер- тежей ... 2.301—2.399
4 Правила выполнения чертежей изделий машиностроения и приборо- строения . 2.401—2.499
6 Правила обращения конструктор-
ских документов (учет, хранение, дублирование, изменение) 2.501—2.599
6 Правила выполнения эксплуата- ционной и ремонтной документации 2.601—2.699
7 Правила выполнения схем и ус- ловные графические обозначения, используемые в схемах 2.701—2.799
8 Правила выполнения документов строительных и судостроения . . 2.801—2.899
9 Прочие стандарты (разных правил оформления КД) 2.901—2.999
145
ГОСТ 2.101—68 устанавливает виды изделий. Изделием назы-
вается любой предмет или набор предметов производства, подлежа-
щих изготовлению на предприятии. К изделиям основного произ-
водства относятся изделия, предназначенные для поставки (реа-
лизации); к изделиям вспомогательного производства—изделия,
предназначенные только для собственных нужд предприятия-изго-
товителя.
Устанавливаются следующие виды изделий (табл. 8.2 и
рис. 8.1): детали; сборочные единицы; комплексы; комплекты.
Рис. 8.1. Виды изделий и их структура.
Детали, или неспецифицированные изделия, не
имеют составных частей. Изделия, состоящие из двух и более со-
ставных частей, являются специфицированными.
ГОСТ 2.102—68 устанавливает виды и комплектность КД на
изделия всех отраслей промышленности (табл. 8.3).
К конструкторским документам относят графические и тексто-
вые документы, которые в отдельности или в совокупности опре-
деляют состав и устройство изделия и содержат необходимые данные
для его разработки или изготовления, контроля, приемки, эксплу-
атации и ремонта.
Документы в зависимости от стадии разработки подразделяют-
ся на проектные (техническое предложение, эскизный проект и
технический проект) и рабочие (рабочая документация).
Классификация конструкторских документов в зависимости от
способа их выполнения и характера использования приведена в
табл. 8.4.
Документы, предназначенные для разового использования в
производстве, допускается выполнять в виде эскизных конструк-
торских документов. Наименования эскизных документов в зави-
146
ТАБЛИЦА 8.2
Виды изделий
Вид изделия
Дета л i
Сборочная
единица
Комплекс
Комплект
Определение
Изделие, изготовленное из однородного по
наименованию и марке материала, без примене-
ния сборочных операций. Это же изделие изго-
товленное с применением местной сварки, пайки,
склейки, сшивки и т. п.
Изделие, составные части которого подлежат
соединению между собой на предприятии-из-
готовителе сборочными операциями (свинчива-
нием, сочленением, клепкой, сваркой, пайкой,
опрессовкой, развальцовкой, склеиванием, сшив-
кой, укладкой и т. п.) Например: автомобиль,
станок, телефонный аппарат, микромодуль, ре-
дуктор, сварной корпус, маховичок из пласт-
массы с металлической арматурой.
Два и более специфицированных изделия, не
соединенных на предприятии-изготовителе сбо-
рочными операциями, но предназначенных для
выполнения взаимосвязанных эксплуатационных
функций.
Каждое из этих специфицированных изделий,
входящих в комплекс, служит для выполнения
одной или нескольких основных функций. В
комплекс, кроме изделий, выполняющих основ-
ные функции, могут входить детали, сборочные
единицы и комплекты, предназначенные для вы-
полнения вспомогательных функций, например
детали и сборочные единицы, предназначенные
для монтажа комплекта на месте его эксплуа-
тации; комплект запасных частей, укладочных
средств, тары и др.
Два и более изделий, не соединенных на пред-
приятии-изготовителе сборочными операциями,
но имеющих общее эксплуатационное назначе-
ние вспомогательного характера.
К комплектам также относят сборочную еди-
ницу или деталь, поставляемую вместе с набо-
ром других сборочных единиц или деталей,
предназначенных для выполнения вспомогатель-
ных функций при эксплуатации этой сборочной
единицы или детали, например: осциллограф
в комплекте с укладочным ящиком, запасными
частями монтажным инструментом, сменными
частями
147
ТАБЛИЦА 8.3
Виды и комплектность конструкторских документов
Вид документа
Содержание документа
Чертеж детали
Сборочный чертеж
Чертеж общего ви-
да
Теоретический
чертеж
Габаритный чертеж
Монтажный чертеж
Схема
Спецификация
Ведомость специ-
фикаций
Ведомость ссылоч-
ных документов
Ведомость покуп-
ных изделий
Ведомость согласо-
вания применения
изделий
Ведомость держа-
телей подлинников
Ведомость техни-
ческого предложения
Ведомость эскизно-
го проекта
Ведомость техни-
ческого проекта
Пояснительная за-
писка
Изображение детали и данные, необхо-
димые для ее изготовления и контроля
Изображение изделия и другие данные,
необходимые для его сборки (изготовле-
ния) и контроля
Представление о конструкции изделия,
взаимодействии его основных составных
частей и принципе работы
Геометрическая форма изделия и коор-
динаты расположения составных частей
Контурное (упрощенное) изображение
изделия с габаритными, установочными и
присоединительными размерами
Контурное (упрощенное) изображение
изделия, а также данные, необходимые для
его установки (монтажа)
Условные изображения или обозначения
составных частей изделия и связей между
ними
Состав сборочной единицы, комплекса
или комплекта
Перечень всех спецификаций составных
частей изделия с указанием их количест-
ва и входимости
Перечень документов, на которые име-
ются ссылки в конструкторских докумен-
тах изделия
Перечень покупных изделий, применен-
ных в разрабатываемом изделии
Подтверждение согласования с соответ-
ствующими организациями применения
покупных изделий во вновь разрабатывае-
мом изделии. Например: «Ведомость сог-
ласования применения подшипников»
Перечень предприятий, на которых хра-
нятся подлинники документов, разрабо-
танных для данного изделия
Перечень документов, вошедших в тех-
ническое предложение
Перечень документов , вошедших в эс-
кизный проект
Перечень документов, вошедших в тех-
нический проект
Описание устройства и принципа дейст-
вия разрабатываемого изделия, а также
обоснование принятых при его разработке
технике-экономических решений
148
Продолжение
Вид документа Содержание документа
Технические усло- вия Потребительские (эксплуатационные) по- казатели изделия и методы контроля его качества
Программа и мето- дика испытаний Технические данные, подлежащие про- верке при испытании изделия, а также
Таблица порядок и методы их контроля Совокупность сведений об изделии, офор-
Расчет мленных в виде таблицы Расчеты параметров и величин, напри- мер: расчет размерных цепей, расчет на
Эксплуатационные документы прочность и др. Документы, предназначенные для ис- пользования при эксплуатации, обслужи- вании и ремонте изделия в процессе экс-
Ремонтные доку- менты Данные для проведения ремонтных ра- бот на специализированных предприятиях
ТАБЛИЦА 8.4
Классификация конструкторских документов
Наименование документа Определение .
Оригиналы Подлинники Дубликаты Копии Документы, выполненные на любом материале •и предназначенные для изготовления по ним подлинников Документы, оформленные подлинными уста- новленными подписями и выполненные на любом материале, позволяющем многократное воспро- изведение с них копий. Допускается в качестве подлинника использовать оригинал, фотокопию или экземпляр образца, изданного типографским способом, оформленные заверительными подлин- ными установленными подписями лиц, ответст- венных за выпуск документа Копии подлинников, обеспечивающие идентич- ность воспроизведения подлинника, выполненные ни любом материале, позволяющем снимать с них копий Документы, выполненные способом, обеспечи- вающим их идентичность с подлинником (дубли- катом), и предназначенные для непосредствен- ного использования при разработке, в производ- стве, эксплуатации и ремонте ('изделий
149
Спецификация комплекса
Рис. 8.2. Пример построения полного комплекта конструкторских документов комплекса: основной конструк-
торский документ изделия показан в овале; документы основного комплекта показаны в прямоугольниках
(в примере показана только часть документов основного комплекта, предусмотренных в табл. 8.5); документы,
обведенные в двойные рамки, предусматриваются только для изделий, предназначенных для самостоятельной
поставки: число ступеней входимости для комплексов, сборочных единиц и комплектов, а также число вхо-
дящих комплексов, сборочных единиц, комплектов и деталей не ограничиваются.
симости от способа выполнения и характера использования анало-
гичны приведенным в табл. 8.4.
При определении комплектности конструкторских документов
на изделие следует различать:
— основной конструкторский документ;
— основной комплект конструкторских документов;
— полный комплект конструкторских документов.
Основной конструкторский документ из-
делия в отдельности или в совокупности с другими записанными в
нем. конструкторскими документами полностью и однозначно оп-
ределяет данное изделие и его состав. За основной конструкторский
документ принимают:
— для деталей—.чертеж детали;
— для сборочных единиц, комплексов и комплектов—специфи-
кацию.
Изделие, примененное по конструкторским документам, выпол-
ненным в соответствии со стандартами ЕСКД, записывают в доку-
менты других изделий, в которых оно применено, за обозначением
своего основного конструкторского документа. Считается, что такое
изделие применено по своему основному конструкторскому доку-
менту.
Основной комплект конструкторских документов
изделия объединяет конструкторские документы, относящиеся ко
всему изделию. Конструкторские документы составных частей в ос-
новной комплект документов изделий не входят.
Пример построения полного комплекта конструкторских доку-
ментов комплекса приведен на рис. 8.2.
Номенклатура конструкторских документов на изделия в за-
висимости от стадии разработки, приведена в табл. 8.5.
8.2. СТАДИИ РАЗРАБОТКИ
Стадии разработки конструкторской документации и этапы вы-
полнения работ устанавливает ГОСТ 2.103—68 (табл. 8.6).
Техническое задание устанавливает основное на-
значение, технические и тактико-технические характеристики, пока-
затели качества и технико-экономические требования, предъявляе-
мые к разрабатываемому изделию, выполнение необходимых стадий
разработки конструкторской документации и ее состав, а также спе-
циальные требования к изделию.
Техническое предложение — совокупность кон-
структорских документов, которые должны содержать техническое
и технико-экономическое обоснование целесообразности разработки
документации изделия на основании анализа технического задания
заказчика и различных варианты возможных решений изделия,
сравнительной оценки решений с учетом конструктивных и эксплу-
атационных особенностей разрабатываемого и существующих из-
делий, а также патентных материалов. Техническое предложение
после согласования и утверждения в установленном порядке являет-
ся основанием для разработки эскизного (технического) проекта.
Эскизный проект — совокупность конструкторских
документов, которые должны содержать принципиальные конструк-
тивные решения, дающие общее представление об устройстве и прин-
151
ТАБЛИЦА 8.5
Виды и комплектность конструкторских документов_
Шифр документа Наименование документа Техническое предложение Эскизный про- ект Технический проект Рабочая доку- ментация на
детали сборочные единицы комплек- сы комплек- ты
1. Чертеж детали . . — — о1 а1 — —
СБ 2. Сборочный чертеж . — — •— ©2 — —-
ВО 3. Чертеж общего вида о О © -— — — —
тч 4. Теоретический чер- теж — о о о о о
гч 5. Габаритный чертеж о о о1 о1 о2 о —-
мч 6. Монтажный чертеж —— — — о2 о —
По гост 7. Схемы о о о — о о о
2.701—68 8. Спецификация . . — — — © ©
ВС 9. Ведомость специфи- каций — — — — о о о
вд 10. Ведомость ссылоч- ных документов . . — — — — о о О
вп 11. Ведомость покупных изделий — о о — о о о
ВИ 12. Ведомость согласо- вания применения изделий о о о с о
ДП 13. Ведомость держате- лей подлинников — — — — о о о
пт 14. Ведомость техничес- кого предложения . — — — —
эп 15. Ведомость эскизного проекта — — — — — —.
тп 16. Ведомость техничес- кого проекта . .• — — © — — —
пз 17. Пояснительная за- писка ф3 ф3 — — —
ТУ 18. Технические условия — — о о о о
пм 19. Программа и мето- дика испытаний . . — о о о о о —
— 20. Таблицы о о о о о о о
рр 21. Расчеты о8 о8 о8 о о о о
д . . . 22. Документы прочие . о о о о о о о
ПФ 23. Патентный формуляр о о о о о о —
По ГОСТ 2.601—68 24. Документы эксплу- атационные .... о о о о
По ГОСТ 2.606—68 25. Документы ремонт- ные . — — — о о о о
Условные обозначения: • — документ обязательный; О—документ состав-
ляют по усмотрению разработчика;-документ не составляют.
Примечание. Документы, для которых над условными обозначе-
ниями проставлены одинаковые цифры, могут быть по усмотрению разра-
ботчика совмещены.
152
ТАБЛИЦА 8.6
Стадии разработки конструкторской документации на изделия
И этапы выполнения работ
Стадия разработки Этап работы
Техническое задание Техническое предло- жение Разработка технического задания Подбор материалов.- Разработка и утверждение технического предложения по результатам анализа тех- нического задания с присвоением докумен- там литеры «П»
Эскизный проект Разработка эскизного проекта с присвое- нием документам литеры «Э». Изготовление и испытание макетов. Рассмотрение и утверждение эскизного проекта
Технический проект Разработка технического проекта с при- своением документам литеры «Т». Изготовление и испытание макетов. Рассмотрение и утверждение техниче- ского проекта
Разработка рабочей документации: Разработка КД, предназначенных для изготовления и испытания опытного образ- ца (опытной партии). Изготовление и за-
а) опытного образца (опытной партии) водские испытания опытного образца (опытной партии). Корректировка КД по результатам изготовления и заводских ис- пытаний опытного образца (опытной пар- тии) с присвоением КД литеры «О». Государственные, межведомственные, приемочные и другие испытания опытного образца (опытной партии). Корректировка КД по результатам испытаний опытного образца опытной партии с присвоением КД литеры «Ох». При последующих изготовле- ниях и испытаниях опытного образца (опыт- ной партии) и соответствующей корректи- ровке КД им присваивают соответственно литеры «О2», «О3» и т. д.
б) установочной се- рии Изготовление и испытание установочной серии. Корректировка КД по результатам изготовления, испытания и оснащения технологического процесса ведущих состав- ных частей изделия установочной серии с присвоением КД литеры «А» из
Продолжение
Стадия разработки Этап работы
в) установившегося серийного или массового про- изводства Изготовление и испытание головной (контрольной) серии. Корректировка КД по результатам изготовления и испытания головной (контрольной) серии с присвое- нием литеры «Б» конструкторским доку- ментам, окончательно отработанным и про- веренным при изготовлении изделий по зафиксированному и полностью оснащен- ному технологическому процессу
ципе работы изделия, а также данные, определяющие назначение,
основные параметры и габаритные размеры разрабатываемого из-
делия. Эскизный проект после согласования и утверждения в уста-
новленном порядке служит основанием для разработки техническо-
го проекта или рабочей конструкторской документации.
Технический проект — совокупность конструктор-
ских документов, которые должны содержать окончательные тех-
нические решения, дающие полное представление об устройстве раз-
рабатываемого изделия, и исходные данные для разработки рабочей
документации. Технический проект после согласования и утверж-
дения в установленном порядке служит основанием для разработки
рабочей конструкторской документации.
Ранее разработанные конструкторские документы применяют
при разработке новых или модернизации изготовляемых изделий
в следующих случаях:
а) в проектной документации (техническом предложении, эскиз-
ном и технических проектах) и рабочей документации опытного об-
разца (опытной партии) — независимо от литерности применяемых
документов;
б) в конструкторской документации опытного образца (опытной
партии) с литерами «Ор) и «Оа» и др., установочной серии с литерой
«А» и установившегося серийного или массового производства с. ли-
терой «Б»; если литерность применяемых документов та же или «выс-
шая». Литерность полного комплекта конструкторской докумен-
тации изделия определяют «низшей» литерой, которая указана на
одном из конструкторских документов, входящих в комплект.
Конструкторские документы, держателями подлинников ко-
торых являются другие предприятия, могут применяться только при
наличии учтенных копий или дубликатов.
Конструкторским документам для индивидуального производ-
ства, т. е. для разового изготовления одного нлн нескольких изделий,
присваивают литеру «И».
8.3. ТЕКСТОВЫЕ ДОКУМЕНТЫ
Общие требования к выполнению текстовых документов (ТД)
на изделия всех отраслей промышленности устанавливает
ГОСТ 2.105—68.
114
ТД подразделяются на документы, содержащие в основном
сплошной текст (технические описания, паспорта, расчеты, пояс-
нительные записки, инструкции и т. п.), и документы, содержащие
текст, разбитый на графы (спецификации, ведомости, таблицы н
другие).
ТД выполняют на формах, устанавленных соответствующими
стандартами ЕСКД, одним нз следующих способов:
1) машинописным — на одной стороне листа через два
интервала. Шрифт машинки должен быть четким, лента только чер-
ного цвета;
2) рукописным — основным чертежным шрифтом по
ГОСТ 2.304—68 с высотой букв ц цифр не менее 2,5 мм. Цифры и
буквы необходимо писать четко, черной тушью;
3) типографским — в соответствии с требованиями,
предъявляемыми к изданиям, изготовляемым типографским способом.
Вписывать в текстовые документы, изготовленные машинопис-
ным способом, отдельные слова, формулы, условные знаки (от руки
чертежным шрифтом), а также выполнять схемы и рисунки необхо-
димо черной тушью.
Каждый раздел текстовых документов рекомендуется начинать
с нового листа (страницы).
Каждый пункт текста записывают с абзаца.-
Цифры, указывающие номера пунктов, не должны выступать за
границу абзаца.
Для размещения утверждающих н согласовывающих подписей
к текстовым документам рекомендуется составлять титульный лист
(листы).
Построение текстовых документов
Содержание документа разбивают на разделы и подразделы, а
при большом объеме—на части. Каждую часть комплектуют отдель-
но. Всем частям присваивают обозначение документа. Начиная со
второй части, к этому обозначению добавляют порядковый номер
арабскими цифрами. Нумерацию листов документа производят в
пределах каждой части.
Разделы должны иметь порядковые номера, обозначенные араб-
скими цифрами с точкой в пределах всего документа (части).
Подразделы должны иметь порядковые номера в пределах каж-
дого раздела. Номера подразделов состоят из номеров раздела и под-
раздела, разделенных точкой. В конце номера подраздела также
должна ставиться точка. Содержание каждого документа при необ-
ходимости разбивают на пункты, а пункты—на подпункты, незави-
симо от того, разделен документ на части, разделы и подразделы
нли нет.
Если документ не имеет подразделов, то нумерация пунктов
в нем должна быть в пределах каждого раздела и номер пункта дол-
жен состоять из номеров раздела и пункта, разделенных точкой.
В конце номера пункта также должна ставиться точка.
Если документ имеет подразделы, то нумерация пунктов долж-
на быть в пределах подраздела и номер пункта должен состоять из
номеров раздела, подраздела и пункта, разделенных точками.
155
Каждый подпункт в пределах пункта должен начинаться с но-
вой строки со строчной буквы и обозначаться строчными буквами
русского алфавита со скобкой.
Наименования частей и разделов должны быть краткими, соот-
ветствовать содержанию и записываться в виде заголовков (в крас-
ную строку) прописными буквами, а наименования подразделов —
строчными буквами (кроме первой прописной). Переносы слов в за-
головках не допускаются. Точку в конце заголовка не ставят. Если
заголовок состоит из двух предложений, их разделяют точкой.
В начале документов большого объема рекомендуется помещать
содержание, которое включают в общее количество листов данного
документа.
В конце текстового документа допускается приводить пере-
чень литературы и документации, которые были использованы
при его составлении.
Наименования, приводимые в тексте документа и на иллюстра-
циях, должны быть одинаковыми.
Если в документе принята специфическая терминология, то в
нем должен быть приведен перечень принятых терминов с соответ-
ствующими разъяснениями.
Сокращение слов в тексте и подписях под иллюстрациями,
как правило, не допускается. Исключение составляют слова, сокра-
щения которых установлены ГОСТ 2.316—68, а также приводимые
в документе поясняющие надписи, непосредственно наносимые на
изготовляемые изделия (планки, таблички к элементам управления
и т. п.), записываемые в кавычках и выделенные шрифтом, напри-
мер; «вкл», «откл».
Значения символов и числовых коэффициентов, входящих в
формулу, должны разъясняться непосредственно под формулой.
При этом каждый символ записывают с новой строки в той последо-
вательности, в какой они приведены в формуле.
Если в тексте документа приводится ряд цифровых величин од-
ной размерности, единицу измерения указывают только после по-
следнего числа, например: 1,50; 1,75; 2,00 м.
В текстовых документах допускаются ссылки на стандарты,
технические условия, инструкции и другие документы при условии,
что последние полностью и однозначно определяют изделие или со-
ответствующие требования и другие необходимые данные к нему.
Ссылки на отдельные пункты и иллюстрации стандартов и дру-
гих документов делать не допускается.
Если необходимо дать ссылку на отдельные пункты стандартов
и других документов, то приводят полный текст этого пункта или
дают ссылку на отдельный раздел документа, из которого произво-
дится заимствование.
Оформление иллюстраций и приложений
Количество иллюстраций должно быть достаточным для пояс-
нения излагаемого текста.
Иллюстрации могут быть расположены как по тексту докумен
та (возможно ближе к соответствующим частям текста), так и в кон-
це его или в приложении.
Все иллюстрации, если их более одной, нумеруют арабскими
цифрами в пределах всего документа (например: рис. 1, рис. 2,
рис. Зит. д.).
156
Ссылки на ранее упомянутые иллюстрации дают с сокращенным
словом «смотри», например, «см. рис. 3». Иллюстрации должны иметь
тематическое наименование, а при необходимости и пояснительные
данные (подрисуночный текст), соответствующие содержанию ил-
люстрации.
Иллюстративный материал, таблицы или текст вспомогатель-
ного характера допускается давать в виде приложений. Прило-
жения оформляют как продолжение данного документа на по-
следующих его листах или выпускают в виде отдельного документа.
Каждое приложение должно начинаться с нового листа (страницы)
с указанием в правом верхнем углу слова «Приложение» и иметь
тематический заголовок.
При наличии в документе нескольких приложений их нумеруют
арабскими цифрами (без знака «№»). При выпуске приложения от-
дельным документом на титульном листе под наименованием и в
основной надписи в графе «Обозначение» указывают слово «Прило-
жение». Нумерация листов документа и приложений, входящих в
состав документа, должна быть сквозной. Иллюстрации и таблицы в
приложениях нумеруют в пределах каждого приложения.
Ссылки на приложения дают в основном тексте документа, а
в содержании перечисляют все приложения.
Построение таблиц
Цифровой материал, как правило, оформляют в виде таблиц.
Заголовки граф таблиц начинают с прописных букв, а подза-
головки со строчных, если они составляют одно предложение с за-
головком. Если подзаголовки имеют самостоятельное значение, то
их начинают с прописных букв.
Основные размеры
(тематический .
заголовок]
горизонтальных рядов)
Рис. 8.3. Построение таблицы.
Заголовки указывают в единственном числе. Диагональное це-
ление головкн таблицы не допускается (рис. 8.3).
Высота строк таблицы должна быть не менее 8 мм.
При переносе таблицы на другой лист головку таблицы повторя-
ют и над ней указывают слово «Продолжение». Если в документе
157
Две й более таблицы, то после слова «Продолжение» указывают по-
рядковый номер таблицы. Тематический заголовок помещают толь-
ко над первой частью таблицы.
Графу «№ п/п» в таблицу не включают.
При необходимости нумерации показателей, параметров пли
других данных в боковике таблицы порядковые номера указывают
в графе перед их наименованием. Для облегчения ссылок на таблицы
допускается нумерация граф.
ТАБЛИЦА 8.7
Таблица с нумерацией граф
Наименование показателей Норма Методы испытаний
1. Вязкость кинематическая при 50° С, сСт 2. Кислотное число, мг КОН на 1 г масла, не более 3. Зольность, %, не более 6,3—8,5 0,14 0,05 ГОСТ 33—66 ГОСТ 5985—59 ГОСТ 1461—59
Если цифровые данные в графах таблицы имеют различную раз-
мерность, ее указывают в заголовке каждой графы.
Если все параметры, размещенные в таблице, имеют только од-
ну размерность (например, миллиметры), сокращенное обозначение
единицы измерения помещают над таблицей.
Когда в таблице имеются графы с параметрами преимуществен-
но одной размерности, но есть показатели с другими размерностями,
над таблицей помещают надпись о преобладающей размерности,
а сведения о других размерностях дают в заголовках соответствую-
щих граф. Если параметры одной графы имеют одинаковые значения
в двух и более последующих строках, то допускается этот параметр
вписывать в таблицу для этих строк только один раз. Если все данные
в строке имеют одну размерность, ее указывают в соответствующей
строке боковика таблицы (табл. 8.7).
Слова, «более», «не более», «менее», «не менее», «в пределах»
следует помещать рядом с наименованием соответствующего пара-
метра или показателя (после размерности) в боковике таблицы
(табл. 8.7) или в заголовке графы.
Повторяющийся в графе текст, если он состоит из одного сло-
ва, допускается заменять кавычками. Если повторяющийся текст
состоит из двух и более слов, то при первом повторении его заменяют
словами «то же», а далее—кавычками.
Ставить кавычки вместо повторяющихся цифр, марок, знаков,
математических и химических символов не допускается.
Если цифровые или иные данные в таблице не приводят, то в
графе ставят прочерк. Числовые величины в одной графе должны
иметь одинаковое количество десятичных знаков.
Все таблицы, если их несколько, должны быть пронумерованы
арабскими цифрами в пределах всего документа.
Над правым верхним углом таблицы помещают надпись «Таб-
лица...» с указанием порядкового номера таблицы, например: «Таб-
158
лица 2». Слово «Таблица» при наличии тематического заголовка пи-
шут над заголовком. Если в документе только одна таблица, то но-
мер ей не присваивают и слово «Таблица» не пишут. На все таблицы
должны быть ссылки в тексте, при этом слово «Таблица» в тексте
пишут полностью, если таблица не имеет номера, и сокращенно,
если имеет номер, например: «... табл. 1».
Текстовые документы, содержащие текст, разбитый на графы,
при необходимости разделяют на разделы и подразделы, которые
не нумеруют. Наименования разделов и подразделов записывают в
виде заголовков строчными буквами (кроме первой прописной) и под-
черкивают. В таблицах и других документах, имеющих строки,
все записи производят на каждой строке в один ряд.
Для облегчения внесения изменений:
— ведут запись в нижней части поля строки. Записи не долж-
ны сливаться с линиями, разграничивающими строки и графы;
— оставляют свободные строки между разделами и подразде-
лами, а в документах большого объема — также внутри разделов
и подразделов.
Если в графе «Наименование» записано наименование в несколь-
ко строк, то записи, размещаемые в одну строку в соседних графах,
начинают на уровне последней строки (см. табл. 8.7).
Формы текстовых документов
Стандартом 2.106—68 устанавливаются формы и правила вы-
полнения текстовых документов.
В ведомость спецификаций (ВС) записывают спецификации:
изделия, составных частей изделия, комплектов. В ВС не перечис-
ляют спецификации составных частей изделия, на которые имеются
свои ВС, а лишь дают ссылку на эти ВС.
В ведомости ссылочных документов (ВД) перечисляют докумен-
ты, на которые имеются ссылки в конструкторских документах:
стандарты отраслевые и предприятия; ТУ на покупные изделия и
материалы, нормали, руководящие технические материалы н
инструкции, устанавливающие отдельные требования к изделиям.
Запись в ВД производится в следующем порядке: документы пред-
приятий, отраслевые документы, государственные документы. За-
пись в ВД ГОСТов производится только при отправке комплекта
КД за границу.
Ведомость покупных изделий (ВП) составляют на основании всех
спецификаций изделия по разделам в зависимости от характера по-
купных изделий. В разделах изделия записывают по однородным
группам, в группах—в алфавитном порядке их наименований, в
каждом наименовании—по типам и видам, в пределах типов и ви-
дов—в порядке возрастания размеров (параметров).
В ведомости техийческого предложения (ПТ), эскизного (ЭП) и
технического (ТП) проектов записывают все конструкторские доку-
менты, разработанные для данного этапа проекта и заимствованные
из других разработок. Запись производится в следующем порядке:
документация общая, документация по сборочным единицам, при
этом вначале записывается вновь разработанная, а затем приме-
ненная КД других разработок.
Пояснительная записка (ПЗ) состоит из следующих разделов:
введение (основание для разработки проекта); назначение и область
применения проектируемого изделия, техническая характеристика;
150
описание конструкции (с обоснованием); расчеты работоспособ-
ности и надежности; технико-экономические показатели: уровень
стандартизации. В зависимости от особенностей изделия разделы
можно объединять, исключать или вводить новые.
Программа и методика испытаний (ПМ) должна предусматри-
вать:
— проверку соответствия изделия чертежам, техническим тре-
бованиям, паспортным данным и нормам точности;
— определение показателей качества и надежности изделия;
— проверку обеспечения стабильности работы изделия;
— проверку удобства обслуживания и проведения ремонта из-
делия;
— проверку комплектности изделия;
— проверку соответствия изделия требованиям техники безо-
пасности;
— продолжительность и режим испытаний, а также необхо-
димые замеры во время испытаний.
Стандартом установлены формы для перечисленных документов,
а также правила изложения расчетов (РР).
8.4. ГРУППОВЫЕ КОНСТРУКТОРСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Групповым конструкторским документом (ГОСТ 2.113—70) на-
зывается документ, содержащий информацию о двух и более изде-
лиях. Групповые документы составляются на изделия, обладающие
общими конструктивными признаками с некоторыми различиями
друг от друга. На таких документах указываются постоянные дан-
ные, общие для всех исполнений, и переменные данные с указанием,
к каким исполнениям они относятси. Каждому исполнению присваи-
вается самостоятельное обозначение, причем первому исполнению
(условно принимаемому за основное) присваивают обозначение, как
отдельному изделию. Для всех других исполнений к общей части
через тире добавляют порядковый двухзначный номер от 01 до 99,
например: АБЗ.ХХХ.028—03. В конструкторские документы за-
писывается полное обозначение исполнения, а основной конструк-
торский документ находят по общей части обозначения. На груп-
повом графическом документе (чертеже, схеме и т. п.)
должно быть полностью изображено основное исполнение. Перемен-
ные элементы могут быть показаны на отдельных видах, сечениях,
разрезах, выносных, элементах, которые нумеруются арабскими
цифрами в пределах всего документа. В таблице исполнений
в этом случае предусматривают графу с заголовком «Рис.», где
указывается номер рисунка конкретного исполнения. Перемен-
ные размеры наносят на чертеже буквенными обозначениями, а их
конкретные значения указывают в таблице исполнения. В таблицу
исполнений вносятся сведения о переменных изображениях, разме-
рах, материалах, покрытиях, шифрах и др.
Номера позиций наносят на изображение основного исполнения.
На изображении других исполнений наносят номера позиций толь-
ко тех частей, которые отсутствуют в основном исполнении. Если
все различия в исполнении отражены в групповой спецификации,
то в групповом сборочном чертеже таблицу исполнений не помещают.
Групповые документы записываются в спецификацию как еди-
ничные без указания наименования изделия.
Ш
В групповую спецификацию вначале записывают
постоянные документы и составные части, затем под общим заголов-
ком «Переменные данные для исполнений» записывают переменные
документы и составные части раздельно для каждого исполнения
под его обозначением, записанным в виде заголовка в графе «Наиме-
нование». При выполнении групповых текстовых конструкторских
документов (ведомостей, таблиц и т. п.) вначале записывают постоян-
ные данные, а затем переменные для каждого исполнения.
8.5. ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
Технические условия (ТУ) должны содержать все требования к
продукции, ее изготовлению, контролю, приемке и поставке, которые
нецелесообразно указывать в конструкторской или другой техни-
ческой документации. ТУ разрабатывают на одно конкретное из-
делие (материал, вещество и т. п.) или на несколько изделий (груп-
повые ТУ) при отсутствии на них стандартов и технически^ усло-
вий, а также при необходимости дополнения или повышения тре-
бований, установленных в этих стандартах.
Состав ТУ и содержание определяют в соответствии с особенно-
стями продукция. Как правило, ТУ должны содержать вводную
часть и разделы, расположенные в такой последовательности:
— технические требования; правила приемки; методы контроля
(испытаний, анализа, измерений); транспортирование и хранение;
указания по эксплуатации; гарантии поставщика.
При необходимости ТУ допускается дополнять другими разде-
лами и не включать указанные, например при отсутствии самосто-
ятельной поставки изделия потребителю в ТУ могут не включаться
требования к транспортированию и хранению, гарантии поставщи-
ка и т. п. ТУ выполняют по ГОСТ 2.114—70.
8.6. ПАТЕНТНЫЙ ФОРМУЛЯР ,
В ЕСКД введен конструкторский документ—патентный форму-
ляр (ГОСТ 2.110—68), предназначенный для оценки патентоспособ-
ности, патентной чистоты и технического уровня изделий, материа-
лов, технологических процессов, методов измерений и испытаний,
стандартов всех категорий.
8.7. ОБОЗНАЧЕНИЕ
ЕСКД установлен обезличенный принцип обозначения конст-
рукторских документов (ГОСТ 2.201—68).
До разработки классификатора ЕСКД следует пользоваться от-
раслевыми системами обозначений конструкторских документов,
в частности Междуведомственной нормалью «Система чертежного
хозяйства».
8.8. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЧЕРТЕЖЕЙ
При разработке рабочих чертежей (ГОСТ 2.107—68) предусмат-
ривают:
а) оптимальное применение стандартных, покупных и освоен-
ных ранее производством изделий;
6 Зак. 479
б) рационально ограниченную номенклатуру марок и сорта-
ментов материалов и покрытий, а также размеров, предельных от-
клонений, рёзьВ, шлицев й других конструктивных элементов;
в) необходимую степёнь взаимозаменяемости, наивыгоднейшие
способы изготовления и ремонта изделий, а также максимальное
удобство их в эксплуатации.
е)
Рис, 8.4. Указание данных на рабочих чертежах.
В скобках — размеры после сборки.
ё)
Рис. 8.5. Указание размеров и шероховатости поверхности!
а—до покрытия; б—после покрытия.
Рабочие чертежи разрабатываются таким образом, чтобы при
их использовании требовался минимум дополнительных докумен-
тов. Чертежи должны содержать минимум ссылок на другие доку-
менты. На рабочих чертежах не допускается помещать технологи-
ческие указания, за исключением случаев, когда они являются един-
ственными, гарантирующими требуемое качество изделия.
Рабочие чертежи должны содержать все данные, необходимые
для изготовления, контроля и испытания изделия.
На рабочих чертежах изделия указывают размеры, предельные
отклонения, обозначения шероховатости поверхностей и другие
16?
данные, которым оно должно соответствовать перед сборкой
(сваркой) или перед дополнительной обработкой по чертежу друго-
го изделия, для которого данное изделие является заготовкой
(рис. 8.4, а).
Размеры, предельные отклонения и шероховатость поверхно-
стей элементов, деталей, получающиеся в результате обработки в
процессе сборки (сварки) или после нее, указывают на сборочном
чертеже (рис. 8.4, б, в).
На рабочих чертежах изделий, подвергаемых покрытию, ука-
зывают размеры и шероховатость поверхности до покрытия. Допу-
скается указывать одновременно размеры и шероховатость поверх-
ности до и после покрытия (рис. 8.5, а).
Если необходимо указать размеры и шероховатость поверх-
ности только после покрытия, то соответствующие размеры и обо-
значения шероховатости поверхности отмечают знаком * (звездоч-
ка) и в технических требованиях делают запись типа: «* Размеры и
шероховатость поверхности после покрытия» (см. рис. 8.5, б).
На чертежах помещают необходимые данные, характеризующие
свойства материала готовой детали и материала, из которого деталь
должна быть изготовлена.
8.9. СПЕЦИФИКАЦИЯ
Правила выполнения спецификации устанавливает
ГОСТ 2.108—68. Спецификация определяет состав сборочной еди-
ницы, комплекса и комплекта и необходима для их изготовления,
комплектования конструкторских документов и планирования за-
пуска в производство указанных изделий.
Спецификацию составляют на отдельных листах на каждую сбо-
рочную единицу, комплекс и комплект. Исключение составляет
случай, когда сборочная единица и спецификация могут быть раз-
мещены на листе формата 11. Спецификация имеет обозначение
изделия и выпускается без шифра.
В спецификацию вносят составные части, входящие в специфи-
цируемое изделие, а также конструкторские документы, относя-
щиеся к этому изделию и к его неспецифицируемым составным ча-
стям.
Спецификации составляются по форме, приведенной на рис. 8.6,
и в общем случае состоят из разделов, которые располагают в сле-
дующем порядке: документация, комплексы, сборочные единицы,
детали, стандартные изделия (по стандартам всех категорий), про-
чие изделия, материалы, (кабели, пластмассы, металлы и т. п.),
комплекты.
Наличие тех или иных разделов определяется составом специ-
фицируемого изделия. Наименование каждого раздела указывают
в виде заголовка в графе «Наименование» и подчеркивают.
8.10. ВЫПОЛНЕНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Правила выполнения чертежей деталей, сборочных, общих ви-
дов, габаритных и монтажных устанавливает ГОСТ 2.109—68.Ра-
бочие чертежи разрабатывают на каждую деталь. Допускается чер-
тежи не выпускать на:
а) детали, изготовляемые из фасонного или сортового материале
огрезкой без последующей обработки;
R*
163
б) несложные деревянные конструкции;
в) изделия индивидуального производства, размеры и форма
которых определяются по месту.
I I Iff- § ”5 § Обозначение Наименование § V: Примечание
§
£\j
§
§
-
§ л
§ § Основная надпись по ГОСТ 2.104- вв
Рис. 8.6. Форма для спецификации.
Данные для изготовления и контроля таких деталей указывают
на сборочных чертежах и в спецификации.
Сборочный чертеж
Сборочный чертеж должен содержать:
а) изображение сборочной единицы, дающее представление о рас-
положении и взаимной связи составных частей, обеспечивающее
возможность сборки и контроля этой сборочной единицы;
б) размеры, предельные отклонения и другие параметры и тре-
бования, которые должны быть выполнены или проконтролированы
по этому чертежу;
в) указания о характере сопряжения или способе соединения
нерааъемных соединений;
г) номера позиций составных частей;
164
j() основные характеристики, а также габаритные, установочные,
присоединительные и справочные размеры.
Все составные части сборочной единицы нумеруют в соответ-
ствии с номерами позиций, указанными в спецификации этой сбороч-
ной единицы.
На наплавляемый металл, сплав, пластмассу, резину, которыми
заливают армирующие детали, чертежи не выпускают и обозначе-
ния им не присваивают. В спецификацию сборочной единицы их
записывают как материал с указанием в графе «Кол.» их массы
(рис. 8.7).
165
Чертеж общего вида
Чертежи общего вида должны содержать изображения изделий
с их видами, разрезами, сечениями, а также текстовую часть и над-
писи, необходимые для понимания конструктивного устройства
изделия, взаимодействия его основных составных частей и принци-
па работы изделия, а также данные о составе изделия.
Габаритный чертеж
На габаритном чертеже изделие изображают гак, чтобы были
видны крайние положения перемещающихся, выдвигаемых или от-
кидываемых частей, рычагов, кареток, крышек на петлях и т. п.
Проставляют габаритные размеры изделия, установочные и присое-
динительные размеры и, при необходимости, размеры, определяющие
положение выступающих частей.
Монтажный чертеж
Монтажный чертеж должен содержать: изображение монтиру-
емого изделия и предметов, применяемых при монтаже изделия,
а также полное или частичное изображение устройства (конструк-
ции фундамента), к которому изделие крепится; установочные и
присоединительные размеры с предельными отклонениями; техни-
ческие требования к монтажу изделия. Монтируемое изделие изо-
бражают на чертеже упрощенно.
Подробно указывают элементы конструкции, которые необхо-
димы для правильного монтажа изделия.
Если монтаж изделия должен производиться на определенном
месте (устройстве, объекте, фундаменте), то на чертеже указывают
присоединительные и установочные размеры, необходимые для вы-
полнения монтажа. В спецификацию такого изделия вписывают все
крепежные детали и материалы, необходимые для монтажа.
На монтажном чертеже комплекса указывают также размеры,
определяющие взаимное расположение составных частей, непосред-
ственно входящих в комплекс.
Форматы чертежей, масштабы
Стандартом ГОСТ 2.301—68 установлены основные форматы
(табл. 8.8) и схема построения форматов (рис. 8.8), на которых
выпускается КД.
Допускается применение дополнительных форматов. Коэффи-
циент увеличения должен быть целым числом.
Обозначения форматов составляются из двух цифр (чисел), пер-
вая из которых указывает кратность одной стороны формата к ве-
личине 297 мм, а вторая—кратность другой стороны к величине
210 мм.
В табл. 8.9 приведены масштабы, устанавливаемые
ГОСТ 2.302—68, При проектировании генеральных планов крупных
объектов допускается применять масштабы 1 : 2 000; 1 : 10 000;
1 : 20 000; 1 : 25 000; 1 : 50 000.
166
ТАБЛИЦА 8.8
Основные форматы
Обозначение формату . . . 44 24 22 12 11
Размеры сто- рон ' формата, мм 1189 x 841 594 x 841 594x420 297x420 297 x 210
Форматы по ГОСТ 9327—60 АО А1 А2 АЗ А4
Рис. 8.8. Схема по-
строения форматов
ТАБЛИЦА 8.8
Масштабы по ГОСТ 2.302—68
1:2; 1 ! 2,5; 1 :4; 1 : 5; 1 : 10; 1 : 15; 1 : 20; 1 :25; 1 : 40
Масштабы уменьшения 1 : 50; 1 :75; 1 : 100; 1 : 200; 1 : 400; 1 : 500; 1 : 800; 1 ! 1000
Натураль- ная величи- на 1 = 1
Масштабы увеличения 2 : 1; 2,5 : 1; 4 : 1; 5 . 1; 10 : 1; 20 1; 40 . 1; 50 : 1; 100 : 1
167
8.11. ПРАВИЛА НАНЕСЕНИЯ РАЗМЕРОВ
Правила нанесения размеров и предельных отклонений на чер-
тежах и других технических «’'документах устанавливает
ГОСТ 2.307—68. Величина изображаемого изделия и его элементов
определяется размерными числами, нанесенными на чертеже, а тре-
буемая точность при изготовлении определяется указанными на
чертеже предельными отклонениями размеров, а также предельными
отклонениями формы и расположения поверхностей. Общее коли-
чество размеров на чертеже должно быть минимальным, но доста-
точным для изготовления и контроля изделия. Размеры, не подле-
жащие выполнению по данному чертежу и указываемые для большего
удобства пользования чертежом, называются справочными и в чер-
теже отмечаются знаком * е помещением в технических требованиях
записи: «’Размеры для справок». Если все размеры на чертеже спра-
вочные, их не отмечают, а в технических требованиях записывают:
«Размеры для справок». На чертежах не допускается:
— - повторять размеры одного и того же элемента на разных изо-
бражениях, в технических требованиях, основной надписи и специ-
фикации (исключение составляют справочные размеры);
— наносить размеры в виде замкнутой цепи, за исключением
случаев, когда один из размеров указан как справочный.
Линейные размеры и предельные отклонения линейных разме-
ров на чертежах указывают в миллиметрах, без обозначения едини-
цы измерения. Для размерных чисел простые дроби не применяются,
аа исключением размеров в дюймах. При расположении элементов
предмета (отверстий, пазов и т. п.) на одной оси или на одной окруж-
ности размеры, определяющие их взаимное расположение, наносят
следующими способами:
— от общей базы (рис. 8.9, а); заданием размеров нескольких
групп элементов от нескольких общих баз (рис. 8.9, б); заданием
размеров между смежными элементами [цепочкой (рис. 8.9, в)].
Размеры на чертежах указывают размерными числами и размерными
линиями, ограничиваемыми в общем случае с обоих концов стрел-
ками. Примеры постановки размеров приведены на рис. 8.10.
При нанесении радиуса перед размерным числом помещают про-
писную букву R, при указании размера диаметра—знак 0. Исполь-
зуются следующие знаки для обозначения:
кваврата -
Конусности-
Уклона -
Уровня «
Размеры нескольких одинаковых элементов изделия, как пра-
вило, наносят один раз с указанием на полке линйи-выноски коли-
чества этих элементов (рис. 8.10). Если на чертеже показано несколь-
ко групп отверстий, близких по размерам, то рекомендуется отмечать
одинаковые отверстия условными знаками. Число отверстий и их
размеры допускается указывать в таблице (рис. 8.11).
Рис. 8.9. Нанесение размеров;
а — от обшей базы;
б — от нескольких баз?
в — Цепочкой,
Рис. 8.10. Примеры простановки размеров,
«9
Предельные отклонения размеров указывают Непосредственно
после номинальных размеров. Исключение составляют размеры от-
носительно низкой точности, многократно повторяющиеся на чер-
теже. Предельные отклонения таких размеров на изображение не
наносят, а в технических требованиях делают запись, например:
«Неуказанные предельные отклонения размеров: охватывающих —
ио Л 7, охватываемых—no В7, прочих ±*/2 допуска 8 кл». Предель-
ные отклонения линейных размеров указывают на чертежах услов-
ными обозначениями полей допусков и посадок в соответствии со
Рис. 8.11. Табличное за-
дание количества и рас-
положения отверстий.
стандартами. Например: 18А; 12X3, или числовыми величинами,
например: 12(~о’о7)> а также условными обозначениями пре-
дельных отклонений с указанием справа в скобках их числовых
величин, например: 12ХЗ(Зо’о?)' При симметричном расположе-
нии поля допуска абсолютную величину отклонений указывают-
один раз со знаками ±, например: 60±0,2. Предельные отклонения
угловых размеров указывают только числовыми величинами. При
необходимости указания только одного предельного размера (вто-
рой ограничен каким-либо условием) после размерного числа ука-
зывают соответственно max или min.
В.12. УКАЗАНИЕ ПРЕДЕЛЬНЫХ ОТКЛОНЕНИЙ ОСЕЙ,
ФОРМЫ И РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ
Предельные отклонения- расположения осей и отверстий можно
указывать двумя способами: - —
— предельным смещением осей от номинального расположения,
— предельными отклонениями размеров, координирующих
оси.
Предельные отклонения формы и расположения поверхностей
(ГОСТ 2.303—68) указывают на чертежах условными обозначения-
ми (предпочтительно) или в технических требованиях текстом. Для
условного обозначения отклонений формы поверхностей и отклоне-
ний расположения поверхностей применяют знаки, указанный в
табл. 8.10 и 8.11. При условном обозначении данные о предельных
отклонениях формы и расположения поверхностей указывают в
прямоугольной рамке, разделенной на две или три части, в которых
помещают:
— в первой — знак отклонения по табл. 8.10 или 8.11;
— во второй — предельное отклонение в миллиметрах;
170
ТАБЛИЦА 8.10
Обозначения отклонений формы поверхностей
Наименование отклонения Знак
краткое полное
Неплоскостность Отклонение от плоскостности £7
Н еп р я мо ли н ей н ость Отклонение от прямолинейно- сти —
Нецилиндричность Отклонение „от цилиндрично- сти п
Некруглость Отклонение от круглости о
Отклонение профиля продоль- ного сечения (относится к цилиндрической поверхно сти)
— в третьей — буквенное обозначение базы или другой поверх-
ности, к которой относится отклонение расположения; если баз не-
сколько, то вписываются все их обозначения. Величина предельного
отклонения формы или расположения поверхности, указанная в рам-
^Непрямолинеймость
поверхности А
не более* 0,2.5 мм
на всей длине
- и не ‘белее O,f мм
на длине 300км
Рис. 8.12. Указание предельных отклонений на чертежах:
а — условным обозначением, б — текстом.
ке, относится ко всей длине поверхности; если предельное откло-
нение относится к части поверхности, то заданную длину указывают
рядом с предельным отклонением и отделяют от него наклонной
чертой; если необходимо указать предельные отклонения на всей
длине поверхности на какой-либо ее части, то отклонение на этой
части указывают под отклонением на всей длине (рис. 8.12).
. 171
ТАБЛИЦА 8.11
Обозначения отклонений расположения поверхностей
Наименование отклонения Знак
краткое полное
Непараллельность Отклонение от параллельности //
Неперпендик ул яр- кость Отклонение от перпендику- лярности _L
Несоосность Отклонение от соосности —Г-
— Торцовое биение Радиальное биение ♦
Непересечение осей Отклонение от пересечения осей X
Несимметричность Отклонение от симметрично- сти -7-
— Смещение осей от номиналь- ного расположения +
Прн задании шероховатости поверхности в технических требо-
ваниях указывается: наименование отклонения; указание поверх-
ности, для которой задается предельное отклонение; предельное от-
клонение в миллиметрах.
При задании отклонения расположения в технических требова-'
ниях указывают базы, относительно которых задается отклонение,
и оговаривают зависимые допуски расположения. Шероховатость
поверхностей деталей на чертеже обозначается знаком V> рядом с ко-
торым указывается класс или класс и разряд чистоты поверхности
по ГОСТ 2789—59 (для металлов, пластмасс и т. п.) н ГОСТ 7016—
68 (для древесины). Шероховатость поверхности грубее 1-го класса
чистоты обозначают знаком V> над которым указывают высоту не-
ровностей в микрометрах, или знаком / для указания дополни-
тельных данных. Поверхности, не подвергающиеся дополнитель-
ной обработке, т. е. сохраняющиеся в состоянии поставки, обо-
значают знаком со.
Обозначение шероховатости поверхности располагают на ли-
ниях контура, выносных линиях или на полях линий-выносок.
Если шероховатость всех поверхностей детали должна быть одинако-
вой, то в правом углу чертежа наносят общее обозначение шерохо-
172.
ватости, не нанося его на изображение детали. При наличии на де-
тали преобладающей шероховатости ее обозначение наносят в пра-
вом верхнем углу, как показано на рнс. 8.13, указание (у) озна-
Рис. 8.13. Пример обозначения преобладающей шероховатости
поверхности.
чает,' что все остальные поверхности детали, кроме обозначенных
на чертеже соответствующими знаками, имеют шероховатость, ука-
занную перед скобкой.
6.13. ОБОЗНАЧЕНИЕ НА ЧЕРТЕЖАХ ПОКРЫТИЙ,
ТЕРМИЧЕСКОЙ И ДРУГИХ ВИДОВ ОБРАБОТКИ
Правила нанесения на чертежах обозначений покрытий, терми-
ческой и других видов обработки установлены ГОСТ 2.310—68
Обозначения покрытий на чертежах выполняют по ГОСТ 9791 —
68, ГОСТ 14007—68 и ГОСТ 9894—61 с добавлением перед обозначе-
нием слова «Покрытие». Если покрытие невозможно обозначить по
этим стандартам, то в технических требованиях чертежа указывают
все данные, необходимые для их выполнения, нли ссылаются на
нормативные документы, устанавливающие эти покрытия. При
нанесеннн нескольких слоев покрытия количество слоев и их по-
следовательность указывается в технологическом порядке.
Материалы покрытий обозначают по ГОСТ 9791—68,
ГОСТ 14007—68 и ГОСТ 9825—61. Если покрытие наносится на
все поверхности изделия, то запись делается по типу. «Покры-
тие ....» При нанесеини покрытия на поверхность сложной кон-
фигурации или на часть поверхности, такие поверхности обводят
утолщенной пунктирной линией, как показано на рис 8.14 н
делают запись по типу «Покрытие поверхности ...» Размеры, опре-
деляющие поверхность для нанесения покрытий, не проставляют-
ся, если они ясны из чертежа (см рис. 8.14, а).
173
Таким же образом обозначают свойства материалов, подвер-
гаемых термической и другим видам обработки. В этом случае ука-
зывают показатели, получаемые в результате обработки, например:
твердость, ударная вязкость и т. п. (рис. 8.15).
Рис. 8.14. Обозначение покрытия,
наносимого на часть поверхности.
ТВЧ HRC50...55
Рис. 8.15. Обозначение свойств
материала.
8.14. ИЗОБРАЖЕНИЕ РЕЗЬБЫ, СВАРНЫХ
И НЕРАЗЪЕМНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Резьбу изображают (в соответствии с ГОСТ 2.311—68):
а) на стержне—сплошными основными линиями по наружному
диаметру резьбы и сплошными тонкими линиями—по внутреннему
диаметру.
На изображениях, полученных проецированием на плоскость,
параллельную оси стержня, сплошную тонкую линию по внутренне-
му диаметру резьбы проводят на всю длину резьбы без сбега, а на
Рис. 8.16. Изображение резьбы:
а—-ня стержне; б — в отверстии.
видах, полученных проецированием на плоскость, перпендикуляр-
ную к оси стержня, по внутреннему диаметру резьбы проводят дугу,
приблизительно равную 3/4 окружности, разомкнутую в любом ме-
сте (рис. 8.16, а);
б) в отверстии—сплошными основными линиями по внутренне-
му диаметру резьбы и сплошными тонкими линиями—по наружному
диаметру.
174
На разрезах, параллельных оси отверстия, сплошную гонкую'
линию по наружному диаметру резьбы проводят на всю длину резь-
бы без сбега, а на изображениях, полученных проецированием на
плоскость, перпендикулярную к оси отверстия, по наружному ди-
аметру резьбы проводят дугу, приблизительно равную 3/4 окруж-
ности, разомкнутую в любом месте (рис, 8.16, б).
Сплошную тонкую линию при изображении резьбы наносят на:
расстоянии не менее 0,8 мм от основной линии и не более величины
шага резьбы. Резьбу, показываемую как невидимую, изображают
штриховыми линиями одной толщины по наружному и внутреннему
диаметрам (рис. 8.17). Линию, определяющую границу резьбы, на.
Рис. 8.17. Изображение невидимой
резьбы.
носят на стержне и в отверстии с резьбой в конце полного профиля
резьбы (до начала сбега). Штриховку в разрезах и сечениях проводят
до линии наружного диаметра резьбы на стержне и до линии внутрен-
него диаметра в отверстии, т. е. в обоих случаях до сплошной основ-
ной линии.
Размер длины резьбы на стержне и в отверстии указывают, как
правило, без сбега.
Швы сварных соединений условно изображают (по
ГОСТ 2.312—68):
— видимые швы—сплошными основными линиями;
— невидимые швы —штриховыми линиями;-
— швы соединений внахлестку, выполняемые с проплавле-
нием без подготовки кромок, а также точечные и роликовые швы
соединений внахлестку и с отбортовкой кромок—штрих-пунктир-
нымн линиями;
— швы соединений внахлестку, выполняемые в отверстиях, —
знаком «+».
Стандартом устанавливается два вида обозначений сварных
швов:
а) основные обозначения, которые наносят на КД;
б) дополнительные (буквенно-цифровые) обозначения, которые
применяют в НТД и при переписке.
Основные обозначения швов сварных соединений состоят из:
а) буквенного обозначения вида, метода сварки и, при необхо-
димости, способа сварки;
б) условного графического знака;
в) размера сечения шва в миллиметрах;
г) длины шва в миллиметрах;
д) вспомогательного знака.
Перед буквенными обозначениями вида сварки проставляют
буквенное обозначение способа выполнения сварки;
— ручной;
— полуавтоматический,
— автоматический.
175
Примеры обозначения:
— одностороннего шва на остающейся подкладке со скосом двух
кромок, выполненного дуговой электросваркой, толщиной 10 мм
и длиной 1000 мм
ft /Z7* JQQO
— двухстороннего шва без скоса кромок, толщиной (с расЧетны-
ми катетами шва) 5 и 3 мм, выполненного автоматической электро-
дуговой сваркой при длине шва 800 мм
А5 |\ 800
— двухрядного одностороннего точечного шва,, с диаметром
точки 5 мм и расстоянием между точками 20 мм при шахматном
расположении точек и расстоянии между рядами точек 10 мм
Кт5
гогю-г
Дополнительные обозначения швов сварных соединений со-
стоят из:
а) буквы, определяющей вид сварного соединения (стыковое,
угловое, тавровое, внахлестку);
Рис. 8.18. Изображение неразъемных соединений полученных!
а—пайкой} б—склеиванием.
б) цифры, определяющей тип сварного соединения по стандарту,
и номера этого стандарта.
Швы неразъемных соединений, получаемых пайкой и склеива-
нием, сшиванием и клейкой, изображают в соответствии
с ГОСТ 2.313—68 Для обозначения пайки или склеивания приме-
няют условный знак, который наносится на наклонном участке ли-
нии-выноски сплошной основной линией (рис. 8.18, а, б). Швы
176
по периметру, выполненные пайкой или склеиванием, обозначают
линией-выноской, заканчивающейся окружностью диаметром
3...4 мМ. На изображении Парного соединения при необходимости
указывают размеры шва и обозначение шероховатости поверхности
(рис, 8.18,й). Обозначение припоя и марки клея указывают в спе-
цификации в разделе «Материалы». Требования к качеству швов,
выполненных пайкой или склеиванием, приводят в технических
требованиях. Все конструктивные элементы и размеры шва клепано-
го соединения приводят на чертеже, а размещение заклепок обо-
значают знаком +.
S.15. ИЗОБРАЖЕНИЕ НА ЧЕРТЕЖАХ КРЕПЕЖНЫХ ДЕТАЛЕЙ
Упрощенные и условные изображения крепежных деталей вы-
полняются по ГОСТ 2.315—68. Крепежные детали, у которых на чер-
теже диаметры Стержней равны 2 мм и менее, изображают условно.
Примеры упрощенных и условных Изображений крепежных
деталей В соединениях приведены в табл. 8.12. Шлицы на головках
ТАБЛИЦА 8.18
Примеры упрощенных и условных изображений крепежных деталей
Вид соединения Изображение соединения *
упрощенное условное
в сечениях 6 видах
jb т * Xi j
1 о pl 1 -ДХ— 1 1
ф- ф- 1^1 ф- 'Д’* д * в* ffi* й > и г* t F-j в □ у н 1 д # i
177
лрепежных деталей изображают одной сплошной линией: на одном’
виде—по оси крепежной детали, на другом — под углом 45е к рамке
'кртежа (рис. 8.19).
Рис. 8.19. Изображение головок
и шлицев крепежных деталей.
8.16. НАНЕСЕНИЕ НАДПИСЕЙ
ГОСТ 2.316—68 устанавливает правила нанесения на черте-
жах надписей, технических требований и таблиц. Текстовая часть,
надписи и таблицы включаются в чертеж в случаях, когда содер-
жащиеся в них данные, указания и разъяснения нецелесообразно или
невозможно выразить графически илн условными обозначениями.
Содержание текста и надписей должно быть кратким и точным без
сокращений слов, за исключением общепринятых и установленных
стандартом ГОСТ 2.316—68. Около изображений на полках линнй-
выносок наносят только краткие надписи, относящиеся непосредст-
венно к изображению предмета. Например, указания о количестве
конструктивных элементов, направлении проката и т. п.
Такие надписи могут содержать не более двух строк, располо-
женных над полкой линии-выноски или под ней. Остальные надписи
помещают в текстовой части на поле чертежа, располагаемой, как
правило, над основной надписью. Технические требования (без
заголовка) на чертеже излагают, группируя вместе однородные и
близкие по своему характеру требования, по возможности в такой
последовательности:
а) требования, предъявляемые к материалу, заготовке, терми-
ческой обработке и к свойствам материала готовой детали (электри-
ческие, магнитные и т. п.), указание материалов-заменителей;
б) требования к качеству поверхностей, их отделке, покрытию;
в) размеры, предельные отклонения размеров, формы н т. п.;
г) зазоры, расположение отдельных элементов конструкции;
д) требования к настройке и регулированию изделия:
е) другие требования к качеству изделия, например бесшум-
ность и т. д.;
ж) условия и методы испытаний;
з) указания о маркировании и клеймении;
и) правила транспортирования и хранения;
к) особые условия эксплуатации.
Пункты технических требований имеют сквозную нумерацию.
При выполнении чертежа на нескольких листах текстовая часть по-
мещается только на первом листе. Если на чертеже приводится тех-
ническая характеристика изделия, ее помещают отдельно от техни-
ческих требований с самостоятельной нумерацией пунктов.
В.17. ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ ЧЕРТЕЖЕЙ РАЗЛИЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ
На рабочих чертежах изображения винтовых пружин
располагают горизонтально (ГОСТ 2.401—68). Пружины изображают
только с правой навивкой. Направление навивки указывают в тех-
178
нических требованиях. На рабочем чертеже пружины с контролиру-
емыми силовыми параметрами помещают диаграмму испытаний
[зависимость деформации от нагрузки или нагрузки от деформации
(рис. 8.20)1. Условные изображения зубчатых (шлицевых)
соединений и правила выполнения рабочих чертежей зубчатых валов
н отверстий устанавливает ГОСТ 2.409—68. Окружности н образую-
щие поверхностей выступов (зубьев) валов и отверстий показывают
на всем протяжении сплошными линиями. Окружности н образую-
щие поверхностей впадин на изображениях зубчатых валов и отвер-
стий показывают сплошными тонкими линиями. Граница зубчатой
поверхности вала, а также граница между зубьями полного профиля
и сбегом показывается сплошной тонкой линией (рис. 8.21).
На рабочих чертежах зубчатых валов длину зубьев полного
профиля указывают до сбега.
ГОСТ 2.413—68 регламентирует правила выполнения элект-
ромонтажных чертежей электротехнических и радио-
технических изделий. Под электромонтажным чертежом понимают
сборочный чертеж, на котором изображены изделия электротехники,
радиотехники и электроники, провода, кабели и жгуты, а также при-
ведены данные, необходимые для электрического монтажа. Электро-
монтажные чертежи выполняют в том же масштабе, в каком вы-
полнен сборочный чертеж изделия. Допускаются изображения от-
дельных изделий, а также размещение их на видах, разрезах и се-
чениях выполнять с отступлением от масштаба или в другом мас-
штабе.
Все изделия на электромонтажном чертеже изображают упро-
щенно в виде контурных очертаний без графических подробностей
при условий сохранения приближенного сходства изображения с
самим изделием. Изделия, устанавливаемые при сборке, предшеству-
ющей электрическому монтажу, изображают сплошными тонкими
линиями. Изделия, устанавливаемые в процессе монтажа, а также
места присоединений в ранее установленных изделиях изображают
сплошными основными линиями.
На электромонтажном чертеже допускается не отражать дейст-
вительное расположение изделий и смещать их изображение, етен-
ки допускается разворачивать, изображения отдельных изделий
поворачивать для получения наилучшей наглядности на чертеже
мест присоединения проводов, жгутов и кабелей. При этом над изо-
бражениями таких изделий помещают надпись, например: «смещено»,
«стенка развернута» и т. п.
Провода, жгуты н кабели изображают по ГОСТ 2.414—68.
Рис. 8.21. Изображение зубчатого вала шлицевого соединения.
Допускается слияние линий, изображающих провода, кабели,
жгуты, идущие в одном направлении, в одну линию.
На электромонтажном чертеже около изображений изделий или
непосредственно на иих наносят их обозначения (цифровые, буквен-
ные или буквенно-цифровые), принятые в принципиальной электри-
ческой схеме илн схеме соединений.
Каждый провод, жилу кабеля или провод жгута на электромон-
тажном чертеже обозначают в соответствии с его обозначением на
схеме соединений, проставляя их пос-
редине или около концов изображения
провода, кабеля нли жгута.
Рис. 8.22. Упрощенное
указание подсоединения
проводов, жил кабелей
и проводов жгутов к
контактам.
ТАБЛИЦА 8.13
Обозначение цветов проводов
Перечень цветов проводов
Цвет Обозначение
Линии, изображающие провода, кабели и жгуты, допускается
доводить только до контура изображения изделия, не показывая
мест их присоединения (подключения) к изделию. При этом до-
пускается указывать обозначения проводов, жил и кабелей и про-
водов жгутов, а также в скобках иомера контактов, к которым они
должны быть присоединены (рис. 8.22).
Если необходимо указать цвет провода, то обозначение цвета
помещают под полкой линии-выноски для указания номера позиции
провода по спецификации и расшифровывают его на поле чертежа
(табл. 8.13).
180
Для указания адресов присоединения и длин проводов на черте-
же помещают таблицу соединений проводов. Таблица
соединений может выполняться на отдельных листах электромонтаж-
ного чертежа, которые должны быть его первыми листами.
Электромонтажный чертеж может быть совмещен со сборочным,
в этом случае все изделия и их составные части изображаются сплош-
ными основными линиями.
Способы выполнения совмещенного чертежа:
а) на чертеже помещают все данные в соответствии с требования-
ми к сборочным и электромонтажным чертежам;
б) на поле сборочного чертежа на одном или нескольких видах
помещают изображение электромонтажа или приводят схему сое-
динений.
Правила выполнения чертежей жгутов, кабелей и про-
водов устанавливает ГОСТ 2.414—68. Под чертежом жгута по-
нимается сборочный чертеж собранных вместе изолированных про-
водов или кабелей, на концах которых имеются штепсельные ро-
зетки, наконечники или другие соединительные элементы. При этом:
а) на чертеже помещают все данные в соответствии с требова-
ниями к сборочному и электромонтажному чертежам;
б) на поле сборочного чертежа (или на одном или нескольких
видах) помещается изображение электромонтажа или схема соеди-
нений.
Чертежи жгутов, кабелей и проводов выполняют для их изго-
товления, в первую очередь, на специализированных участках,
при серийном и массовом изготовлении изделий.
Провода, кабели и жгуты на чертежах изображают упрощенно
контурными очертаниями или условно одной сплошной линией,
упрощенно изображают и все соединительные элементы (разъемы,
наконечники и т. п.). Для изготовления шаблона под жгут на чер-
теже проставляют все размеры жгута или чертеж выполняют в
масштабе 1 : 1. На чертеже жгут изображается-в одной плоскости,
а особо сложные жгуты—в аксонометрии. Каждый провод или ка-
бель на чертеже жгута имеет обозначение в соответствии с электро-
монтажным чертежом или схемой соединений, при отсутствии по-
следних провода и кабель обозначаются арабскими цифрами, а
группы проводов—римскими цифрами в пределах чертежа. Обо-
значения наносятся на изображении обоих концов проводов.
Начало и конец каждого провода могут иметь обозначения со-
ответственно «Н» и «К» с добавлением номера провода, например:
Hl, Н5; KI, К5. Номера проводов могут указываться или около
изображения провода, жгута, кабеля или на изображении бирки.
Вместо графического изображения мест присоединения проводов
или жил к соединительным элементам на чертеже могут указывать-
ся схема раскладки (рис. 8.23) или специальная таблица, где указы-
вается номер провода и адреса «откуда идет» и «куда поступает».
ГОСТ 2.417—68 устанавливает правила выполнения чертежей
печатных плат.
Размеры и очертания печатных проводников и элементов, кон-
тактных площадок, монтажных и контактных отверстий и т. п. на
чертежах печатных плат указывают:
а) нанесением координатной сетки в прямоугольной система
координат;
б) нанесением координатной сетки в полярной системе коорди-
нат при определенной последовательности расположений печатных
проводников с радиальной ориентацией (кодовые диски, роторы
И Т. п.)
Допускается комбинированный способ указания размеров:
— при помощи размерных и выносных линий и координатной
сетки в прямоугольной системе координат (рис. 8.24);
HJ1- номера контактов
Номера проводов
Наконечники
1112-номера контактов
IW5-номера контактов
ШЧ-номера контактов
Рис. 8.23. Схема раскладки проводов в жгуте.
Вид сзади
Рис. 8.24. Чертеж печатной платы с комбинированным указанием
размеров:
Номер отверстия 1 2 3 4 5 6 7 8
Координаты отверстия А 0 0 0 0 2 4 4 4
У 12 8 4 0 е 12 fc 0
182
— По углу—при помощи сетки и по диаметру — размерами ок-
ружностей расположения характерных точек печатных проводников
и элементов или по диаметру — при помощи сетки и по углу—раз-
мерами характерных точек печатных проводников и элементов.
Чертежи печатных плат выполняют в масштабах 1 : 1; 2 : 1;
4 : 1; 5 : 1; 10 : 1. Применение четной кратности увеличения пред-
почтительно.
Чертежи печатных плат с шагом координатной сетки, равным
0,5 мм, выполняют в масштабе не менее 4:1.
На изображении печатной платы проводники, экраны, контакт-
ные площадки и другие печатные элементы штрихуют. Допускается
зачернять изображения печатных проводников и элементов при вы-
полнении чертежей бескопировочным методом. Контактные пло-
щадки, примыкающие к проводникам, изображенным сплошной
утолщенной линией, не штрихуют. Монтажные и контактные отвер-
стия, в том числе имеющие зенковку, изображают одной окружно-
стью. Второй концентрической окружностью изображают контакт-
ные площадки круглой формы, а также площадки, форма которых не
задана чертежом и определяется при изготовлении печатной платы.
В последнем случае размеры окружности соответствуют минималь-
ным размерам контактной площадки.
Промежуток между окружностями не штрихуют, если расстоя-
ние между линиями на изображении менее 2 мм.
Обозначения материалов, наносимых на плату и образующих
печатные проводники и элементы, токопроводящий слой контакт-
ных отверстий, разделительные изоляционные участки (кодовых
дисков и т. п.), указывают в технических требованиях по соответ-
ствующим стандартам и другим нормативно-техническим докумен-
там.
Технические требования на чертежах печатных плат излагают,
группируя однородные и близкие по характеру требования в следую-
щем порядке:
а) способ изготовления платы (при необходимости);
б) обозначение материала токопроводящего слоя или изоляцион-
ных участков и толщины слоя;
в) шаг координатной сетки;
г) допускаемые отклонения очертаний проводников контактных
площадок и других печатных элементов от заданных чертежом;
д) ширина печатных проводников;
е) наименьшее расстояние между проводниками;
ж) требования к подрезке и смещению контакных площадок;
з) указания о покрытиях (защитных, декоративных и др.)
в соответствии с требованиями ГОСТ 2.310—68;
и) указания о маркировании и клеймении в соответствии с требо-
ваниями ГОСТ 2.314—68.
На чертежах печатных плат допускается:
—наносить позиционные обозначения электро- и радиоэлементов;
—помещать электрическую схему или давать в технических
требованиях пояснения о взаимодействии печатных проводников
и элементов.
Чертежи плат, в которых указание размеров проводников и
других печатных элементов затруднено или невозможно из-за слож-
ности их очертаний или большой плотности их графических изобра-
жений, вычерчивают с координатной сеткон в прямоугольной систе-
ме координат.
123
Координатную сетку наносят сплошными топкими линиями.
Если часть линий сетки велика, то рекомендуется выделять каждую
пятую или десятую линии, увеличивая их толщину до '/> толщины
контурных линий.
Допускается линии сетки наносить через одну с указанием об
этом в технических требованиях чертежа. Ш'аг прямоугольной сет-
ки выбирают по ГОСТ 10317—62. За начало координат, как правило,
принимают центр крайнего левого нижнего отверстия (рис. 8.24)
или левый нижний угол платы.
Рис. 8.25 Главный вид многослойной печатной платы.
Координаты монтажных и контактных отверстий задают следую-
щими способами:
а) указанием размеров координат в миллиметрах;
б) нумерацией отверстий с занесением размеров их координат по
осям х и у в миллиметрах в таблицу;
в) нумерацией линий координатной сетки.
При круговом расположении группы монтажных и контактных
отверстий с совмещением их общего центра с узлом координатной
сетки координаты отверстий, центры которых не лежат в узлах ко-
ординатной сетки, указывают на выносном элементе размерами от
их общего центра.
За главный вид многослойной платы принимают
изображение платы после нанесения последнего слоя, при этом на
главном виде изображают все элементы схемы и их электрические
связи (рис. 8.25). Элементы, расположенные в разных слоях, выде-
ляют различной штриховкой, которую поясняют на чертеже.
Допускается, если не требуется визуальная проверка взаимной
связи элементов, иа главном виде изображать только последний слой
в контактные площадки.
На каждый слой, как правило, дают отдельное изображение,
над которым помещают надпись с указанием номера слоя, например;
*1-й слой», «2-й слой».
Чертежи пленочных микросхем выполняют в масштабе не ме-
иее 5: 1.
1S4
Обозначения материалов слоев многослойных плат указывают
в таблице на поле чертежа (табл. 8.14).
ТАБЛИЦА 8.14
Обозиачеиие материалов слоев многослойных плат
Номер I слоя Условное обозначение Наименование слоя Обозначение Мате- рн ала Толщина слоя, мкм
1 Резистор Контактная площадка, проводник и 1-я обклад- ка конденсатора С Сплав Х20Н80-Н ГОСТ 12766-67 Алюминий А6 ГОСТ 11069-64 48 20
2
3 л Диэлектрик Контактная площад- ка, проводник и 2-я об- кладка конденсатора С Окись кремния ... Алюминий А6 ГОСТ 11069—64 10
4 20
5 yrrtrn ' 4 1 Диэлектрик Окись кремния... 10
8.18. УЧЕТ И ОБРАЩЕНИЕ ДОКУМЕНТАЦИИ
Все имеющиеся на предприятии подлинники, дубликаты и ко-
пии КД подлежат учету и хранению в отделе (бюро) технической до-
кументации ОТД (ГОСТ 2.501—68). Подлинники КД в период раз-
работки хранят в ОТД предприятий-разработчиков, а в период се-
рийного или массового производства—в ОТД предприятий-изгото-
вителей. Подлинник для сдачи в ОТД должен иметь необходимые
подписи и быть пригодным для хранения, многократного снятия
копий и микрофильмирования. Подлинники КД хранят в ОТД по-
форматно в порядке возрастания обозначений документов в пределах
<8$
каждого формата и индекса предприятия-разработчика. Пришед-
шие в негодность подлинники КД при необходимости восстанавли-
вают перекопированием, перепечаткой на пишущей машинке или
другим способом, обеспечивающим их полную идентичность с под-
линником. При копировании не воспроизводят размеры, надписи,
графические изображения и т. п., зачеркнутые по «Извещениям об
изменений» в восстанавливаемом подлиннике.
В таблицу изменений восстановленного подлинника, изготов-
ленного вручную, переносят запись только о последнем изменении.
Эскизы хранят в подразделениях, выпустивших их.
Дубликаты КД изготовляют с подлинников предприятия-дер-
жателя подлинников и используют на правах подлинников только
для снятия копий (ГОСТ 2.502—68).
Дубликаты состоят на учете предприятия-держателя подлин-
ников и хранятся отдельно от подлинников.
Внесение изменений в дубликаты вручную не допускается.
В случае внесения изменения в подлинники КД предприятие-дер-
жатель подлинников высылает абонентам дубликаты измененного
подлинника. Восстанавливать дубликаты не допускается.
Вносить изменения и аннулировать КД имеет право только пред-
приятие-держатель подлинников на основании «Извещения об из-
менении». В копии документов, находящихся в производстве, до-
пускается вносить изменения на основании «Предварительного из-
вещения», выпускаемого в случаях, когда:
— обнаружена ошибка, которая может вызвать брак изделия;
— требуется проверка предлагаемых изменений в производ-
стве;
— необходимо предварительно подготовить производство.
При обнаружении ошибки допускается немедленно вносить
в копии необходимые исправления за подписью ответственного лица
с последующим выпуском «Извещения». Если внесение изменений
в КД нарушает эксплуатационную или конструктивную взаимоза-
меняемость изготовляемых изделий с изделиями, изготовляемыми
ранее, то вместо внесения изменений должны быть выпущены новые
документы с новыми обозначениями. Обозначения документов из-
менять не допускается, за исключением случаев, когда разным до-
кументам ошибочно присвоены одинаковые обозначения или- когда
допущена ошибка при написании обозначения. Любое изменение
документа должно сопровождаться одновременным выпуском «Из-
вещений» о внесении соответствующих изменений во все взаимо-
связанные документы.
Внесение изменений в подлинники производится только, как
правило, зачеркиванием, чертежи и относящиеся к ним размеры до-
пускается исправлять методом подчистки. Часть графического изо-
бражения, подлежащего изменению, обводят сплошной тонкой ли-
нией и крестообразно перечеркивают. Измененный участок изобра-
жают на свободном поле чертежа и указывают: «Взамен зачеркну-
того».
Зачеркнутый и вновь изображенный участок обозначают одина-
ковыми римскими цифрами. Всем изменениям, вносимым в доку-
мент по одному «Извещению», присваивают одну очередную литеру,
обозначаемую строчной буквой русского алфавита (а, б, в...).
Изменения, внесенные в подлинник, отмечаются в таблице из-
менений в основной надписи или в месте регистрации изменений,
предусматриваемом в текстовьлх документах.
1S6
При изменении текстовых документов допус-
кается:
— при добавлении нового листа или пункта присваивать ему
номер предыдущего с добавлением очередной строчной литеры рус-
ского алфавита;
— при аннулировании листа или пункта, нумерацию последу-
ющих не изменять.
При этом на первом (заглавном) листе изменяют общее количе-
ство листов.
Извещение Обозначение Причина Шифр диа Иисгг!
АБВГ 12 См ниже Введение констр улучшений 1 7 3
Отд. 3 Дата \1 УП-Иг Срок\юЗ]Д-71г\ Погашено\ Указание о внедрении
Задел Использовать Внедрить с 9 изделия
Применяемость
Погасить предварительное извещение АБВГ 18 Ли
с внесением изменений в подлинник
Изм
2
Содержание изменения
АБВГ ХХХХХХ. 012
К
АБ6ГХХХХХХ. 173
Изменение произвести подчисткой
<H2AS
11
Должно
быть
1й1ц,1
Имеется
ЧА 0,1
— 1СА$
М
Данным извещением погашаются предваритель-
ные извещения АБВГ.21ПИ, АБВГ23ПИ
Разослать
АБВГ ХХХХХХ. 179
В сечении В-В. j
Рис. 8.26. Пример оформления «извещения об изменении» КД.
На каждый документ изменения, как правило, оформляют от-
дельное «Извещение». Если содержание извещения не может быть
размещено на первом листе, то его помещают на последующие ли-
сты. Формат первого листа «Извещения» увеличивать не допускает-
ся. «Извещения» должны выполняться на материале, допускающем
многократное снятие копий. Если изменение необходимо провести
подчисткой, то в «Извещении» помещается надпись: «Изменение про-
извести подчисткой». Допускается в «Извещении» приводить эски-
зы на доработку задела. Пример извещения приведен на рис. 8.26.
«Предварительное извещение» действует в производстве до -по-
гашения его «Извещением», но не более трех месяцев с момента его
выпуска. На один документ допускается одновременное действие
не более четырех «Предварительных извещений». «Предварительное
извещение» допускается оформлять на однозначные изменения,
проводимые одновременно в нескольких документах.
187
8.19. ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ
Эксплуатационные документы (ГОСТ 2.601—68), должны быть
рассчитаны на обслуживающий персонал, прошедшей специальную
подготовку по техническому использованию и обслуживанию из-
делий.
Каждый эксплуатационный документ должен иметь перечень
вклеенных и (или) вложенных схем, чертежей, фотоснимков, таблиц
и т. п.
В эксплуатационных документах дают ссылки только на доку-
менты, включенные в ведомость эксплуатационных документов для
данного изделия. При ссылке на стандартизованные изделия или ма-
териалы указывают обозначение соответствующего стандарта.
Эксплуатационные документы составляют на изделия, монтаж
(установка), использование, техническое обслуживание которых,
а также транспортирование и хранение или применение в других
изделиях могут быть обеспечены только при наличии сведений о
составе, устройстве, технических параметрах, действии этих изделий
и специальных указаний об их эксплуатации.
На изделия, для которых объем сведений и указании незначи-
телен и их целесообразно разместить (маркировать) на самом изде-
лии, эксплуатационные документы не составляют.
Эксплуатационные документы разрабатывают, как правило,
на изделие в целом, независимо от наличия эксплуатационных до-
кументов на его составные части. При этом в эксплуатационных до-
кументах на изделие ие повторяют содержание документов на его
составные части, а дают иа них ссылки.
Номенклатура эксплуатационных документов приведена в
табл. 8.15.
Комплект эксплуатационных документов для конкретных из-
делий в зависимости от их вида, сложности и условий эксплуатации
устанавливается по ГОСТ 2.601—68 и согласовывается с заказчиком.
Для удобства пользования сведения, необходимые для эксплу-
атации изделия, допускается оформлять как один документ под на-
именованием «Руководство по эксплуатации»
(шифр РЭ).
Допускается объединять следующие эксплуатационные доку-
менты:
а) инструкцию по эксплуатации с техническим описанием. Та-
кой документ выпускают под наименованием «Техническое описание
и инструкция по эксплуатации» (шифр ТО);
б) инструкцию по эксплуатации и техническое описание с пас-
портом. Такой документ выпускают под наименованием «Паспорт»
(шифр ПС);
в) инструкцию по эксплуатации и техническому обслуживанию
с инструкцией по монтажу, пуску, регулированию и обкатке изде-
лия на месте его применения. Такой документ выпускают под наиме-
нованием «Инструкция по эксплуатации» (шифр ИЭ).
В объединенных документах должны быть приведены данные,
которые надлежит включать в каждый из объединенных документов.
Техническое описание (ТО) предназначено для
изучения изделия и должно содержать описание его устройства и
принципа действия, а также технические характеристики и другие
сведения, необходимые для обеспечения полного использования тех-
нических возможностей изделия.
188
ТАБЛИЦА 8.15
Номенклатура эксплуатационных документов
Шифр доку- мента Наименование документа Вид изделий
детали сбороч- ные ед и- 1 НИНЫ комплек- сы комплек-. ты
то Техническое описание — о о о
иэ Инструкция по эксплуатации — О о о
ио Инструкция по техническому обслуживанию — о о —
им Инструкция по монтажу, пуску, регулированию и об- катке изделия на месте его применения __ о о —»
ФО Формуляр — о о о
ПС Паспорт о —
эт Этикетка о о — —
зи Ведомости ЗИП — О о —
— Учебнз-технические плакаты —“ о О О
эд Ведомость эксплуатацион- ных документов — о о о
По ГОСТ 2.102— 68 Прочие документы — о о о
Условные обозначения: О—необходимость составления доку-
мента устанавливается по согда*
сованию с заказчиком: —- —до-
кумент не составляют.
189
В инструкции по эксплуатации (ПЭ) изла-
гают сведения, необходимые для правильной эксплуатации (исполь-
зования, транспортирования, хранения и технического обслужива-
ния) изделия и поддержания его в постоянной готовности к дейст-
вию.
Описание работ и операций, проводимых с изделием, приводят
в технологической последовательности их выполнения, при этом
указывают способы выполнения работ, необходимые приборы,
инструмент, принадлежности и специальное оборудование, измене-
ния показаний соответствующих приборов, мероприятия, проводи-
мые обслуживающим персоналом при непредвиденных остановках
или задержках в работе. При описании указаний по разборке,
сборке, настройке, регулировке, Проверке и работе изделия смыс-
ловой глагол в повелительном наклонении в предложении должен
стоять на первом месте, иапример: «Снимите «Включите...»
и т. д.
В инструкции по техническому обслужи-
ванию (ИО) излагают порядок и правила технического обслужи-
вания изделий для различных условий эксплуатации.
В ИО должны быть приведены исчерпывающие указания по
техническому обслуживанию изделий, выполнение которых обеспе-
чивает постоянную исправность и готовность изделий к использова-
нию по прямому назначению.
Все специальное оборудование, стенды, приборы, специальный
инструмент и принадлежности, необходимые для проведения тех-
нического обслуживания, должны быть включены в соответствующие
комплекты ЗИП. Для изделий и их составных частей, находящихся
в интенсивной эксплуатации, порядок технического обслуживания
в ИО оговаривается особо.
Инструкция по монтажу, пуску, регули-
рованию и обкатке изделия на месте его применения
(ИМ) должна содержать сведения, необходимые для технически пра-
вильного проведения монтажа, пуска, регулирования и обкатки из-
делий, монтаж которых должен проводиться только на месте приме-
нения. В инструкции должны быть изложены также правила демон-
тажа изделия и его составных частей.
Формуляр (ФО) является документом, удостоверяющим
гарантированные предприятием-изготовителем основные параметры
и технические характеристики изделия, отражающим техническое
состояние данного изделия и содержащим сведения по его эксплуа-
тации (длительность и условия работы, техническое обслуживание,
виды ремонта и другие данные за весь период эксплуатации).
Паспорт (ПС) является документом, удостоверяющим га-
рантированные предприятием-изготовителем основные параметры
и характеристики изделия. Содержание и изложение разделов ПС
должны соответствовать содержанию и изложению одноименных
разделов формуляра.
Этикетка (ЭТ) предназначается для изложения в ней ос-
новных показателей и сведений, требующихся для эксплуатации
изделия.
Ведомость запасных частей, инструмента и принадлежностей
(ЗИ) является документом, устанавливающим номенклатуру, назна-
чение, количество и места укладки запасных частей, инструментов,
принадлежностей и материалов (ЗИП), которые необходимы для эк-
сплуатации и ремонта данного изделия- Основными комплектами
190
ЗИП, в зависимости от их назначения и особенностей использования,
установлены: одиночный (индивидуальный) комплект ЗИП, постав-
ляемый с каждым изделием и используемый на месте эксплуатации
этого изделия; групповой комплект ЗИП, поставляемый самостоя-
тельно, отдельно от изделий, и предназначенный для обеспечения
эксплуатации и ремонта группы изделий. Его хранят на складах
или базах, или иа месте эксплуатации изделий; ремонтный комплект
ЗИП, поставляемый самостоятельно, отдельно от изделий и пред-
назначенный для обеспечения среднего и (или) капитального ремонта
изделия или группы изделий. Его хранят на складах, базах или в ре-
монтных организациях.
8.20. РЕМОНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
Ремонтные документы—это рабочие конструкторские докумен-
ты, предназначенные для подготовки ремонтного производства,
ремонта и контроля изделия после ремонта.
ТАБЛИЦА 8.16
Ремонтные документы
Виды документов Пояснения Литеры
Документы опытного ремонта Документы, предназначенные для ремонта заранее установленной пар- тии изделий или для ремонта изде- лий в течение определенного срока, проверенные опытным ремонтом од- ного или нескольких изделий и по- следующим испытанием их. Документы, проверенные опытным ремонтом, с последующей корректи- ровкой их РО РО1, РО2 и т. д.
Документы уста- новочной ремонт- ной серии Документы, отработанные на осно- ве ремонтных документов опытного ремонта по результатам ремонта и испытаний определенной партии (установочной серии) изделий и предназначенные для ремонта по- следующих партий изделий или для организации серийного или массово- го ремонтного производства РА
Документы уста- новившегося се- рийного или мас- сового ремонтного производства Документы, окончательно отрабо- танные и проверенные в ремонтном производстве по утвержденному и полностью оснащенному технологи- ческому процессу. РБ
Примечание. Ремонтным документам, предназначен-
ным для разового ремонта одного изделия или ограниченного
количества изделий, присваивают литеру РИ.
191
Ремонтные документы разрабатывают на изделия, для которых
предусматривается технически возможное и экономически целесооб-
разное восстановление технических параметров и характеристик,
изменяющихся при эксплуатации и определяющих возможность
использования изделия по прямому назначению. Виды ремонтных
документов указаны в табл. 8.16.
8.21. СХЕМЫ. ВИДЫ И ТИПЫ
Виды н типы схем и Общие требования к выполнению схем из
делий устанавливает ГОСТ 2.701—68. В зависимости от видов эле-
ментов, входящих в состав изделия, связей между ними и назначения
схемы подразделяются на виды и типы, указанные в табл 8.17
и 8.18.
ТАБЛИЦА 8.17 Виды схем Типы ТАБЛИЦА 8.18 схем
Вид схем Обоз- наче- ние Тип схемы Обоз- наче- ние Примечайте
Электриче- ская Гидравличе- ская Пневматиче- ская Кинематиче- ская э г п к Структурная Функциональная Принципиальная (полная) Соединений (монтаж- ная) Подключения Общая Расположения 1 2 3 4 5 6 7 Наимено- вание типов схем, ука- занных в скобках, устанавли- вается для электриче- ских схем энергетиче- ских соору- жений.
Структурная схема определяет основные функцио-
нальные части изделия, их назначение и взаимосвязи. Структур-
ные схемы разрабатывают при проектировании изделий на ста-
диях, предшествующих разработке схем других типов, и поль-
зуются ими при эксплуатации для общего ознакомления с из-
делием.
Функциональная схема разъясняет процессы,
протекающие в функциональных цепях изделия или в издеЛии в це-
лом. Функциональными схемами пользуются для изучения прин-
ципов работы изделий, а также при их наладке, регулировке, конт-
роле и ремонте.
Принципиальная схема определяет полный состав
элементов и связей мех^ДУ ними, и, как правило, дает детальное пред-
ставление о принципах работы изделия. Принципиальные схемы
служат основанием для разработки других конструкторских доку-
ментов, например схем соединений и чертежей, и пользуются ими
для изучения принципов работы изделий, а также при их наладке,
регулировке, контроле и ремонте,
192
Схема соединений, показывает соединения составных
частей изделия и определяет провода, жгуты, кабели или трубопро-
воды, которыми осуществляются эти соединения, а также ме^га их
присоединения и ввода (зажимы, разъемы, фланцы и т. п;). Схемами
соединений пользуются при разработке других конструкторских
документов, в первую очередь чертежей, определяющих прокладку
и способы крепления проводов, жгутов, кабелей или трубопроводов
в изделии, а также для осуществления присоединений и при наладке,
контроле, ремонте и эксплуатации изделий.
Схема подключения показывает внешние подклю-
чения изделия. Схемами подключения пользуются для осуществле-
ния подключений изделий и при их эксплуатации.
Общая схема определяет составные части комплекса и
соединения их между собой на месте эксплуатации. Общими схе-
мами пользуются при ознакомлении с комплексами, а также при их
контроле и эксплуатации.
Схема расположения устанавливает относительное
расположение составных частей изделия, а при необходимости так-
же проводов, жгутов, кабелей и т. п. Схемами расположения пользу-
ются при разработке других конструкторских документов, а также
при изготовлении и эксплуатации изделий.
Наименование схемы определяется ее видом и типом (например,
схема электрическая принципиальная).
Для изделия, в состав которого входят элементы разных видов,
разрабатывают либо несколько схем соответствующих видов одного
типа (например, схема электрическая принципиальная и схема гид-
равлическая принципиальная), либо одну комбинированную схему,
содержащую элементы и связи разных видов. Наименование комби-
нированной схемы определяется ее комбинированными видами и ти-
пом (например, схема электрогидравлическая, принципиальная).
Шифры схем, входящие в состав конструкторской документации
изделий, должны состоять из буквы, определяющей вид схемы, и
цифры, обозначающей тип схемы (табл. 8.17 и 8.18).
В некоторых случаях допускается выполнять на одном графи-
ческом документе два типа схем, выпущенных на одно изделие.
Наименование такого совмещенного документа должно определяться
видом и типами совмещаемых схем (например, схемы электрическая
принципиальная и соединений). Шифр совмещенного документа,
должен состоять из буквы, определяющей вид схемы, и цифры О
(например, схема электрическая принципиальная и соедине-
ний — ЭО).
Общие требования к выполнению схем
Схемы выполняют без соблюдения масштаба; действительное
пространственное расположение составных частей изделий (устано-
вок) либо не учитывается вовсе, либо учитывается приближенно.
Число схем на изделие должно быть минимальным, но в совокуп-
ности они должны содержать сведения в объеме, достаточном для
проектирования, изготовления, настройки, регулировки, эксплуа-
тации и ремонта изделия.
При выполнении схем необходимо стремиться к тому, чтобы
число изломов и пересечений линий было минимальным. Расстоя-
ние между соседними параллельными линиями связи должно быть
ие менее 3 мм.
7 Зак. 479 *53
Элементы, составляющие функциональные группы или устрой-
ства, допускается на схемах выделять штрих-пунктирными тонкими
линиями, указывая при этом наименование функциональной груп-
пы, а для устройства—наименование или обозначение. Элементы,
составляющие устройство, имеющее самостоятельную принципиаль-
ную схему, выделяют на принципиальной схеме сплошной линией,
вдвое толще линии связи.
На схеме одного вида допускается изображать отдельные эле-
менты схем другого вида, непосредственно влияющие на работу схе-
мы этого вида (например, на электрической схеме изображают кине-
матические или гидравлические элементы). На схеме допускается
изображать отдельные элементы и устройства, не входящие в изде-
лие, на которое составляется схема, но необходимые для разъясне-
ния принципов его работы. Графические обозначения таких элемен-
тов и устройств отделяют на схеме штрих пунктирными тонкими ли-
ниями и указывают надписями местонахождение этих элементов,
а также необходимые данные. Если такие элементы и устройства не-
возможно графически выделить, то эти элементы и их связи изобра-
жают штриховыми линиями.
На схемах допускается помещать различные технические дан-
ные, характер которых определяется назначением схемы или рас-
ширяет область применения схемы. Такие сведения указывают либо
около графических обозначений (по возможности, справа или свер-
ху), либо на свободном поле схемы (по возможности, над основной
надписью). Около графических обозначений элементов и устройств
могут быть указаны, например, номинальные значения их пара-
метров, а на свободном поле схемы—диаграммы, таблицы, тексто-
вые указания (например, диаграммы последовательности временных
процессов, таблицы сигналов, указания о специфических требова-
ниях к монтажу и т. п.).
Линии, изображающие связи между отдельными функциональ-
ными частями изделия, провода, кабели, жгуты, трубопроводы и
и т. п., которые должны переходить с одного листа на другой, об-
рывают за пределами изображения схемы. Около места обрыва ука-
зывают обозначение, присвоенное этой линии (номер цепи, провода)
и в скобках номер листа (при выполнении схемы иа нескольких ли-
стах) или обозначение документа (при выполнении схем самостоя-
тельными документами), на котором показывают продолжение ли-
нии. Если на схеме таких обозначений нет, то места обрыва долж-
ны быть условно обозначены буквами или цифрами.
Между схемами одного комплекта документации должна быть
установлена однозначная связь, которая обеспечила бы возмож-
ность отыскания одних и тех же элементов, устройств, связей или
соединений на всех схемах данного комплекта. Например, позицион-
ные обозначения, номера цепей, проводов и т. п., присвоенные на
одной схеме, при необходимости указания их на другой схеме дан-
ного комплекта, должны быть в точности повторены.
8.22. ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ
Правила выполнения электрических схем установлены
ГОСТ 2.702—69.
На структурной схеме изображают все основные
функциональные части (ФЧ) в виде прямоугольников или условных
194
графических обозначений и основные взаимосвязи между ними
На линиях взаимосвязи рекомендуется стрелками изображать на-
правление хода процессов, происходящих в изделии. В прямоуголь-
ники, изображающие ФЧ, вписывают наименования, типы или обо-
значения ФЧ.
На функциональной схеме изображают ФЧ из-
делия и связи между ними Допускается вместо связей показывать
конкретные соединения (провода, кабели). ФЧ изображаются преиму-
щественно в виде условных графических обозначений (УГО) или
прямоугольников. На схеме указывают наименование ФЧ, обозна-
чение или тип, помещают поясняющие надписи, таблицы, временные
диаграммы и т. п.^
На принципиальной схеме в виде УГО
(ГОСТ 2.721—68—ГОСТ 2.752—71) изображают все электрические
элементы и показывают все связи между ними. Электрические эле-
менты, как правило, изображают в отключенном положении. Эле-
менты, используемые в изделии частично, допускается показывать
на схеме неполностью, изображая лишь используемые части. Схемы
выполняют в однолинейном или многолинейном изображении. При
однолинейном способе все цепи, выполняющие одинаковые функции,
изображают одной линией, а аналогичные 'элементы, содержащиеся
в указанных цепях, — одним УГО. При многолинейном способе
изображаются все цепи и элементы. При большом формате и плотной
насыщенности поле схемы допускается разбивать на зоны для облег-
чения поиска элементов. Обозначение зон указывается в перечне
элементов. Линии связи, как правило; показываются полностью.
Допускается обрывать линии связи удаленных друг от друга эле-
ментов (например, цепи накала ЭВП). Обрывы линий заканчивают
стрелками с обозначением мест подключения. Линии связи, электри-
чески не связанные, допускается сливать в общую линию, но при
подходе к контактам каждая линия связи изображается отдельно.
Каждый элемент должен иметь буквенно-цифровое позиционное обо-
значение, которое состоит из буквенного обозначения (табл. 8.19)
и порядкового номера. Позиционные обозначения проставляют на
схеме рядом с УГО элементов по возможности с правой стороны или
над ними (рис. 8.27). На схеме изделия, в состав которого входит не-
сколько одинаковых функциональных групп, элементам рекомен-
дуется присваивать позиционные обозначения в пределах каждой
группы. При выполнении УГО разнесенным способом позиционное
обозначение элемента проставляется около каждой его составной
части.
ТАБЛИЦА 8.19
Буквенные позиционные обозначения элементов
Резистор (нерегулируемый, регулируемый), терморезистор,
тензомер............................................7?
Конденсатор (нерегулируемый, регулируемый).......... С
Катушка индуктивности................................L
Амперметр .......................................... А
Миллиамперметр.......................................mA
Микроамперметр ......................................рА
Вольтметр............................................V
Милливольтметр.......................................mV
7* 195
Вольтамперметр..........................................
Ваттметр ...............................................
Варметр.................................................
Омметр..................................................
Мегомметр ..............................................
Частотомер .............................................
Волномер................................................
Фазометр ...............................................
Счетчик ватт-часов......................................
Счетчик ампер-часов.....................................
Счетчик вольт-ампер-часов реактивный....................
Антенна, устройство антенное............................
Агрегат машинный, преобразователь.......................
Батарея аккумуляторная, гальваническая; батарея из термо-
элементов .............................................
VA
W
var
£2
Л4Й
Нг
К
Ah
varh
Ан
AM
Б
Выключатель, переключатель, разъединитель, контроллер,
автомат защиты сети ............... . ..............В
Генератор ............................................. Г
Гнездо (контрольное) ..................................Гн
Громкоговоритель (репродуктор).........................Гр
Диод полупроводниковый; вентиль полупроводниковый . . Д
Дроссель ........................................ . . Др
Детектор ионизирующих излучений .......................Дт
Прибор звуковой сигнализации (звонок, сирена, гудок, зво-
нок, ревун, трещотка электромагнитная) ................Зв
Искатель .............................................. И
Прибор измерительный (общее обозначение)............. ИП
Соединение разъемное электрическое (клемма, винт, болт,
зажим) ................................................Дл
Кнопка.................................................Ан
Прибор электронный (лампа, трубка); прибор ионный; при
бор осветительный (лампа газоразрядная, лампа накали-
вания, лампа дуговая)................................ Л
Линия задержки ........................................Лз
Ларингофон.............................................Лф
Двигатель (мотор)......................................М
Микрофон...............................................Мк
Трубка микротелефонная ................................МТ
Соединители монтажные (планка, колодка, гребенка, рамка,
рейка) . . ......................................П
Приспособление контактное (например, токосъемник) . . . ПК
Прибор полупроводниковый .............................. ПП
Предохранитель.........................................Пр
Пиропатрон.............................................Пт
Пьэзоэлемент .......................................... Пэ
Реле, контактор, пускатель.............................Р
Разрядник .............................................Рр
Сельсин................................................Се
Триод полупроводниковый, транзистор ...................Т
Термопара, термопреобразователь .......................Тп
Трансформатор, автотрансформатор ......................Тр
Трансформатор, вращающийся......................... . ТрВ
Телефон................................................Тф
Усилитель электромашинный .............................ЭМУ
Элемент ферромагнитный ................................ ФЭ
196
Устройство соединительное (разъем штепсельный, колодка,
вставка).................................... Ш
Шунт............................................... Шн
Электромагнит, муфта электромагнитная . , , , .........Эм
Элементы разные .......................................Э
На принципиальной схеме должны быть однозначно определе-
ны все элементы, входящие в изделие и изображенные на схеме. Как
правило, данные об элементах должны быть записаны в перечень
элементов (табл. 8.20); связь перечня с УГО осуществляется через
позиционные обозначения. Перечень помещают на первом листе
схемы или выполняют в виде последующих листов. Если на схеме
изображены элементы, параметры которых подбираются при регу-
лировке, то около УГО элементов на схеме и в перечне элементов
проставляют звездочки (например, R1*), а на поле схемы помещают
сноску *«Подбирают при регулировании». Ксхемам соеди-
нений относятся:
а) схемы внешних соединений, на которых изображают все
устройства и элементы, входящие в состав изделия, их входные и
выходные элементы (разъемы, зажимы и т. п.), к которым присоеди-
няются провода, жгуты и кабели внешнего монтажа, а также соеди-
нения между этими устройствами и элементами;
б) схемы внутренних соединений, на которых показывают все
элементы, входящие в состав изделия, а также соединения между
этими элементами.
Устройства и элементы на схеме изображают в виде прямоуголь-
ников, а входные и выходные разъемы, зажимы — в виде УГО. При
изображении разъемов с помощью УГО около обозначения помещают
таблицу с указанием подключения контактов (рис. 8.28). Если жгут
197
Перечень элементов
ТАБЛИЦА 8.20
Поз. обозначение Обозначе- ние Наименование Коли- чество Приме- чание
Блок К-1
Rl, R2 — Резистор МЛТ-0,5-360к ±5 % ГОСТ 7113—66 2
RS, R4 — Резистор МЛТ-0,5 100к±10% ГОСТ 7113—66 2
R5... R7 — Резистор МЛТ 0,5-1,5к ЯРЮ% ГОСТ 7113—66 3
R8 — Резистор МЛТ-0,5-22к ±10% ГОСТ 7113—66 1
R9, R10 — Резистор МЛТ-0,5-27к ±10% ГОСТ 7113-66 2
R11 — Резистор МЛТ-0,5-22к ±10% ГОСТ 7113-66 1
С1 — Конденсатор МБМ-250-0,1-П ОЖО.462.032 ТУ 1
С2... С5 — Конденсатор МБМ-250-1-П ОЖО.462.032 ТУ 4
Др1 ААВГ... Дроссель 1
Л--.г3 — Транзистор П13А СБ0.005.019. ТУ1 Трансформатор 3
Тр\ АБВГ... 1
— —— Блок К-2 —-
Rl, R2 — Резистор МЛТ-0,5-3,6к ±10% ГОСТ 7113—66 2
R3, R4 — Резистор МЛТ-0,5-2,2к±10% ГОСТ 7113—66 2
R5 — Резистор МЛТ-0,5-27к ±10% ГОСТ 7113—66 1
RG, R7 •— Резистор МЛТ-0,5-1,Зк ±5% ГОСТ 7113-66 2
R8, R9 Резистор МЛТ-0,5-51 ±5% ГОСТ 7113—66 И т. д. 2
(кабель) соединяет одноименные контакты входных и выходных эле-
ментов, то таблицу помещают около одного конца изображения жгу-
та (кабеля). Если сведения о подключении контактов приведены
в таблице соединений, то возле УГО разъема таблицу не поме-
щают.
На схеме около или внутри УГО устройств и элементов указы-
вают их наименования, обозначения или типы, а около графических
обозначений входных н выходных элементов—их позиционные
обозначения, присвоенные нм на принципиальной схеме. Входные
и выходные элементы можно обозначать условно, в этом случае на
поле схемы дают соответствующее разъяснение. Если при монтаже
комплекса к жгутам или кабелям должны присоединяться разъемы
или другие соединительные элементы, то на схеме внешних соеди-
198
гений этого комплекса около графических обозначений разъемов
указываются их наименования, обозначения нли типы. На схеме
возле УГО элементов могут указываться их номинальные величины
(сопротивление, емкость и т. и.) или тип элемента.
Для многоконтактных элементов допускается провода и жилы
кабелей обрывать, не доводя до контура графического обозначения
элемента. При этом у изображений
контактов следует помещать обозна-
чения присоединяемых проводов или
жил кабелей. Допускается линии,
изображающие провода, жгуты и ка-
бели, обрывать вблизи мест их при-
соединения либо вообще не показы-
Рис. 8.28. Изображение таблицы
подключения контактов разъема.
вать. В этом случае на схеме возле места присоединения провода
(или жилы кабеля) указывают адрес присоединения его противо-
положного конца -
Схема соединений должна содержать сведения о марках, сече-
ниях, расцветке проводов, а также о марках кабелей, количестве
сечений и занятости жил Если в состав изделия входят жгуты
или кабели, заранее изготовленные по чертежам, то около их изо-
бражений на схеме или в таблице соединений указывают их обо-
значение-
При большом числе электрических соединений все данные о
проводах и кабелях, а также об адресах их присоединений сводятся
в таблицу, именуемую таблицей соединений. Таблицу соеди-
нений помещают на первом листе схемы над основной надписью
или выполняют в виде последующих листов. На схеме соединений
помещаются необходимые технические указания, относящиеся к
электрическому монтажу изделия.
На схеме подключения изделие, как правило, изображают
в виде прямоугольников, а входные и выходные элементы изделия
(разъемы, зажимы и г. п ) в виде УГО Возле изображений разъемов
проставляют их позиционные обозначения (по принципиальной схе-
ме) и маркировку выходных элементов в соответствии с маркировкой
на конструкции изделия.
Информация о внешних подключениях изделия задается
на схеме путем указания наименований или а ресов присоедине-
ния внешних цепей либо адресов присоединения проводов и ка-
белей .
На схемах стандартизированных или унифицированных из-
делий а также изделий, входящих в определенную систему, но име-
ющих многократное применение в ней, приводится наименование
или характеристика внешних цепей.
На схеме изделия, предназначенного для определенного ис-
пользования только в одной системе, одном комплексе, на концах
199
проводов и кабелей должны быть указаны адреса их внешнего при-
соединения.
На общей схеме изображают устройства (приборы,
пульты, стойки и т. п.) и элементы (электродвигатели, трансформа-
торы и т. п.), непосредственно входящие в состав комплекса, а также
провода и кабели, их соединяющие.
Сведения об элементах и устройствах—их наименования, ти-
пы, шифры, а также обозначения (номера документов, по которым
они применены) помещаются непосредственно возле изображений
устройств и элементов. При большом количестве элементов и
устройств на схеме их помещают в таблицу, именуемую «Перечнем
устройств и элементов».
Сведения о проводах и кабелях—их марках, сечениях, расцвет-
ках, числе жил и т. п., также помещаются возле соответствующих
изображений, либо заносятся в таблицу, именуемую «Перечнем про-
водов, жгутов и кабелей». При этом различаются жгуты, изготавли-
ваемые заранее по чертежам, провода и кабели, поставляемые в со-
ставе системы комплекса от проводов и кабелей, не поставляемых в
составе системы и прокладываемых при ее монтаже.
На схеме расположения изображают составные
части изделия (в виде внешних очертаний или УГО) и связи между
ними, а при необходимости—конструкцию, на которой эти состав-
ные части размещаются. Расположение составных частей изделия
на схеме должно обеспечивать правильное представление об их рас-
положении, о действительном размещении на конструкции.
ПЕРЕЧЕНЬ СТАНДАРТОВ ЕСКД
на 1.VI.71 Г.
2.001—69
2.101—68
2.102—68
2.103—68
2.104—68
2.105—68
2.106—68
2.107—68
2.108—68
2.109—68
2.110—68
2.111—68
2.112—70
2.113—70
2.114—70
2.115—70
2.116—70
2.117—70
2.301—68
2.302 — 68
2.303—68
2.30-1—68
2.305—68
200
Общие положения
Виды изделий
Виды и комплектность конструкторских документов
Стадии разработки
Основные надписи
Общие требования к текстовым документам
Текстовые документы
Основные требования к рабочим чертежам.
Спецификация
Правила выполнения чертежей деталей, сборочных,
общих видов, габаритных и монтажных
Патентный формуляр
Нормоконтроль.
Ведомость держателей подлинников
Групповые конструкторские документы
Технические условия. Правила построения, изло-
жения и оформления
Технические условия. Порядок согласования, ут-
верждения и государственной регистрации
Карта технического уровня и качества продукции
Согласование применения покупных изделий
Форматы
Масштабы
Линии
Шрифты чертежные
Изображения—виды, разрезы, сечения
2.306 — 68
2.307 — 68
2.308— 68
2.309 — 68
2.310—68
2.311 — 68
2.312—68
2.313—68
2.314—68
2.315—68
2.316—68
2.317—69
2.401 — 68
2.402—68
2.403—68
2.404—68
2.405 - 68
2.406—68
2.407 — 68
2.408 — 68
2.409—68
2.410—68
2.411—68
2.412—68
2.413—72
2.414—68
2.415—68
2.416—68
2.417—68
2.418—68
2.419-68
Обозначения графические материалов и правила их
нанесения на чертежах
Нанесение размеров и предельных отклонений
Указание на чертежах предельных отклонений фор-
мы и расположения поверхностей
Нанесение на чертежах обозначений шероховатости
поверхностей
Нанесение на чертежах обозначений покрытий, тер-
мической и других видов обработки
Изображение резьбы
Условные изображения и обозначения швов сварных
соединений
Условные изображения и обозначения швов неразъ-
емных соединений
Указания на чертежах о маркировании и клейме-
нии изделий
Изображения упрощенные и условные крепежных
деталей
Правила нанесения на чертежах надписей, техни-
ческих требований и таблиц
Аксонометрические проекции
Правила выполнения чертежей пружин
Условные изображения зубчатых колес, реек, червя-
ков и звездочек цепных передач
Правила выполнения рабочих чертежей цилиндри-
ческих зубчатых колес
Правила выполнения рабочих чертежей зубчатых
реек
Правила выполнения рабочих чертежей конических
зубчатых колес
Правила выполнения рабочих чертежей цилиндри-
ческих червяков и червячных коЛес
Правила выполнения рабочих чертежей червяков
и колес червячных глобоидных передач
Правила выполнения рабочих чертежей звездочек
приводных роликовых и втулочных цепей
Чертежи зубчатых (шлицевых) соединений
Правила выполнения 4ёртежей металлических кон-
струкций
Правила выполнения чертежей труб и трубопро-
водов
Чертежи и схемы оптических изделий
Правила выполнения конструкторских документов
изделий, изготовленных с применением элек-
трического монтажа
Правила выполнения чертежей жгутов, кабелей и
проводов
Правила выполнения чертежей изделий с электри-
ческими обмотками
Условные изображения сердечников магнитопро-
водов
Правила выполнения чертежей печатных плат
Правила выполнения чертежей тары
Правила выполнения документации при плазовом
методе производства
201
2.420 — 68
2.421—68
2.501—68
2.502—68
2.503 — 68
2.601 — 68
2.602 — 68
2.603—68
2.604 — 68
2.605 — 68
2.606 — 71
2.701 —68
2.702— 68
2.704 — 68
2.721—68
2.722—68
2.723—68
2.724—68
2.725— 68
2.726—68
2.727 — 68
2.728 — 68
2.729—68
2 730—68
2 731—68
2.732—68
2.733 — 68
2.734 — 68
2.735—68
У прощенные изображения подшипников качений
на сборочных чертежах
Правила выполнения рабочих чертежей звездочек
для грузовых пластинчатых цепей
Правила учета и хранения
Правила дублирования
Правила внесения изменений
Эксплуатационные документы
Ремонтные документы
Внесение изменений в эксплуатационную и ремонт-
ную документацию
Чертежи ремонтные
Плакаты учебно-технические Общие технические
требования
Эксплуатационные документы изделий бытовой тех-
ники. Общие технические требования
Схемы Вилы и типы Общие требования к выпол-
нен ню
Правила выполнения электрических схем
Правила выполнения гидравлических и пневмати-
ческих схем
Обозначения условные графические в схемах Обо-
значения общего применения
Обозначения условные графические в схемах
Машины электрические
Обозначения условные графические в схемах.
Катушки индуктивности, дроссели, трансформато-
ры, автотрансформаторы и магнитные усили-
тели
Обозначения условные графические в схемах.
Электромагниты
Обозначения условные графические в схемах. Уст-
ройства коммутирующие
Обозначения условные графические в схемах. То-
косъемники
Обозначения условные графические в схемах Раз-
рядники; предохранители
Обозначения условные графические в схемах. Ре-
зисторы; конденсаторы
Обозначения условные графические в схемах При-
боры электроизмерительные
Обозначения условные графические в схемах.
Приборы полупроводниковые
Обозначения условные графические в схемах При-
боры электровакуумные
Обозначения условные графические в схемах. Источ-
ники света
Обозначения условные графические детекторов ио-
низирующих излучений в схемах
Обозначения условные графические в схемах Ли-
нии сверхвысокой частоты и их элементы
Обозначения условные графические в схемах. Ан-
тенны
2.736 — 68 Обозначения условные графические в схемах.
Элементы пьезоэлектрические и магнитострикцион-
ные. Линии задержки
2.737— 68 Обозначения условные графические в схемах.
Устройства связи
2.738— 68 Обозначения условные графические в схемах. Эле-
менты телефонной аппаратуры
2.739 — 68 Обозначения условные графические в схемах. Ап-
параты, коммутаторы и станции телефонные
2.740— 68 Обозначения условные графические в схемах.
Аппараты и трансляторы телеграфные
2.741— 68 Обозначения условные графические в схемах.
Приборы акустические
2.742 —68 Обозначения условные графические в схемах
Источники тока электрохимические
2.743— 68 Обозначения условные графические в схемах.
Элементы и устройства цифровой вычислительной
техники
2.744 — 68 Обозначения условные графические в схемах.
Устройства электрозапальные.
2.745— 68 Обозначения условные графические в схемах.
Устройства электротермические
2.746— 68 Обозначения условные графические в схемах.
Генераторы и усилители квантовые
2.747— 68 Обозначения условные графические в схемах.
Размеры условных графических обозначений
2.748— 68 Обозначения условные графические электростанций
и подстанций в схемах энергоснабжения
2.749 — 70 Обозначения условные графические в схемах
Элементы и устройства железнодорожной сигнали-
зации и блокировки
2.750—68 Обозначения условные графические в схемах Род
тока и напряжения, виды соединений обмоток;
формы импульсов.
.2.751—68 Обозначения условные графические в схемах.
Линии электрической связи, провода, кабели, ши-
ны и их соединения
2.752 — 71 Обозначения условные графические в схемах
Телемеханика
2.770—68 Обозначения условные графические в схемах
Элементы кинематики
2.780 — 68 Обозначения условные графические
Элементы гидравлических и пневматических сетей
2.781—68 Обозначения условные графические в схемах.
Аппаратура распределительная и регулирующая,
гидравлическая и пневматическая
2.732—68 Обозначения условные графические.
Насосы I и двигатели гидравлические и пневмати-
ческие
Настоящий раздел Оправочника дает общее представление о
ЕО,Д и не предназначен для руководства При разработке кои-
структирской документации необходимо пользоваться только стан-
дартами ЕСКД.
ЧАСТЬ ВТОРАЯ
9. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ
И ПРИЕМНО-УСИЛИТЕЛЬНЫЕ ЛАМПЫ
9.1. СИСТЕМА ОБОЗНАЧЕНИЯ И ПОРЯДОК ЗАПИСИ
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ В КОНСТРУКТОРСКОЙ
ДОКУМЕНТАЦИИ
Условные обозначения полупроводниковых приборов (ПП) по
ГОСТ 10862—64 состоят из четырех элементов.
Первый элемент—буква или цифра — обозначает исходный
полупроводниковый материал: Г или 1—германий, К или 2 — крем-
ний, А или 3—арсенид галлия.
Второй элемент — буква — указывает на класс или группу, к
которой принадлежит прибор: Т—транзисторы, Д — диоды выпря-
мительные, высокочастотные и импульсные, А — диоды СВЧ, И —
туннельные диоды, В — варикапы, С — стабилитроны, Ц — вы-
прямительные столбы и блоки.
Третий элемент — трехзначное число, причем первая цифра
устанавливается по основным классификационным признакам: диа-
пазону рабочих частот и максимальной рассеиваемой мощности для
транзисторов и назначению для диодов. Две последние цифры явля-
ются порядковым номером разработки прибора в данной группе
(табл. 9.1, 9.2).
ТАБЛИЦА 9.1
Третий элемент обозначения полупроводниковых диодов
Группа по назначению Подгруппа Номер
Выпрямительные Малой мощности Средней мощности Большой мощности 101—199 201—299 301—399
Высокочастотные — 401—499
Перек люча ющие — 101—399
Опорные (стабилитроны) Малой мощности Средней мощности Большой мощности 101—3991 401—699 701—999
1 Дополнительная классификация по величине напряжения стабилиза-
ции ^ст: первая сотня номеров соответствует ^ст= 0,1-г9,9 В, вторая—
10—99 В,третья —100—199 В.
204
Продолжение
Группа по назначению Подгруппа Номер
Туннельные Усилительные Генераторные Переключающие ........ 101—199 201—299 301—399
Варикапы — 101—199
Диоды СВЧ Смесительные ........ Видеодетекторы Модуляторные Параметрические Переключающие . . Умножительные . 101—199 201—299 301—399 401—499 501—599 601—699
ТАБЛИЦА 9.2
Третий элемент обозначения транзисторов
Группа по мощности (Рмакс’ Вт) Подгруппа по частоте fT. МГц Номер прибора
Маломощные «0,3) Низкочастотные .... Среднечастотиые . . . Высокочастотные .... , <3 3—30 30—300 101—199 201—299 301—399
Средней мощности (0,3—1,5) Низкочастотные .... Среднечастотные .... Высокочастотные .... <3 3—30 30—300 401—499 501—599 601—699
Мощные 01.5) Низкочастотные .... Среднечастотные . . . Высокочастотные .... <3 3—30 30—300 701—799 801—899 901—999
Четвертый, необязательный элемент—буква (начиная о А, в
алфавитном порядке) означает разновидность прибора данного ти-
па. Индекс «П» указывает иа обратную полярность внешних выводов
Диодов.
Полупроводниковым приборам, разработанным ранее 1964 г.,
обозначения присваиваются согласно ГОСТ 5461—59 и состоят из
двух или трех элементов. Первый элемент — буква Д для диодов и
П для транзисторов; второй—порядковый номер типа прибора
(табл. 9.3) и третий —буква, соответствующая делению технологи-
ческого типа на группы.
Пример записи в конструкторской документации:
Транзистор МП 21В ГОСТ 14073—68.
20$
ТАБЛИЦА 9.3
Условные обозначения полупроводниковых приборов
по ГОСТ 5461—59
Наименование прибора Номер
Диоды Точечные германиевые . .... 1— 100
Точечные кремниевые 101— 200
Плоскостные кремниевые 201— 300
Плоскостные германиевые 301— 400
Смесительные СВЧ детекторы 401— 500
У множительные 501— 600
Видеодетекторы .... 601— 700
Параметрические .германиевые 701— 749
Параметрические кремниевые ......... 750— 800
Стабилитроны 801— 900
Варикапы 901— 950
Туннельные ., 951—1000
Выпрямительные столбы 1001-1100
Транзисторы Маломощные германиевые 1— 100
Маломощные кремниевые 101— 200
Мощные германиевые низкочастотные 201— 300
Мощные кремниевые низкочастотные 301— 400
Маломощные германиевые высокочастотные . . 401— 500
Маломощные кремниевые высокочастотные . . . 501— 600
Мощные германиевые высокочастотные .’. . . . 601— 700
Мощные кремниевые высокочастотные 701— 800
9.2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЭА С ПРИМЕНЕНИЕМ
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ
Для обеспечения надежной работы аппаратуры с ПП необхо-
димо:
— правильно выбрать типы применяемых ПП;
— обеспечить по возможности облегченные режимы эксплуа-
тации ПП;
— провести расчет схем с учетом возможного разброса парамет-
ров ПП и их изменения в процессе эксплуатации.
При выборе типа ПП для применения в конкретной схеме не-
обходимо учитывать его целевое назначение, стоимость и перспектив-
ность. Следует использовать именно те приборы, которые предназна-
чены для данного вида схем.
При выборе группы ПП в пределах одного типа надо учитывать,
что группы приборов с наивысшими значениями параметров будут
обладать меньшей надежностью, так как их параметры соответст-
вуют пределам технологических возможностей.
При эксплуатации ПП в облегченных режимах существенно сни-
жается уровень внезапных отказов, который будет увеличивать-
ся, если мощности, рассеиваемые- на переходах, и напряжения на
электродах или токи даже кратковременно превысят предельно до-
пустимые значения. Поэтому рекомендуется ограничивать мощности,
206
напряжения и токи (в том числе и импульсные) величиной, не превы-
шающей 0,7 от предельной. Однако следует помнить, что при малых
напряжениях питания и рабочих токах ухудшаются параметры
приборов и снижается стабильность схем.
При расчете схем необходимо учитывать технологический раз-
брос и температурное изменение параметров приборов; зависимость
параметров от электрического режима и дрейф параметров в резуль-
тате старения приборов. Схема должна оставаться работоспособной
при всех возможных изменениях параметров ПП.
Для уменьшения технологического разброса параметров при-
боры делят на группы (четвертый элемент обозначения) с двусто-
ронним (например, а, р) или односторонним (например, /в0) огра-
ничением по параметру.
Не рекомендуется уменьшать технологический разброс парамет-
ров специальным отбором приборов. Это приводит к тому, что часть
годных по ТУ ПП не используется, повышается трудоемкость изго-
товления и себестоимость аппаратуры, практически исключается
возможность ее ремонта и поэтому отбор является самым грубым
нарушением принципов грамотного конструирования.
Принципиальной особенностью ПП является сильная зависи-
мость параметров от температуры. Так, обратный гок германиевого
р-п перехода увеличивается в два раза при повышении температуры
на каждые 10° С, а Р изменяется в несколько раз в диапазоне рабо-
чих температур. От температуры зависят также параметры, опре-
деляющие уровень внезапных отказов ПП — предельные значения
мощностей, напряжений и токов.
В табл. 9.4 приведены ориентировочные интервалы допустимого
изменения важнейших параметров. В ряде случаев влияние неста-
бильности параметров ПП на характеристики схем удается умень-
шить введением отрицательной обратной связи по постоянному,
либо по переменному току, термокомпенсацией и т. п. Все эти воп-
росы должны быть проверены совместно с разработчиком схемы.
ТАБЛИЦА 9.4
Интервалы допустимых изменений важнейших параметров
полупроводниковых приборов
Параметр Критерий сохранения работоспособности прибора
Постоянное прямое напря- жение Постоянный обратный ток через переход Коэффициент усиления по току Статический коэффициент усиления по току Коэффициент шума Напряжение стабилизации Дифференциальное сопро- тивление ^пр < ^пр (С) ^обр 5 /Сбр (О Рмип (О < Р<1,5 Рмакс (Q 0,7 рст мин (С) < Рст.< 1 >5РСТ макс (С) (С) + ЗдБ б/СТС(С) < 1 ± 10% 7?д < 1,5 7?д (С)
Примечание. Знак (С) означает норму ТУ.
207
9.3. КРЕПЛЕНИЕ И МОНТАЖ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ
Неправильное крепление и монтаж ПП в схеме могут привести
к потере работоспособности прибора и существенно снизить надеж-
ность аппаратуры.
Крепление ПП в аппаратуре должно обеспечивать: 1) сохра-
нение герметичности корпуса прибора; 2) надежный тепловой кон-
такт корпуса с теплоотводом; 3) отсутствие механических резонан-
сов в диапазоне частот возмущающих механических воздействий.
ПП крепятся только за корпус при помощи специальных зажи-
мов или клея, мощные приборы—с использованием всех средств
крепления, предусмотренных их конструкцией.
В случае заливки схем компаундами ПП обязательно крепятся
к монтажной плате.
Рекомендуется изгиб выводов ПП производить на расстоянии
не менее 10 мм от корпуса прибора (даже если по ТУ допускаются
меиьшие расстояния). Запрещается изгибать жесткие выводы у
мощных ПП.
Нельзя располагать ПП около нагревающихся элементов схе-
мы, в сильных магнитных полях постоянных магнитов или мощных
трансформаторов и дросселей.
Диоды в стеклянных корпусах без покрытий (Д2, ДЮ) должны
быть защищены от действия света, которое вызывает увеличение
обратного тока.
Пайка выводов производится на расстоянии не менее 10 мм от
корпуса ПП, причем между корпусом и местом пайки необходимо
осуществлять теплоотвод. Температура плавления припоя не долж-
на превышать +260° С (например, ПОС-40). Корпус паяльника сле-
дует заземлять.
При заливке плат с ПП компаундами надо следить за тепловыми
режимами и возникающими механическими нагрузками на выводы.
Температура при заливке ие должна превышать максимально допу-
стимой температуры корпуса прибора. Необходимо учитывать из-
менение теплового сопротивления между корпусом и окружающей
средой.
9.4. УСТОЙЧИВОСТЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ
К ВНЕШНИМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ
Технические условия иа ПП гарантируют их работу при тем-
пературе окружающей среды в пределах от —60 до + 70° С (для
германиевых приборов) и до 120° С (для кремниевых). Миниатюрные
германиевые приборы имеют интервал рабочих температур от —20
до +55° С. Однако при снижении температуры до —30° С и менее
надежность работы ПП уменьшается. Оптимальным является диапа-
зон от—5 до +40° С. ПП выдерживают многократные циклические
изменения температуры от —60° С до предельной температуры пере-
хода (термоудары могут вывести приборы из строя); относительную
влажность 95—98% при давлении окружающего воздуха от 6,6х
X Юа 7/7 м2 (5 мм рт. ст.) до ЗхЮв 7/7 м2 (3 атм), во всем рабочем
интервале температур. Одиако в связи с ухудшением отвода тепла
при пониженном давлении предельно допустимые значения мощно-
сти рассеяния и напряжения иа коллекторе должны быть снижены.
208
Для защиты от воздействия соляного тумана и плесневых гриб-
ков требуется применять специальные покрытия корпусов.
Полупроводниковые приборы сохраняют работоспособность
прн воздействии на них постоянных ускорений до 120—150 g, мно-
гократных ударов с ускорением до 150 g, одиночных ударов с уско-
рением до 500 g и вибрационных ускорений до 12—15 g в диапазоне
10—600 Гц для мощных транзисторов и Б—2000 Гц для остальных
приборов.
Приведенные характеристики механической и климатической
устойчивости полупроводниковых приборов являются наиболее ти-
пичными. Для отдельных типов приборов эти величины могут не-
значительно отличаться. (
9.5. ВЫБОР ТИПА ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРИБОРА
Выбор типа ПП при проектировании схемы определяется ее
характером, требованиями к выходным параметрам и условиям эк-
сплуатации.
При анализе условий эксплуатации транзисторного блока ос-
новное внимание следует уделять диапазону рабочих температур.
При температуре до 70° С используются германиевые транзисторы,
до 100—120° С— кремниевые. Кремниевые транзисторы по срав-
нению с германиевыми лучше работают при высоких температурах,
имеют более высокие пробивные напряжения и на один-два порядка
меньше /к0. Однако их (3 более резко падает при низких темпера-
турах — (20.4-60)° С и малых токах. Кремниевые транзисторы
имеют меньший частотный предел, более высокое сопротивление
насыщения и большие шумы. Предельная частота транзистора опре-
деляется его типом, схемой включения (ОЭ, ОБ, ОК), режимом по
постоянному току и должна соответствовать требованиям схемы.
Не следует применять высокочастотные транзисторы там, где могут
работать низкочастотные. Исключение составляют случаи, когда
требуется получить малые шумы.
При выборе транзисторов по мощности следует учитывать, что
использование мощных транзисторов на малых токах приводит к
снижению устойчивости их работы в диапазоне температур, к рез-
кому снижению коэффициента передачи при низких температурах
и к нестабильности во времени. Использование маломощных тран-
зисторов на больших мощностях, близких к предельно допустимым,
снижает надежность работы из-за перегрева, снижения температур-
ной устойчивости и уменьшения напряжения пробоя.
Лучше применять транзистор малой мощности с небольшим теп-
лоотводом, чем большой мощности, но без теплоотвода.
При выборе типа транзистора для применения в конкретной
схеме можно руководствоваться табл. 9.5, 9.6, в которых указаны
характерные области использования транзисторов.
При выборе типа полупроводникового диода следует руковод-
ствоваться целевым назначением прибора. В тех случаях, когда воз-
никает необходимость использовать диод для выполнения функ-
ций, отличных от его основного назначения, следует предварительно
измерить его параметры н провести испытания по определению ко-
личественных показателей надежности. Измерения параметров долж-
ны проводиться иа установках и по методикам, рекомендуемым соот-
ветствующими техническими условиями.
209
ТАБЛИЦА 9.6
Применение транзисторов малой мощности
Материал и структура Схемы непрерывного сигнала Переключающие и импульсные схемы
р-п-р германиевые р-п-р кремниевые Низкочастотные МП13-15, МП-20—21, МП25—262, П27—281, МП39, МП39Б1, .МП40—41 ГТ1083, ГТ 109s МП114—116 П16, МП20—21, МП25—262, МП39, МП40—41, МП42
п-р-п германиевые п-р-п кремниевые П9А1 П10—И, МП35—38 МП111, МП111А1, МП112—113 МП35—38
р-п-р германиевые Среднечастотные П29. ПЗО
п-р-п кремниевые П307—П3092 —
р-п-р германиевые п-р-п Высокочастотные П401—403, П416, ГТ308, ГТ3093, ГТ3103 ГТ313, ГТ320—322, ГТ311 П401—403, П416, ГТ308, ГТ320—321
п-р-п кремниевые КТ 301 КТ312
1 Для схем с низким уровнем шумов.
£ При повышенном напряжении на коллекторе.
’ Для миниатюрных радиоэлектронных устройств.
210
ТАБЛИЦА S.6
Применение транзисторов
Материал и структура Схемы непрерывного сигнала Переключающие и импульсные схемы Преобразователи и стабилизаторы напряжения
Транзисторы средней мощности
р-п-р германиевые п~р~п кремниевые » П601—602, П607—609, ГТ403 KT60I, КТ602 П601—602 П605—606 KT60I П607—609, ГТ403
Транзисторы большой мощности
р-П-р германиевые р-п-р кремниевые П213—217 П302—306 П213—217, ГТ701, ГТ804 П302—306 П213—217, ГТ701
п-р-п кремниевые П701—702 KT80I П701, КТ801 КТ802, КТ805 —
В табл. 9.7—9.15 приведены некоторые конструктивные и элект-
рические параметры основных типов полупроводниковых приборов.
Звездочкой (*) обозначены ПП, не рекомендуемые для применения
в новых разработках.
Условные обозначения параметров
полупроводниковых приборов
/Пр — прямой ток диода;
/Выпр — максимальный выпрямленный ток;
/имп макс — максимальный ток в импульсе;
/ст макс — максимальный ток стабилизации;
/пик — пиковый ток туннельного диода;
/вп — ток впадины туннельного диода;
/к — коллекторный максимальный ток;
/к имп — максимальный ток коллектора в импульсе;
ЙСт — напряжение стабилизации;
^обр макс — максимальное обратное напряжение диода;
(7ПИК — напряжение пика туннельного диода;
t/K6 — допустимое напряжение коллектор — база;
— допустимое напряжение коллектор — эмиттер;
t/g6 — допустимое напряжение эмиттер — база;
Дг — предельная частота передачи тока в схеме с общим
эмиттером; (| Р | = 1);
/макс — наивысшая рабочая частота;
Р — максимальная мощность, рассеиваемая транзистором
без дополнительного теплоотвода;
211
ТАБЛИЦА 9.7
Диоды высокочастотные
Тип znp. мА ^выпр макс, мА ^обрмако в 'макс. МГц Г абарит- ный чертеж (рис. 9.1) Масса, г
Д2(Б—И) 2—9 8—25 30—150 150 Д-з 1,3
Д9(Б—Л) 10—90 15-40 10—100 - 40 Д-9 0,3
ДИ-Д14* 30—100 20 30—100 150 Д-З 1,3
Д101—ДЮЗ* 1—2 30 30—100 200 Д-з 1,3
Д104—Д106 1—2 30 30—100 600 Д-5 0,6
Д223 (А, Б) 50 50 50—150 20 Д-5 0,6
ГД402 (А, Б) — 25 15 100 Д-9 0,3
Примечание. Приводится значение /пр при напряжении
+ 1В-.
Диады импульсные ТАБЛИЦА 9.8
Тип / 1 имп макс, R 2 ими макс , твосст, ^обр макс: <Г6 • жа LHdl ТО
мА Ом мкс В й Л ф о, цес-с: и то g
Д18, Д20 50 100 0,07— 0,1 10; 20 Д-5 0,6
Д219—Д220 500 50—75 0,5 5—100 Д-5 0,6
Д310 800 З8 0,3 20 Д-6 0,6
ДЗП (А, Б) 500 20—30 0,05 ' 30 Д-5 0,6
Д312 (А, Б) 250 25 0,5 100 Д-5 0,6
ГД507А 100 — 0,1 20 Д-9 0,3
КДЮЗ (А, Б) 2000 20 4 50 Д-18 0,1
КД503 (А, Б) 1 При длитель 8 / =50 мА имп » Л..,„=800 м, ИМП 200 ности импуль 50—70 Зса 10 мкс. 0,01 30 Д-9 0,3
ТАБЛИЦА 9.9
Варикапы
Тип Сцом. пФ Габаритный чертеж (рис. 9. |)
Д901(А, Б) (В, Г) (Д, Е) Д902 Примечав 22—32 28—38 34—44 .6—12 и я: 1. Приведены 3—4 3—4 3—4 2 значения С прт ним Д-6 . д-5 напряжении 4В.
2. TKE=5-10~4 1/4. 3. Q на частоте 50 МГц равно 25—30. 4. Мас-
са — 0,6 г.
213
ТАБЛИЦА 9.10
Диоды выпрямительные
Тип ^обр макс» В ^выпр- А ^макс» Гп Г абарит- ный чертеж (рис. 9.1) !к макс. °C Охлажде- ние Масса, г
Д7(А—Ж)* 50—400 0,3 2000 Д-8 — Е 1,4—2
Д202—Д205 100—400 0,4 20000 Д-12 100 ДТ 7,2
Д206—Д211 100—1000 0,1 1000 Д-8 80 Е 1,4—2
Д217—Д218 100—1000 0,1 1000 Д-8 80 Е 1,4—2
Д226(Б—Д) 400—100 0,3 — Д-8 80 Е 1,4—2
Д231—Д234* 300—600 5; 10 50 Д-Ю — ДТ или П 18
Д242—Д248 50—600 5 10 1000 Д-10 — ДТ или П 18
Д302—ДЗО5* 200—50 1—10 50 Д-13 80 ДТ 25
Д1004—Д1008 (2—10) -103 0,05—0,1 1000 Д-17 120 Е 35-60
Д1009—ДЮН 2000—50 0,1; 0,3 50 Д-14 (а, б) Д15а 100 Е 45 80
КЦ401 (А, Б) 500 0,3; 0,4 — Д-156 85 Е 80
КД202 (А—С) 50—600 1—3 5000 Д-11 130 ДТ или П 6
КДЮ2 250 0,1 — Д-18 — Е 0,1
Примечания. I. Для Д302А и ДЗОЗА t к макс = 65° С.
2. Диоды типов Д231—Д234 и Д242—Д248 выпускаются в
двух вариантах: обычном и с обратной полярностью внешних
выводов (П).
3. Виды охлаждения: Еестественное, ДТ —с дополнитель-
ным теплоотводом, П — принудительное.
ТАБЛИЦА 9.11
Опорные диоды (стабилитроны)
Тип ^СТ, в ^ст макс, мА Wi, % ° С Габарит- ный чертеж (рис. S.1) Охлажде- ние Масса, , г 1
Д808—Д813 7—14 33—20 0,07—0,1 Д-7 Е 1
Д814 (А-Д) 7—14 40—24 0,07—0,1 Д-7 Е 1
Д815 (А-Д) 5,6—18 1400—450 0,08—0,11 д-п ДТ или П 6
Д816 (А-Д) 22—47 230—110 0,12 Д-11 ДТ или П 6
Д817 (А-Г) 56—100 90—50 0,18 Д-П ДТ тли П 6
Д818 (А-Г) 9 33 0,005—0,02 Д-7 Е 1
КС133А—147А 3—5,2 81—58 — Д-7 Е 1
КС156А 5,6 55 0,05 Д-7 Е i
КС168А 6,8 45 0,06 Д-7 Е 1
КС620—680 120—180 42—28 0,2 Д-П ДТ. и.! и П 6
Примечания: 1. Стабилитроны серий Д81Б—Д817 и КС62С—
КС680 выпускаются в двух вариантах: обычных и с обратной полярностью
выводов (минус на корпусе при прямом включении).
2. Стабилитроны Д818 группы А имеют положительный TKH, груп-
пы Б — отрицательный и групп (В —Д) —знакопеременный.
214
Туннельное диоды
'ГаБлиЦа §.14
Тип ГПИН мА ^пиг/'вп ипик. мВ сд. пФ Габарит- ный чертеж (рис. С 1) Масса г
ГИ304 (А, Б) 4,5—5,5 5 75 20 Д-1 0,1
ГИ305 (А, Б) 9—11 5 85 30 д-1 0,1
АП 101 (А-И) 1—5 5—6 160—180 2—13 Д-2 0,07
АИ201 (А-Л) 10—100 10 180—330 8—50 д-2 0,07
АИ301 (А-Г) 2—10 8 180 12—50 д-2 0,07
ТАБЛИЦА 9.13
Цветная маркировка полупроводниковых диодов
Тип диода Г очки на корпусе Цвет мет- ки иа выводах Тип диода Точки иа корпусе Цвет мет- ки на выводах
1 количе- ство ф я и «+« количе- ство ф со и «4-» «—>
Д9Б 1 к к — ДЮЗА 1 3 — —
В 1 о к — ДЮ4 1 Б — —*
Г 1 ж к — ДЮ4А 1 К — —
д 1 Б к — ДЮ5 1 Ж — —
-Е . 1 Г к — ДЮ5А 1 о — —
Ж 1 3 к — ДЮ6 1 Г — —
И 2 ж к — Д106А 1 3 — —
к 2 Б к — Д219 — — к —
л 2 3 к —- Д219А 1 к к ч
Д11-Д14А — — к ч Д220 1 Ж к с
Д18 — — к ж Д220А 1 ж к ч
Д20 — — к 3 Д220Б 1 ж к 3
ДЮ1 1 Б — — Д223 4 к к ч
ДЮ2 1 Ж — — Д223А 2 к к ч
Д102А 1 О — — Д223Б 3 к к ч
ДЮЗ 1 Г — —
Примечание. Обозначения цветов: Б—белый; Г—голу-
бой; Ж—желтый; 3—зеленый; К—красный; О—оранжевый;
С—синий; Ч—черный.
215
Бк Б Б
Т-16
Рис. 9.2. Габаритные чертежи и расположение вывод! а гранзисю-
ров.
ТАБЛИЦА 9.14
Транзисторы малой мощности
Тип 'т. МГц е Параметры предельного режима при 20° С ^ТП-С, °С/мВт Габарит- ный чертеж (рис. 9.2) Масса, г
'к. мА в икэ1 В С/ в р, мВт
Низкочастотные транзисторы
МП9—МП 11 — 15—90 20 — — — 150 0,2
МП 13—МП 155 — 12—100 20 — — — 150 0,2
МП16 (А, Б) — 20—100 ст 50; 300 И — — — 200 —
МП20—МП21 0,7—2 20—200 300 И 30—70 20—35 — 150 0,33
МП25—МП26 0,2—0,5 13—80 300—400 И 40—70 40—70 — 200 0,2
П27—П28 1—5 20—200 6 5 5 30 —— Т-1а 2
МП35—МП38 0,5—2 20; 125 20: 150 И 15—30 15—30 — 150 0,2
МП39—МП415 0,5—1 12—100 150 И 10—30 10—30 .—- 150 0,2
МП42 (А, Б)5 1 20—100 150 И 15 15 — 200 0,2
МП 111—МП113 0,5—1,2 5—105 20; 100 И 10—20 10—20 5 150 0,33
МП114—МП116 0,1—0,5 10—100 10, 50 И 15—60 15—60 10 150 0,33
ГТ 108 (А—Г)6 0,5—1 20—250 50 . 10 — — 75 0,8 Т-2а 0,5
ГТ 109 (А—И) 1—5 20—80 ст 20 10 6 — 30 — Т-3 0,1
Среднечастотные транзисторы
П29—ПЗО 5—10 20—180 ст 100 И 12 12 12 30 — Т-1а 2
П307 — 16—90 30 80 80 3 250 —— Т-16 - 1
П308 —— 16—90 15 120 120 3 250 —- Т-16 —
П309 — 16—90 30 120 120 3 250 •— Т-16 —
Продолжение
Тип Ч1, МГц е Параметры предельного режима при 20° С ^ТП-С, °С/мВт Габарит- ный чертеж (рис. 9.2) Масса, г
мА ^кб. В и 1 кэ , В "вб. В р, мВТ
П401—П403 30—1203 16—300 Высокочас 20 тотные транзист — 10 оры 1 100 0,6 Т-1в 2
П416 (А, Б) 40—80 20—2&0 120 И — 12 3 100; 360 И 0,4 Т-1в 2
ГТ308 (А—В) 90—120 20—200 ст 120 И 20 12 — 150; 360 И 0,2 Т-1в 2
ГТ309 (А—Е) 40—120 20—180 ст 10 —. 10 — 50 2 Т-26 0,5
ГТ310 (А—Е) 80—160 20—180 10 12 10 .— 20 2 Т-3 0,1
ГТ311 (Е—И) 250—450 15—300 50 12 12 2 150 о,з Т-4 1,2
ГТ313 (А, Б) 300—1000 20—250 10 15 12 -— 100 0,6 Т-4 1,2
ГТ320 (А—В) 80—160 20—250 ст 300 И 20 9—12 3 200; 1000 И 0,225 Т-1г 2
ГТ321 (А—Е) 60 20—200 ст 2-108 И 45 4 О2 2,5 160; 20-10s И 0,25 Т-1г 2
ГТ 322 (А—Е) 50—100 20—120 5 — 10 — 50 0,7 Т-7 0,6
КТ301 (А—Ж) 20—30 10—300 Ю4 20—30 20—30 3 150 0,6 Т-26 0,5
КТ312 (А—В) 80—120 10—280 30 15 15 4 225 0,4 Т-26 0,5
1 При внешнем сопротивлении между базой и эмиттером не более 1 кОм.
2 При внешнем сопротивлении между базой и эмиттером не более 100 Ом.
8 Приведено значение fr — предельной частоты генерации.
4 Приведено значение тока эмиттера.
6 Габаритный чертеж и цоколевка транзисторов П13—П1Б, П39—П42 приведены на черт. Т-9 (рис. 9.2).
в Габаритный чертеж и цоколевка транзистора ГТ 108 даны на черт. Т-6 (рис. 9.2).
Примечание. В таблице использованы следующие условные обозначения: И—значение па.
раметра в импульсе; ст—статический коэффициент усиления по току.
Транзисторы средней и большой мощности
Т А Б ЛИЦА Q.15
Тип Параметры предельных режимов при 20° С '~т. (50° С) Вт р тп-к. °С/Вт ^ТП“С, °С/Вт Г абаритиый чертеж (рис. 9.2)
имп, А Lk6, Б (7КЭ> В В Р, Вт
Масса
Транзисторы средней мощности низкой частоты
ГТ403 (А—И) 1 1,25 1 45—80 1 30—60 | 20 | 0,5 | 2.3 1 15 1 100 | Т-5 1 4
Средней частоты
П601 — П602 I 1.5 I 25—30 I — I 0,7 | 0,5 I 1.25 I 15 1 50 | Т-12 1 12
П605—П606 1 1.5 1 35—45 | 25—40 | 1 1 0.5 1 1,25 | 15 1 50 1 Т-12 1 12
Высокой частоты
П607—609 КТ601 КТ602 (А—Г) 0,6 0,03 500 30—50 120 25—40 100 100 1,5 2 5 0,5 2,8 1,5 45 150 Т-12 Т-1г Т-106 12 2 4
Транзисторы большой мощности низкой частоты
П213—П215 5 45—60 30—70 10—15 1,7 10—1 1,5 3,5—4 35 Т-13 17
П216—П217 7 5 35—60 35—60 15 1.7 24—30 2—2,5 35 Т-13 17
П302—П306 0.4—0,5 35 35 1 7—10 10 100 Т-15 10
ГТ701А 12 — 55 15 — 50 — — Т-16 25
Средней частоты
П701 (А, Б) П702 (А) КТ801 (А, Б) КТ802А КТ805 (А, Б) 0.5 2 5 8 35—60 150 35—60 60—80 135—160 2 2,5 3 5 1 4 50 30 10 40 10 2,5 2,5 3.3 85 33 Т-15 Т-14 Т-10а Т-11 Т-11 10 33 4 22 22
Высокой частоты
ГТ804 (А—В) 15 100 100—190 2 15 - 2 40 Т-12 I»
Рт — то же с дополнительным теплоотводом;
RT п-с — тепловое сопротивление участка переход — среда;
RT п-к — тепловое сопротивление переход— корпус;
макс — допусткмая температура корпуса;
ТКН, ТКЕ — температурные коэффициенты напряжения и емкости
соответственно;
Р — коэффициент передачи тока в схеме с общим эмит-
тером;
Сд — емкость туннельного диода;
СНом — номинальная емкость варикапа;
— коэффициент перекрытия по емкости;
тВ0Сст — время восстановления обратного сопротивления им-
пульсного диода;
Яимп макс — прямое импульсное сопротивление диода;
Q — добротность диода.
Некоторые типы диодов из-за малых размеров маркируют с по-
мощью цветового кода, элементами которого служат окраска кон-
цов корпуса возле плюсового или минусового выводов или цветные
точки возле выводов и в средней части корпуса (см. табл. 9.13).
9.6. СИСТЕМА ОБОЗНАЧЕНИЯ И ПОРЯДОК ЗАПИСИ
ПРИЕМНО-УСИЛИТЕЛЬНЫХ ЛАМП
В КОНСТРУКТОРСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ
Условные обозначения современных приемоусилительных ламп
(ПУЛ) по ГОСТ 13393—67 состоят из четырех элементов.
Первый элемент — цифра — соответствует округленной ве-
личине напряжения накала в вольтах. Второй—буква—указывает
вид лампы: А — частотопреобразовательная лампа, Б — диод-пен-
тод, В—пентод со вторичной эмиссией, Г—диод-триод, Д — диод
одинарный, Е — электронно-оптический индикатор, Ж—пентод с
короткой характеристикой, И—триод-гексод и триод-пентод, К —
пентод с удлиненной характеристикой, Н—триод двойной, П—
выходной пентод или лучевой тетрод, С—триод одинарный, Ф —
триод-пентод, X — диод двойной, П — кенотрон, Э — тетрод.
Третий элемент обозначения — цифра — соответствует поряд-
ковому номеру типа ПУЛ, а четвертый—буква—определяется ее
конструктивным оформлением: стеклянный крупногабаритный (диа-
метром более 22,5 мм) баллон—С, миниатюрный (пальчиковый диа-
метром 19 и 22,5 мм) стеклянный баллон — П, сверхминиатюрный
стеклянный балон — Г (диаметром более 10,5 мм), Б (диаметр 6—
10,5 мм), А (диаметр d 6 мм), стеклянный баллон с дисковыми вы-
водами— Д, металлокерамическая оболочка — К, сверхминиатюрная
металлокерамическая оболочка—Н. Лампы в металлическом балло-
не четвертого элемента обозначения не имеют.
К стандартному обозначению иногда добавляется дополнитель-
ный пятый элемент—буква, характеризующая специальные свой-
ства ламп: В — повышенную механическую прочность и надежность,
Е — повышенную долговечность (34-10)-103 ч, К—высокую вибро-
устойчивость, И—лампы, предназначенные для работы в импульс-
ном режиме. Дополнительный индекс присваивается в том случае,
когда лампа является разновидностью другой ПУЛ с аналогичными
электрическими характеристиками.
Пример записи ПУЛ в конструкторской документации:
Лампа 6Ж2П ГОСТ 11317—65.
220
9.7. КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
ПРИЕМНО-УСИЛИТЕЛЬНЫХ ЛАМП
Приемоусилительные лампы (ПУЛ) классифицируются по
конструктивному оформлению, по назначению, по виду и величине
напряжения накала.
Классификация ПУЛ по конструктивному оформлению
Современные ПУЛ делятся на лампы со стеклянным баллоном:
крупногабаритные, миниатюрные, сверхминиатюрные; лампы с ме-
таллическим баллоном; металлостеклянные и металлокерамические.
Конструкция лампы влияет на ее частотные свойства, величину
мощностей электродов, экономичность, определяет интервалы до-
пустимых внешних воздействий и, следовательно, область ее целе-
сообразного применения.
Лампы с металлическим баллоном устарели и в новой аппара-
туре не используются.
Основная тенденция развития ламп со стеклянными баллона-
ми — уменьшение габаритов.
Стеклянные крупногабаритные лампы (С) применяются в мощ-
ных низкочастотных устройствах (усилители, выпрямители, ста-
билизаторы напряжения питания).
Миниатюрные пальчиковые лампы (П) применяются наиболее
широко, так как отличаются хорошими электрическими и механи-
ческими свойствами. Работают вплоть до метровых волн.
Сверхминиатюрные лампы (А, Б, Г) имеют хорошие электриче-
ские к механические свойства, малые габариты. Однако велика опас-
ность перегрева баллона, поэтому необходим хороший тепловой
контакт с шасси. Применение целесообразно лишь в малогабарит-
ной аппаратуре УКВ диапазона.
Металлостекляниые лампы с дисковыми выводами (Д), имею-
щими малую собственную индуктивность (маячковая и карандашная
конструкции), работают в дециметровом диапазоне.
Металлокерамические лампы (К) применяются в схемах с общей
сеткой на частотах до нескольких тысяч мегагерц.
Сверхминиатюрные металлокерамические лампы (Н) — самые
экономичные, обладают высокой теплостойкостью, хорошими меха-
ническими и частотными свойствами.
Области применения ПУЛ
Приемоусилительные лампы бывают следующих видов: диоды,
триоды, тетроды (обычные и лучевые), пентоды, многосеточные и
комбинированные лампы.
Диоды делятся на маломощные высокочастотные (детектирование
колебаний ВЧ и СВЧ, смешение на СВЧ), мощные выпрямительные
кенотроны (низковольтное и высоковольтное выпрямление тока про-
мышленной частоты) и демпферные (демпфирование колебаний).
Триоды используются для усиления и генерирования колеба-
ний, в импульсных схемах, а также в качестве регулирующих ламп
в стабилизаторах напряжения.
Основной недостаток триодов — большая емкость сетка — анод,
ограничивающая рабочий диапазон частот при включении по схеме
221
с общим катодом. Однако низкий уровень шумов делает их незамени-
мыми в диапазоне СВЧ. Для уменьшения проходной емкости приме-
няется включение ламп серий Б и П по схеме с общей сеткой (Л =
= 2-4-6 м), используются также триоды с дисковыми выводами (Л =
= 304-40 см) и металлокерамические (X. > 7-4-8 см). В усилителях
напряжения применяют триоды с большим коэффициентом усиле-
ния р.(ЗО-4-1ОО).
Для усилителей мощности необходимы лампы с «левыми» анод-
но-сеточными характеристиками (т. е. с малым |Л = 44-10) и доста-
точно высокой крутизной (S до 6 мА/B). Триод работает без искаже-
ний в широком диапазоне значений сопротивления нагрузки.
Регулирующие лампы работают при больших токах (/а = 504-
4-1000 мА) и низких анодных напряжениях (около 100 В).
Высокочастотные пентоды имеют небольшую проходную емкость
СаС1 (0,0034-0,006 пФ) и высокое входное сопротивление. Однако
уровень шумов выше, чем у гриодов. Пентоды делятся на два типа:
с короткой и удлиненной характеристикой, предназначенные для
работы в каскадах усиления напряжения ВЧ с АРУ.
Низкочастотные выходные пентоды характеризуются высоким
р J50—600), поэтому требуют меньшего управляющего напряже-
ния, чем триоды. Анодно-сеточная характеристика выходных пен-
тодов нелинейна — это вызывает искажения, поэтому пентод крити-
чен в выборе сопротивления нагрузки. При одинаковом допустимом
проценте искажений отдача по мощности у пентода и триода пример-
но одинакова.
Широкополосные пентоды характеризуются высоким значением
коэффициента широкополосности, илн добротности,
^вх “Ь ^вых
Выходные пентоды отличаются большим импульсом анодного
гока, определяющим максимальное напряжение на нагрузке.
Пентоды с катодной сеткой обладают высокой добротностью,
но требуют наличия низковольтного источника для питания катод-
ной сетки. Применяются в широкополосных усилителях н в схемах
формирования наносекундных импульсов.
Лампы со вторичной эмиссией предназначены для использова-
ния в импульсных схемах наносекундного диапазона, так как имеют
высокую добротность. Их недостаток—значительная нестабильность
усилительных параметров.
Стержневые пентоды (высокочастотные и выходные) отличаются
высокой экономичностью, малым разбросом параметров (<J±5%),
улучшенными высокочастотными свойствами. Низкий уровень шу-
мов, высокое входное сопротивление и малые междуэлектродные
емкости обеспечивают работу в диапазоне до 250 МГц.
Пентоды с двойным управлением электронным потоком приме-
няются в преобразователях частоты. Крутизна по третьей сетке обыч-
но в несколько раз ниже, чем по первой.
Тетроды обладают очень малой емкостью СаС1- Подразделяются
на тетроды для усиления напряжения и мощности НЧ и широко-
полосные тетроды. Недостаток—наличие малостабильного падающе-
го участка анодной характеристики, способствующего возникнове-
нию паразитных колебании.
222
Лучевые тетроды — мощные выходные низкочастотные лампы.
Многосеточные лампы применяются в преобразователях частоты
в диапазоне ДВ, СВ и КВ. Обладают относительно высокой крутиз-
ной преобразования. Недостаток — большой уровень шумов.
Комбинированные лампы совмещают в одном баллоне две или
несколько ламп, имеющих отдельные системы электродов, часто раз-
деленные экранами для устранения паразитных связей. Применение
комбинированных ламп уменьшает габариты аппаратуры и упро-
щает ее монтаж.
По виду накала лампы делятся на два типа—с прямым накалом
и косвенным. Первые могут работать только на постоянном токе,
вторые—как на постоянном, так и на переменном.
При выборе типа ПУЛ для применения в конкретной схеме мож-
но руководствоваться табл. 9.16, в которой перечислены характер-
ные области использования ПУЛ.
9.8. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗБРОС ПАРАМЕТРОВ ЛАМП
И ИХ ИЗМЕНЕНИЕ В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ
Значения параметров ламп, принадлежащих к одной техноло-
гической партии, распределяются по определенным вероятностным
законам. Законы распределения токов, крутизны, коэффициента
усиления, выходной мощности и межэлектродных емкостей близки
к нормальному, а виброшумы и сопротивления изоляции распреде-
лены по логарифмически-нормальному закону.
В технических условиях на ПУЛ указывают среднее значение
и границы поля допуска параметра. Для ламп повышенной надеж-
ности помимо этого контролируется интервал допустимого поло-
жения медианы кривой распределения.
В процессе эксплуатации нормальный закон распределения
значений параметра сохраняется, хотя смещается среднее значение
и увеличивается дисперсия. Законы распределения, отличные от
нормального, со временем могут изменяться.
При проектировании аппаратуры необходимо учитывать как
технологический разброс параметров, так и их возможный дрейф
в процессе эксплуатации. Характер дрейфа для основных парамет-
ров ПУЛ следующий: токи накала и первой сетки, входное, внутрен-
нее и шумовое сопротивления — возрастают, а ток анода и второй
сетки, выходная мощность и крутизна уменьшаются. Величины ста-
тического коэффициента усиления и межэлектродных емкостей со
временем почти не изменяются.
9.9. ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РЕЖИМА НА СРОК СЛУЖБЫ
ПРИЕМНО-УСИЛИТЕЛЬНЫХ ЛАМП
Основным элементом, определяющим безотказную работу
ПУЛ, является узел катод—подогреватель (60% отказов).
Интенсивность отказов X резко возрастает при повышении но-
минального значения напряжения накала (Г/и), последовательном
включении подогревателей, чередовании недокала и перекала. По-
этому рекомендуется стабилизировать Ua в пределах ±2% (осо-
бенно для ламп серии Е), использовать ПУЛ только при параллель-
ном включении подогревателей и не превышать Пнмакс, установлен-
22S
Применение приемно-усилительных ламп ТАБЛИЦА 9.16
Условия применения
Область применения обычные повышенная механи- ческая прочность долговечность ЭКОНОМИЧНОСТЬ малые габариты
Усиление напряже- ния СВЧ 6С17К, 6С48Д, 2С49Д 6С17К-В — 6С53Н —
ВЧ 6С1П, 6СЗП, 6С4П, 6С15П, 6С1Ж, 6НЗП, 6Н5П, 6Н14П, 6Н23П, 6Ж4П, 6К4П, 6ФШ, 6Н24П, 6Н27П 6Н19П, 6К4П-В, 6С2Б-В, 6С26Б-К, 6С27Б-К, 6С28Б-В, 6С29Б-В 6Ж1Б-В, 6Ж5Б-В, 6Ж315-К, 6ЖЗЗА-В, 6К6А-В, 6С51Н, 6С52Н, 6Э12Н, 6Ж45Б-В, 6Ж46Б-В 6СЗП-Е, 6С15П-Е, 6К4П-Е, 6С45П-Е 1Ж17Б, 1Ж18Б, 1Ж24Б, 1Ж29Б, 6С51Н, 6С52Н, 6Э12Н 6С2Б, 6С28Б, 6С29Б, 6Ж1Б, 6Ж5Б, 6ЖЗЗА, 6К6А
ВЧ широкополос- ное 6Ж1П, 6Ж2П, 6ЖЗП, 6Ж5П, 6Ж9П, 6ЖПП, 6Ж23П, 6ЖЮП, 6Ж20П, 6Э5П 6Ж1П-В, 6Ж2Ш, 6Ж22П, 6Ж9Б 6Ж1П-Е, 6Ж9П-Е, 6Ж11П-Е, 6Ж23П-Е 6Э6П-Е —• 6Ж5Б, 6Ж9Б
нч 6Н1П, 6Н2П, 6Н4П, 6Н15П, 6ФЗП, 6Н9С, 6Н10С, 6Н12С 6Н1П-В, 6Н2П-В, 6Н16Б-В, 6Н28Б-В, 6Н17Б-В, 6С6Б-В, 6С7Б-В, 6С34А-В, 6С35А-В 6Н1П-Е, 6Н2П-Е 6С51Н 6Н16Б, 6Н17Б, 6С6Б, 6С7Б, SC3B, 6С34А, 6С35А, 6С30Б, 6С31Б. 6С32Б, 6Н21Б
Продолжение
Область применения Условия применения
обычные повышенная механи- ческая прочность долговечность экономичность малые габариты
Усиление мощно- сти: ВЧ 6П23П, 6П21С — — 1П5Б, Ш22Б, 1П24Б 2П19Б
ВЧ широкополос- ное 6П15П, 6П9, 6С9Д, 6Э5П, 6Э6П 6П15-В 6Э6П-Е, 6П9Е — —
нч 6П1П, 6П14П, 6П15П, 6ПЗС, 6ФЗП, 6П18П 6П1П-В, 6Ш4П-В, 6П15П-В, 6Н6П, 6П25Б-В 6П1П-Е, 6ПЗС-Е — 6П25Б
Преобразование ча- стоты 6А2П, 6АЗП, 6А7; 6А10С, 6И1П, 6Ф1П, 6Ж2П, 6ЖЮП, 6Н27П 6Ж2П-В, 6Ж2Б-В, 6И1П-В 6Ж2П-Е 1И2П, 1А1П, 1А2П, 6С52Н, 6С53Н, 1С12П, 1Ж30Б, 1Ж37Б 6Ж2Б, 6ЖЮБ
Генерирование ко- лебаний ВЧ 6НЗП 6Н15П, 6Н13С, 6П21С, 6С8С, 6С21Д, 6С36К, 6С45К, 6ФШ, 6Н27П 6С6Б-В, 6Н16Б-В, 6С34А-В, 6С2Б-В 6НЗП-Е 1Ж29Б, 1Ж24Б, 1Ж17Б, 1П5Б, 1П22Б, 6С51Н 6С52Н, 6Э12Н, 1Ж30Б 1С38А, 2С14Б, 6Н16Б, 6С6Б, 6С2Б, 6С34А
Продолжение
Область применения Условия применения
обычные повышенная механиче- ская прочность Долговечность экономичность малые габариты
СВЧ 6С2П, 6С5Д, 6С13Д, 6С44Д, 6С49Д, 6С16Д, 6С17К, 6С36К 6С17К-В — 6С53Н 6С37Б
Детектирование; ВЧ СВЧ 6Х2П, 6Х6С 6Д10Д, 6Д15Д 6Х2П-В, 6Х7Б-В, 6Д6А-В 6Д6А-В, 6Д13Д, 6Д16Д 6Х2П-Е — 6Х7Б, 6Д6А 6Д6А
Умножение частоты 6Д10Д — — — —
Генерирование шу- мов 2Д2С — — — —
Выпрямление низ- ковольтное: маломощное мощное 5Ц4М, 5Ц4С, 6Ц4П, 6Ц5С, 6Ц13П 5ЦЗС, 5Ц8С, 5Ц9С 6Ц4П-В 6Ц4П-Е — —
Продолжение
Условия применения
Область применения обычные повышенная механиче- ская прочность долговечность ЭКО номич иость малые габариты
Высоковольтное, маломощное мощное Щ1С, 1Ц7С, 1Ц11П, 2Ц2С, 1Ц21П, ЗЦ16С 5Ц12П — — — —
Демфп и р ова ни е колебаний 6Ц10П, 6Ц17С, 6Ц19П, 6Д14П, 6Д20П — — — —
Регулирующая лампа в стабилиза- торах напряжения 6С18С, 6С20С, 6С39С, 6С41С, 12С42С, 6С19П, 6С40П, 6Н13С 6С19П-В, 6СЗЗС — — —
Усиление импуль- сов 6С47С, 6Н26П — — — 6Н25Г
Измерительные устройства 2Д2С, 2Д7С — — — 2ДЗБ
Генерирование им- пульсов 6НШ, 6Н6П, 6Н1П-И, 6Н6П-И, 6Н26П 6Н1П-В, 6Н16Б-В — — 6Н16Б, 6Н16Б-И. 6Н25Г
Формирование им- пульсов 6Ж2П, 6Ж10П, 6Ж20П, 6Ж21П, 6Ж22П 6Ж2Б-В, 6Ж2П-В 6Ж2П-Е — 6Ж2Б, 6ЖЮЬ
ноГо из условий допустимого сокращений срока службы. Зависи-
мость X от UB имеет вид:
1 = 0,4 +0,6 Хе
/ ив У8
\ Uh ном /
где Хо соответствует работе при Пином.
Понижение UB относительно номинального значения умень-
шает X, но при этом ухудшаются усилительные свойства лампы,
мин выбирается из условия падения S на 30—50%. Этому соот-
ветствует Ua МИн = (0,85 — 0,9) 1/ННОм.
При использовании ПУЛ в нелокальном режиме необходимо
снижать анодно-экранные напряжения, чтобы избежать отравления
катода, а в дежурном режиме (без токоотбора с катода) — UK
(0,6—0,7) Ua ном-
Необходимо ограничивать пиковое значение напряжения катод-
подогреватель. При отрицательной полярности напряжения подо-
гревателя по отношению к катоду долговечность ПУЛ несколько
выше, чем в случае обратной полярности.
Заметное влияние на срок службы ПУЛ оказывают рабочие ре-
жимы электродов.
Напряжения, токи и мощности электродов. Под предельно до-
пустимыми значениями подразумеваются пиковые значения напря-
жений и мощностей и средние значения токов электродов. Значения
предельных мощностей, рассеиваемых на электродах, устанавлива-
ются исходя из заданной долговечности при определенном проценте
годности. Снижение мощностей, а также рабочих токов и напряже-
ний дает существенное увеличение сроков службы ПУЛ. Рекомен-
дуемые коэффициенты нагрузки по этим параметрам не превышают
0,7.
Уменьшать мощности рассеяния Ра рекомендуется путем сни-
жения потенциала анода, а не анодного тока.
При триодном включении тетрода (пентода) нельзя допускать
перегрузки лампы по мощности, выделяемой на экранирующей
сетке.
Параллельное включение ламп, вследствие разброса их парамет-
ров, вызывает неравномерное распределение Ра. В этом случае не-
обходимо обеспечить для каждой лампы Ра < Ра ном. Кроме того,
увеличивается крутизна системы параллельно включенных ламп,
что может привести к паразитной генерации. Для предотвращения
этого следует включать в цепи анодов и экранирующих сеток анти-
паразитные резисторы сопротивлением 50—120 Ом.
Сопротивление утечки управляющей сетки. При увеличении
сопротивления утечки управляющей сетки сверх предельно допусти-
мого понижается стабильность работы ПУЛ. Величина сопротивле-
ния утечки в цепи второй управляющей (третьей) сетки у пентодов
не должна превышать значения, установленного для первой сетки.
Если же эта сетка не используется в качестве управляющего электро-
да, то она должна быть заземлена по переменному току и должна
иметь постоянный потенциал, близкий к потенциалу катода.
Стабилизация параметров ПУЛ в рабочих режимах. При проек-
тировании аппаратуры следует принять необходимые меры для ста-
билизации рабочих режимов ПУЛ. Стабилизация должна быть
такой, чтобы влияние изменения питающих напряжений на ста-
бильность выходных параметров аппаратуры было минимальным.
228
Эффективным является введение отрицательной обратной,
связи по току с помощью цепи автоматического смещения АС. Ве-
личина сопротивления АС (кОм) определяется выражением
RK < (7 4- 8)/S,
где размерность S, мА/В.
Не рекомендуется использовать прямой ток управляющей сет-
ки для создания напряжения АС. Экранные сетки нелучевых ламп
следует питать через гасящие резисторы для стабилизации их
режима. Применение же гасящего резистора в качестве стаби-
лизирующего элемента лучевых ламп неэффективно. Экранные
сетки прямонакальных ПУЛ следует питать от потенциометров.
Стабильность выходных напряжений блокинг-генераторов и
импульсных катодных повторителей можно увеличить применением
ламп с большим (3—5-кратным) запасом по импульсу тока катода.
9.10. ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
НА СРОК СЛУЖБЫ ПРИЕМНО-УСИЛИТЕЛЬНЫХ ЛАМП
Климатические факторы
Повышенная температура окружающей среды приводит к уве-
личению температуры баллона и электродов, ускоряет процессы
газовыделения, электролиза стекла и т. д. Резко возрастает интен-
сивность отказов:
Тбал \5*Л
Т’балном /
где Хо соответствует номинальной температуре баллона.
Использование экранов приводит к увеличению температуры
баллона на’80—100° С.
Пониженная температура не оказывает заметного влияния на
работу ПУЛ. Только у некоторых типов ламп (например, маячковых)
несколько уменьшаются токи электродов и увеличивается время
разогрева катода.
Пониженное атмосферное давление ухудшает теплообмен бал-
лона с окружающей средой, что приводит к повышению Т’бал Кроме
того, между штырьками ламп могут возникнуть коронные разря-
ды, искрения и пробои.
Повышенное атмосферное давление при длительном воздействии
может привести к ухудшению вакуума и параметров ПУЛ.
Повышенная влажность, плесневые грибки не влияют на работо-
способность ПУЛ. Однако выводы ламп могут окисляться, вследствие
этого возрастают переходные сопротивления контактов. Несколько
снижается напряжение пробоя между соседними выводами.
Z, = Z.Q
Механические воздействия
Ударные ускорения вызывают деформации электродов и изме-
нения расстояний между ними, вследствие этого в цепях электродов
возникают импульсы помех, нарушающие нормальную работу аппа-
ратуры. Если ударные ускорения превысят допустимую величину,
лампы выходят из строя.
229
1 г С-1 1 2 1 7|5 \ 6 г-Х-^У^7 з С-ч Л /^\г,5 V “!. J ff
Ч X^Z 5 С-2 2^2у~3 С-3 7—**£ь>*~3 С-5
.7 5,6 1 4 -ХОИ-3 С-6 \ 4 \Т4~5 С-7 1£ 6, 7,6-\-T^-J--3 5 С-в А г Zt?V з^'&У-б 2 ^0”*'7 С- 9 5^ 7,8 /^\1,2 бХХ4-з 5 —М>*-4 С-10
\’73-4—5 С-11 КПЦ А -- -Ус 77 С 42 А ГСР“- - J к пф“&п С-13 ^7 з VVjO—z 5—хо^-тр С- /4 С-15
6,81,3 /^~\г,7 J— С-16 2,3, < 6,8 . 7~ XX. pr\j С-17 у 7~^Х 5 \ifJ-2,6 1, С-18 3 \ 4 6^^~2 С-19 д5 8 v"«jri7_/ 7^£^~z с-20
.5 /^"Х 3 Л_ЙЗ~^ 7-40^5 С-21 А \ ч V^l±7.4 7±&^,6 С-22 А 9 V^W-/ С-23 .4 5 \^JZs 7-ЧО*~; С- £4 9 .10,11 ✓'ТХ 6, ( Vй \~^t~R4,5 г С-25
А 1~X^f£~Z С-26 г ffi /^Х 7 1,Ч^^~6,9 С-27 7 '3_feXi9 С-2 8 3^7 {(2~\ 1 KX-J С-29 1.7 /^\ч,10 —у^~g/—ff с-зо
.7 ч-*0^-5 С-31 12 7<3 ^’^J-7AS С-32
Рис. 9.3. Схемы соединения электродов ламп с выводами.
Вибрационные ускорения приводят к возникновению напря-
жения виброшумов ((/вш) на анодной нагрузке. С увеличением уско-
рения 77вш растет приблизительно по линейному закону. Кроме
того, С'вш зависит от направления вибрационного ускорения (уско-
рения, перпендикулярные оси лампы, увеличивают 17вш) и от частоты
Л-1 (J) Д-2 .Д-3 /Z-4 Д-5
Д-6 (XtfgTTx (LrJ J аМфэ 27-7 © wW>) Д-8 A Д-9 t ( )/r/7 /7 V 7^~z~ A-10
А (7) @‘“'© Ц-2 ц-^з 0^И^® Ц-У © Ц-5
Ц-6 (JyftrxT) » ]© Z/-7 A ( — V,* 8 0-8 4~9 - Ц- 10
_ * Ц-11 A - ®ц1г"• К Ц-12 3|j5 4 6, ] 8 2^^~~7 0-/3 A 0-15
г/ЗТЬ\7 4-4yyyZ-5 H-t /Др? £/^r\7 H-2 ^Лб ]fX_7 —8 t^^~9 H-3 7_/5f\_3 5~vT Tt—г H- 4 4.jj5 J g 7—'57-g 5 H-5
Jj 2 б 5 H-6 5 j f JI 4 /£|±Ч /О 7=f::i;:±±e 9 H-7 лЦе 4 / 9 27^1jSJ-7 3~^-^~ 8 H-B
вибрации: 7/Б1П резко возрастает при приближении частоты вибрации
к частотам механического резонанса отдельных деталей или их сово-
купностей.
Длительное воздействие на ПУЛ ударных или вибрационных
ускорений повышает X на один-два порядка.
В табл. 9.17 приведены нормы допустимых механических и кли-
матических воздействий на ПУЛ.
Крепление ламп в аппаратуре. Для крепления ламп с жестки-
ми выводами применяются нормализованные ламповые панели
(см. гл. 15 справочника). Вставленная в паиель лампа не должна
в ней свободно перемещаться, так. как при воздействии вибраций
и ударов это может привести к возникновению паразитной модуля-
ции. Не рекомендуется использовать свободные лепестки ламповой
панели в качестве опорных точек монтажа.
Крепление ламп с гибкими выводами производится при помощи
специальных экранов — ламподержателей, обеспечивающих необхо-
димую амортизацию ламп при воздействии вибраций Особое внима-
ние необходимо обращать на обеспечение хорошего теплового кон-
такта баллона лампы с ламподержателей и с корпусом аппаратуры.
.7 V ~ -у—* з J 7 ж-z Л s~- 3=з z^^~i Ж-2 Л 2 6 Ж-3 ❖ A f; 3 b £ ” ““y 2 -U’=“J=J— 5 t -^^-9 Ж-5
/и! 5 2,7~\~^ / ~f .5 /'ac\ 7 ZT- I- — -4—1 5 6 —f" “ Xi—z 3 7
6 — 7—V»xlZ g—Vx’y g Ж-10
ж- в 5 4 rr\-7 Ж-8 Ж-9
|Ь»1СО 1188 Н”-* J 9 A 5 2 бЗгЗГ-Г-7 A в Пя » 5||ff
1.3 1“гХ,“7 4 r,3 vL
4 -^<^-9 Ж-11 5-**£*>*-* Ж-12 7~^^У~3 Ж-13 7 X-' 1 Ж -19 Ж-15
.6 2,7 —\ в ♦ 5 Ж-16 . 3 1 Z/ZX— 7 Ж-17 J? 7? 3~^^~9 Ж-18 A 7 г~^Д~4—з Ж-19 j3 2 1~\~ЩГ1,6 Ж-20
^5 7 -v-a? J 9'^3 Ж-22 jZ 3—5 3 f —H 5 El-? |3
Ж-21 7 К-1 K-2 K-3
__________________________Эксплуатационные данные п риемно- у си л и те л ьных л амп
Конструктивное оформление лампы Температура окружающей . среды, °C Темпера- тура баллона макси- мальная, °C Атмосферное давление, Н/м2 Диапазон частот, в котором отсутст- вуют механиче- ские резонансы конструк- ции, Гц Наиболь- шее постоян- ное ускорение, я.
Наибольшее ускорение при ударах, g Долговеч- ность, ч Годность, %
минималь- ная макси- мальная минималь- ное макси- мальное одиночных серии 4000
Стеклянные крупно- габаритные Пальчиковые стек- лянные: обычные серии В серии Е с катодной сеткой Св ерхми ни атюриы е стеклянные- Б с навитыми сет- ками обычные серии В серин Е серии К стержневые Г А обычные серии В Металлокерамиче- ские сверхминиатюрные Металлокерамиче- ские обычные серии В Стеклянные с ди- сковыми выводами —60 —60 —60 —60 —60 —60 100 90 120 200 250 100 100 50—300 200—2501 170—250 140—250 250 200—300 170 (2—12). 10s 2,6-10s 6,65-102 6,65-1 О2 6,65-102 6,65-102 6,65-102 2,4-10е 3-10* 2,3-10е 3- 10е 3- 10е 3-ЮЕ 3-10Е 20—250 5—300 600—2000 10—4000 10—2000 5—600 100 30—100 100 100 100 100—150 300—500 300—500 500 1000 500 500 75 150 150 150 75 150 500 500 500 5000 500 500 5000 500 2000 100—200 200—500 90 90 98 85—90 90 90 98 86-^90 98 90 98 90 90 90—9 В
1 При сроке службы 500 ч. При 5000 ч максимальная температура баллона должна быть ниже на 30—40° С.
Мягкие прокладки между баллоном и Держателем ухудшают тепло-
отвод и поэтому использовать их не рекомендуется.
Гибкие выводы ламп нельзя изгибать на расстоянии менее
5 мм от наружной поверхности лампы.
Время готовности ламп к работе. Время готовности (/г) ПУЛ
к работе оценивается временем разогрева катода. У прямонакальных
ламп 4 исчисляется долями секунды, а у ламп с косвенным нака-
лом — десятками секунд. Для сверхминиатюрных ламп 1Г = 154-
4-20 с, а для пальчиковых tr = 304-40 с. Лампы серии Е имеют
несколько большее tr.
Когда необходимо существенно сократить tr, применяется:
а) дежурный режим работы ПУЛ;
б) кратковременный перекал подогревателя подачей напряже-
ния Дн = (1,54-2) • Инном.
В этом случае важно правильно подобрать степень и время дей
ствия перекала, иначе возможен выход лампы из строя.
В табл. 9.18—9.23 приводятся некоторые справочные данные по
основным типам ПУЛ. Все размеры даны в миллиметрах.
ТАБЛИЦА S.18
Диоды
Тип ра. Вт Сак. пФ > аГ Габаритный чертеж Схема соедине- ния (рис. 9.3) Масса, р
2Д1С 0,01 0,2 0,4 14С д-1 7
2Д2С 5 0,8 1,45 15С Д-2 25
2ДЗБ .— 2,4 о,н 1Б /7 = 38 Д-З 3
6Д6А (В) 0,2 3,7 0,15 2Б Д = 36 Д-4 2,5
</ = 7,2
6Д10Д 0,5 3,5 0,75 1Д Д-5 9
6Д15Д 0,5 1,2 0,33 зд Д-Ю 12
6Д13Д 1 0,8 0,24 6Д Д-9 3,5
6Д16Д — 1,8 0,15 6Д Д-9 3,5
6X2П (В, Е) 0,5 3,8 о.з 1П /7 = 48 Д-6 12
6Х6С 0,2 з,з 0,3 2Са // = 85 Д-7 40
6Х7Б (В) 0,2 5,8 0,3 4Б Я = 36 Д-8 3,5
ТАБЛИЦА 9.19
Кенотроны и демпферные диоды
Тип / а ма КС, мА ^обр имп. «В 1н. А Г абаритный чертеж Схема соедине- ния (рис. 9.3) Масса, г
выпрям- ленный импульс
6Д14П 150 600 5,6 1,1 4П Д = 75 ЦП 25
6Д20П 220 600 6,5 1,8 4П // = 90 Ц-11 25
1Ц1С 0,5 5 16 0,18 4СН = 90 Ц-1 30
1Ц7С 2 7 30 0,2 4С Н = 105 Ц-1 35
1Ц11П 0,3 2 20 0,2 ЗП // = 60 Ц-2 15
1Ц21П 0,6 40 25 — 4П/7 = 80 Ц-8 22
2Ц2С 6,8 45 12,5 1,75 ЗС Ц-3 55
ЗЦ16С 1,1 80 35 0,21 4С /7=105 Ц-15 35
ЗЦ18П 1,5 15 25 0,21 ЗП Н = 65 Ц-2 15
5ЦЗС 125 750 1,7 3 1С Д=140 </=52 Ц-4 72
5Ц4С 62 375 1,3 2 1С /7=115 </=42 Ц-5 55
5Ц8С 210 420 1,7 5 9С Ц-6 НО
5Ц9С 100 600 1,7 3 7С Ц-6 95
5Ц12П 50 300 5 0,75 4П/7 = 75 Ц-7 25
6Ц4П 37 300 1 0,6 1ПН = 62 Ц-9 15
6Ц5С 37 300 1,1 0,6 2Са Н = 75 Ц-10 40
6Ц1ОП 120 450 4,5 1,05 4П /7 = 75 Ц-11 25
6Ц13П 120 900 1,6 0,95 4П/7 = 75 Ц-12 25
6ЦГ7С 200 1200 4,5 1,8 2Са Н = 101 Ц-14 45
6Ц17П 120 450 4,5 •1,1 4П И = 75 Ц-11 25
235-
ТАБЛИЦА 9.20
Триоды
tun 6, мА/В м Спр пФ р а Вт Si, А Габаритный чертеж Схема сое- динения (рис. 9.3) Масса, г
1С12П 0,85 16 2 0,25 0,03 ш /7=60 С-1 10
1С38А 0,85 24 1,3 — 0,08 8Б С-2 0,7
2С14Б 1,8 15 2 0,75 0,06 2Б /7=45 С-3 4,5
2С49Д 6 65 2 2 0,48 5Д <1=6,8 0=20,6 С-13 8,5
6СШ 2,3 25 1,6 1,8 0,15 Ш /7=49 С-4 12
6С2Б(В) 11 48 0,25 2,5 0,25 4Б /7=43 С-5 4,5
6С2П 11 48 0,25 2,5 0,4 1П Н=58 С-6 11
6СЗБ 2,2 14 1,6 2,5 0,15 2Б /7=40 С-7 3,5
6СЗП(Е) 19 50 2,4 3 0,3 2П /7=56,0 С-8 15
6С4П 19 50 0,2* 3 0,3 2П /7=56,0 С-10 15
6С5Д(И) 5 40 1,4 6,5 0,78 4Д С-9 50
6С6Б 5 25 1,4 1,4 0,2 2Б /7=36 С-7 3,5
6С7Б 4 65 1 1,4 0,2 2Б /7=36 С-7 3,5
6С9Д 10 100 2 5,5 0,58 4Д С-9 40
6С13Д 5,2 — 1,6 9 0,77 2Д С-12 20
6С15П(Е) 45 52 5 7,8 0,44 2П /7=60 С-28 20
6С16Д 6 16 2,1 3,6 0,2 5Д <1=6,8 D=20,6 С-13 —
6С17К(В) 12 125 0.0151 2 о,з 1К С-12 5
6С19П(В) 7,5 2,2 8 11 1 2П /7=72 С-16 20
6С20С 0,25 2500 0,1 25 0,2 4С« /7=125 С-17 80
6С26Б(К) 5,2 25 1,4 1,4 0,2 2Б /7=36 С-11 3,5
6С27Б(К) 4,2 70 1 1,4 0,2 2Б /7=36 С 11 3,5
6С7Б(В) 4,2 70 1 1,4 0,2 2Б /7=36 С-11 3,5
6С28Б(В) 19 40 3 2,4 0,3 4Б /7=43 С-18 5
6С29Б(В) 19 40 0,27* 2,4 о,з ЗБ /7=43 С-182 5
6С30Б 21 17 5,8 5 0,42 9Б /7=45 С-19 —
6С31Б 18 17 4,8 2,5 0,22 10Б /7=39 С-20 4
6С32Б 35 100 1,2 1,5 0,17 10Б /7=30 С-14 3,8
6СЗЗС 40 3,2 38 453 6,6 8С /7=130 С 15 200
6С18С 40 3,2 38 45 6,6 8С /7=120 С-15 200
6С34А(В) 4,6 25 1,7 1,1 0,13 5Б С-21 2,5
6С35А(В) 4 70 1,7 0,9 0,13 5Б С-21 2,5
6С36К 8 150 0,021 3 0,32 2К С-12 10
6С37Б 16,5 13 4,6 4,5 0,44 9Б /7=51 С-29 5
6С39С 0,2 500 0,1 75 0,2 ЮС С-22 170
6С40П 0,2 1000 0,05 6 0,07 4П /7=75 С-23 19
6С41С 21 3,2 18 2,5 2,7 12С С-24 100
6С44Д 6 32 2 8 0,33 5Д <1=10,5 0=20,6 С-13 10
6С45П(Е) 45 52 4 7,8 0,44 2П /7=60 С-31 20
6С46Г(В) 20 7 7,5 4,5 0,5 ЗБ /7=51 С-30 7
236
Продолжение
Тип S, мА/B м Спр. пФ ра. Вт 'н. А Габаритный чертеж Схема сое- динения (рис. 9.3) Масса, г
6С47С 45 38 33 6,2 нс С-15 220
6С48Д 4 40 2,1 3 0,1 5Д d=6,8 0=20,6 С 13 9
6С50Д 6 32 2 8 0,37 5Д d=10,5 D=15 С-13 9
6С51Н4 И 32 1 1 0,13 зк С-32 3
6С521Д 10 64 1 1 0,13 зк С-32 3
6С53Н 13 75 2 1 0,13 5К С-26 2
12С42С 60 3,9 65 120 4,9 13С С-27 370
1 Б схеме с заземленной сеткой,
2 Выаод 2 —> свободный, а выводы 3 и 7 соединены с сеткой
8 При работе двух катодов ^=60 Вт.
4 Схема соединения 6С51Н (В). 6С52Н(В) С-25 (рис. 9.3),
ТАБЛИЦА 9.21
Двойные триоды
Тип, мА/В м спр. пФ Вт 'н А Г абарит- ный чертеж > СО ф _ S 05 СЗ ж <58§е Масса, г
6Н1П(В,Е,И) 4,3 33 2,7 2,2 0,6 2П /7=57 Н-1 15
6Н2П(В,Е) 2,1 95 0,8 1 0,35 2П /7=57 Н-2 15
6НЗП(Е) 5,9 33 1,6 1,8 0,35 2П И=57 Н-3 15
6Н4П 1,8 41 1,6 1,5 0,3 2П /7=57 Н-2 15
6Н5П 1,2 27 2,6 2,2 0,6 2П /7=57 Н-2 15
6Н6ГЦИ) 10 20 3,5 4 0,75 2П /7=72 Н-1 20
6Н16Б(В,И) 5 25 1,5 0,9 0,4 4Б /7=36 Н-4 4
6Н17Б(В) 3,8 75 2,1 0,9 0,4 4Б /7=36 Н-4 4
6Н18Б/В) 5 25 2,2 0,9 0,33 4Б /7=36 Н-4 4
6Н21Б 3,8 82 1,4 1' 0,4 10Б /7=40 Н-5 4
6Н23П 13 32 1,8 1,8 о,3 2П 77=57 Н-1 15
6Н24П 12,5 33 1,3 1,8 0,3 2П /7=60 Н-6 15
6Н25Г 1,2 18 — 1,2 0,35 ЗБ /7=45 Н-7 —
6Н26П 9,5 48 1,9 2,6 0,6 2П /7=72 Н-3 20
6Н27П 5 15 1,3 0,6 0,33 2П /7=57 Н-2 15
6Н28Б(В) 7 25 2 0,9 0,25 11Б /7=35 Н-8 5
23Z
ТАБЛИЦА <5.22 Пентоды
Тип S, мА/В 'а, Вт Спр. пФ н. л Габарит- ный чертеж (_хема соедине- ния (рис. 9.3) Масса, г
06Ж6В 1Ж17В 1Ж18Б 1Ж24Б 1Ж30Б 1Ж29Б 1Ж37В 1Ж42А 2Ж14Б 2Ж15Б 2Ж27П 6Ж1П (В, Е) 6Ж1Б (В) 6Ж2Б (В) 6Ж2П (В, Е) 6Ж411 6Ж5Б (В) 6Ж5П 6Ж9Б (В) 6Ж9П (Е) 6Ж10Б 6Ж1ОП 6Ж1 1ПЕ 2Ж2311 (Е) 6Ж31Б (К) 6Ж32П 6ЖЗЗА (В) 6Ж35Б (В) 6Ж38П 6Ж39Г (В) 6Ж40П 6Ж43П (Е) 5Ж44П 6Ж45Б (В) 6Ж46Б (Е) 6Ж49П (Д) 1К2П 1К12Б 6К1Б (В) 6КИБ (К) 6К4П (В, Е) 6К6Л (В) 6К13П 6К14Б (В) Пейте 0. 11 1 0,7 0,9 0,6 2,5 0,5 0,16 1.25 0,7 1 5,2 4,8 3,8 3,8 5,7 10 9 17 17 5 10 28 15 5 1.8 4,5 3.1 10 28 3,8 14,5 25 5,4 4,5 17 Пентод 0,7 1 4,8 4,8 4,4 4,5 12,5 5 ды с кг 0.00J- 0,5 0,3 1,2 0,5 1 1 1,2 1.2 0,9 1,8 3,5 2,4 3,6 2,4 3 2,1 3 4,9 2,4 1,3 1 1,3 0,9 2,5 3,3 0,5 . 3, 1 4,5 0,5 0.5 2,8 ы С УДЛ 0,3 1,2 1,2 3 1,3 2,5 0,5 роткоЙ 0.3 0.01 0,01 0,008 0,015 0.005 0, 008 0.025 0.015 0.015 0,015 0.02 0,03 0.03 0,018 0.004 0.05 0,03 0.055 0,03 0.05 0,025 0. 1 0,075 0,03 0,05 0,03 0,03 0,02 0. 12 0,025 0.075 0,006 0,05 0,05 0.03 и неино! 0.01 0,008 0,03 0.03 0. 005 0.03 0.006 0,05 харакге 0,02 0,06 0,023 0.013 0,013 0 06 0,045 0.015 0,03 0,014 0,05 0,17 0,2 0,2 0, 17 0,3 0.25 0,45 0.3 0.3 0,25 0,3 0. 44 0.44 0, 2 0,2 0,13 0, 12 0. 18 0, 44 0.3 0,48 0,55 0. 13 0 13 0.3 характ 0 03 0, 06 0,2 0.2 0.3 0. 13 0,3 0. 13 ристикой 1Б //=32 6Б 77=42 6Б /7=42 6Б 77=42 9Б 6Б Н=40 6Б 77=40 7Б 77=32 d=7,2 7Б 7Б 5П 1П /7=48 2Б /7=36 2Б /7=36 !П 77=48 1П 77=65 2Б 77=43 1П 77=60 ЗБ 77=43 2П 77=48 2Б 77=43 2П 77=48 2П 77=60 2П /7=57 2Б 77=36 2П 77=57 5В 2Б /7=36 1П /7=57 ЗБ 77=47 III /7 = 57 211 /7=57 2Л /7=73 10Б /7=35* 10Б /7=35 2П 77=57 еристикой 1П /7=60 6Б Н=40 2Б /7=36 2Б /7=36 !П /7=62 5Б 211 Н=67 10Б Н=35 Ж-1 Ж-2 Ж-2 Ж-2 Ж-4 Ж-3 Ж-5 Ж-13 Ж-14 Ж-141 Ж-19' Ж-7 Ж-6 Ж-10 Ж-8 Ж-9 Ж-6 Ж-22 Ж-Н Ж-12 Ж-10 Ж-12 Ж-12 Ж-15 Ж-6 Ж-16 Ж-17 Ж-10 Ж-7 Ж-18 Ж-21 Ж-15 Ж-20 К-3 К-3' Ж-12 К-1 Ж-2 Ж-6 Ж-6 Ж-8 К-2 Ж- 12" К-3 2,5 4 4 4 4 4 4 3 4,5 4.5 12 15 3,5 3.5 15 13 4.5 12 5 15 4.5 15 17 17 3,5 2.5 2,5 15 7 20 17 15 5 5 <5 И 4 3,5 3.5 13 2,5 20 5
1 Третья сетка соединена с катодом. ° Число выводов Ю. 3 Третья сетка соединена с выводом 7. 4 Выводы в н 5 поменять местами к.
238 : - - *
ТАБЛИЦА 9.23
Выходные пентоды и тетроды
Тип S, мА/В ра, Вт р ъых. Вт Y % А - г а барит- ный чертеж ьхема соединения (рис. 9.3) | Масса, г |
1П2Б 0,35 0,05 0,008 12 0,05 1Б И=38 П-1 3
1ПЗБ 0,3 0,05 0,004 12 0,03 1Б Н=38 П-1 3
1П4Б 0,4 0,05 0,004 10 0,02 1Б /7=38 П-1 3
1П5Б 1,8 1,5 0,5 — 0,15 10Б //=45 П-18 4
1П22Б 2,8 2,5 — — 0,12 10Б 77=45 П-2 4
1П24Б 2,3 2,5 1,3 — 0,25 10Б /7=45 П-2 5
2П1П 1,7 1,1 0,2 7 0,12 Ш /7=57 П-3 10
2П2П 1,1 0,4 0,05 .— 0,06 1П /7=57 П-3 10
2П5Б 3 2,3 — .— 0,25 ЮБ /7=47 П-2 4
2П29П 1,7 1 — — 0,11 5Г1 /7=42 П 5 12
6П1П (В, Е) 4,9 12 3,5 14 0,5 2П /7=72 П-6 20
6ПЗС 6 20,5 5,4 8 0,9 2С /7=109 П-7 70
6П6С 4 13,2 3,6 8 0,45 2Са /7=85 П-7 38
6П9 4,7 9' 2,4 2 0,65 1М П-8 47
6П13С 9'5 14 — -— 1,3 4С /7=110 П-10 45
6П14П (В) 11 12 3,4 10 0,76 2П /7=80 П-11 20
6П15П (В) 14,7 12 .— 10 0,76 2П /7=80 П-12 20
61118П 11 12 2,2 8 0,76 2П /7=80 П 11 20
6П20С 8,5 23 — — 2,5 6С П-13 75
6П21С 4 18 2,8 0,75 5С П-14 60
6П23П 4,5 11 11 — 0,75 4П /7=75 П-4 20
6П25Б (В1 4,2 4,1 0,75 0,45 ' 4Б /7=43 П-15 b
6П27С 10 27,5 8,5 8 1,5 2С /7=110 П-7 65
6П30Б 4,5 5,5 — — 0,5 11Б П-20 6,5
6П31С 12,5 10 — —— 1,3 4С /7=103 П-19 45
6ПЗЗП 10 12 4,2 — 0,9 2П /7=80 П-21 21
6П34С 13 18 — — 2,0 12С /7=115 d=34 П-22 55
6П36С 20 12 — — 2,0 НС <7=40 /7=115 П-23 90
6П37Н 18 15 — — 1,2 6К П-24 25
6Э5П (И) 6Э6П (Е) 6Э7П 30 8,3 1 10 0,6 1П /7=75 П-16 20
30 1,6 8,3 10 1 10 0,6 0,75 2П /7=67,0 4П /7=80 П 17 П-25 20 30
6Э12Н 10 2,2 — 0,13 4К П-9 4
Примечание. Катоды ламп 1П22Б, 1П24Б, 2ПШ, 2П2П,
2П5Б могут включаться параллельно (Ua—1,2 В) или после-
довательно ((7Н = 2,4 В).
239
Рис. 9.4. Габаритные чертежи ламп в стеклянном
баллоне.
Рис. 9.9. Габаритный чертеж лампы
в металлическом баллоне.
Условные обозначения параметров ПУЛ
S — крутизна характеристики,
р — статический коэффициент усиления,
/а — ток анода,
/н — ток накала,
Ра — допустимая мощность, рассеиваемая на аноде,
РВЫх — выходная мощность,
СПр — проходная емкость,
у — коэффициент нелинейных искажений.
Габаритные чертежи ламп в стеклянном баллоне (1С— 15С)
представлены на рис. 9.4; сверхминиатюрных ламп (1Б — ЦБ) —
на рис. 9.5; ламп с дисковыми выводами (1Д — 6Д) — на рис. 9.6;
миниатюрных ламп (Ш — 5П) — иа рис. 9.7; ламп в керамической
оболочке (1К — 6К)— на рис. 9.8; лампы в металлическом баллоне
(1М) — на рис. 9.9.
ЛИТЕРАТУРА
1. «Справочник по полупроводниковым приборам». Под ред.
Н. Н. Горюнова. Изд-во «Энергия», 1968.
2. Л а б у т и н В. К. Транзисторы. Изд-во «Энергия», 1967.
3. Л а б у т и н В. К. Полупроводниковые диоды. Изд-во «Энер-
гия», 1967.
4. «Транзисторы. Параметры, методы измерений и испытаний».
Под ред. И. Г. Бергельсона, Ю. А. Каменецкого, И. Ф. Нико-
лаевского. Изд-во «Советское радио», 1968.
5. «Полупроводниковые диоды. Параметры, методы измерений».
Под ред. Н. Н. Горюнова, Ю. Р Носова. Изд-во «Советское ра-
дио», 1968.
6. Г у р л е в Д. С. Справочник по электронным приборам.
Изд-во «Техника», 1966.
7 Кацнельсон Б. В., Ларионов А. С. Отечествен-
ные приемоусилительные лампы и их зарубежные аналоги.
Изд-во «Энергия», 1968.
8. Б е р г е л ь с о н И. Г., Д а д е р к о Н. К., Па-
роль Н. В., Петухов В. М. Современные приемо-
усилительные лампы. Изд-во «Советское радио», 1967.
9. Г о в о р о в Б. А. и др. Особенности применения приемо-
усилительных ламп. Изд-во «Советское радио», 1966.
10. «Транзисторы» Справочник под общ. ред Николаевского И. Ф
Изд-во «Связь», 1969.
П. Кацнельсон Б. В. и др. Электровакуумные, электрон-
ные и ионные приборы. Справочник в двух томах. Изд-во «Энер-
гия», 1970.
12. Г о л у б е в Ю. Л., Жукова Т. В. Электровакуумные
приборы. Справочник. (Массовая радиобиблиотека, Справочная
серия, вып. 708). Изд-во «Энергия», 1969.
10. КОНДЕНСАТОРЫ И РЕЗИСТОРЫ
10.1. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
КОНДЕНСАТОРОВ
Основные параметры конденсаторов
СЕОМ — номинальное значение емкости конденсатора;
ДС — допустимое отклонение величины емкости от номиналь-
ной (%);
Ср — номинальное рабочее напряжение, т, е. наибольшее
напряжение, при котором конденсатор способен на-
дежно работать в течение всего срока эксплуатации.
Для большинства видов конденсаторов указывается
только напряжение постоянного тока. Переменное
(действующее) напряжение должно быть в 1,5—2 раза
меньше указанного постоянного напряжения. При
работе коидеисатора в цепи пульсирующего тока,
сумма максимального значения напряжения постоян-
ной составляющей и амплитуды импульса ие должна
превышать максимально допустимого значения по по-
стоянному напряжению;
Т — максимальная и минимальная рабочие температуры,
при которых гарантируется нормальная работа кон-
денсаторов;
ТКЕ(ас) — температурный коэффициент емкости, характеризую-
щий изменение величины емкости конденсатора при
изменении температуры на Iе С;
А — параметр, определяющий вибрационные и ударные
характеристики конденсатора: диапазон частот вибра-
ции, Гц, и ускорение, g;
tg 6 — тангенс угла 6 характеризует потери в конденсаторе,
вызванные рассеиванием энергии в диэлектрике и на
активном сопротивлении обкладок. Наименьшие поте-
ри у керамических, стеклоэмалевых и пленочных кон-
денсаторов (tg6 = 0,001-?0,0015), у слюдяных кон-
денсаторов tg6 = 0,01, у бумажных и металло-бу-
мажных — 0,015, сегнетокерамических — 0,04, элек-
тролитических—0,15—0,35.
По характеру изменения емкости конденсаторы подразделяются
на постоянные, переменной емкости и подстроечные, и по харак-
теристике диэлектрика — на бумажные, слюдяные, керамические,
стекло-эмалевые, электролитические, воздушные и т. п.
В зависимости от назначения конденсаторы разделяются на
высокочастотные, разделительные, проходные накопительные и
фильтрующие.
Порядок записи обозначения конденсаторов в конструкторской
документации:
- После слова конденсатор указывается: тип, вариант крепления,
группа по ТКЕ, номинальное напряжение, номинальная емкость,
244 ч
допускаемое отклонение от номинальной емкости в процентах или
класс точности, группа по интервалу рабочих температур, но-
мер ТУ или ГОСТ.
В случае, когда даны конечные значения емкости, конден-
саторов, промежуточные номинальные значения соответствуют
ГОСТ 2519—67.
Конденсаторы постоянной емкости выпускаются по следующим
классам точности:
Обозначение класса Допуск, %
О.................................... ±2
I.................................... ±5
П ........................................ ±10
III....................................... ±20
Номинальные величины емкостей конденсаторов для различных
классов точности приведены в табл. 10.1 и 10.2.
т АБ ЛИЦА 10.1
Шкала номинальных емкостей конденсаторов
(единицы, десятки, сотни и тысячи пикофарад)
Допуск, %
±5 ±10 ±20 | ±5 - ±10 ±20 | ±б ±10 ±20
1,0 1,0 ,.о 2,2 2,2 2,2 4,7 4,7 4,7
1,1 .—. 2,4 —- 5,1 —
1 2 1,2 2,7 2,7 5,6 5,6
1,3 — з,о .—- 6,2 — -—,
1,5 1,5 1,5 з,з 3,3 з.з 6,8 6,8 6,8
1,6 -— 3,6 — 7,5 —
1,8 1,8 3,9 3,9 8,2. 8,2 —
2,0 — 4,2 — 9,1 * —"
ТАБЛИЦА 10.2
Шкала номинальных емкостей конденсаторов, мкФ
Допуск, %
±5 ±10 ±20 ±5 ±10 ±20 ±5 ±10 ±20
0,010 0,010 0,010 0,068 0,068 0,068 2,2 2,2 2,2
0,012 0,012 — 0,082 0,082 — 3,3 3,3 з,з
0,015 0,015 0,015 0,10 0,10 0,10 4,7 4,7 4,7
0,018 0,017 —- 0,15 0,15 0,15 6,8 6,8 6,8
0,022 0.,022 0,022 0,22 0,22 0,22 10 10 10
0,027 0,027 — 0,33 0,33 0,33 15 15 15
0,033 0,033 0,033 0,47 0,47 0,47 22 22 22
0,039 0,039 — 0,68 0,68 0,68 33 33 33
0,047 0,047 0,047 1,0 1,0 1,0 47 47 47
0,056 0,056 — 1,5 1,5 1,5 68 68 68
Электролитические конденсаторы выпускаются с номинальными
емкостями в I, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 1000, 2000, 5000 мкФ.
245
Конструкции, размеры и параметры различных типов конден-
саторов постоянной емкости и подстроечных конденсаторов приве-
дены в § 10.2—10.7 и табл. 10.3—10.94.
В конце каждого параграфа даны примеры записи конденсато-
ров в конструкторской документации.
10.2. КОНДЕНСАТОРЫ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИЕ
Электролитические конденсаторы предназначены для работы
в цепях только с постоянным или пульсирующим напряжением.
Диэлектриком в конденсаторах служит тонкий слой окиси, нане-
сенной электролитическим способом на тонкую ленту или объем-
ную деталь, являющуюся положительным полюсом.
Типы электролитических конденсаторов
Конденсаторы выпускаются следующих типов:
КЭ — конденсаторы электролитические (табл. 10.4—10.7);
КбО-З, К50-6 — электролитические с алюминиевым анодом
(табл. 10.8—10.10);
ЭГЦ — электролитические герметизированные цилиндрические
с алюминиевым анодом (табл. 10.11);
К52-1 —электролитические танталовые объемнопористые
(табл. 10.12);
ЭМ — электролитические малогабаритные с алюминиевым ано-
дом (табл. 10.13); «-
КбЗ-1 — оксиднополупроводниковые (табл. 10.14);
ЭТ — электролитические танталовые (табл. 10.15);
ЭТН — электролитические танталовые неполярные
(табл. 10.16);
ЭТО — электролитические танталовые объемнопористые
(табл. 10.17).
По величине допустимой температуры окружающей среды кон-
денсаторы разделяются на следующие группы:
Н — неморозостойкие от —10 до +70° С;
М — морозостойкие от —40 до +60° С;
ПМ — повышенной морозостойкости от —50 до +60° С;
ОМ — особоморозостойкие от —60 до +60° С.
Примеры записи в конструкторской документации электроли-
тических конденсаторов
1. Конденсатор КЭ-16-450-100М ОЖО.464. 005 ТУ.
2. Конденсатор КЭ-2Н-250-150+150 УБ0. 464.004 ТУ. До-
полнение 2.
3. Конденсатор К50-3-450-50-Т ОЖО. 464.042ТУ.
4. Конденсатор К50-6-15-10 неполярный ОЖО. 464.031 ТУ.
5. Конденсатор ЭГЦ-а-20-1000-ОМ ОЖО. 464. 001ТУ.
6. Конденсатор ЭМ4-20-Н ОЖО. 464. 015 ТУ.
7. Конденсатор К52-1-25-33±20% ОЖО. 464. 039 ТУ.
8. Конденсатор К53-1-6-33±20% ОЖО. 464. 023 ТУ.
: 9. Конденсатор ЭТН-60-10 +20% УБ0. 464. 006 ТУ.
У 10. Конденсатор ЭТО-1--25-30±20% ОЖО.464-036 ТУ._____
246:
ТАБЛИЦА Ю.З
Сводная таблица электрических и динамических характеристик конденсаторов
Тип конденсатора Номинальная ем- кость пФ (от 1 до 10000), мкФ (от 0.01 до 1,0 и от 1,0 до 5000.0) Допускаемые отк- лонения от номи- нальной емкости, % Номинальное напря- жение постоянного тока, В Интервал рабо- чих температур, °C Параметр пустим ой НИИ диапазон частот, Гц ы до- вибра- уско- рение, 5
Электролитические с алюминиевым анодом
кэ КЭ-2Н К50-3 К50+— .. 2,0—2000,0 40,0—150,0 1,0—5000,0 +50; —20 +75; -10 +50; —20 8—500 200—450 6—450 —40±±60 25—75 50±5 5—1000 6 4 7,5
—10±±60
—40 ±+85
полярные неполярнные 1,0—4000,0 „5,0—50,0 +80; —20 +80; —20 6—160 16—25 —10±+70 5—80 2,5
эгц Yo—Жо +50; —20 6—500 _ 40±+60 5—80 6
эм 0,5—50,0 Электроли ±100 тические оксиднопс 4—150 лупроводииковые — 10 ±+70 —- 15
К53-1 0,033—100,0 | ±30 | 6—30 Электролитические с танталовым анодом —80±+85 10—2000 10
эт, ЭТИ 5,0—500,0 —20; +50 6—150 —60± + Ю0 — 10
К52-1 10,0—100,0 —3Q; +30 3—100 —60 ±+70 5—600 7,5
ЭТО 2,0—1000,0 • —10; +50 Пленочные 6—600 —60±+200 10—600 10
мпг 3000—2,0 ±1; ±2; ±5; ±10 250—1000 —60±+60 — 10
мпо, мпго 3000—10,0 ±5; ±10: ±20 160—600 _60±±60 .— 10
пкги 3300—1,0 ±5; ±10; ±20 (16—50)-103 —60±+100 5—600 10
пм 100—0,01 ±5; ±10; ±20 60 —60±+70 — 10
по 51—0,03 — 300 —40±+50 — 5
пов 120, 390 ±20 (10, 15, 18).10s 0±+60 5—80 10
Тип конденсатора Номинальная ем- кость пф (от 1 до 10000), мкф (от 0,01 до 1.0 и от 1,0 до 5000,0)
псо 470—10 000
ФТ 560—0,47
ФЧ 0,1—1,0
ксо 47—0,018
К31У-ЗЕ 51—6800
сгм 51—10 000
кгк 5,1—1000
КДУ 1—47
клс 8,2—0,1
клг 18—33 000
КМ-6 120—0,47
кп, кпс 30—3600
КТ-1Е, КТ-2Е 1—10 000
КД. кт 1—33 000
кти 3,3—1000
кви 2,2—4700
ктп, ко, кдо 8,2—10 000
КТП-Е, КО-Е 8,2—10 000
ктпм, КОМ, КТПМ-Е 5,6—4700
СКМ 10—5100
K2I-5 2,2—330
К22У-1 22—4700
Продолжение
Допускаемые отк- лонения от номи- нальной емкости, % Номинальное напря жение постоянного тока.В
±5; ±10; ±20 500
±5; ±10; ±20 200—600
±5; ±10; ±20 60—200
Слюдяные
±2; ±5; ±10; ±20 250—3000
±2; ±5; ±10; ±20 250—500
±2; ±5; ±10; ±20 250—1600
Керамические
±2: ±5; ±10; ±20 250
±10 500
±5; ±10; ±20 35—200
±5; ± 10; ±20 70—250
±5; ±10; ±20 25—50
±10; ±20 §50
±5; ±10; ±20 125—200
±2; ±5; ±10; ±20 500
±5; ±10; ±20 100, 450
±10; ±20 (8—30) -103
±10. ±20 160—750
±10: ±20 250
±10: ±20 100—250
±2; ±о; ±10; ±20 125—500
±5; ±10 70—160
±5; ±10; ±20 12—250
Интервал рабо- чих температур, °C Параметры до- пустимой вибра- ции
диапазон частот, Гц уско- рениен
0-4±60 — 5
—60-4 ±200 5—1000 10
—60±±155 10—2000 10
—60±±70 5—600 10
—60±±100 5—600 10
—60-4 ±85 5—600 10
—60±±85 25—75 9
—60-4±85 — 10
—60-4 ±85 10—200 7,5
—60±±155 5—1000 10
—60 ±±155 5—200 7,5
—60-4 ±85 10—600 7,5
—60-4±100 10—2000 4
—60-4 ±155 10—1000 7,5
—25-4 ±35 — —
—60-4 ±125 10—200 8
—60-4±85 5—600 7,5
—60-4 ±85 10—600 7,5
—60±±100 5—600 7,5
—60-4 ±100 5—200 10
—60±±100 10—600 10
60-4±125 5—200 10
Продолжение
Тип конденсатора Номинальные ем- кость пФ (от 1 до 10000). мкФ (от 0,01 до 1,0 н от 1,0 до 5000,0) Допускаемые отк- лонения от номи- нальной емкости, % Номинальное напря- жение постоянного тока. В Интервал рабо- чих температур, °C Параметры до- пустимой вибра- ции
диапазон частот, Г ц ускоре- ние. Л
К40П Бу 470—0,25 мажные и металле ±5; ±Ю; ±20 бумажные 400, 600 —60++85 10—600 10
БГТ 0,01—10,0 ±5; ±10; +20 200—1500 —60++I00 10—600 10
БМ 470—0,047 ±10; ±20 150—300 —60++70 7,5
БМТ 470—0,022 ±5; ±10; ±20 400, 600 —60++100 60—1000 7,5
К40У-9 470—1,0 ±10; ±20 200—1000 —60+ + 125 10—1000 7,5
К40П-3 (КБ) 0,0047—0,47 ±10; ±20 200—600 —40++60 10—80 2,5
КЗ 0,1—1,0 ±10; ±20 250—1500 _60++70 25—75 6
КБП 0,022—2,0 ±10; ±20 125—1600 _60++70 10—600 10
СМ 3,5; 5,0 ±5, ±10; ±20 650 —60++60 10—80 2,5
КБ В 0,1—0,25 ±20 20-10®; 30-10® —50++70 — —
МБР 0,25—30,0 ±5; ±10; ±20 160—1500 —60++60 25—76 10
МБГИ 0,5 —5; +15 200 —60++60 10
МБ ГН 1,0—27,0 ±5; ± 10 200 —60++70 — 15
МБГО 0,25—30,0 ±10; ±20 160—600 —60++60 25—75 10
МБГТ 0,1—20.0 ±5; ±10; ±20 160—1000 —60++100 — 10
МБГЧ 0,25—10,0 ±10; ±20 250—1000 —60++70 5—600 10
МБМ 0,0051 — 1,0 + 10; ±20 160—1500 —60++70 — 15
К42У-2 0,0047—10 ±10, ±20 160—1600 —60++ 100 5—2500 20
К42Ч-6 МБМЦ 0,05—1,0 ±5; ±10; ±20 ±10; ±20 100—300 200, 400 —60++35 —60++70 5—80 2,5 10
КПВ 2—140 Подстроечные — I 500 I —60++100 1 10—280 1 4
КПК 2—150 500 | —60++80 | 25—75 1 4
Примечание. Номинальная допустимая частота для конденсаторов КБО-3 равна 2400 Гц К50-6—2400 Гц; К53-1—20- 10s Гц.
Конденсаторы электролитические КЭ-1, КЭ-2
о—тип КЭ-laj б, в—тип КЭ-16; г—тип КЭ-2 и КЭ-2Н.
ТАБЛИЦА 10.4
Номинальные емкость и напряже- ние» мкФхВ Номер кор- пуса Форма флан- ца Размеры, мм Масса. г
Группа морозостойкости Dxh, А, В КЭ-2 |
м ом, пм
10х (12, 20 , 30) 20х(20, 30) 30х(12, 20) 10x20 1 Оваль- ная 10x25 22,29 9 —
10x50 20x50 30x30 50х(8, 12, 20) 100x8 10x30 20x30 2 Оваль- ная 19X25 25,32 14 ——
5х(300, 400) 10X150 20x150 30x50 50x30 100х( 12, 20) 10X50 20х(30, 50) 30х(20, 30) 50x20 3 Оваль- ная 21x30 27,34 19 23
5х(450 , 500) 10 X (300, 400, 450) 20х(300, 400) 30 Х(150 , 300) 50x50 100x30 5х(300, 400) 10х(150 , 300) 20 х 150 ' 30x50 50x30 100x20 900 х (8, 12,20) 4 Оваль- ная £ 96x34 32,39 42 47
250
Продолжени е ССйд Г
Номинальная емкость и напряжение, мкФхВ Номер кор- пуса Формаф лан- ца Размеры, мм Ма
Группа морозостойкости Dxh А, В КЭ-! л (А
М ом, пм
10x500 20 x 450 100x50 500 X (8, 12) 5x450 20 x 300 30x150 50x50 100x30 200 x 20 5 Квадрат- ная 34x59 29,35 80 90
20 x 500 200 X 30 500 X 20 10 X (400, 450) 30x300 6 Квадрат- ная 34x84 29,35 ПО 120
40 x 450 500 x 20 1000х(8, 12) 100x50 500 x 30 7 Квадрат- ная 34x104 29,35 145
1000x20 2000 X (8, 12 , 20) Примечав и диаметр резьбы резьбы М16х1,5. 500 x 30 1000x20 е. У конденса М14х 1,5, а с 8 горе ном Квадрат- ная )в КЭ-2 с ером кор 50x106 номером пуса 5, корп 6, 7 д 320| уса 3,4 иаметр
Конденсаторы электролитические КЭ-3
ТАБЛИЦА 10.5
Номинальные емкость и напряжение, мкФхВ Диаметр корпуса, мм Масса, г, не более
Группа морозостойкости
М ом, пм
4x300; 8x150; 20x12; 20x50; 50x8 2x300; 4x150; 20x20 17,5 20
4 x 400; 8x300; 20x150 50х (12, 20, 30) 100 X (8, 12, 20) 2х(400 , 450), 4x300; 8x150, 20х(30, 50); 50x20 20,5 25
4x450; 8х(400 , 450); 20 x 300; 50x50 4x400; 8x300; 50x30 25,5 35
251
ТАБЛИЦА 10.6
Конденсаторы электролитические одиосекциониые КЭ-2Н
Номинальные емкость н напря- жение мкФхБ Размеры, мм Масса, г
° л A, U
100x200 34 59 29,35 90
150x200 34 84 29,35 120
80 x 450 120x300 150 x 300 34 104 29,35 145
Примечание. Форма конденсаторов такая же, как у КЭ-2
ТАБЛИЦА 10.7
Конденсаторы электролитические двухсекционные КЭ-2Н
Номинальная емкость, мкФ Номинальное Напряжение, В Размеры, мм Масса, г
D Н h
40+40 300 34 81 61
130+150 250 . 34 126 106
150+30 350 40 126 106
Примечание. Форма конденсаторов такая же, как у КЭ-2.
Конденсаторы электролитические алюминиевые К50-3, К50-ЗА, К50-ЗБ
Электролитический конденсатор К50-3.
ТАБЛИЦА 10.8
Номинальные емкость и напряжение, мкФхВ Размеры, Масса, Г’
К50-3 К50-ЗА К50-ЗВ D ft
1 х50;2х25; 5x12; 10x6 — — 4,5 19 1,5
1X100; 2x50; 5x25; 10x12; 20x6 — — 6 20 2,0
— 2X12 6 22 2,5
2x100; 5x50; 10x25; 20x12 — 6 28 2,5
— 1Х(50, 100); 2х(12,25) — 6 29 2,7
252
Продолжение
Номинальные емкость и напряжение, мкФхВ Размеры, мм Масса, г
К 50-3 К50-ЗА К50-ЗБ D 1 "
' 5X100; 10x50; 8,5 33 4,0
20 x 25; 5х(6, 12); 100x6
— 2х 100; 5x25; 10X12 2x160; 10 X (25,50); 20X12; 50X12 8,5 36 4,2
5x160; 10x100; 20x50; 50x25; 100x12: 200 x6 2x160; 5x50; 10х Х25; 20X12 2x350; 20 x 25; 50x12; 100x6 12 30 7,5
5 x 300 , 20x100; 50 x 50; 100 x 25; 200x12 5х(Ю0,160); 10x50; 20 х Х25; 50х 12 2x450; 5х Х(160,300); 20 x 50; 50 x 25; 100X12; 200x6 17 30 13
20x160; 50X100; 100x50 2 X (350,450); 5x300; 10x100; 20x50; 50 X Х25; 100 х X 12; 500x6 5x350; 10x100; 20x100; 50 x 50; 100x25; 200x12; 500x6 17 42 17,5
10 х (350, 450); 20 х ХЗОО; 30 x 300; 50 х 160; 200 х Х(25, 50); 500X12; 1000X6 5 х 350; 20 х Х(100, 160); 50x50 5 x 450; 10 X (200, 250 , 350); 20х(160, 200, 300); 50X100; 100x50; 200х(25, 50); 500x12; 1000x6 25 40 46
20 х (350, 450); 30x250; 100X160; 500 x 25; 1000x12; 2000x6 5x450; 50 х Х(Ю0, 160); 100 х( 125, 50); 200X12 10 х (250, 300,- 350, 450);20х350; 50х(160, 250); 100X100; 500 x 25; 1000X12 25 56 56
50 х (300 , 350) — 20x450; 50x300; 200x100 32 52 68
50x450; 100 x250; 1000x25; 2000x12; (40-|-40) X 300 10 x 450; 20Х Х(300 , 350); 100X100; 200 х (25, 50, 100) 200X160; 1000 x 25; 2000x12 32 .62 80
50x150; 100x250; 200x160 10x450; 10х Х(300, 350); 100x100 32 62 84
100x300; 150 x 250; 500x12 — 32 72 96
5000x6
20 x 450; 150x300 —- 2000x50 32 82 120
(1504-30) X 350 50x300; 500x25 — 32 106 140
209 x 25; (1504- — — 32 106 145
4-150) х250 106 235
— 1000x25 — 40
253
Конденсаторы электролитические алюминиевые полярные К50-6
а — полярные; б — неполярные
ТАБЛИЦА 10-9
Номинальные емкость и напряжение, мкФхВ
1x15' 1x25
10x16; 5X15; 1x50; 1X100
254
Размеры, мм Масса, г
D А
4 13 2 0,6
6 13 2,5 0,8
Продолжение
Номинальные емкость и напряжение, мкФхВ Размеры, мм Мас- са. г
D h А
1x160 6 . 8 2,5 1,2
50x6; 20x10; 20x15; 5x25; 5x50 7,5 13 2,5 1,4
2x100; 2x160 15 18 2,5 2
160x6; 50X10; 20x15; 20x25; 5x50 10,5 15 5 2,5
100X10; 100X15; 20x50 12 16 5 4
10X100; 5x160 12 18 5 4,5
200x6 14 16 5 5,5
50 x 25; 20x100 14 18 5 6
200x10; 200X15; 200x25; 10x160 16 18 7,5 6,5
500 x 6; 200x25; 10x50 18 18 7,5 8,5
500x10; 500X15; 100x50 18 25 7,5 12
1000x10; 100x15; 500x25; 200x50 18 45 7,5 35
2000X10 24 47 10 40
2000x15 26 62 10 55
4000x10; 1000x25 30 47 13 50
4000 x 25 34 80 13 120
ТАБЛИЦА 10.10
Конденсаторы электролитические алюминиевые неполярные К50-6
Номинальные" емкость и напряжение, мкФхБ Размеры, мм Мас- са* г Номинальные емкость и напряжение, мкФХ В Размеры, мм Мас- са, г
о А D А
5x15 6 2,5 1,2 20x15 10,5 5,0 3,5
10x15 7,5 2,5 2,0 50x15 16,0 7,5 6,5
Примечание. Конденсаторы К50-6 выпускаются с проволоч-
ными выводами (группы П, Н, А) и лепестковыми выводами (груп-
пы П, Н). Диаметр выводов 0,5—0,8 мм.
Конденсаторы ЭГЦ—электролитические герметизированные
цилиндрические
Вариант а
Вариант В
ТАБЛИЦА 10 11
Номинальные емкость и напряжение, мкФхБ Размеры, мм Форма фланца Мас- са, г
Группа морозостойкости D н А В
ом’ м
2x300; 5x50; 5x150 10x50; 15x30; 15x50 20X20; 20x30 30X20; 30 x 30; 50x8; 50x12; 50x20; 50x30 300 x 450:5X150 10x150; 15x150 20x150; 30X12; 30 x50; 40x6; 40X10; 40x40; 100x8; 100x12; 200x8 10 44 22 29 Оваль- ная 20
2x400; 2 x 450; 10x150 20x50 40x125 50x 20; 50x30 2x500; 3x300; 10x300; 30X125; 30X150 50x50; 100x20; ЮОХ ХЗО; 200x12; 200 х Х20; 500x8 9 47 25 32 Оваль- ная ч 30
256
Про должение
Номинальные емкость н напряжение, мкФхВ Размеры, мм Форма фланца Мас- са, г
Группа морозостойкости D н А В
ом м
15X150; 20X150; 5x400; 5x450; 15x300; 21 60 27 34 Оваль- ная 45
30x50; 50 x 50; 50X150; 100x50; 200x30, 500x12 21 60 27 34 Оваль- ная 45
5x 400; 5 x 450; 10x300; 30x150; 50 х 150; 100 x 20; 100 х ХЗО; 100x50; 5 x 500; 10х400;110х Х450; 15x400; 20 x 300; 20 X Х450; 30 x 300; 200x50; 500x20, 1000 х Х12 26 60 32 39 Оваль- ная 55
10 x400; 10 X Х450; 15x300; 20 x 300; 50x300; 200x12; 200X Х20; 200x50; 10x500; 15x450; 20 x 450; 500 x 30; 1000X20; 2000X12 34 65 29 35 Квадрат- ная 85
50x300; 500x20; 500 х 2000x20; 20 x 500; 1000x30 34 90 29 35 Квадрат- ная 125
20x450; 1030 x 20; 34 114 29 35 Квадрат- ная 200
1000x30; 2000x20; 50 114 32 50 Квадрат- ная 325
Примечание. Конденсаторы выпускаются в двух вариантах:
а—для крепления за корпус; б—для крепления за фланец.
Диаметр отверстия крепления 3,2 мм.
9
Зак. 479
257
Конденсаторы электролитические танталовые объемнопористые
К52-1
Номинальные емкость и напряжение, мкФхВ Размеры, мм Мас- са, г
D L
22x3; 15x6; 10x15; 6,8x25; 4,7x35; 3,3x50; 2,2 X 70; 1,5x100 3 11 1
47x3; 33x6; 22x15; 15x25; 10x35; 6,8x50; 4,7X70; 3,3x100 4 14,5 2
100x3; 68x6; 47 X 15; 33x25; 22x35; 15x50; 10x70; 6,8x100 4 17 4,6
Конденсаторы ЭМ—электролитические малогабаритные
ТАБЛИЦА 10.13
Номинальные емкость и нап| яжение, мкФхВ Размеры, мм Мас- са, г
ОЛ1 м н н
— 0,5x60; 1,0x30; 2,0x15; 3,0X10 0,5 x 60, 1,0 x 30, 20х 15; 3,0х 10 4,5 '15 2
258
Продолжение
Номинальные емкость и напряжение. мкФхВ Размеры, мм Мас- са, г
ОМ м н D н
— 0,5x100; 2,0x30; 3,0x20; 5,0X10 0,5x100; 2,0x30; 3,0x20; 3,0хЮ 4,5 18 2,5
1,0X20 2,0x60; 5,0x20; 10x10; 15x6 2,0x60; 5,0x20; 10x10; 15x6 6,0 15 3
2,0X20 1,0x100; 3,0x60; 5,0x50; 10х 15; 20x6; 25x4 1,0x100; 1,0x150; 3,0x60; 5,0x30; 10x15; 20x6; 25x4 6,0 20 3,5
3,0X60 5,0x100; 10x30 5,Ох 100; 10x30 8,5 30 4
3,0X100; 5,0x60 10x60; 15x15; 25x15; ЗОх 10; 40x6; 50x4 10x60; 15x15; 25x15; 30x10; 40x6; 50x4 8,5 35 4,5
Конденсаторы электролитические оксиднополупроводниковые К53-1
ТАБЛИЦА 10.14
Номинальная емкость, мкФ Номнналь- Размеры, мм Мас-
ное напря жение, В Г) L са, г
0,1; 0,15; 0,22 0,1; 0,15 0,068; 0,1 0,047; 0,068 0,033; 0,047 6 10 15 20 30 3,2 7,5 0,5
0,33;’0,47; 0,68; 1,0 0,22; 0,33; 0,47; 0,68 0,15; 0,22; 0,33; 0,47 0,1; 0,15; 0,22 0,068; 0,1; 0,15 6 10 15 20 30 4 13 1,5
е*
Д59
Продолжение
Номинальная емкость, мкФ Номиналь- ное напря- жение, Б Ра амер D ы, мм L Мас- са, г
3,3; 4,7 2,2; 3,3 1,0; 1,5; 2,2 1,0; 1,5 6 15 20 30 3,2 7,5 1,5
6,8; 10 4,7; 6,8 3,3; 4,7 2,2; 3,3 6 15 20 30 4 10 2
15; 22 10; 15 6,8; 10 4,7; 6,8 6 15 20 30 4 13 2,5
33; 47 22; 33 15; 22 10; 15 6 15 20 30 7,2 12 5,5
68; 100 47; 68 33; 47 22; 33 6 15 20 30 7,2 16 6,5
•Конденсаторы ЭТ —электролитические танталовые и
ЭТИ—электролитические танталовые неполярные
Т А Б Л И ЦА 10. 15
Номинальная ем- Номинальное напря- жение, В Размеры, мм Масса, г
кость, мкФ о L
Конденсаторы ЭТ ч
5 50 100 6 8,5 44 11
760
Продолжение
Номинальная ем- кость, мкФ Номинальное напря келие. В Размеры, мм Масса, е
и L
5 150 44
10 60 10 12
20 30
50 15 -
10 100 48 15
20 60
150 10 6 11
150
50 30
100 15 54 15
20 50 150 60 55 20
100 30 14
30 100
250 150
500 6 67 30
Конденсаторы ЭТН
5 100 10 *60 20 30 10 100 25 60 50 30 20 100 30 60 70 30 11 48 15
14 55 22
67 30
Примечание. Конденсаторы предназначены для работы в ус-
ловиях тропического климата.
261
Конденсаторы электролитические танталовые объемнопористые
ЭТО-1, ЭТО-С, ЭТО-2
а—тип ЭТО-1 (ЭТО-С); б—тип ЭТО-2.
ТАБЛИЦА 10.16
Тип конденсатора Номинальная емкость, мкФ, конденсаторов с номинальным напряжением, Б
6 15 25 50 70 90
ЭТО-] (ЭТО-С) £0 50 30 20 15 10
ЭТО-2 1000 400 300 200 150 100
Конденсаторы электролитические танталовые объемнопористые
ЭТО-3, ЭТО-4
ТАБЛИЦА 10.17
Тип конденсатора Номинальная ем- кость, мкФ Номинальное на- пряжение, В Разме и эы, мм D Мас- са, г
ЭТО-З 2 3 5 400 200 150 65 43 31 16.6 7 (к 45' 35
ЭТО-4 10 15 25 30 50 600 450 ЗОЬ 250 150 109 84 60 47 35 26.6 27 0 2С0 1-10 125 90
26J
10.3. КОНДЕНСАТОРЫ ПЛЕНОЧНЫЕ
И МЕТАЛЛОПЛЕНОЧНЫЕ
В пленочных и металлопленочных конденсаторах диэлектриком
служит тонкая пленка из полистирола, стирофлекса, фторопласта.
Электродами в пленочных конденсаторах является металлическая
фольга, а в металлопленочных — металлический слой, нанесенный
на диэлектрическую пленку.
Типы пленочных конденсаторов
Конденсаторы выпускаются следующих типов:
МПГ—металлспленочные герметизированные (в цилиндрическом
и прямоугольных корпусах) (табл. 10.18, 10.19);
МПО — металлопленочные однослойные (табл. 10.20);
МПГО — металлопленочные герметизированные однослойные
(табл. 10.21);
ПКГИ — пленочные комбинированные герметизированные им-
пульсные (табл. 10.22/;
ПМ — полистироловые малогабаритные (табл. 10.23);
ПО—пленочные открытые (табл. 10.24);
ПОВ — пленочные открытые высоковольтные (табл. 10.25);
I ICO —пленочные стирофлексные открытые (табл. 10.26);
ФТ —фторопластовые термостойкие (табл. 10.27, 10.28);
ФЧ — фторопластовые частотные (табл. 10.29).
Примеры записи в конструкторской документации пленочных
и металлопленочных конденсаторов
1. Конденсатор МПГ-П-500-0,01-II УБ0. 461,015 ТУ.
2. Конденсатор МП ГО-400-0, /+10% УБ0. 461. 016 ТУ.
3. Конденсатор П КГ И-5-0,025±10% ОЖО. 464. 041 ТУ.
4. Конденсатор ПМ-1-100-111 УБ0. 461. 010. ТУ.
5. Конденсатор ПО-3600-11 УБ0. 461. 008. ТУ.
6. Конденсатор ПОВ-15-390 ОЖО. 461. 018. ТУ.
7. Конденсатор ПСО-500-3600~\\ ОЖО. 461.002 ТУ.
8. Конденсатор ФТ-1 -600-0,01 ± 10%ОЖ0. 461 068 ТУ.
9. Конденсатор ФЧ-0,5±5% УБ0.461.021 ТУ.
Конденсаторы МПГ-Ц—металлопленочные полистирольные
в цилиндрическом металлическом корпусе
ТАБЛИЦА 10.18
Номинальная емкость, пФ (до 9100), мкФ (от 0,01) Номиналь- ное напря- жение, в D, мм Масса, г
3000, 3300, 3600, 3900, 4300, 4700 10 10
5100, 5600, 6200, 6800, 7500 500 и 11
8200, 9100 13 12
0,01 13 13
0,015 16 14
0,02 18 15
3000, 3300, 3600, 3900, 4300 13 10
4700, 5100 13 11
5600, 6200, 6800, 7500, 8200 1000 16 И
9100 18 12
0,01 18 14
ТАБЛИЦА 10.19
Конденсаторы МПГ-П—металлопленочные полистирольные
в прямоугольном металлическом корпусе
L
Номиналь- ная ем- кость, мкФ Номиналь- ное напря- жение , В Размеры, мм Масса, г
L В
0,2; 0,25 46 31 50 25 140
0,5 250 61 250
[ 66 44 75 30 400
2 81 600
0, I 46 21 35 25 100
0,05 - - 26 60
0,04 500 31 21 31 13 60
0,03 16 50
0,025 16 50
0.05 26 100
0.04 46 21 35 25 100
0,03 1000 21 80
0,025 26 80
0,02 31 26 31 13 60
0,015 21 60
264
Конденсаторы МПО—металлопленочные однослойные
ТАБЛИЦА 10.20
Номиналь- ная ем- кость, пФ (до 6800). мкФ (от 0»01) Номиналь- ное напря- жение. В Размеры, мм Л и й Номиналь- ная ем- кость. пФ (До 6800), мкФ (от 0,01) Номиналь- ное напря- жение, В Размеры, мм Масса, г
D L D L
0,25 0,5 ЗООи 3600 4700 5600 6800 0.01 0,016 0,02 0,025 0,03 0,04 0,05 0,1 250 21 47 2 40 70 1000 1600 2200 3000 3600 4700 5600 6800 0,01 0,015 0,02 0.025 0,03 0,04 0,05 0, 1 600 6 21 3
Г75
400 6 21 22 3
8,5 5 10 15 20
Г,5 21
10
8,5 11 11
22 5
31
13
.8.5 31
11 '13 10 15
16
18
18
47
0,25 23 62 50
26S
Конденсаторы МПГО—металлопленочные герметизированные
однослойные
д ТАБЛИЦА 10.21
Номиналь- Номиналь-
ная ем- ное напря-
кость, мкФ жение, В
4
8 100
10
1
1,5 250
2
0,5 400
1
Размеры, мм
L В н А Масса
44 400
66 81 75 30 650
104 850
31 180
41 230
46 51 50 25 300
26 130
46 300
Конденсаторы ПКГИ — пленочные комбинированные
герметизированные импульсные
ТАБЛИЦА 10.22
Номиналь- ная ем- кость, пФ (до 6800), мкФ (от 0,01) Д Ф Ч . S и Д к S й S £ О £ лХ X к с Размеры, мм Масса, г
L в н А h
0, I 0,25 0,5 1.0 2.0 2200 3300 4700 6800 0,01 0.015 0,025 0,05 0,1 0,25 0,5 1,0 1000 1500 2200 3300 4700 6800 0,01 0.015 0, 025 0.05 1 45 20 35 65. 40 70 17 17 17 20 25 30 40 70 55 45 90 90 17 17 17 20 20 30 10 50 35 45 54 20 1 8 130 250 500 700 2000 100 100 100 160 180 200 250 550 1000 1600 2500 3500 100 100 100 150 150 200 250 350 600 800
65 1 15 30
3 45 65 85 85 НО 54 I 15 145 145 180 20 30 24
5 45 “б5 54 115 20 30
266
Конденсаторы ПМ— полистироловые малогабаритные
ТАБЛИЦА 10.23
°)
30
L1
1)
а—тип ПМ-1 (открытый), б—тип
ПМ-2 (уплотненный).
Номинальная емкость, пФ (до 9100), мкФ (от 0,0 I) Размеры, мм Масса, г
D L
ПМ-1 открытый вариант
100, 300, 510 3,4 9 0,4
750 1000 4 II 0,5
1100— 1500 5,5 12 0,8
1000 — 2400 5,5 1,2
2700 — 3300 6 1,6
3600 3900 6,7 18 1.8
4300 — 5600 7,5 2,0
6200 — 8200 9 2,3
9100 10 2,5
ПМ-2 уплотненный вариант
100; 300. 510 4 14 0,8
750; 1000 5 16 1.0
1100—1500 6 18 2,0
1600 — 2400 6 2,5
2700 — 3900 7,5 3,0
4300-5600 8,5 24 3,5
6200 — 8200 10 4.0
9100, 0,01 I I 4 5
Конденсаторы ПО—пленочные открытые
ТАБЛИЦА 10.24
Номинальная емкость, пФ (до 4700), мкФ (от 0,025) Допускаемое от- клонение емкости от номинальной, % Размеры, мм Масса, г
D L
51; 82 ±20 12 31
150; 200; 270
330; 680 ±10 12 31 15
2200: 2400 ±5; ±10 14 33
3600; 4700 ±5; ±10 17 33
0,025; 0,03 ±5; ±10 24 49 18
2М
Конденсаторы ПОВ — пленочные открытые высоковольтные
Номинальная емкость, пФ Номинальное напряжение, кВ Размеры, мм Масса, г
L D
390 10 40 20 12
390 15 21 18
120 18 35 11 10
Конденсаторы ПСО—пленочные стирофлексные открытые
Номинальная емкость, пФ Размеры, мм Масса, г
D L
470—2200 13 28 6
2400—4700 17 28 10
5100—7500 22 28 16
8200—10 000 22 32 9
368
ТАБЛИЦА 10.27
Конденсаторы ФТ-1—фторопластовые термостойкие
Номинальная емкость, пФ (до 8200), мкФ (от 0,01) Номинальное напряжение, В Размеры, мм Масса, г
' D L
560—1200 6 2,6
1500—2200 8,5 14 4
2700—5600 11 6
6800—8200 200 11 8
0,01 11 25 8
0,012; 0,015 13 10
0.018; 0,022 14 15
560 6 2,5
680—1200 8,5 14 3,5
1000—2700 11 5
3300 600 13 5
3900—5000 11 7
6300—8200 13 10
0,01 14 25 15
0,012, 0,015 16 20
Конденсаторы ФТ-2 и ФТ-3 — фторопластовые термостойкие
а—тип ФТ-1; б—тип ФТ-2 в ФТ-3
ТАБЛИЦА 10.28
Номинальная ем- кость, мкФ Номинальное напря- жение, в Размеры, мм Масса, г
D L
ФТ-2
0,022 30 20
0,039 30 20
0,047 200 30 20
0,068 50 32
0, 1 19 50 32
0,018 30 25
0,022 30 25
0,027 600 50 32
0 039 50 32
0,047 50 32
ФТ-3
0.22 200 30 55 95
0,47 37 73 160
0,068 2/ 55 «0
0. 1 600 27 55 80
0,22 30 73 110
269
Конденсаторы ФЧ —фторопластовые частотные
ТАБЛИЦА 10.28
Номинальная
емкость. мкФ
Размеры, мм
D L
Масса, г
0,2
0,5
1,0
32
48
62
94
НО
200
400
800
Примечание. Конденсаторы изготав-
ливаются на номинальное напряжение пере-
менного тока 500 В и на частоты до 2400 Гц.
10.4. КОНДЕНСАТОРЫ СЛЮДЯНЫЕ
Слюдяные конденсаторы предназначаются для работы в высоко-
частотных цепях, и в качестве разделительных элементов в схемах
радиоэлектронной аппаратуры.
Диэлектриком в конденсаторах служат тонкие листы высоко-
качественной слюды, а обкладками — листы из металлической фоль-
ги или гонкие слои серебра, наносимого методом вжигания или пу-
тем напыления на поверхность слюды.
Типы слюдяных конденсаторов
Конденсаторы выпускаются следующих типов:
КСО — конденсаторы слюдяные опрессованные пластмассовые
(табл. 10.30);
СГМ — слюдяные герметизированные малогабаритные
(табл. 10.31);
К 31У-ЗЕ — слюдяные малой мощности, повышенной надежно-
сти (табл, 10.32).
270
Конденсаторы КСО — слюдяные опрессованные
а —типов КСО-1, КСО 2, КСО-5; б—типа КСО-6.
а—типа КСО-7, КСО-8; б —типа КСО 10.
271
ТАБЛИЦА 10.30
Тип кон- денсатора Номинальная ем- кость, пФ (до 9100) или мкФ (от 0,01) Номинальное напряжение постоянного тока, В Размеры мм Масса, г
КСО-1 КСО-2 КСО-5 51—7Б0 100—2400 470—6800 7500—0,010 250 500 500 250 13X7X4,6 18х П Х5.Е 20 X 20 X 6,5 5 10 20
КСО-6 100—2700 1000 См. рис. 25
КСО-7 47—1000 1100—2200 2400—3300 2500 1600 1000 40
КСО-8 1000—3300 3600—4300 4700—6800 7500—0,01 0,012—0.027 0,01—0,027 2500 2000 1600 1000 500 250 См. рис. 50
ксо-ю 47—1000 3600—4700 5100—0,01 0,012—0,015 0,018 0.027—0,047 3000 2500 2000 1600 1000 300 См. рнс. 60
Конденсаторы СГМ—слюдяные герметизированные малогабаритные
ТАБЛИЦА 10.31
Тип кон- денсатора Номинальная емкость, пФ Номинальное напряжение постоянного тока, В Размеры, мм Масса,
В И L
СГМ-1 51—560 250 6,0 9.5 13 3
СГМ-2 620—1200 250 7,0 10 13 3,5
СГМ-3 51—4300 100—3000 100—1500 500 1000 1600 7.5 13 18 5.0
СГМ-4 1600—3900 3300—6800 4700—6200 680 000—10 000 1600 1000 500 250 9,0^ 22 18 11
272
Конденсаторы К 31У-ЗЕ— слюдяные малой мощности, повышенной
надежности
ТАБЛИЦА 10.32
Вид конденсатора Пределы но- минальных емкостей, пФ Номиналь- ное напря- жение, В Размеры, мм Масса, г
L в п
К 31У-ЗЕ-1 51—510 290 14 . 9 6,1 2
к 31У ЗЕ -2 100—1200 500 18 11 6,7 5
к 31У-ЗЕ-3 4700—6800 500 20 20 6,5 8
к 31У-ЗЕ-5 470—6800 500 20 20 9,0 10
Температурные коэффициенты емкости
слюдяных конденсаторов
Группа ТКЕ ТКЕ на 1°С
А ................. Не нормируется
Б ....................... ±200-10-в
В ....................... ±100-10-6
Г .................. . ±50-10-6
Примеры записи в конструкторской документации слюдяных
конденсаторов
1. Конденсатор КСО-2-500-Г-180±5% ГОСТ 11155—65.
2. Конденсатор СГМ-2-250-Г-1200±5% ГОСТ 11155—65.
3. Конденсатор К 31 У-ЗЕ-5-500-Г±5% ОЖО. 461.023 ТУ.
273
10.5. КОНДЕНСАТОРЫ КЕРАМИЧЕСКИЕ
Керамические конденсаторы предназначаются в основном для
работы в цепях высокой частоты.
Диэлектриком в них является трубка или диск из специальной
конденсаторной керамики с малыми диэлектрическими потерями.
Обкладки—тонкий слой серебра, нанесенный на поверхность кера-
мики методом вжигания.
Промышленность выпускает конденсаторы с диэлектриком из
сегнетокерамики, которые предназначаются для работы на низких
частотах.
Типы керамических конденсаторов
Конденсаторы выпускаются следующих типов:
кгк — герметизированные керамические (табл. 10.34, 10.35);
КДУ — керамические дисковые ультракоротковолновые
(табл. 10.36);
КЛС — керамические литые секционные (табл. 10.37—10.40);
КЛГ — керамические литые герметизированные (табл. 10.41);
КМ-6 — керамические монолитные (табл. 10.42);
КП — керамические пластинчатые сегнетоэлектрические
(табл. 10.43);
КПС — керамические пластинчатые сегнетоэлектрические
(табл. 10.43);
КТ-Е — керамические трубчатые повышенной надежности
(табл. 10.44—10.45);
КД— керамические дисковые (табл. 10.46, 10.47, 10.52);
КТ — керамические трубчатые (табл. 10.48—10.52);
КТИ — керамические трубчатые изолированные (табл. 10.53);
КВИ — керамические высоковольтные импульсные (табл. 10.54);
^КТП — керамические трубчатые проходные (табл. 10.55 —
КДО — керамические дисковые опорные (табл. 10.55—10.57);
КО — керамические опорные (табл. 10.55—10.57);
КТП-Е — керамические трубчатые проходные повышенной
надежности (табл. 10.58);
КО-Е — керамические опорные повышенной надежности
(табл. 10.59);
КТПМ — керамические трубчатые проходные малогабаритные
(табл. 10.60—10.62);
КОМ — керамические опорные малогабаритные (табл. 10.62);
КТПМ-Е — керамические трубчатые проходные повышенной
надежности (табл. 10.63);
СКМ — стеклокерамические многослойные (табл. 10 64);
К 21-5 — стеклянные (табл. 10.65);
К-22У-1 стеклокерамические (табл. 10.66).
Керамические конденсаторы разделяются на группы по вели-
чине ТКЕ (табл. 10.33).
274
ТАБЛИЦА 10.33
Температурные коэффициенты емкости керамических конденсаторов
Группа ТКЕ ТКЕ на 1СС в интервале температур от 20 до 85°С Отличительный цвет покрытия конденсаторов Цвет марки- ровочной точки
мпо (0±30) 10~6 Серый —
пзз + (33±30) - 10'6 » —
П120 + (120±30) • 10“6 Синий —
М47 —(47±30) • 10“ 6 Голубой —
М75 —(75±30) • 10“6 » Красный
МЗЗО —(330±100) • 10“6 Красный —
М700 —(700±Ю0) • 10“ 6 » —
М750 —(750+100)-10“ 6 » —
MI300 —(1300+200)-10“6 Зеленый —
Ml 500 —(1500±200)-10“6 » —
М2200 —(2200+500). 10“6 » Серый
НЗО — Оранжевый Зеленый
Н50 — » Синий
Н70 — » —
Н90 — » Белый
Конденсаторы КГК—герметизированные керамические
Тип конден- сатора Предель поминальных емкостей. пФ, для группы ГКЕ Размер L, мм Масса. г
д М р С
КГК-1 5,1-180 5,1—39 5,1—15 5,1—15 16 2,5
кг К-2 100—300 30—91 10—39 10—30 25 3,0
кгк-з 240—560 82—150 36—62 24—51 35 3,5
КГК 4 430—750 130—200 56—82 43—68 45 4,0
КГК-5 680—1000 180—240 75—120 62—100 55 4,5
Примечание. Номинальное рабочее напряжение: посто-
янного тока 500 В, переменного тока высокой частоты 250 В
27S
ТАБЛИЦА 10.35
Температурный коэффициент емкости конденсаторов КГК
Группа ТКЕ ТКЕ на 1°С в интервале темпера- тур от 20 до 80°C Отличительный цвет покры- тия конденсатора
д — (700 ± 100) • 10“6 Красный
М — (50 ± 30) • 10“6 Голубой
Р + (30 ± 30) • 10~6 Черный
С + (120 ± 30) • 10~6 Синий
Конденсаторы КДУ—керамические дисковые ультракоротковол-
новые на частоты до 500 МГц
ТАБЛИЦА 10.36
Номинальная емкость, пФ, для группы ТКЕ Размеры, мм Масса, г
П120 пзз М47 М700 О в
1; 1,5 2,2 2,7; 3,3 3,9; 4,7 3,3- 3,9 4,7: 5,6; 6,8 — 8 2,5 1
— 5,6; 6,8 8,2; 10 12 8,2; 10 12; 15 27 33 39; 47 10 4 1
— 15; 18; 22; 27 18; 22; 27 — 16 8 2
— 1; 1,5; 2,2 — — — — 1
276
ТАБЛИЦА 10.37
Конденсаторы КЛС—керамические литые секционные.
Группы ТКЕ и номинальное рабочее напряжение
Гип кон- денсатора Группа ТКЕ Номинальное напряжение» В Отличительный цвет полоски
КЛС-1 М47, М75, М750, М1500; Н50 ИЗО Н70, Н90 70 50 35 "’’Бежевый
КЛС-2 М47, М75, М730, М1500 НКО, ИЗО 125 100 Коричневый
клс-з М47, М75, М750, М1500 ИЗО 200 160 Черный
Конденсаторы КЛС-Е керамические литые секционные, повышен-
ной надежности. Группы ТКЕ и рабочее напряжение
ТАБЛИЦА 10.38
Тип конден- сатора Группа ТКЕ Номинальное напряжение, В Отличительный цвет окраски
КЛС-1Е М47, М75, М700, М1300, М2200 Н.ЗО 70 50 Бежевый
КЛС-2Е М47, М75, М700, М1300, М2200 НЗО 125 100 Коричневый
КЛС-ЗЕ Прин же, как М47, М75, М700 Ml300, М220 НЗО л е ч а н и'е. Конструкт КЛС (вариант а). 200 160 ля конденсат Черный оров КЛС-Е такая 277
ТА БЛИЦА 10.39
Конденсаторы КЛС—керамические литые секционные. Номинальные емкости и габаритные размеры
Пределы номинальных емкостей. пФ, для группы ТКЕ Габаритные размеры, мм Масса, г
М47 М75 М760, М1500 изо Н5 нзо HS0 L L,
30—56 30—56 330—510 1 500 КЛС-1 1 500 4 700 4 700 4 4 5,5 о",5
— — — 2 200 .—. — 6800 — — — —
<— -— — — — — 10 000 — — —
— -— -— — .— — 15 000 —- — — —
— — — — — 22 000 —- — —-
62—75 62—75 560—820 3 300 2 200 6 800 33 000 5 5 6,5 0,7
80—130 82—130 910—1200 4 700 3 300 10 000 47 000 6 5 7,5 1,0
150—240 150—240 1300—1300 6 800 4 700 15 000 68 000 6 8 7,5 1,5
— —— — — 6 800 — — — — —— —
270—300 270—300 2000—3000 10 000 10 000 22 000 — — — — —
— — — —— -— 33 000 100 000 6 10 7,5 1,8
18—39 18—39 91—270 1000 КЛС-2 680 — 4 4 5,5 0,5
43—56 43—56 300—390 2 200 1 000 — — 5 5 6,5 0,7
62—82 62—82 430—620 3 300 1 500 -— — 6 5 7,5 1,0
91—110 61—110 680—820 4 700 2 200 — — 6 8 7,5 1,5
120—160 • 120—160 910—1300 6 800 3 300 •— — 6 10 7,5 1,8
8,2—16 8,2—16 18—110 680 — — — 4 4 5,5 0,7
18—30 18—30 120—240 1 000 КЛС-3 5 5 6,5 1,0
33—51 33—51 270—330 1 500 —— — — 6 5 7,5 1,5
56—62 56—62 360—510 2 200 — — — 6 8 7,5 2,0
68—91 68—91 560—820 3 300 — — — 6 10 7,5 2,3
ТАБЛИЦА 10.40
Конденсаторы КЛС-Е—керамические литые секционные повышенной надежности.
Номинальная емкость и габаритные размеры
Пределы номинальных емкостей, пФ, для группы ТКЕ Размеры, мм Масса,
М47 | М75 | М700 | М1300 | М2200 НЗО L | Н | В г
КЛС-1Е
36—56 30—56 68—130 150—270 150—270 1 500: 2200 4 4 0.5
62—75 62—75 150—160 300—430 300—430 3 300 5 5 0,7
82—130 82—130 180—270 470—620 470—620 4 700 6 5 1,0
150—240 150—240 300—510 680—1000 680—1000 6 800 6 8 4 1,5
270—300 270—300 560—620 1100—1100 1100—1300 10 000 6 10 1,8
— — — — — 15 000 6 12 2,3
КЛС-2Е
18—39 18—39 43—75 91—180 91—180 1 000 4 4 0,5
43—56 43—56 82—100 220—270 200—270 2 200 5 5 0,7
62—82 62—82 110—150 300—390 300—390 3 300 6 5 1,0
91 — 110 91—110 160—220 430—470 430—470 4 700 6 8 4 1,5
120—160 120—160 240—270 510—750 510—750 6 800 6 10 1,8
— — — — — 10 000 6 12 2,3
’ КЛС-ЗЕ
8,2—16 8,2—16 18—36 36—75 30—75 680 4 4 0,7
18—30 18-30 39—68 82—160 82—160 1 000 5 5 Л 1,0
33—51 33—51 75—82 180—270 180—270 1 500 6 5 4 1,5
56—62 56—62 91—120 300—330 300—330 2 200 6 8 2,0
68—91 68—91 180—200 360—470 360—470 3 300 6 10 2,3
— — — — — 4 700 6 12 2,7
ТАБЛИЦА 10.41
Конденсаторы КЛГ—керамические литые герметизированные
к ф
о. Пределы номинальных емкостей, пФ, для группы ТКЕ
О. о rt Е О да И
« Ф О 2 $ S S
а <и к? Е С К •Q CQ rt - я К X М47 М75 М700 М1300 ИЗО Н70 3: о.
х С S Е S S и X * ОТЛИ’ ТОЧКИ повер S rt CL й S
КЛГ-1 70 Зеле- 10 000 4 0.6
ный 15 000 6 0,8
22 000 8 1,0
33 000 10 1,2
КЛГ-2 160 Фио- 18—30 20—130 51—300 390—680 2000, 4 700, 4 0,6
лето- 3300 6 800 6 0,8
вый 150—180 150—200 330—470 750—1100 4700 10 000 8 1,0
200—270 220—270 510—750 1200— 6800 15 000 10 1,2
1500
300—330 300—330 820—1000 1600— 10 000 22 000 4 0,6
2000
клг-з 250 Жел- 18—100 20—100 51—200 160—390 1000, — 6 0,8
тый 1500
110—130 110—130 220—300 390—560 2000 —- 8 1,0
3300
150—200 150—200 330—470 620—750 4700 —. — .—
220—270 220—270 510—680 820—1000 — — 10 1,2
Конденсаторы КМ-6 керамические монолитные в нормальном и
-тропическом исполнении (категорий П н Н)
ТАБЛИЦА 10.42
Номинальная емкость, пФ Номиналь- f руппа ТКЕ Размеры ММ Масса,
(до 8200), мкФ (от 0,01) ное напря- жение, Б L А г
Но 120—180 180—220 470—820 820—1500 0,01—0,015 0,022: 0,033; 0,047 шальное исполнение ПЗЗ; М47 М75 М750 Ml 500 Н50 Н90 5 5 3; 5 0,7
220—330 220—470 270—470 1000—1500 1800—3300 0,022; 0,033 0,068; 0,1 ПЗЗ М47 М75 М750 М1500 Н50 Н90 в 6 5 1,0
390—820 560—820 560—1200 1800—3900 3900—0,01 0,047; 0,068; 0,1 0,15; 0,22, 0,33 25 МЗЗ М47 М75 М750 Ml 500 Н50 Н90 8 8 7,5 1,5
1000—2200 1500—2700 4700—8200 0,012—0,015 0,15 0,47 ПЗЗ, М47 М75 М750 Ml 500 Н50 Н90 10 10 7,5 2,0
0,68; 1,0 Н90 12 12 10 2,5
281
Продолжение
Номинальная емкость, пФ (до 8200), мкФ (от 0,01) Номиналь- ное напря- жение, В Группа ГК Г Размеры, мм Масса, г
L1 А
Тропическое исполнение
120—220 180—330 470—680 820—1500 0,01; 0,015 0,022; 0,033 0,047; 0,068 50 ПЗЗ, М47 М75 М75О М1500 М50 Н90 6 6 5 1,о
35
270—470 330—820 820—1500 1800—4700 0,022; 0,033 0,1; 0,15 50 ПЗЗ, М47 М75 М750 М1500 Н50 Н90 8 8 7,5 1,5
35
560—1200 1000—1800 1800—5600 5600—0,01 0,047; 0,068 0,22; 0,33 50 ПЗЗ, М47 М75 М750 Ml 500 Н50 Н90 10 10 7,5 2,0
35
1500—2200 2200—3900 6800—0,01 0,012; 0,15 0,1; 0,15 0,47; 0,68 50 ПЗЗ, М47 М75 М750 М150 Н50 Н90 12 12 10 2,5
35
282
Конденсаторы КП, КПС —керамические пластинчатые
сегнетоэлектрические •
Вариант а Вариант 6
КП-1, КП-2, КПС-1, КПС-2 (а) и КП-3, КП-4, КПС-3, КПС 4
ТАБЛИЦА 10.43
Гип конденсатора Пределы номиналь- ных емкостей, пФ (до 8200), мкФ (от 0,015)
КП-1 30—150
КПС-1 510—3600
КП-2 160—360
КПС-2 3900—7500
КП-3 390—750
КПС-3 8200—0,015
КП-4 820—1500
КПС-4 0,018—0,04
Размеры, мм
Группа ГКЕ L н fl Масса, г
Ml 300 Н90 6 4,5 6 1,5
Ml 300 Н90 9 7 7 2,5
М1300 Н90 12 10 7 3,5
М1300 Н90 10 13,5 8 4,5
Примечание. Промежуточные значения
емкостей соответствуют ряду допусков ±5%
номинальных
283
Конденсаторы КТ-1Е—керамические трубчатые повышенной
надежности
>
03'8fD.S
ТА Б ЛИПА 10.44
Группа ТКЕ Рабочее напряже- ние. В Пределы номинальных емкостей, пФ, при длине /, мм, и массе (г)
10(1,2) 12(1,7) 16(2.0) 20(3,0) 25( 3.5)
П120 200 1—5,6 1—8,2 3,9—7,5 3,9—12 5,6—10 5,6-18 8,2—15 8,2—24 11—18 11—33
ПЗЗ 200 1-15 1—24 11—20 11—33 15—27 15—43 20-36 20—62 27—43 27—75
М47 200 1—24 1—30 15—33 15—43 27—47 27-56 36—62 36—75 51—75 51—110
М75 200 1—24 1—39 15—33 15—56 27—47 27—75 36—62 36—100 51—75 51—120
М700 200 2,2—68 2,2—240 43—91 43—330 56—130 56—470 91—180 91—680 120—220 120—820
М1300 200 15-100 15—240 75—150 75—330 120—200 120—470 160—270 160—680 240—430 240—820
М2200 200 15—150 15—240 75—220 75—330 120—200 120—470 160—390 160—680 240—510 240—820
ИЗО 160 680 1500 1000 2200 120—200 120—470 2200 4700 3300 6800
Н70 125 1000 3300 1500 4700 1300 3300 3300 10000 4700 15000
284
Конденсаторы КТ-2Е—керамические трубчатые повышенной
надежности на номинальное напряжение 500 В
ТАБЛИЦА 10.45
Пределы номинальных емкостей. пФ, для групп ТКЕ Длина Д, мм Масса, г
ПЗЗ NH7 М75 М750 MI300
2,2—20 2,2—24 2,2—43 2,2—82 15—200 12 1
22—33 27—47 47—68 91—150 220—330 16 1,3
36—51 51—68 75—100 160—220 360—470 20 1,5
: 56—68 75—91 110—120 240—330 510—560 25 1,8
! 75—82 100—120 130-180 360—390 620—750 30 2,0
91—110 130—160 200—240 430—510 820—1000 40 2,5
120—150 180—220 ъ 270—330 560—680 110—1500 50 з.о
285
ТАБЛИЦА to.46
Конденсаторы КД-1 керамические дисковые
Категория Группа ТКЕ Пределы номинальных емкостей, пФ, при диаметре конденсатора D, мм и массе, (г)
4(0,3) 6(0,5) 6(1,0»
П120 1,0—2,2 2,7—3,9 4,7—7,5
ПЗЗ ' 1,0—3,9 4,7—7,5 8,2—10
М47 1,0—4,7 5,1-10 11—15
1,0,4 М75 1,0—11 12—24 27—39
Н700 10—18 20—33 36—56
Ml 300 18—47 51—82 91-130
3,4 Н70 680, 1000 1500 2200
Конденсаторы КД-2— керамические дисковые
Вариант а Вариант 6
ТАБЛИЦА 10.47
Категория Группа ТКЕ Пределы номинальных емкостей, пФ, прн диаметре D, мм, массе (г)
6(1,0) 8( 1.5) 10( 1,5) 12(2,0) 16(2,0)
1, 3, 4 П120 1,0—1,5 2,2—3,3 3,9-5,1 5,6—7,5 8,2—12
ПЗЗ 1,0—3,3 3,9—6,2 6,8-10 11-16 18—30
3, 4 М47 10—3,3 3,9—8,2 9,1 — 15 16-24 27—43
1 М75 1,0—6,2 6,8—12 13—24 27—39 43—68
3,4 1,0—6,8 7,5—12
1 М700 3,3—13 15-24 27-47 51—75 82-130
3,4 3,3—15 16-30 33—51 56—82 91 — 150
1, 3, 4 Ml 300 15—30 33-51 56—100 110—160 180—270
3, 4 М70 680 1000 2200 3300,4700 6800
Примечание. Конденсаторы КД-2 имеют толщину
1,5 мм.
286
Конденсаторы КТ-1 —керамические трубчатые
+ РО.б"11'2
ТАБЛИЦА 10.48
Пределы номинальных емкостей коиденсЭ'
Категория Группа Ж га торов, пФ, при длине L, мм, и массе, г
ГКЕ
Q. га га 10(0.5) 12(0,7) 16(1.0) 20(1,5)
П120 а 1,0—12 13—16 18—22 24—30
б 30—75 8,2—10 11—15 16—20
ПЗЗ а 1,0-24 27—33 36—43 47—62
б 1,0—15 16—20 22—27 . 30—36
М47 а 1,0—30 33—43 47—56 62—75
1, 3, 4 б 1,0—24 27—33 36—47 51—62
М75 а 1,0-47 51—62 68—91 100—130
б 1,0—39 43—56 62—75 82—100
М700 а 2,2—100 110—130 150—200 220—270
б 2,2—75 82—100 110—150 160—200
М1300 а 15—22 240—300 330—390 430—560
б 15—150 160—200 220—270 300—390
а 680—3300 4700 6800 10000
3,4 Н70 б 680—2200 3300 4700 6800
287
Конденсаторы КТ-2—керамические трубчатые
Вариант а
Вариант в
Вариант б
ТАБЛИЦА 10.49
Кате- гория Группа ТКЕ Вари- ант Пределы номинальных емкостей конденсаторов, пФ, при длине L, мм, и массе (г)
12( 1 ,0) 16(1,3) 20(1.5) 2Ъ(1.8) 30(2.0) 40(2.5) 50(3,0)
П120 а, в 22—12 13—18 20—24 27—33 36—43 47—60 75—100
б 2,2—10 11 — 15 16—20 22—27 30—36 39—56 62—75
1, з, 4 ПЗЗ at « 2,2—24 27—39 43—56 62—82 91 — 100 110—130 150—180
б 2,2—18 20—30 36—43 47—51 56—68 75—91 100—120
3, 4 М47 а, в 2,2—36 39—62 68—82 91 — 110 120—150 160—200 220—240
б 2,2—30 33—51 56—68 75—91 100—120 130—160 180—200
М75 а, в 2,2—51 56—82 91 — 120 130—150 160—200 220—270 300—360
б 2,2—43 47—68 75—100 110—120 130—160 180—220 240—300
1, 3, 4 М700 а, в 2,2—120 130—180 200—270 300—360 390—470 180—220 240—300
Ml 300 а, в 15—240 270—390 430—560 620—750 920—1000 1100—1600 1800—2200
б 15—200 220—330 360—470 510—620 680—910 1000—1300 1500—1800
3 4 Н70 at в 680—4700 6300 10000 15000 22000 33000
б 680—3300 4700 6800 10000 — — . —
Конденсаторы КТ-3—керамические трубчатые (категории 2,3)
ТАБЛИЦА 10.50
Группа ТКЕ Пределы номинальных емкостей, пФ, при длине L, мм, и массе, (г)
12(3,0) 20(3,0) 30(4,0.) 40С4.5) 50(5,0) 60(5,5)
П120 2,2—15 16—30 33—51 56—68 75—100 по
ПЗЗ 2,2—27 30—47 51—75 82—100 110—130 150
М47 2,2—30 33—62 68—100 110—130 150—180 200—240
М700 2,2—100- 110—220 240—430 470—560 620—750 820—1000
Конденсаторы КТ-5— керамические трубчатые
Вариант а
ТАБЛИЦА 10.51
Категория Группа Пределы номинальных емкостей, пФ, при длине L, мм, и массе, (г)
ТКЕ 10(1,0) 12(1.5) 16(2,0) 20(3,0) 25(5,5)
1, 3, 4 П120 ПЗЗ 1,0—7,5 1,0—15 8,2—10 16—20 11—15 22—27 16—20 30—36 22—24 39—43
3, 4 М47 1,0—24 27—33 36—47 51—62 68—75
1, 3, 4 М75 М700 М1300 1,0—39 2,2—68 15—150 43—56 75—91 160—220 62—75 100—130 240—270 82—100 150—180 300—390 110—120 200—220 430—510
з, 4 Н70 680, 1000 15000 2200 3300 4700
290
Т А Б ЛИЦА 16.52
Номинальные напряжения постоянного тока конденсаторов
КД и КТ
Тип конденсатора Категория Номинальное напряжение. В, для группы ТКЕ
Г1120 ПЗЗ М47 М76 | М700 Ml 300 Н70
кд-1 1 100 160 100 —
3,4 250 160
КД-2 1 3 500 — 500 —
500 300
4 400
КТ-1 1 160 -
3,4 250 160
КТ-2 1 3 500 — 500 —
500 300
4 400
кт-з 2 500 — 1 500 -
3 750 - | 750 — —
кт-4 3 - 350 - | 350 .—
КТ -5 1 250 - 250 —
3,4 350 250
Конденсаторы КТИ—керамические трубчатые изолированные
ТАБЛИЦА 10.53
Тип кон- денсатора Пределы номинальных емкостей, пФ Допускаемые откло- нения емкости от номинальной, % Номиналь- ное напря- жение, Б Длина корпуса L, мм Масса, г
кти-1 3,3—6,8 ±20 1000 20 4,0
10—56 ±10, ±20 20
62—68 ±5; ±10 ±20 20
75—200 ±5; ±10; ±20 25
КТИ-2 220—330 450 — 4,0
360—560 ±5; ±10 — 5,0
620—750 — 5,5
820—1000 — 6,0
10*
291
Конденсаторы КВЙ — керамические высоковольтные
импульсные
КВИ-1, КВИ-2 (а) и КВИ-3 (б).
ТАБЛИЦА 10.54
Номиналь- ная ем- кость, пФ Номинальное импульсное напряжение, кВ Размеры, мм Масса, г Номиналь- ная ем- кость, пФ Номинальное импульсное напряжение, кВ Размеры, мм Масса' г
D L D L
2,2; 2,7 3,3; 3,9 4,7; 5,6 6,8; 8,2 10 12; 15 18; 22 к 10 ВИ-1 5,0 5,0 6,3 8,0 8,0 10 12,5 16 2,5 2,5 3,5 5,5 5,5 6,5 10 10 15 22 10 22; 33 47 100 100 150 20 КВ 8 12,5 12,5 16 И-2 8 6,3 8 10 12,5 14 10 12,5 25 16 16 16 22 6,5 5,0 6,5 8 14,5 18 12 17
10 16 16 20 25
1,5 2,2; 3,3 4,7 6; 8 20 5,0 6,3 8,0 10 25 3,5 6,0 8,5 10
47 68 20
292
Продолжение
Номиналь- ная ем- кость, пФ О> £ ф £ Л 2 к 5 л я £ ч к £ Размеры, мм Масса, г Номиналь- ная ем- кость, пФ Номинальное импульсное напряжение, кВ Размеры, мм Масса, г
D L D L
100
20
220
330
470
20 30 470 680 1000 12 25 28 31,5 18 17 35 40 43
1500 50
35 2200 10 40 16 50
35 3300 50 90
40 4700 5 50 14 70
Примечание. Конденсаторы КВИ-1 предназначены для
работы при двуполярных импульсах длительностью от 0,4 до
1000 мкс и частотой следования до 10 000 имп/с. Конденсаторы
КВИ-2 и КВИ 3 используются в цепях однополярных видео-
импульсов длительностью от 0,1 до 1000 мкс при частоте сле-
дования до 5000 имп/с.
Конденсаторы керамические проходные и опорные
Конденсаторы КТП — керамические трубчатые проходные,
КДО—керамические дисковые опорные и КО—керамические опор-
ные выпускаются в корпусах с резьбовой втулкой- (вариант А) и с
втулкой под пайку (вариант Б) (табл. 10.55—10.57). В зависимости
от конструкции выводов конденсаторы изготавливаются в трех
исполнениях: а, б, в.
Каждый из видов конденсаторов имеет следующие варианты
конструкции корпуса и выводов:
Корпус Выводы
КТП-1............... Б а, б
КТП-2...............А, Б
КТП-3...............А, Б а, б
КТП-4...............А, Б а, б, в
KT1I-5.............. А а, б, в
КДО................ А
КО-1................ А а, б
КО-2................ А а, б
КО-3................ А а, б
Значения максимального тока через токопроводящий стержень:
1А (КТП-4 исполнение в, КТП-5 исполнение в);
5А (КТП-1 исполнение а, КТП-2, КТП-3);
10А (КТП-4 исполнение б, КТП-5 исполнение 6);
15А (КТП-4 исполнение а, КТП-5 исполнение а).
293
ТАБЛИЦА 10.55
Конденсаторы КТП—керамические трубчатые проходные,
КДО—керамические дисковые опорные и КО—керамические
опорные
Тип конден- сатора Номинальная емкость. пФ, группы ТКЕ Длина L, мм Масса, г
П120 М47 №75 М700 №1300 Н70
КТП-1 8,2 10 33 47 120 68 100, 120 150, 180 220 470 1000 1500 2200 10 —
КТП-2 12, 15 18, 22 27 39 47, 50 68 56, 68 82,100 120 150 180 220, 270 270 330, 390 470 3300 4700 12 16 20 1,2 1,5 2,0
ктп-з 8,2;10 12, 15 18 22, 27 33 39, 47 56 39, 47 56 68, 82 100 68, 82 100, 120 150, 180 150, 180 220, 270 330, 390 100; 1500 2200 3300 12 16 20 2,5 3,0 4,0
КТП-4 8,2 10, 12 15 18, 22 27 33 39, 47 47 56, 68 82,100 82, 100 120, 150 180 270, 330 390 470 3300 4700 6800 10000 16 20 25 3,0 4,0 6,0
КТП-5 8,2;10 12, 15 18 22, 27 33 39, 47 56 56, 68 82 100 100, 120 150, 180 280 180, 220 270, 330 390 4700 6800 10000 15000 20 25 30 5,0 5,5 6,0
КО-1 8,2;10 12, 15 18, 22 27, 33 39 47, 56 47 56, 68 82,100 120 150 180 100, 120 150, 180 220 270 330, 390 1000 1500 2200 3300 4700 10 12 16 1.0 1,5 2,0
КО-2 6,8 10 15 22 39 47 68 100 150 220 1000 1500 10 12 1,5 2,0
ко-з 6,8 10 15 22 33 47 68 100 150 220, 330 1000,1500 2200 3300 4700 12 16 2,0 2,5
КДО 3,3 4,7 6,8 10,15 2,2 10,15 2,2 33 47 68 100 1500 2200 Диа D, 10,4 12,7 метр мм 1,5 2,0
294
Конденсаторы керами-
ческие проходные;
а—КТП- 1 Bai б—КТП-1 Бб.
Конденсаторы керами-
ческие проходные:
а—КТП-2 А; б—КТП-2 Б.
Конденсаторы керамические проходные:
а — КТП-ЗАа; б—КТП-ЗБ.
Конденсаторы керамические проходные:
а —КТП-4А6; б —КТП-4А6 (исполнение а отличается тем, что диаметр
водов равен 1,5 мм);,
SZ'O- iT' l'Qi I
Конденсаторы керамические проходные:
в — КТП-4Ав;- г — КТП-4Бв; д— КТП-4Б6.
Конденсаторы керамические
опорные:
а — КО-1Аа; б —КО-ЗАа; в—
КО-ЗАб. Конденсаторы КО-2Аа
и КО-2А6 отличаются от кон-
денсаторов КО-3 тем, что име-
ют диаметр 6,9 мм и резьбу
М5.
Конденсатор керамический
дисковый опорный КДО
Номинальное напряжение конденсаторов КТП, КДО и КО
Тип конденсатора Группа ТКЕ 1 Номинальное напряжение, В
КТП-1 Ml300 Н70 160
КТП-2 Все, кроме Н70 250
КО-1 Н70 160
ктп-з Все, кроме Н70 350
КО-2 Н70 250
КТП-4 Все, кроме Н70 500
ко-з Н70 400
КДО Все, кроме Н70 750
КТП-5 Н70 500
ТАБЛИЦА 10.57
Допустимые отклонения величины емкости от номинальной, %
Тип конденсатора Группа ТКЕ
П120, №47, М75 М700, М1300 М70
КТП-2, ктп-з ±10; ±20 +50; ±80
КТП-4, КТП-5 — —20 —20
КТП-1, КО-1 КО-2 ко-з кдо ±20 —
Промышленностью выпускаются керамические трубчатые про-
ходные и опорные конденсаторы КТП-Е и КО-Е (табл. 10.58, 10.59)
повышенной надежности. Конденсаторы изготовляются двух кате-
горий надежности. В зависимости от конструкции и габаритных раз-
меров конденсаторы имеют два варианта исполнения (а и б).
Номинальное напряжение конденсаторов 250 В.
зсо
Конденсаторы КТП-Е-—керамические трубчатые проходные повышенной надежности
а—КТП-1Е; КТП-2Е; КТП-ЗЕ; вариант исполнения «а»; б—кон-
денсатор КТП-2Е; вариант исполнения «б».
ТАБЛИЦА 10.58
Категория Тип Номинальная е мкость, пФ для группы ТКЕ Размеры ММ Масса.
надежно- сти конденсатора П120 М47 М700 Ml 300 И2200 Н70 нзо ° ° г
1 КТП-1Е КТП-2Е 8,2 18,22 27 82 100 270 270 1500 3300 10000 2200 16 16 6,9 8,1 М5 Мб 25 3,0
КТМ-ЗЕ — — ’— — •— 6800 4700 28 11,6 М8 6,0
КТП-1Е — — — — — 1500 2200 1000 1500 16 6,9 М5 2,5
о КТП-2Е 8,2 18,22 27 82 100 270 330 270 330 3300 4700 2200 3300 16 8,1 Мб 3,0
КТП-ЗЕ — — — — — 6800 10000 4700 6800 28 11,6 М8 6,0
Конденсаторы КО-IE, КО-2Е—керамические опорные повышенной надежности
Вариант а Вариант б
ТАБЛИЦА 10.59
Категория Тип Номинальная емкость, пФ, для группы ТКЕ Размеры, ММ Масса, г
надежности конденсатора М1300, М2200 НЗО Н70 L ° 0
1 КО-1Е КО-2Е 15, 22, 33, 47, 68, 100 150, 200 1000 2200 1000 1500 2200 3300 12 15 6,9 8,1 М5 Мб 1,5 2,0
2 КО-1Е 15, 22, 33, 47, 68 150, 220 1000 10000 15000 12 6,9 М5 1,5
КО-2Е 330 2200 22000 3300 4700 15 8,1 М6~~ —
ТАБЛИЦА 10.60
Конденсаторы КТПМ-1—
керамические трубчатые
проХодные малогабарит-
ные на номинальное
напряжение 160 В
Групп
ТКЕ
Номинальная
емкость,
пФ
Масса,
К
H
68
470
0,6
0,5
ТАБЛИЦА 10.61
Температурный коэффициент емкости
конденсаторов КТПМ-1
Г руппа ТКЕ ГКЕ на 1°С в интер- вале температур от 20 до 85° С Отличитель- ный цвет окраски
к — (1300±200). 10—6 Зеленый
н Б интервале темпера- тур от —60 до 4-85° С емкость изменяется не более чем иа ±70% Оранжевый
fto,3
n*z
6,5 г 0,5
10t2
Конденсатор трубчатый проходной малогабаритный КТПМ-1.
Конденсаторы керамические трубчатые малогабаритные типа КОМ.
ТАБЛИЦА 10.62
Конденсаторы КТПМ-2—керамические трубчатые проходные
малогабаритные и КОМ—керамические опорные малогабаритные
Номинальная емкость, пФ, для группы ТКЕ Размер L, мм Масса, г
П120 М47 М75 М700 М1300 Н70
8,2; 10 33 47 ктпм- 120 2 220 2200 10 1,0
12; 15 39 56, 68 150 270; 330 3300 12 1.2
18,22 47; 56 82; 100 180; 220 390; 470 4700 16 1,5
27 68 120 270 560 — 20 2,0
КОМ
8,2; 10 I 1 33 1 47 | 120 I 220 I 3300 1 10 1 1.0
12; 15 39 56; 68 130 270; 330 4700 12 1,2
10: 22 1 47; 5б| 82; 100 1 180; 2201 390; 470 | 6800 | 16 1,5
Примечания. 1. Номинальное напряжение: для группы Л120,
М47, М76, М700, М1300 —250 В; для группы Н70— 160 В.
2. Конденсаторы КТПМ-2 имеют такую же конструкцию, как КТП-Е
(табл. 10.58), но наибольший диаметр их равен 6 мм.
303
Конденсаторы КТПМ-Е—керамические-трубчатые проходные малогабаритные повышенной надежности
Вариант а Вариант S
ТАБЛИЦА 10.63
Категория надежно- сти Номинальная емкость, пФ, для группы ТКЕ Размер L. мм Масса, г
П120 М47 М75 М700 М1300 М220О НЗО Н70
1,2 2 5,6 6,8 8,2 10 8,2 10 22; 27 33 22,27 53 47,56 39, 47, 56 68, 82 68, 82 150, 180 150, 180 680 1000 1000 1500 12 2,5
1,2 2 8,2 12; 15 12,15 39,47 39,47 68 68 160; 120 100, 120 220, 270 220, 270 1500 2200 16 3,0
1,2 2 13 18 18 56 56 62; 100 82; 100 150; 180 150, 180 330, 390 330; 380 2200 3300 20 3,5
Примечание. Номинальное напряжение: для групп П120. ПЗЗ. М47. М75, М700. М1300, М2200 — 7О»-Ц- пля
группы НЗО—160 В; для группы Н70—100 В.
Конденсаторы СКМ— стеклокерамические многослойные
СКМ с выводами.
ТАБЛИЦА 10 64
Тип конден- сатора । Группа ТКЕ Интервал рабочих температур, °C Минималь- ное напряже- ние, В Номинальная емкость, пФ Размеры, мм Масса, г
L h н
СКМ-1 /НПО —60-?+125 10—150
—60-? +155 250 10-75 -
М47 —60-?+125 10—150 10,5 5,5 3,5 1,0
МЗЗО —60-?+125 20—360
НЗО —60-?+100 125 680—1500
СКМ-2 мпо -60-?+125 160—510
—60-? +155 250 160—220 1.5
М47 —60-?+125 160—510
МЗЗО —60-? +125 390—1000
НЗО -60-?+100 125 1600—5100 13,5 7,5
МПО —60-? +125 51—300 —
-60-?+155 500 51—150
М47 -60-?+125 51—300 5 2,0
МЗЗО —60-? +125 100—510
НЗО —60-? +100 250 1000—2700
Примечание Конденсаторы изготовляются двух вариантов' с вы-
водами— вариант а и без выводов вариант б.
305
Конденсаторы стеклянные К21-5
Пределы номинальных емкостей, пФ Номинальное напряжение, В Группа ТКЕ Размер Н, мм Вариант исполне- ния Масса, г
2,2—160 70 70 160 мпо М47 М75 3 А, Б 1,5 для вар. А 2 для вар. Б
180—330 160 МЗЗО Б
Примечание. Конденсаторы варианта А—с выводами, варианта
Б — без выводов.
ТАБЛИЦА 10.66
Конденсаторы стеклокерамические К22У-1
Пределы номинальных емкостей, пФ Группа ТКЕ Номинальное на- пряжение, В, при температуре до +8 5 °C Размеры, мм, вариантов Масса. г не более
А и В Б
L в L h
430—560 220—430 130—270 22—120 35 100 160 250 6,5 5,5 8 7 1,0
750—910 620—680 470—620 300—390 мпо М47 35 35 100 250 7,5 6,5 9 8 1,5
1500—2200 1000—1500 680—910 430—620 160—200 35 35 100 160 250 9,5 7,5 11 9 2,0
306
Продолжение
Пределы номинальных емкостей, пФ Группа ТКЕ Номинальное напряжение, В, при температуре до +85° С Размеры, мм, вариантов Масса, г не более
А и В Б
L В L h
910—1200 35
750; 820 35
620; 680 510; 560 мпо М47 70 100 6,5 5,5 8 7 1,0
220—470 160
56—200 250
1600—2200 35
1300; 1500 35 7,5 6,5 9 8 1,5
820—1000 70
750 100
510—680 160
220—330 МЗЗО 250
2700—3900 1800—2400 35 35 9,5 7,5 11 9 2,0
910—1500 100
750; 820 160 -
360—560 250
4700 12
1500—3300 35 6,5 5,5 8 7 1,0
680—1500 100
6800 12
4700 1000—2200 НЗО 35 100 7,5 6,5 9 8 1,5
10000, 15000 12
6800 35 9,5 7,5 11 9 2,0
3300—4700 1 100
Примечание Конденсаторы изготовляются трех вари-
ihtob: таблеточные (Л), изолированные (Б), неизолированные (В).
307
^HCUCC
Кон денсаторы стекл окер ам и чес кие:
а—К22У-1Д (таблеточный); б—К22У-Б (изолированный); в—К22-1В (неизо-
лированный).
Примеры записи в конструкторской документации
керамических конденсаторов
1. Конденсатор КГ К-1-Д-51-11 ОЖО. 460.013 ТУ.
2. Конденсатор КДУ-ПЗЗ—27 ОЖО. 460.023 ТУ.
3. Конденсатор КЛС-2-а-М47-20±20% ОЖО. 460.020 ТУ.
4. Конденсатор КЛС-2Е-М47-22 ±10% ОЖО. 460.031 ТУ.
5. Конденсатор КЛГ-3-М47-100±5% ОЖО. 460.069 ТУ.
6. Конденсатор КМ-5-М47-220±10%-Т ОЖО. 461. 061 ТУ.
7. Конденсатор КП-За-М 1300-390 пФ ±10% ОЖО 460. 044 ТУ
8. Конденсатор КТ-1Е-П120-200-10±10% ОЖО. 460. 030 ТУ.
9. Конденсатор КТ-2Е-М75-100 ± 10% ОЖО. 460. 034. ТУ.
10. Конденсатор КД-26-П120-1 ±0,4—3 ГОСТ 7159—64.
11. Конденсатор КТИ-1-100±5% ГОСТ 10764-64.
12 Конденсатор КВИ-2-8-100±10% ОЖО. 460. 029 ТУ.
13. Конденсатор КТП-4Ба-М47-27±16% ГОСТ 11553 — 65.
14. Конденсатор КТП-2Е-1а-М47-27±10°/а ОЖО. 460. 032 ТУ.
15 Конденсатор КТПМ-1-68 УБО 460.046 ТУ.
16. Конденсатор КТПМ-2а-М1300-333±10%> ФГО. 460.011 ТУ.
17. Конденсатор КТПМ-Е-16-М 1300-50-180±Ю% ОЖО. 460.
033 ТУ.
18. Конденсатор СКМ-2а-250-М330-560±10% ОЖО. 464. 016 ТУ-
19. Конденсатор К21-5-А МПО-160-39±Ю% ОЖО. 464. 033 ТУ-
20. Конденсатор К22-У-1А-М47-100-470±10%1 ОЖО. 464.024 ТУ-
308
10.6. КОНДЕНСАТОРЫ БУМАЖНЫЕ
И МЕТАЛЛОБУМАЖНЫЕ
Бумажные и металлобумажные конденсаторы могут быть ис-
пользованы во всех видах РЭА в качестве разделительных, развя-
зывающих блокировочных, фильтрующих элементов в цепях с по-
стоянным и низкочастотным напряжением.
В бумажных конденсаторах диэлектриком служит тонкая бума-
га, пропитанная изоляционным составом, а обкладками-—тонкая
металлическая фольга. В металлобумажных конденсаторах диэлект-
риком также является бумага, пропитанная и покрытая с одной сто-
роны тонким слоем лака, на который наносится путем распыления
слой металлической обкладки.
Типы бумажных и металлобумажных конденсаторов
Конденсаторы выпускаются следующих типов:
К40П—конденсаторы бумажные малогабаритные опрессован-
ные (табл. 10.67, 10.68);
БГТ — бумажные герметизированные термостойкие (табл. 10.69);
БМ — бумажные малогабаритные (табл. 10.70);
БМТ — бумажные малогабаритные теплостойкие (табл. 10.71);
К40У-9 — бумажные (табл. 10.72);
К40П-3(КБ) — конденсаторы бумажные (табл. 10.73);
КЗ — конденсаторы защитные (табл. 10.74);
КБП — конденсаторы бумажные проходные (табл. 10.75 —
10.77);
СМ — масляные (табл. 10.78);
КБВ — конденсаторы бумажные высоковольтные (табл. 10.79);
МБГ — металлобумажные герметизированные (табл. 10.80—
10.82);
МБГН — металлобумажные герметизированные низковольтные
(табл. 10.83);
МБГО — металлобумажные герметизированные однослойные
(табл. 10.84);
МБГТ — металлобумажные герметизированные термостойкие
(табл. 10.85);
МБГЧ — металлобумажные герметизированные частотные
(табл. 10.86);
'МВД— металлобумажные малогабаритные (табл. 10.87);
К40У-2 — металлобумажныс малогабаритные (табл. 10.88);
К42Ч-6 — металлобумажные частотные (табл. 10.89);
МБМЦ — металлобумажные малогабаритные цилиндрические
(табл. 10.90).
309
Конденсаторы К40П-1 бумажные малогабаритные опрессованные
БМ, К40П-1, МБМ (на рабочее напряжение 160В) и МБМЦ.
ТАБЛИЦА 10.67
Номинальная емкость, пФ (до 6800), мкФ (от 0,01) Номиналь- ное напря- жение, В Размеры, мм
D L Г
470, 510, 560, 680,910, 1000,1200,1800 600 7 25 2,5
2200, 3000, 3300, 3900, 4300, 4700, 600 9 25 4,5
5100, 6200, 6800
3900, 4300, 4700,5100,6200,6300,0,01 400 9 25 4,5
0,01; 0,015; 0,018; 0,02 600 12,8 25 8,0
0 022; 0,025; 0,030; 0,033 400 12,8 25 8,0
0,039; 0,04; 0,047; 0,05 400 14,8 25 11
0,068, 0,07; 0,1 400 16,8 30 16
0,015; 0,018; 0,02; 0,022; 0,025 400 18,8 45 35
Конденсаторы К40П-2 бумажные герметизированные малогабаритные
<9
а — К40П-2а; б — К40П-26.
ТАБЛИЦА 10.68
Номинальная емкость, пФ (до 6800), мкФ (от 0,01) Диаметр D, мм Масса, г
1000, 1500, 2200, 3300, 4700, 6800; 0,01 6 3
0,015; 0,022, 0,033; 0,047 11 6
Примечание. Конденсаторы выпускаются двух видов!
К40П-2а—с одним изолированным выводом; К40П-26—с двумя
изолированными выводами.
310
ТАБЛИЦА 10.69
15мам
L
а—одно секционный.
Конденсаторы БГТ —бумажные герметизированные термостойкие
Номинальная емкость. мкФ Номинальное напряжение. В Размеры, мм Масса,
Односекцион- ные Двухсекционные Односекцион- ные Двухсекцион- ные Н L В А
0,01; 0,5 — 1000; — 17 40
— — — — 30 30 20 13 40
0,1; 0,25 2x0,05; 2x0,1 1000; 400 1000; 600 25 70
0,5 2x0,25 200 200 30 70
0,1 2x0,05; 2x01; 2x0,25; 2x0,5 1500 1500; 1000; 400; 200 17 100
0,25; 1,0 2X0,1 1000; 200 1500 20 НО
0,25 —- 1500 — 25 но
1,0; 2,0; 4,0 2x0,5 400; 400; 200 400 30 160
0,5; 2,0 1,0 2X0,25; 2X0,5; 2x1,0 1000; 200 400 1000; 600; 200 54 45 40 45 20 180 200
Продолжение
15 макс
Номинальная емкость, мкФ Номинальное напряжение, В Размеры, мм Масса, г
Одпосекцион- ные Двухсекционные Односекцион- ные Двухсекцион- ные И L В А
0,5 2x0,25 1500 1500 50 240
— 2x1,0 — 400 54 45 60 20 260
1,0 2x0,5; 2x2,0 1000 1000; 200 80 330
1,0; 2,0 2x0,5; 2x1,0 1500; 600 1500; 600 30 450
— 2x2,0 — 400 35 510
2,0; 6,0 2x1,0 1000, 200 1000 45 530
4,0; 6,0; ' 8,0; 10,0 2x2,0 600; 400; 200; 200 600 112 65 50 30 670
2,0 2X1,0 1500 1500 60 780
6,0; 8,0 — 600; 400 — 70 1030
4,0 2x2,0 1000 1000 80 1030
Примечание. В зависимости от схемы соединений секций конденсаторы
изготовляются с двумя изолированными выводами и с тремя выводами, из кото-
рых два изолированы, а третий соединен с корпусом.
ТАБЛИЦА 10.70
Конденсаторы БМ—бумажные малогабаритные
Номинальная емкость, пФ (до 68000), мкФ (от 0.01) Номинальное напряжение, В Размеры, мм Масса, г
БМ-1 БМ-2
D L D L
470; 680; 1000, 1500; 2200 300 5 17 5 20 0,9
3300; 4700 200
6800; 0,01 6 6 1,3
0,015; 0,022 7,5 21 7,5 24 2,0
0,033; 0,047 150
Примечания. 1. В зависимости от назначения и конструкции кон-
тактного узла, конденсаторы изготовляются двух видов: БМ-1 с вклад-
ными контактными узлами для работы при напряжениях от 10 В и до но-
минального; БМ-2 с паяными контактными узлами для работы без ограни-
чения нижнего предела рабочего напряжения»
2. Конструкция конденсаторов БМ такая же, как К 40П-1 (см. рис, к
табл. 10» 67).-
ТАБЛИЦА 10.71
Конденсаторы БМТ—бумажные малогабаритные теплостойкие
Номинальная емкость, пФ (до 6800), мкФ (от 0.01) Номиналь- ное напря- жение, В Размеры, мм Масса.
БМТ-1 БМТ-2
D L I.J L
470; 680; 1000 1500; 2200; 3300 4700; 6800; 0,01 400 6 24 6 24 3
0,015; 0,022, 0,033 0,047 12 24 26 — 6
0,068; 0,1 14 30 14 32 12
0,15; 0,22 16 45 16 47 20
1000; 1500; 2200 3300 7 26 — — 4,5
4700; 6800 0,01; 0,015 0,022 600 12 26 6
Примечание. В зависимости от назначения и конструкции кон-
тактного узла конденсаторы изготовляются двух видов: BMP-1 с вклад-
ными контактными узлами для работы при напряжении от 10 В и до номи-
нального; БМГ2 о паяными контактными узлами без ограничения
ннжнего предела рабочего напряжения._______________________________
Конденсаторы бумажные
малогабаритные теплостойкие
БМТ-I и БМТ-2.
313
ТАБЛИЦА 10.72
Конденсаторы бумажные К40У-9
Номинальная емкость, пФ (до 6800), мкФ мкФ (от 0.0() Номинальное напряжение, В Размеры, мм Масса, г
о L
470; 680; 1000; 1500; 5 18 2,5
2200; 3300; 4700; 6800
0,01 6 18 3,о
0,033 8 21 5,0
0,047; 0,068 10 22 8,0
0,1 200 10 28 9,0
0,15 10 35 11
0,22 14 30 15
0,33 16 30 20
0,47 16 42 28
0,68 18 42 32.
1,00 20 52 48
4700; 6800 6 18 30
0,015; 0,022 8 21 5,0
0,033 10 22 8,0
0,047 10 28 9,0
0,68 400 10 35 11
0,1 14 30 15
0,15 16 30 20
0,22 16 42 28
0,33 18 42 32
0,47 18 52 40
0,68 20 62 55
470; 680; 1000; 1500; 2200; 6 18 3,0
3300
4700; 6800; 0,01 8 21 5,0
0,15 630 10 22 8,0
0,022; 0,033 10 22 9,0
0,047 10 35 11
0,068 14 30 15
0,01 16 30 20 .
0,015 16 42 28
0,022 18 42 32
0,033 20 52 48
0,047 20 62 55
1000; 1500; 2200; 3300; 10 22 8,0
4700; 6800
0,01; 0,015 10 28 9,0
0,022 10 35 11
1000
0,033 14 30 15
0,047 16 30 20
0,068 16 38 24
0,1 16 42 28
0,15 18 52 40
0,22 20 52 48
>14
Конденсаторы бумажные К40П-3 (КБ)
ТАБЛИЦА 10.73
Номинальная емкость, пФ (до 6800), мкФ (от 0,01) Размеры, мм, и масса, г, конденсаторов с номинальным напряжением, В
200 400 600
L D масса L ° масса L ° масса
4700 34 13 5,5 34 13 5,5
5600 — — — 34 13 5,5 34 13 5,5
6800 — .— — 34 13 5,5 34 13 5,5
0,01 34 13 5,5 34 13 5,5 34 13 5,5
0,015 34 13 5,5 34 13 5,5 34 13 5,5
0,022 34 13 5,5 34 13 5,5 34 16 7,5
0,033 34 13 5,5 34 13 5,5 34 16 7,5
0,047 34 13 5,5 34 16 7,5 54 16 11
0,068 34 16 7,5 54 16 11 54 18 15
0,1 34 16 7,5 54 16 11 54 18 15
0,15 54 16 11 54 18 15 54 21 23
0,22 54 18 15 54 21 23 54 24 30
0,33 54 21 23 54 24 30 — — —
0,47 54 54 30 — — — — — —
315
ТАБЛИЦА 10.74
Конденсаторы защитные КЗ
Номинальная емкость, мкФ Номинальное напряжение, В Размеры, мм Номер корпуса Масса, г
D 1 L
о,1 500 20 45 85 4 75
0,25 250
0,1 1000 24 55 104 5 120
0,25 500
0,1 1500
0,25 1000 35 55 104 6 200
0,5 500
1,0 250
0,25 1500
0,5 1000 40 62 Ill 7 275
1,0 500
Примечание Конденсаторы устанавливаются в броне-
вые коробки электрических машин, в кожухи и каркасы рас-
пределительных щитов с целью устранения помех радиоприему.
Конденсаторы защитные КЗ:
с—с одним изолированным выводом; б—с двумя изолированными выводами
(двухсекционный).
316
ТАБЛИЦА tO.75
Конденсаторы К.БП-Р—бумажные проходные с резьбовым
креплением на ток 10А
Номинальная емкость, мкФ Номинальное напряжение, В Размеры, мм
ь L d
0,022 250 500 10 14 50 60 8 10
0,047 150 250 10 14 50 60 8 10
0,1 Примечав 150 и е. Масса конденса 14 торов 12 60 или 25 г. 10
Конденсаторы бумажные проходные:
а— КБП-Р на максимальный ток 10А; б —КБП-С (на максимальный ток 20А);
в—КБП-С (иа максимальные токи 40 и 70 А); г—КБП-Ф (на максимальный
ток 20А; г — КБП-Ф на максимальные токи 40 и 70А.
318
ТАБЛИЦА 10.76
Конденсаторы КБП-С—бумажные проходные с креплением скобой
на токи 20, 40, 70А
Номиналь- ная ем- кость, мкФ Номиналь- ное напряже- ние, В Размеры, мм Номер корпуса Масса, г
А D н L
0,022 0,047 0,1 500 500 125 12 14 19 47 — 2 30
0,022 0,022 0,047 0,1 0,22 1000 500 500 125 125 20 20 25 56,47 95,90 3 55
0,022 0,022 0,047 0,1 0,22 0,22 1600 1000 1000 500 250 125 20 20 25 73, 67, 66 106; 100 4 65
0,022 0,047 0,1 0,1 0,22 0,47 0,47 1,0 1600 1600 1600 1000 500 250 125 125 20 24 29 85, 80, 71 125, 119, 116, 110 5 100
0,22 0,47 1,0 1000 500 125 30 34 41 83, 77, 77 125, 119, 116, 110 6 210
0,22 0,47 1,0 2,0 1600 1000 500 125 30 40 47 90, 83, 83 132, 125, 116 7 250
Примечание. 1. Конденсаторы в корпусах 2—5 рассчи-
таны на максимальный ток 20 А, в корпусах 3—7 на ток 40 и
70 А. 2. Значения длины L соответствуют номинальным напря-
жениям конденсаторов 1600, 1000 и 500 В. 3. Длина 7-х при
максимальном токе через токонесущий стержень 40 А номи-
нальных напряжениях 1600 и до 1000 В составляет 125, 116,
100 и 90 мм, при токе 70А н номинальном напряжении 1600 и до
1000 В —132, 125, 112, 106 и 95 мм.
319
ТАБЛИЦА 10.77
Конденсаторы КБП-Ф — бумажные проходные с креплением
фланцем на токи 20, 40, 70 А
Номиналь- ная емкость, мкФ Номиналь- ное напряже- ние, В Размеры, мм Номер корпуса Масса, г
А В D d н L
0,022 0,047 0,1 500 500 125 23 20 14 3,2 30 47 — 2 30
0,022 0,022 0,047 0,1 0,22 1000 500 500 125 125 28 25 20 3,2 35 56, 47 95, 90 3 55
0,022 0,022 0,047 0,1 0,22 0,22 1600 1000 1000 500 250 125 28 25 20 3,2 35 73, 67, 56 106 4 65
0,022 0,047 0,1 0,1 0,22 0,47 0,47 1,0 1600 1600 1600 1000 500 250 125 125 32 29 24 3,2 39 73, 67, 56 125, Н9, 116, 100 5 100
0,22 0,47 1,0 1000 500 125 48 43 34 5,2 58 77 125, Н9, 116, 100 6 210
0,22 0,47 1,0 2,0 1600 1000 500 125 58 48 40 5,2 63 90, 83 132, 125, 116 7 250
Примечание. 1. Конденсаторы в корпусах 2—5 рассчи-
таны на максимальный ток 20 А, в корпусах 3—7 —на ток 40
и 70 А. 2. Диаметр резьбы при токе 40 А 4 мм, при токе
70 А 6 мм. 3. Значения длины L соответствуют номинальным
напряжениям конденсаторов 1600, 1000 и 500 В. 4. Длина
при максимальном токе через токонесущий стержень 40 А и
номинальных напряжениях 1600 и 1000 В составляет 125, 116
и 100 мм, при токе 70 А и номинальных напряжениях 1600,
1000 и меньше 1000 В —132, 125, 119, 106 и 95 мм.
320
ТАБЛИЦА 10.78
Конденсаторы СМ—масляные для стабилизаторов напряжения
Номинальная емкость, мкФ Размеры, мм Масса, г
L В А
3,5 67 62 35 1000
5,0 94 79 50 1400
Пр имечание. Конденсаторы выпускаются в двух вариан*
тах исполнения а—окрашенные, для работы в воздушной
среде; б—неокрашенные, для работы в масле.
Конденсатор масляный СМ (а) и бумажный высоковольтный
КБВ (б).
ТАБЛИЦА 10.79
Конденсаторы КБВ — бумажные высоковольтные
Тип Номипаль- Ноыииаль- Размеры, ММ СО
конденса- ная ем- ное напря-
тора кость, мкФ жение, кВ L в н h А £ u
КБВ-2 0,1 20 138 74 225 149 80 7
КБВ-3 0,25 20 152 НО 270 194 90 8
КБВ -4 0,1 30 152 ПО 290 194 90 8
КБВ-6 0,25 30 235 280 316 218 ПО 25
И Зад. 479
321
ТАБЛИЦА 10.80
Конденсаторы МБГ— металлобумажные герметизированные
Номинальная емкость, мкФ Номинальное напряжение, В Размеры В, мм Номер корпуса Масса, г
0,1 0,25 2x0,1 0,5 2X0,25 2x0,5 .1.0 600 400 400 200 200 150 150 11 1 25
0,25 0,5 1,0 2x0,5 600 400 200 200 16 2 30
2,0 150 21 3 40
1,0 2x0,5 2,0 250 250 200 26 4 45
0,5 1,0 600 400 31 5 50
Примечание Конденсаторы МБГ изготовляются двух групп:
А —на номинальное напряжение свыше 4 00 В; А и Б—иа номинальное
напряжение до 250 В. Форма корпуса может быть прямоугольной или -ци-
линдрической.
322
МБГП-1
ОМБГ-1
мБгп-2
ОМБГ-2
МБГП-3 МБГП
ОМБГ'З (ОМБГ) -1.
бар. Б
Л
L
ТАБЛИЦА 10,81
Конденсаторы МБГП—металлобумажные герметизированные
в прямоугольном металлическом корпусе
Номинальная емкость, мкФ Номинальное напряжение, В Размеры, мм Номер корпуса Масса, г
ь А А, Ву
1,0 4,0 400 160 11 — — — 6 75
0,25 1500
0,5 1000
1,0 600 16 7 85
2,0 250
1,0 200
2,0 400 21 29 35 8 115
10,0 160
0,5 1500
1,0 1000 26 — 34 40 9 125
4,0 250
2,0 600
4,0 400 31 39 45 10 140
10,0 200
15,0 160
15,0 200 41 26 49 55 12 175
20,0 160
1,0 1500 46 31 54 60 13 185
2,0 1000 51 36 59 65 14 210
4,0 600 56 41 64 70 15 220
10,0 250
25,0 200 61 46 69 75 16 240
30,0 160
10,0 400 66 51 74 80 17 280
2,0 1500 86 71 94 100 18 330
II
323
Конденсаторы МБГЦ-1, МБГЦ-2—металлобумажные
малогабаритные цилиндрические
4
МБГЦ-1 (а) и МБГЦ-2 (б).
ТАБЛ ИЦА 10.82
Номинальная емкость, мкФ Номинальное напряжение, В Размеры, мм Номер корпуса Масса, г
D L
0,025 0,05 0,1 0,25 600 600 400 200 11,5 38 1 14
0,05 0,1 0,5 1000 600 200 15,5 38 2 22
’ 0,1 0,25 1,0 1000 400 200 18,5 38 3 25
0,25 0,5 600 400 13,5 50 4 30
ш
Конденсаторы МБГН — металлобумажные герметизированные
низковольтные
325
t АбЛИ ПА 10-84
Конденсаторы МБГО-1, МБГО-2—металлобумажные герметизиро-
ванные однослойные
Номиналь- ная емкость, мкФ Номинальное напряжение, В Размеры, мм Масса, г
Н L В Аг А, А
0,25 0,5 1,0 600 500 300 11 25
0,5 1,0 2,0 600 400 160 25 31 16 — 45 39 13 30
1,0 2,0 4,0 500 300 160 21 40
1,0 2,0 600 400 26 45
2,0 4,0 500 300 11 70
2,0 4,0 10,0 600 400 160 16 80
4,0 10,0 500 300 21 — 60 54 25 115
4,0 10,0 600 600 50 46 26 125
10,0 20,0 400 160 31 140
10,0 20,0 30,0 500 300 160 41 26 180
30,0 20,0 20,0 300 400 500 46, 56 61 76 41 46 61 230 250 300
Примечание. Конструкция конденсаторов МБГО та-
кая же, как МБГН (см. рис. к табл. 10.83).
326
Конденсаторы МБГТ — металлобумажные герметизированные
термостойкие
TAB ЛИЦА 10.85
Номинальная ем- кость, мкФ Номинальное напряжение, В Размеры, мм Масса, г
L в А
0,1 750
0,25 500 17 40
0,5 300
1,0 160 ЧП ЧП 1 Я
0,25 750
0,5 500 30 60
’.0 300
2,0 160
0,1 1000
0,5 750 17 100
2,0 300
1,0 500 20 115
4,0 160
20
04 40
0,25 1000
О’,5 1000 25 130
1,0 750
2,0 500 30 150
4,0 300
1,0 1000 45 200
10,0 160
54 45 20
2 0 ' 750 50 220
40 500 60 250
2’о 1000 65 280
20,0 160 80 320
4,0 1000 115 65 45 30 620
327
Конденсаторы Л1БГЧ — металлобумажные герметизированные
частотные
Вариант! Вариант 2 Вариант3
^4—=^. 1--1--)
Исполнение /1 Исполнение А
Исполнение 6 Исполнение Б
ТАБЛИЦА 10.86
Номиналь- ная ем- кость, мкФ Номиналь- ное нап- ряжение, В Вариант конструк- ции Размеры, мм Масса, г
Н L В Li А А А, As
МБГЧ-1
0,5 1,0 0,25 250 250 500 1,2А, ЗА 25 31 16 31 31 45 13 39 — 39 35 60 60.
1,0 250 1 11 — — — —• 60
2,0 0,5 0,25 4,0 1,0 0,5 0,25 250 500 750 250 500 750 1000 1, 2А, ЗА 50 46 16 16 21 31 31 31 31 60 25 54 — 54 90 90 120 150 . 150 150 150
2,0 0,5 1,0 10,0 500 1000 750 250 1,2Б, ЗБ 51 51 56 61 36 41 46 230 230 250 270
4,0 2,0 1,0 500 750 1000 1 115 69 34 39 39 — 35 — — — 420 500 500
Продолжение
Конденсаторы МБМ—металлобумажные малогабаритные
25t5 L 25t5
ТАБЛИЦА 10.87
Номинальная емкость. мкФ Номинальное напряжение, В Размеры, мм Масса, г
D L
0,0051 8,5 38 5
0,01 11 38 8
0.25 1500 14 38 12
0,5 14 51 17
0,1 20 51 25
0,01 8,5 38 5
0,025 1000 11 •38 8
0,05 14 38 12
0,1 16 38 15
0,01 8,5 25 3
0,025 8,5 38 5
0,5 750 11 38 8
0,1 14 38 12
0,25. 16 51 20
0,025 8,5 25 3
0,05 8,5 38 5
0,1 500 И 38 8
0,25 14 38 12
0,5 16 51 20
0,05 8,5 25 3
0,1 8,5 38 5
0,25 250 И 38 8
0,5 14 38 15
1,0 18 51 20
0,05 6 22 1
0,1 8,5 22 3
0,25 160 8,5 36 5
0,5 11 36 8
1,0 14 36 10
329
Конденсаторы К40У-2—металлобумажные
Конденсатор металлобумажный К42У-2.
ТАБЛИЦА 10.88
Номиналь- ная емкость, мкФ 1 Номинальное. й> к ф * а сх с Scq Размеры. мм Масса, г Номиналь- ная емкость, мкФ Номинальное напряжение, R Размеры, мм Масса,
D L D L
0,047 6 3,5 0,033 8 7,0
0,1 8 24 4,5 0,047 9 36 7,5
0,15 10 7,0 0,068 630 10 9,0
0,22 160 И 9,0 0,1 11 10,5
0,33 9 7,5 0,15 14 16,5
0,47 10 36 9,0 0,22 16 22,5
1.0 14 16,5
0,01 8 7,0
0,047 8 24 4,5 4,5 5,5 7,0 9,0 10,5 14,5 27,0 0,015 8 36 7,0
0 068 8 0,022 8 7,0
0,1 0,15 0,22 9 -— 0,033 1000 9 7,5
250 8 10 36 0,047 0,068 10 13 —— 9,0 14,5
0,33 11 0,1 14 16,5
0,47 13 0,15 0,22 14 50 24,5
1,0 16 50 18 8 36,0 7,0
0,004/
0,033 0,006.4 8 7 0
9 24 5,5 0,01 8 70
0,047 10 7,0 0,015 10 36 9 0
0,068 8 7,0 0,022 1600 11 10,5
0,1 400 10 36 9,0 0,33 13 14 5
0,15 11 10,5 о; 47 16 22'5
0,22 13 -—— 14,5 0,68 16 50 27'
ОоЗЗ 16 22,5 0'1 18 35
0,47 14 50 24
0,015 630 7 24 4
0,022 8 4,5
330
Конденсаторы К42Ч-6—металлобумажные частотные
5
ТАБЛИЦА 10.89
Конденсатор металлобумажный К42Ч-6:
а—с проволочными выпадами; б —с лепестковыми выводами.
Номинальная емкость, мкФ Номинальное напряжение, В Размеры, мм Масса, г
D L
С проволочными выводами
0,01; 0,015 1 5
0,022 8 26 6
0,033 10 7
0,047 300 12 28 12
0,068 13 14
0,1 13 19
0,15 16 38 22
0,22 18 33
0,33 22 51
С лепестковыми выводами
0,47 28 42 75
0,68 26 55 85
1,0 32 55 НО
1,5 36 55 145
2,2 300 32 92 170
3,3 38 92 250
4,7 48 92 370
6,8 55 92 500
10 55 115 600
33 100 66 115 750
331
ТАБЛИЦА 10. SO
Конденсаторы МБМЦ — металлобумажные малогабаритные
цилиндрические
Номинальная емкость» мкФ Номинальное напряжение, В Размеры, мм Масса, г
D L
0,25 11 8
0,5 200 14 12
1 0 18 18
0’05 8,5 36 5
о,1 400 11 8
0,25 14 12
0,5 18 40 20
1,0 18 60 35
Примечание. Конструкция конденсаторов такая, же, как у БМ
К40П-1, МБМ (см. рас. к табл. 10.67).
Примеры записи в конструкторской документации бумажных
и металлобумажных конденсаторов
1. Конденсатор К40П-1-400-4700±5% УП0.462.026 ТУ
2. Конденсатор К40П-2а-400-0,01 ±10% ОЖО.462.011 ТУ.
3. Конденсатор БГТ-400-1±10% 0Ж0. 464.046 ТУ.
4. Конденсатор БМ-1-300-470±10% ГОСТ 9687—61.
5. Конденсатор БМ-2-300-680±10% ОЖО.462.047 ТУ.
6. Конденсатор БМТ-2-400-470±10% ГОСТ 9687—61.
7. Конденсатор К40У-9-200-0,1 ±10% ОЖО.462.056. ТУ.
8. Конденсатор К40 П-З(КБ) 200-0,25± 10% ОЖО. 462. 045 ТУ,
9. Конденсатор КЗ-500-0,5-11 ОЖО. 462. 626 ТУ.
10. Конденсатор КБП-Ф-125-200,22±20% ГОСТ 6760—62.
11 Конденсатор СМ-б-3,5±20 % ОЖО.462.051 ТУ.
12. Конденсатор КБВ-3-20-0,25 ±20% ОЖО.462.033 ТУ.
13. Конденсатор МБГП-2-200 A-1G-I1 ОЖ0.462. 022 ТУ.
14. Конденсатор МБГН-1-4-11 ОЖО. 462. 031 ТУ.
15 Конденсатор М Б ГО-2-300-10-11 ОЖО. 462.023 ТУ.
16. Конденсатор МБГТ-ЗОО-Ю-Н УБО.462.809 ТУ.
17. Конденсатор М БГЧ-1-2А-250-4±10% ОЖО.462.049 ТУ.
18. Конденсатор МБМ-160-0,25-Н УБО. 462.014.
19. Конденсатор К40-У-2-630-0,1 ±10% ОЖО.462.082 ТУ.
20. Конденсатор К42Ч-6-300В-0,47мкФ ±20% ОЖО.462.
093 ТУ.
21. Конденсатор МБГЦ-400-0,5-П У АО.462.001 ТУ.
332
10.7. КОНДЕНСАТОРЫ ПОДСТРОЕЧНЫЕ
Подстроечные конденсаторы предназначены для подстройки
емкости в высокочастотных цепях.
Типы подстроечных конденсаторов
КПВ —конденсаторы подстроечные пластинчатые с воздушным
диэлектриком (табл. 10.91, 10.92);
КПК — конденсаторы подстроечные керамические малогаба-
ритные (табл. 10 93, 10.94).
Конденсаторы КПВ-1-5—подстроечные пластинчатые
с воздушным диэлектриком
Гб
ТАБЛИЦА 10.91
Емкость, пФ Обозначе- ние кон денсатора Размеры, мм [ Масса, г Номер оснсвно] о документа
минималь- ная макси- мальная 1. 1
2,0 12 кпв-1 24,0 14,0 14,0 ЕЭ4.656.043 сп
2,0 15 КПВ-2 25,5 15,0 15,0 ЕЭ4.656.044 сп
2,0 18 кпв-з 26,5 16,5 16,5 ЕЭ4.656 045 сп
2,5 25 КПВ-4 29,0 19,0 19,0 ЕЭ4.656.046 сп
2,5 35 КПВ-5 32,5 22,0 22,0 ЕЭ4.656.046 сп
ззэ
Конденсаторы КПВ — подстроечные воздушные
v ВиОЛ
Разметка для креплений'
ТАБЛИЦА 10.92
Емкость, пФ Обозначение Размеры L, мм Масса, г
минимальная максимальная
4 50 КПВ-50 43,5 32,0
5 75 КПВ-75 47,5 36,0
6 100 КПВ-100 52,5 41,0
7 125 КПВ-125 56,5 45,0
8 . 140 КПВ-140 61,5 49,5
Конденсаторы КПК-М—подстроечные керамические
малогабаритные
Разметка вля крепленая
ТАБЛИЦА 10.93
Емкость, пФ Обозначение
минимальная максимальная
4 15 КПК-М 4/15
5 20 КПК-М 5/20
6 25 КПК-М 6/25
8 30 КПК-М 8/30
Примечание, Конденсаторы изготовляются двух
вариантов: для навесного моитаж-ч — КПК-MH и для печат-
ною монтажа—КПК-МП.
Конденсаторы КПК-1-3—подстроечные шайбовыё
Конденсаторы КПК-1 (а),
КПК-2 (б) и КПК-3 (е).
433,5
S3,5
чги
ТАБЛИЦА 10-94
Обозначение Емкость, пФ
мини- мальная макси- мальная
КПК-1-2/7 2 7
КПК-1-4/15 4 15
КПК-1-6/25 6 25
КПК-1-8/30 8 30
КПК-2-6/60 6 60
КПК-2-10-100 10 100
КПК-2-25/150 25 150
КПК-3-6/60 • 6 60
кпк-з-10/100 10 100
КПК-3-25/150 25 150
Примеры записи в конструкторской документаций подстроеч-
ных конденсаторов
1. Конденсатор подстроечный КП В-5 ЕЭ4.656.047. Сп.
2. Конденсатор КПВ-50 rfi0.400.004 ТУ.
3. Конденсатор КПК-МН-5/20 УЕО.460.004 ТУ.
4. Конденсатор КП К-2-25! 150 ОЖ0.460.008 ТУ.
10.8. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И ОБЛАСТИ
ПРИМЕНЕНИЯ РЕЗИСТОРОВ
Основные параметры резисторов следующие:
7?ном — номннальн ые значения сопротивления;
А/? — допустимые отклонения величины сопротивления от
номинального значения %;
Рп — номинальная мощность, Вт, т. е. наибольшая мощ-
ность постоянного и переменного тока, рассеиваемая
резистором при естественной конвекции и нормальных
условиях эксплуатации;
Т — минимальная и максимальная рабочие температуры,
при которых гарантируется нормальная работа ре-
зисторов, ° С;
В — максимально допустимая относительная влажность
окружающего воздуха при данной температуре, %;
ТКС(а^) —температурный коэффициент сопротивления характе-
ризующий относительное изменение величины сопро-
тивления резисторов при изменении температуры на
1° С;
Циакс — максимальное рабочее напряжение, В, т. е. предель-
ное напряжение при превышении которого нарушается
электрическая прочность проводящего слоя;
Еш —уровень собственных шумов резисторов, группа А—не
более 25 мкВ/B, Б — не более 45 мкВ/.В;
А — характеристики динамических воздействий: допусти-
мая вибрация в диапазоне частот, Гц, и ускорение, g.
По конструкции н назначению все резисторы можно разделить
на гри группы: I) постоянные, 2) переменные и 3) подстроечные
(полупеременные). В зависимости от вида токопроводящего слоя
резисторы подразделяются на углеродистые и бороуглеродистые,
металлопленочные и металлоокисные, композиционные (объемные
и пленочные) и проволочные (табл. 10.95). Номинальные сопротив
ления постоянных резисторов общего применения должны соот-
ветствовать величинам, указанным в табл. 10.96.
Пленочные резисторы различных типов являются наиболее
распространенными и применяются практически во всех схемах
РЭА. Объемные резисторы обладают большим уровнем шума, но
хорошо выдерживают импульсные перегрузки. Проволочные рези-
сторы применяются в прецизионных схемах и цепях большой мощ-
ности. Подстроечные или переменные резисторы со стопорными уст-
ройствами применяются для осуществления различных регулиро-
вок в схемах РЭА.
Конструкции, размеры и параметры резисторов приведены в
§ 10.8—10.14 и табл. 10.97—10.102. В конструкторской докумен- J
тации при обозначении резисторов указывается наименование типаЛ
резистора, номинальная мощность, номинальное сопротивление,^
класс точности, группа ТКС, номер технических условий. Для резну
337
ТАБЛИЦА 10.95
Основные параметры постоянных резисторов
Поверхностные Композиционные
металлопленочные Проволочные
Характеристика углеродистые типов ВС, ОВС, ВСЕ. УЛМ, УЛС, УЛИ, УНУ, иве бороуглеро- дистые типа ЕЛИ сплавные типов МЛТ, ОМЛТ, МТ, МУН, МГП металло- окисные типов МОН, С2-7Е, С2-6 лакопле- ночные типов КИМ, клм. квм, КЭВ объемные с органи- ческими связками типа КОИ объемные с неорганиче- скими связка- ми типа TBO, С4-1 пкв, пмт, пт. пэв. ПЭВР. пэвт
Ом ном Пределы Вт А#, % Максимальное рабо- чее напряжение, В Зависимость сопро- тивления от напря- жения Зависимость сопро- тивления от часто- ты Уровень собственных шумов, мкБ/В ТКС (op- I О4) 1/°С Стабильность I . 045- 10е 12- Ю~2~- 1 - Ю2 ±(5-5-20) 10043000 Малая Малая l-i-5 —(34-20) Высокая 0. 14- 1 0ь 0,14-1,0 ±(0,54-1,0) 500 Малая Малая 0,5 -(1,24-2,5) Очень высокая 24-М О7 0,1254-2.0 ±(54-20) 2004-750 Малая Малая а ±(0,34-16) Высокая 145,1 ♦ 10е 0, 12542,0 ±(5420) 3,54700 Малая Малая 5 +(5415) Средняя 10410*2 0,05440.0 ±(5420) 1004 6000 0 Большая Средняя 54 15 +(10425) Низкая 10410’ 0.2540.5 ±(5±20) 2504350 Большая Средняя 5 —20 Высокая 34 10® 0,25460,0 ±(5~20) 10042500 Практически отсутствует Малая до частоты 50 кГп 10 ±(6420) Низкая 1—0,5. 10® 0,254150.0- ±(1410) 30042800 Практически отсутствует Определяется конструкцией обмотки Низкий ±(0.0543} Очень высо-
Надежность Высокая Высокая Высокая Высокая Очень Средняя Очень высокая Высокая
Интервал рабочих температур, °C Диапазон частот виб- рации. Ги — 604+125 54-2500 —604-4-Ю0 54-2500 -604-4-155 54-2000 —0044-300 1042500 804125 1041000 —604+100 104600 —604+350 542500 —604+300 541000
ТАБЛИЦА 10.96
Шкала номинальных величин резисторов (ГОСТ 10318 — 62)
О, % ^ном’ 0МЬ1, килоомы, мегомы, гигаомы
±5 1,0; 1,1; 1,2; 1,3; 1,5; 1,6; 1,8; 2,0; 2,2; 2,4; 2,7; 3,0; 3,3; 3,6; 3,9; 4,3; 4,7; 5,1; 5,6; 6,2; 6,8; 7,5; 8,2; 9,1
±10 1,0; 1,2; 1,5; 1,8; 2,2; 2,7; 3,3; 3,9; 4,7; 5 6; 6 8; 8,2
±20 1,0; 1,5; 2,2; 3,3; 4,7; 6,8
Примечание. Проволочные резисторы имеют номинальные значе-
ния сопротивлений от 0,10 м до 10 МОм.
сторов, рассчитанных на работу в условиях тропического климата,
после обозначения группы ТКС ставится буква Т. Примеры обо-
значений резисторов даны в конце каждого параграфа.
10.9. РЕЗИСТОРЫ ПОСТОЯННЫЕ
УГЛЕРОДИСТЫЕ И БОРОУГЛЕРОДИСТЫЕ
В углеродистых резисторах проводящим слоем является пленка
пиролитического углерода. Они имеют высокую стабильность пара-
метров, небольшой отрицательный ТКС, стойки к импульсным на-
грузкам. Бороуглеродистые резисторы отличаются тем, что содер-
жат в проводящем слое небольшую добавку бора, это позволяет
уменьшить ТКС.
Резисторы выпускаются следующих типов (табл. 10.97):
ВС — высокой стабильности;
ОВС — повышенной надежности;
ВСЕ — с осевыми выводами;
У ЛМ — углеродистые лакированные малогабаритные;
У ЛС — углеродистые лакированные, специальные;
У ЛИ — углеродистые лакированные, измерительные;
У НУ — углеродистые незащищенные, ультравысокочастот-
ные, стержневые;
У НУ-Ш — углеродистые незащищенные, ультравысокочастот-
ные шайбовые;
ИВС — импульсные высокостабильные;
БЛП — бороуглеродистые лакированные прецизионные.
Примеры записи в конструкторской документации
1. Резистор ВС-0,25-220 Ом±Ю%-А ОЖО.467.074.ТУ.
2. Резистор ВСЕ-0,25-51 кОм ±5% ОЖО. 467.034 ТУ.
3. Резистор УЛС-0,5-10 М0м±10% У ВО.467.020 ТУ.
4. Резистор УМУ-5-75 Ом-14,3 ОЖО.467.019 ТУ.
5. Резистор УЛ И -0,5-122 ±2% ОЖО.467.016 ТУ.
6 Резистор ИВС-5-220 кОм ОЖО.467 020 ТУ.
7. Резистор БЛП-0,5-27,7 к0м±1%-А ОЖО.467.062 ТУ.
339
Параметры углеродистых и ТАБЛИЦА 10.97 бороуглеродистых резисторов
Пределы п1 Допустимая 2
— — u макс , в о ° ю — вибрация К О
CQ 2 то- ОГО и ьмеН- 0 а L> 43 2 (не га о о . Е <=^о 3 ф Х SQQ е Я ео О
a К б ct о К и К О Кт О С • ф S >>с гх CV о s: Ф О S *С> Зхх 8 CJ
6- О. О S с к с а Е- аса f- ч — >> а Ч) см
Углеродистые
ВС-0,1252 0,125 10 1,0 100 400 7x2,5 0,18
BC-0,25 0,25 27 5,1 350 750 16,5x5,7 1,2
BC-0,5 0,5 27 10 ±5 500 1000 26,5x5,7 1,6
BC-I 1,0 47 10 ±10 700 1500 —20 5±2000 10 98 30,9x7,6 —604-±100 4
BC-2 2,0 47 10 ±20 1000 2000 48,4x9,7 9,1
BC-5 5,0 47 10 1500 5000 76x33 35
BC-IO 10 75 10 3000 10000 120x48,6 ПО
BCE-0,25 0,25 27 0,24 150 750 — 10 5±600 7,5 98 15,7x5,3 —60±±155 1,3
BCE-0,5 0,5 27 0,1 ±5 200 1000 —8 26,6x5,3 1,6
BCE-1 1 11-10» 0,24. ±10 250 1000 — 10 29,7x7,4 3,2
УЛМ-0,12 0,12 27 1,0 ±5 100 400 5-МООО 10 98 6,5x2 -604-±100
УЛС-0,5 0,5*" io6 15,0 ±10 500 — 10 80 27x5,5 —604-±60 —-
±20
УНУ-0,1 0,1 7,5—100 8x1,8 0,11
УНУ-0,15 0,15 7,5—100 9x3 0,2
УНУ-0,25 0,25 7,5—100 15x4,5 0,7
УНУ-0,5 0,5 62—75 25x4,5 1,2
УНУ-1 1,0 62—75 29x6,2 2,5
УНУ-2 2,0 75 5-5-1000 10 98 46,5x8,5 7
УНУ-5 5,0 50—75 ±2 -604-±125 20
УНУ-10 10 50—75 —5 — —6 76x16 75
Продолжение
С а la Пределы S о а МОм § Ай, % Uмакс -в ТКС (не бо- лее) а,д • 10., 1/°С Допустимая вибрация В, % при 20 °C Размеры LxD или Ly.D'xH, мм Т °C макс’ Масса, г
посто- янного и переме - иного тока им- пульс- ное частоса, Гц ускоре- ние, g
УНУ-25 УНУ-50 УНУ-100 УНУ-Ш-0,1 УНУ-Ш-0,15 УНУ-Ш-0,25 УЛИ-0,1 УЛИ-0,25 УЛИ-0,5 УЛИ-1 ИВС-23 ИВС-5 БЛП-0,14 Б Л П-0,25 Б Л П-0,5 БЛП-1 1 При атмс отличаются от назначены для 25 50 100 0,1 0,15 0,25 0,1 0,25 0,5 1,0 2 5 0,1 0,25 0,5 1 сфернор последи работы 50—75 50—75 75 6—28 6—23 15 1 1 1 1 100 22-104 1 1 1 1 л давлениг их повыш в импульс 0,5 1,0 1,0 1,0 2,2 2,0 0,1 0,1 0,1 0,1 не ни еиной иых с ±5 ±10 ±1 ±2 ±3 ±10 ±0,5 ±1 же 93 надеж б хемах. 200 350 500 700 Е 10’ Н/м’ < остыо. Урс 4 Уровен! 400 500 750 1000 12000 15000 opoyrJ 700 мм овень ш шумов — 10 — 1200 — 1600 теродис Группа А —1,5 Группа Б —2,5 рт. ст.' умов ре резисте 5—600 104-600 тые 54-2500 . 8 Рези* зисторов эров БЛП 10 8 10 :торы О ВС, ВС не бол< 98 98 85 ВС имев Е, ОВС ге 0,5 122x25 182x29 252 x 45 350 X 65 85 12 16 16X5,4 16x7,2; 27x5,4 16x3,5; 30x7,2 27X10,5; 48x0,5 46x9 76X18 16x5,7 26x5,7 29,6x7,6 47,7x9,7 эт те же парам не превышает мкВ/В. 6 Диа —604-±125 —604- ±80 -604-±100 етры, что и В 5 мкВ/В. 3 1 метр. 250 750 1700 0,27 0,7 2,65 1,5 2,5 4 8 1,2 1,7 4,0 7,7 С, но 1ред-
Резисторы ВС-0,125;
ВС-0,25; ВС-0,5; ВС-1;
ВС-2; ИВС-2. Конструк-
ция резисторов ВС-5 и
ВС-10 такая же, как
резисторов ИВС-5.
Резисторы ВСЕ.
Резисторы УЛМ
и УЛИ.
Резистор УЛС.
Резисторы УНУ-0,1—
УНУ-2
Резистор УНУ-Ш.
Резисторы УНУ-5—
УНУ-100.
Резисторы ИВС-5.
Такую же конструк-
цию имеют резисторы
ВС-5 и ВС-10.
Резисторы БЛП.
10.10. РЕЗИСТОРЫ ПОСТОЯННЫЕ МЕТАЛЛОПЛЕНОЧНЫЕ
И МЕТАЛЛООКИСНЫЕ
Проводящим элементом у резисторов этого вида является плен-
ка сплава или окиси металла. Они имеют малый уровень шумов
(уровень собственных шумов не превышает 5 мкВ/B), хорошую ча-
стотную характеристику, стойки к температурным изменениям.
ТКС может быть как положительным, так и отрицательным.
Резисторы выпускаются следующих типов (табл. 10.98):
МЛТ — металлопленочные лакированные теплостойкие;
ОМЛТ— повышенной надежности;
МТ — металлопленочные теплостойкие;
МУН — металлопленочные ультравысокочастотные незащищен-
ные:
Резисторы МЛТ, МТ, МУН, ОМЛТ.
Вариант а
Вариант &
Вариант в
Резисторы МОН.
ТАБЛИЦА 10.98
Резисторы металлопленочные и металлоокисные
Тип Р„л.. Вт НОМ' Пределы Дном А/?, % ПОСТОЯН- НОГО и перемен- £ кого § ~ тока я импульс- ное ГКО не более a^xlOS 1/°С Допустимая виб- рация В, % при 20 °C Размеры L\D или LXDX.H, мм т , °C макс’ Масса, г
S О МОм часто- та, Гн I уско- рение, s 1
Мета ллоп леночные
МЛТ-0,1252 0,125 51 2,2 ±5; 200 350 6x2 0,15
МЛТ-0,25 0,25 51 3,0 ±10; 250 450 ±12 104-2000 15 98 7x3 —604--±125 0,25
МЛТ-0,5 0,5 51 5,1 ±20 350 750 10,8x4,2 1
МЛТ-1 1,0 51 10 500 1000 13x6,6 2
МЛТ-2 2,0 51 10 700 1200 18,5x8,6 3,5
МТ-0,125 0,125 100 1,1 ±5; 200 400 7x2 0,12
МТ-0,25 0,25 100 2,0 ±10; 200 400 ±16 5±600 15 98 8x2,7 —604-ф155 0,3
МТ-0,5 0,5 100 5,1 ±20 350 750 10,8x4,2 1
МТ-1 1,0 100 10 500 1000 18x6,6 2,5
МТ-2 2,0 100 10 700 1200 28X8,6 5
МУН-0,5 0,5 24—200 ±5; 250 450 10,8X4,2 1
МУН-1 1,0 24—200 ±10; 350 750 ±12 5±600 15 98 13X6,6 —604-Ф70 2
МУН-2 2,0 24—200 ±20 750 1000 18,5x8,6 3,5
МГП-0,5 0,5 10-Ю3 5,1 ±0,5; 400 ±0,3 54-80 7,5 98 30x14 —404-±55 7,5
±1
Продолжение
Тип Р Вт ном. Пределы «№м AR. % и макс* В ТКС не более ЯдХЮ*, 1/°С Допустимая виб- рация в, % при 20 °C Р азмеры LXD или LXDXH, мм Т °C макс’ Масса, г
ПОСТОЯН- НОГО. и пепемен- ного тока импульс- ное
S о МОм части- та, Гц уско- рение, g
Металлоокисные
МОН-0,53 0,5 ±5; 7 60 10,8x4,2 —60±±125 1
МОН-1 1,0 1 100 ±10; 10 80 ±500 10± 10000 7,5 98 13x6,6 2
МОН-2 2,0 ±20 15 100 18,5x8,6 3,5
С2-6-0,125 0,125 100 1,0 ±5; 200 400 6,5x2 0,2
02-6-0,25 0,25 100 2,0 ±10; 200 400 7,5X2,7 —60±±300 0,3
02-6-0,5 0,5 100 5,1 ±20 350 750 ±16 10±2000 10 98 11X4,2 1,0
С2-6-1 1,0 100 1,0 500 1000 17x6,6 2,5
С2-6-2 2,0 100 1,0 700 12000 27x8,6 5
С2-7Е-05 0,5 ±5; 3,5 36 11X4 —60±±100 1
С2-7Е-1 1,0 8,2—22 ±10 6,5 52 ±5 10±2000 30 98 17X6,5 2,5
С1-7Е-2 2,0 9,0 73 27X8,6 5
*. При атмосферном давлении не ниже 93- 10s Н/м2 (700 мм рт. ст.)
2. Резисторы марки ОМЛТ имеют те же параметры, что и МЛТ, но отличаются от последних повышенной надежностью
Предназначены для работы в цепях УВЧ
Резисторы МГП.
Резисторы С2-6 и С2-7Е.
МГП — металлопленочные герметизированные прецизионные;
МОУ — металлопленочные ультравысокочастотные;
МОН — металлоокисные низкоомные (дополняют шкалу номи-
налов резисторов МЛТ);
С 2-6 — металлоокисные;
С 2-7Е — металлоокисные низкоомные (дополняют Шкалу номи-
налов резисторов МТ).
Примеры записи в конструкторской документации
1. Резистор МЛТ-0,25-470 к0м±5%-А ГОСТ 7113—66.
2. Резистор МТ-0,25-470 п0м±.5%-А ГОСТ 7113—66.
3. Резистор МУН-0,5-200 Ом±5%-А ГОСТ 7113—66.
4. Резистор МГП-0,5-5,1 кОм±7%-А ГОСТ 7113—66.
5. Резистор МОН-0,5-47 0м±10% ОЖО. 467.038 ТУ.
6. Резистор 02-6-0,25-100 к0м±5%-А ОЖО. 467.038 ТУ.
7. Резистор С2-7Е-0,5 Вт-8 2 0м±5% ОЖО. 467.024 ТУ.
10.11. РЕЗИСТОРЫ ПОСТОЯННЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ
Токопроводящий элемент композиционных резисторов пред-
ставляет собой соединение графита или сажи с органической или не-
органической связкой. Такие соединения позволяют получить про-
водящие элементы любой формы в виде массивного тела или пленки,
нанесенной на изолирующее основание. Резисторы обладают высокой
надежностью.
К недостаткам композиционных резисторов относятся: зависи-
мость величины сопротивления от приложенного напряжения, за-
метное старение, относительно высокий уровень собственных шумов,
а также зависимость величины сопротивления от частоты.
Резисторы выпускаются следующих типов (табл. 10.99):
а) композиционные объемные
С4-1 — повышенной теплостойкости на неорганической связке:
347
Параметры компози
Тип р НОМ» Вт Пределы КноМ (от до) А«, % ^макс
Ом МОм постоян- ного и переменно- го тока им- пульс- ное
Композиционные объемные
С4-1-0.25 0,25 10 0,51 ±5; 300 700
С4-1-0.5 0,5 10 0,51 ±10; 400 900
С4-1-1 1,0 10 1,0 ±20 500 1200
С4-1-2 2,0 10 1,0 750 1700
ТВО-0,125 0,125 3 0,1 100 400
ТВО-0,25 0,25 3 0,51 300 700
ТВО-0,5 0,5 10 1,0 ±5; 400 900
ТВО-1 1,0 10 1',0 ±10; 500 1200
ТВО-2 2,0 10 1,0 ±20 750 1700
ТВО-5 5,0 27 1,0 1500 5000
ТВОЮ 10 27 1,0 3000 10000
ТВО-20 20 27 0,1 1400 9000
ТВО-60 60 27 0,1 Ко мпозиц 2450 ионные об 25000 ъемные
КОИ-0,25 0,25 100 10 ±5; 250 2000
КОИ-0,5 0,5 10 100 ±10; ±20 350 Композш 3000 (ионные
КИМ-0,05 0,05 10 5,6 ±5; 100 —
КИМ-0,125 0,125 2,7 1000 ±10; 200 —
КИМ-Е 0,125 — 10—1000 ±20 200 —
квм — 15—100-Ю3 ±5; ±10; 100 —
клм — 10—100-104 ±20 300 —
КЭВ 1 1,0 — 0,51—5,1-103 10000 —
КЭВ-2 2,0 — 0,51—1,2-Ю3 20000 —
КЭВ 5 5,0 — 0,51—18-Ю3 35000 —
КЭВ-10 10 — 0,51-12-103 ±10; 25000 —
КЭВ-20 20 — 1,0-20-103 ±20 40000 —
КЭВ-40 40 — 2,4—47-Ю3 60000 —
*) При атмосферном давлении не ниже 93-103 Н/м£ (700 мм. рт. ст.)
348
ТАБЛИЦА 10.99
ционных резисторов
IKC «Я* xios 1/°С, не бо- лее Допустимая ейб рация С, %, при 20 °C Основные разме- ры LxD или LxDxH, мм Т макс °C Масса, г Бш мкВ/В
частота Гц уско- рение, £
с неорганическими связками
±20 5±3000 20 98 2,2x13,5x4 —65 ±±350 0,5
2,2х 19x4 0,6
4x29,5x5 2,5
5x36,5x6 4,0
8X1,4x2,5 0,2
13,5x2,2x3,7 0,6
— 18 5± 1000 7,5 98 19x2,2x3,7 —60±±155 0,7
30x4x5 2,6
36,5x5x6 4,1
47x9,5x11,5 30
112x10,5x15 60
112x19,5x25,5 155
180x44x25 350
с органическими связками
-20 10±600 7,5 98 7x2,55 —60±±100 0,25
10x3,6 - 0,5
пленочные
±20 104-1000 7,5 98 3,8х 1,8 —60±±125 0,1
8x2,5 0,2
8x2,5 0,2
±20 104-85 2,5 98 51X5 —60±±85 3
10±80 7,5 29x7 —60±±100 3,2
±20 104-80 7,5 25x5 —604- -± 100 1,5
46x9 8,5
98 90x9 15
124x32 210
244 x 32 370
324 x 53 1000
ЗЮ
Резисторы С4-1 и ТВО.
Резисторы КОИ.
Резисторы КВМ.
Резисторы КЛМ.
f=i
Резисторы КИМ.
Резисторы КЭВ-0,5;
КЭВ-1 и КЭВ-2.
Резистор КЭВ-5.
Резисторы КЭВ-10; КЭВ-20; КЭВ-40.
ТВО — теплостойкие, влагостойкие, объемные с неорганической
связкой;
КОИ —с органической связкой;
б) композиционные пленочные
КИМ — композиционные изолированные для малогабаритной аппа-
ратуры;
КЛМ — композиционные лакированные малогабаритные;
КВМ — композиционные вакуумные (в стеклянном баллоне);
КЭВ — композиционные экранированные высоковольтные.
Примеры записи в конструкторской документации
1 . Резистор С4-1-0,5-30 ±10% ОЖО. 467.030 ТУ.
2 . Резистор ТВО-О,5-330±10%> ГОСТ 11324—65.
3 Резистор КОИ 0,5-2,2 к0м±10% УБО 467.031 ТУ.
4 Резистор КИМ-0,05-10 кОм±10% ГОСТ 10686—63.
5 Резистор КИМ-Е-10 МОм £ 10% ОЖО. 467.027 ТУ.
6 Резистор КВМ-15 М0м±Ю% ГОСТ 10686—63.
7 . Резистор КЭВ 5 510 кОм±Ю% УБО, 467.030 ТУ.
10.12. РЕЗИСТОРЫ ПОСТОЯННЫЕ ПРОВОЛОЧНЫЕ
Проводящим элементом резисторов служит проволока или мик-
ропроволока, намотанная на керамическое основание.
Резисторы выпускаются следующих типов (табл. 10.100).
ПКВ — на керамическом основании, влагостойкие многослой-
ные I и II группы. Резисторы И группы предназначены для работы
в условиях c.vxoro и влажного тропического климата;
351
Параметры постоянных
Тип ₽ном- Вт Пределы /?ном, Ом &R. % ^макс
постоян- ного и пе- ременного тока им- пульс- ное
ПКВ-1 1,0 51—270-108 ±0,5; 300
ПКВ-2 2,0 51-560-10’ ±1; 300
ПКВ-2А 2,0 (0,62— 1). 10G ±2; 300
ПКВ-5 5,0 51—1-106 ±5 500 —
ПКВ-0,5-11 0,5 1,0—270-108 ±0,25; 300
ПКВ-1 -II 1,0 1,0—560-103 ±0,5; 300
ПКВ-1А-П 1,0 (0,62—1). 10е ±1; 300
ПКВ-2-11 2,0 20-1-10е 500
ПТМН-0,5 0,5 68—300-10® ±0,25
ПТМН-1 1,0 НО—1-10е ±5 400 —
ПТМК-0,5 0,5 1,0-62 ±1,0;
ПТМК-1 1,0 1,0—100 ±1;
ПТ-0,5 0,5 (51—150). 10s ±2
ПТ-1 1,0 51—620-10s 400 —.
ПТ-1А 1,0 (0,68—1)-106
ПТ-2 2,0 (0,02-160)-10s
ПЭ-7,52 7,5 3—5100
ПЭ-15 15 3—5100
ПЭ-20 ПЭ-25 20 25 2,4—5100 4,7—5600 2000 1400
ПЭ-50 50 1-16-10®
ПЭ-75 75 1-30-10s
ПЭ-150 150 1-51-10s
ПЭВ-3® 3 3—510
ПЭВ-7,5 7,5 1—3300 ±5;
ПЭВ-10 10 1,8—10-108 ±10
ПЭВ-15 15 3,9-15-108 2800 2000
ПЭВ-20 20 4,7—20-10®
ПЭВ-25 25 10—24.10® •
ПЭВ-30 30 10-30-10®
ПЭВ-40 40 18—51-10®
ПЭВ-50 50 18—5Ы0®
ПЭВ-75 75 47—56-10®
ПЭВ-100 100 47—56.108
ПЭВР-104 10 3—200
ПЭВР-15 15 5,1—220
ПЭВР-20 20 10—430
ПЭВР-25 25 10-510
ПЭВР-30 30 15—1000
ПЭВР-50 50 22-1500
ПЭВР-100 100 47—2700
252
ТАБЛИЦА 10,100
резисторов
ТКС ад К Х10*. |/<’С, не более Допустимая виб- рация В. %, при 20 °C Основные раз- меры LXE) или LxDxH, мм т макс’ °C Мас- са, г
частота, Гц уско- рение, g
104-2000 15 16х 12 7
20x15,5 13
22x17,5 15
32x24,5 40
+2 98 16x12 -604- +200 7
20X15,5 13
22,5x17,5 15
32x24,5 40
15,5x7,5 1,8
+1,5 104-2000 12 98 23,5x9,5 -604-+ 125- 4
15,5x7,5 1,8
23,5x9,5 4
18x16 —60++70 15
+2 204-200 6 98 26x18 20
28x20 25
32x28 60
40X12 14
— 54-80 10 80 50x14 50x18 16 30
50x25 • 40
90x50 60
160x75 ПО
215x150 300
26x14x28 —60++ 155 16
— 35 х 14x28 23
41X14x28 27
54-600 10 98 45X17X31 36
50X17X31 . 44
50x21x35 57
71x21x35 80
87x21x35 98
90x29x43 132
140x29x48 253
170 X 29x 43 286
41x14x28 34
45x17x34 42
54-600 10 98 50X17X31 52
50x21x35 67
71x21x35 90
90x 29 x 43 144
170x29x43 238
12 Зак. 479 35i
Тип РНОМ' Вт Пределы «ном- Ом % ^макс
постоянно- го и пере- менного тока ИМ- п улье- HOfe
ПЭВТ-36 ПЭВТ-10 ПЭВ Т-25 ПЭВ Т-50 ПЭВТ-75 ПЭВТ-100 3,0 10 25 50 75 100 43—13-10» 10—3000 15—750 20-20-10» 20-27-10» 20-43-10» ±5; ±10 400 —
При атмосферном давлении ие ниже 93- 10я Н/м2.
2. Невлагостойкие.
я. Влагостойкие.
£. Влагостойкие регулируемые.
s Влагостойкие и теплостойкие.
Резисторы ПКВ
ПТМН — многослойные нихромовые малогабаритные;
ПТМК — многослойные константановые малогабаритные;
ПТ — проволочные точные;
ПЭ — эмалированные трубчатые невлагостойкие;
ПЭВ — эмалированные трубчатые влагостойкие;
ПЭВР — эмалированные трубчатые влагостойкие регулируемые;
ОПЭВЕ — повышенной надежности и долговечности;
ПЭВТ — термостойкие влагостойкие (тропические).
Проволочные постоянные резисторы рекомендуется использо-
вать в цепях постоянного н переменного тока с частотой до 50 Гц.
354
Продолжение табл. 10.100
ткс адХ Х10‘. 1/°С, ие более Допустимая виб- рация в, %. при 20 °C Основные разме- ры LX О нли LxL>XH, мм Г °C макс’ Мас- са. г
частота, Гц уско- рение, Я.
->2 54-2500. 10 98 26x13x23 41х 14x25 51x21x31 91 х29х39 140x29x39 170x29x39 —60 "7- ->300 14 27 57 132 253 286
12*
353
Резисторы ПЭ.
\s‘us
I
Резисторы ПЭВР.
Резисторы ПЭВТ.
Примеры записи в конструкторской документации
1. Резистор ПКВ-2-240 кОм ± 1% ОЖО.467.501 ТУ.
2. Резистор ПТМК-1-Ю0 кОм ± 0,25% ОЖО.467. 503ТУ.
3. Резистор ПТ-1-430 кОм+ 1 % УЛО 467.009 ТУ.
4. Резистор ПЭВТ-25-1,3 кОм ± 5% ОЖО.467.514ТУ.
10.13. РЕЗИСТОРЫ ПЕРЕМЕННЫЕ НЕПРОВОЛОЧНЫЕ
Резисторы выпускаются следующих типов (табл. 10.101):
U1O — переменные объемные;
СПО-Е — переменные объемные повышенной долговечности;
СП — переменные лакопленочные;
СП-3 переменные для печатного и объемного монтажа;
ВК, ВКУ, ТК, ТКД, СНК, СНВКД — одинарные н сдвоенцые
с выключателем и без выключателя в обычном и тропическом ис-
полнениях. .
Под номинальной мощностью переменных резисторов понимдрт-
ся наибольшая допустимая мощность, рассеиваемая на резисторе
между его крайними контактами (т. е. при максимальном сопротив-
лении). Число поворотов движка резисторов без выключателя не
менее 10000, а резисторов с выключателем — не менее 5000.
Номинальные величины сопротивлений резисторов соответствуют
ГОСТ 10318—62. Функциональные характеристики изменения ве-
личины сопротивления в зависимости от угла поворота оси: 4 —
линейная, Б — логарифмическая, В — обратная логарифмическая.
Примеры записи в конструкторской документации
1. Редис тор СП0-0,5-1-Б-З.З МОм ± 30% -ОС-3-25 ОЖО
468.047 ТУ.
2. Резистор СПОЕ-1-20-470к ОЖ0.468.007 ТУ.
3. Резистор ВКУ-la-l М-В-40 ОЖО,468.039 ТУ.
4. Резистор CH К-a- j д '40 ОЖО.468.039 ТУ.
5. Резистор СП-1-1-А — 680±10% ОС-3-12 РОСТ 5574—65.
0,5-Б-68к ± 20%
6. Резистор СП-IV q^-B-IOOk ± 20% Г0СТ 5574—65.
7. Резистор СПЗ-6-10к ± 10% ОЖО.468.020 ТУ.
357
Параметры переменных
Тип ^ном ₽ном’ Вт &R, % Зависи- мость соп- ротивле- ния от уг- ла пово- рота. Ом ^НОМ, в
Ом МОм
СПО-0,15 100 1,0 0,15 100
СПО-0,5 100 4,7 0,5 250
СПО-1 47 4,7 1,0 ±20; 350
±30
СПО-2 47 4,7 2,0 600
СПОЕ-0,5 22 4,7 0,5 250
СПОЕ-1 22 4,7 1,0 ±10; 350
±20;
СПОЁ-2 ~Ь30
22 4,7 2,0 600
ВК-а, б 15-108 2,2 0,25 Б, В 200
ВК-а, б ВКУ-1 а1 2,2-103 6,8 0,5 ±30 А 350
200
ВКУ-1 б 22-10® 1,0 0,25 В
ВКУ-2 а ВКУ-2 .6 — 0,47 0,25 В 200
тк 22-10? 6,8 0,5 А 350
тк 15-10? 2,2 0,25 ±30 Б, В 200
ТКД-д; ткд-б г.г-тб8 .6,8 0,5 А 350
ТКД-а; ТКД-б 15-1Q3 2,2 0,25 Б, В 200
СНК-а 0,1—1,0 0,5 А 350
СНК-б 1,0 0,5 А 356
СНВКД-а; СНВ КД-б 0,.1—1,0 0,5 А 350
1,0 0,5 ±20 А 350
СП-1 470 4,.7 1 А 600
ТАБЛИЦА (0.101
иёпроволочных резисторов
т . °C 1 макс’ Допустимая вибрация Длина оси, мм Мас- са, г 1 Угол пово- рота оси
часто- та, Гн ускорение, g
—604-4*125 5—200 15 8 3
12 3,5
—60-5-^125 5—200 15 12 7,5
20 8,0
25 8,5
-604-^125 5—200 15 12 16
20 17
60 20
67 22
—604*4-125 5—200 15 12 20 260°'
20 32
60 38
69 40
-604-4*125 5—2000 30 16 16
20 17
—604-4-125 5—2000 30 20 32
—604*4425 5—2000 30 16 53
25 57
25 20 34 35г
40 39;
50 60 41 43
80 47
20,25 55,59
32,40 60,62
-104-4-70 — 50,60 64,66 270°
80 70,
20,25 42,43
32,40 45,47
50,60 49,51
80 55
32 78
40 .81
32 87
40 90
12, 20, 60 28—40
(ОС-3), 20, 32, 60 255°
(ОС-5)
Тип р ном дк, % Зависи- мость соп- ротивле- "" я
Ом МОм 1 НОМ' ния от уг- ла пово- рота, Ом В
СП-п СП-111 4700 2,2 0,5 0,5 ±20 ±30 Б, В Б, В 600 600
cn-iv cn-v 0,5 0,5 Б, В Б, В ад 600
СПЗ-62 СПЗ-ба? СПЗ-6$ 1000 1,0 0,125 ±10; ±20; ±30 -=-J 160
<г ЧА ж в Для ичеайое исполнение печатного монтажа, объемного монтажа. П н Н, один дополнительный вывод у ВКУ-2.
Резисторы СГЮЕ-0,5; СПОЕ-1 и СПОЕ-2.
Продолжение табл. 10.101
Допустимая вибрация Длина оси, мм Масса, Угол пово-
Гмакс* часто- та, Гц ускорение» g F рота оси
—104-+70 -10-г+70 — 104-+70 -104-+70 —604-+ Ю0 5—2500 20 16 12, 20, 60; 20, 32, 60; 16 12, 20, 60; 20, 32, 60 33 .49—60 55 £3—40 3,4 3,8 3,4 255° 230°
Резистор ВК-а.
Резистор ВК-б,
Резистор ВКУ-1 в тропическом исполнении.
Резистор В КУ-1а.
Разметка для крепления
Резистор В>КУ - 1б„
Резистор В КУ-2а-
Резистор ВКУ-26.
Резистор ТК й-Тропич-ёском1 исполнении.
Резистор ТКД-а.
ОС-5
Резистор ТКД-б.
Резистор СНК-а.
Резистор СНКВД-б.
75макс
20макс J 22ткс
Резистор СП-1.
£29 макс
Резистор СП-П.
0Л9макс
Резистор СП-Ш.
Резистор СП-IV.
' к-Й'2
Резистор СП-V •<
Резистор СПЗ-6 (L = 15,7 или 22 мм, I = 3,4 или 8 мм).
10.14. РЕЗИСТОРЫ ПЕРЕМЕННЫЕ ПРОВОЛОЧНЫЕ
Резисторы выпускаются следующих типов (табл. 10.1021:
СПб — низкочастотные (до 1000 Гц) для печатного или навесно-
го монтажа;
ЮС — юстировочные, для низкочастотных (до 1000 Гц) цепей;
ППЗ — одинарные и сдвоенные потенциометры, имеют три ва-
рианта конструкции оси;
РП-25, РП-80 — мощные потенциометры с керамическим ос-
нованием.
Примеры записи в конструкторской документации
1. СП5-14-47 Ом ОЖО.468.509 ТУ.
2. ЮС-1-&00±21°0% ОЖО.468.516 ТУ.
3- ППЗ-41-47 Ом 10% ОЖО.468.503 ТУ.
4. РП-25Л-75 Ом ± 10% ГЙ0. 468.003 ТУ.
5. РП-80-2000 Ом ± 10%, Г#0. 468. 003 ТУ.
ТАБЛИЦА 10.102 Основные параметры переменных проволочных резисторов
Тип Р НОм’ Вт «ном- Ом АД, % Параметры допусти- мой вибрации Т °C мане’ Угол по- ворота оси Мас- са , г
частота, Гц ускорение, £
СП5-111 СП5-14 СПб-15 ЮС-1 ППЗ-40 ППЗ-41 ПП2-43 ППЗ-442 ППЗ-45 ППЗ-47 РП-253 РП-80 1 1 1 1 3 3 3 3 3 3 25 80 10—47000 20, 50, 100, 200, 500, 1000 4,7; 6,8; 10; 15; 22; 38 47; 68; 100; 150; 200 330; 470; 680 1000; 1500; 2200; 3300 4700; 6800; 10000 15000; 20000 18, 33, 50, 75, Ю0, 150, 360, 400, 510, 1000, 1500, 2000 50, 75, 100, 150, 360, 510, 1000, 1500, 2000 ±10 ±20 —io ±5 + 10 ±10 ±10 , । 5±2500 5±1000 10± 100 10±200 10± 100 15 10 4 4 —60±±125 —604-±155 —60±±9О —60-±±125 300° 280° 280° 5 3,8 3,6 9,5 12 13 11 19 21 20
1 Резисторы СП5-Ц; СП5-14 предназначены для печатного монтажа. 2 Резисторы ППЗ-44; 45: сдвоенные. 3 Имеет два варианта выполнения конца оси (г лыской и со шлицем).
F6
Резистор РП-25.
Резистор РП -80.
Резистор СП5-11 (а) и СН5-14 (б).
Резисторы 1ШЗ (40, 41, 43) (а) и ППЗ (44, 45, 47) (б).
ЛИТЕРАТУРА
1 Богородицкий М П. Высоковольтные керамические кон
денсаторы Изд-во «Советское радио», 1970.
2 . Малинин Р. М. Конденсаторы и сопротивления. Воениздат,
1959.
3 МартюшовК И., Зайцев Ю В Резисторы. Изд-во «Энер-
гия», 1965
4 Малинин Р М Резисторы Изд-во «Энергия», 1965.
5 «Резисторы» Сб ГОСТов Изд-во стандартов, 1965,
6 «Конденсаторы». Сб. ГОСТов. Изд-во стандартов, 1967,
372
11. КОНТУРНЫЕ И ДРОССЕЛЬНЫЕ КАТУШКИ
ИНДУКТИВНОСТИ
11.1. КЛАССИФИКАЦИЯ КАТУШЕК ИНДУКТИВНОСТИ
ПО КОНСТРУКТИВНЫМ ПРИЗНАКАМ
Индуктивность есть величина [1], характеризующая способ-
ность контуров в током и окружающей их среды накапливать маг-
нитное поле (с его энергией и массой). Индуктивность равна удвоен-
ной энергии магнитного поля, деленной на квадрат тока.
Катушки индуктивности классифицируют по типу намотки
(рис. 11.1, а — а), способам подстройки и подгонки индуктивности
(рис. 11.2 и 11.3), виду защиты (экранированные, неэкраниро-
ванные) (2].
Рис. 11.1. Типы катушек индуктивности:
С—однослойная с лицом; б—многослойная;- в—плоская} г—тороидальная
С круглым и прямоугольным сечением.
Рис. 11.2. Способы подстройки катушек индуктивности без
сердечника:
П—изменением шага намотки; б—подбором взаимоиндукции между секция-
ми: в—изменеиием числа витков.
11.2. КАТУШКИ ИНДУКТИВНОСТИ БЕЗ СЕРДЕЧНИКОВ
В табл 11.1 приведены ориентировочные значения 12] темпе-
ратурного коэффициента индуктивности aL, добротности Q и соб-
ственной емкости Со катушек различных типов и назначений.
Индуктивность (мкГ) катушек без сердечника с, погрешностью
ие более 10% можно определить по формулам, йриводимым ниже
[4]. Используемые.в формулах обозначения геометрических размеров
катушек (мм) соответствуют‘рис. У!.'!.'1 " ',,я 3
ТАБЛИЦА 11.1
Характеристики катушек индуктивности
Материал каркаса Намотка Темпера- турный коэффици- ент индук- тивности а/ -10я 1/°С Доброт- ность Q Собствен- ная ем- кость, Ср, пФ Область примене- ния
Керамика Осажденная 10—20 .80—150 0,5—2,0 Генерато,р.ыи гете-
То же Горячая 10—30 100—400 0,5—2,0 ; родины КБ и УКВ зысокой стабиль- ности То же
» Холодная 40—100 100—400 0,5—2,0 | То же, понижен- ной стабильности Усилители УКВ
» тугая Бескаркасная 50—150 100-т600 0.5—2.0
Органиче- Однослойная 100—200 80—200 3—5 диапазона
ский ди- электрик То же сплошная Уинверсаль- 150—300 50—100 5—10 1 Усилители диапа- зона КВ н СВ, генераторы низкой
» ная Секционнро 150—300 100—150 5—10 стабильности Усилители днапа-
* ванная внавал Несекционнро- ванная внавал — 20—30 10—50 зона СВ н ДБ То же Дроссели
Однослойная катурика (сплошная намотка и с шаго(м)
©ср. п2 10~3
^/^ср + ^,44 j ,я
где РСр—диаметр окружности, образуемой осевой линией актив-
ного сечения провода (рис. 11. 1,а), п—число витков.
Многослойная катушка (с намоткой «универсаль», секциониро-
ванной, несекционированной)
8©с2и210~3
L =--------------->
ЗРср4- 9/4-107
где f = ~ >,DCp = —Н1~ (РИС Н .1,б). (1
z А
Плоская спиральная катушка , •
Z.=2,5©bp n1g -,10-3 .
Тороидальная катушка т' круглым' сечением
• “ ' 2лн2ав-10~4 ' " ' '
©ср4~ о2р — dB I
Тороидальная катушка с прямоугольным сечением
375
Предельные величины [2] индуктивности катушек без сердеч-
ников приведены в табл. 11.2.
таблица и .2
Предельные значения индуктивности катушек без сердечника
Тип намотки Диаметр * каркаса Во, мм Индук- тивность Lnp- мкГ Тип иамоткн Диаметр каркаса О0, мм Индук- тнвйбдть LPP' мкГ
Однослой- 10 30 Однослой- 6 1,8
на я сплош- 15 50 ная с шагом 10 4
ная 20 100 15 10
30 200 20 20
50 300 25 30
Многослой-
ная *= <200
11.3. КАТУШКИ С МАГНИТНЫМИ СЕРДЕЧНИКАМИ
Для получения малогабаритных катушек с достаточно боль-
шими индуктивностью и добротностью применяют магнитные сер-
дечники.
Индуктивность катушки с магнитным сердечником определяет-
ся соотношением
. Lc — р,с L,
где L — индуктивность катушек без сердечника; р0 — действующая
магнитная проницаемость сердечника.
Величина рс зависит от магнитной проницаемости материала
сердечника р0, формы и размеров сердечника и катушки, соотноше-
ния между их размерами, частоты. Чем больше магнитная проница-
емость материала сердечника, чем ниже частота и чем ближе к вит-
кам катушки расположен сердечник, тем выше значение рс.
Величину цс определяют экспериментально. В табл. 11.3
и 11,4 приведены [2] значения рс сердечников, наиболее часто ис-
пользуемых в контурных и дроссельных катушках индуктивности.
Число витков катушки в броневом сердечнике по заданной индуктив-
ности Lc (мкГ) можно найти из эмпирического соотношения
п= ку~гс.
Значения коэффициента Д [5] приведены в табл. 11.3.
Отношение действующей магнитной проницаемости сердечника
к начальной проницаемости магнитного материала называют коэффи-
циентом использования магнитных свойств
k = -^
М Ро '
Чем выше kfx, тем полнее использованы свойства материала.
376
ТАБЛИЦА 1КЗ
Параметры броневых сердечников из карбонильного железа (по РОСТ (0983—64)
Тип сердечника Dt D2 D, Н, Н, ' Подстроечный сер- дечник “с | Жц • 10», 1/°С A.LAL* % /<=п/-Гье
частот а, МГц
мм 0.2 — 2 2—25 0.2 — 2 2—25
СБ-9а 9,6 7,5 4,6 7,6 4,2 МЗх-8 2,9 — 26 — 12 7
СБ-12а 12,3 10 6 11 8,2 М4хЫ,5 4,5 — 41 — 26 6,3
СБ23-11а 23 18,5 11 11,4 6,2 1М7Х13 3,7 — 33,6 — 26 4,0
СБ23-14а 23 18 И 17,4 12 1М7х1’9 4,6 6,5 42 59 26 4,5
СБ-28а 28 23 13 23,4 17 1М8Х13 4,7 5 42,8 45,5 26 4,3
СБ-34а 34 27 13,5 28,4 20,4 1М8-Х30 4,5 5 41 45,5 26 4,4
Примечание. 1. Размеры сердечников СБ-9а, СБ-12а по 4 классу точности; СБ23-11а, СБ23-14а, СБ-28а,
СБ-34а ио 5 классу точности, степень «К» ОСТ НКТП 1256. 2. Допуски на резьбу по 3 классу точности
ТАБЛИЦА 11.4
Параметры цилиндрических сердечников из карбонильного железа
Тип °C <с ±0.5 Но . i • 10', 1/°С
. Частот а, МГц
ММ 0.2—2 2—25 0,2—2 2—25
СЦР-1 1М6 10 1,5 1,7 13,6 15,5
СЦР-2 1М6 19 1,6 1,9 14,5 17,3
СЦР-3 1М7 10 1,6 1,7 14,5 15,5
СЦР-4 1М7 19 1,7 1,9 15,5 17,3
СЦР-5 1М8 10 1,6 1,7 14,5 15,5
СЦР-6 1М8 19 1,8 1,9 16,4 17,3
СЦР-7 IM9 10 1,5 1,7 13,6 15,6
СЦР-8 1М9 19 1,6 1,9 14,5 17,3
СЦГ-1 9,3 10 2,1 2,1 19 19
СЦГ-2 9,3 19 2,4 2,3 22 21
СЦТ-1 9,3 10 2,0 1,9 18,2 17,3
СЦТ-2 9,3 19 2,3 2,2 21 20
Прим е'ч'а'н и я: 1. Допуск на резьбу сердечников СЦР по 3 классу
точности, степень «К» ОСТ НКТП 1256, допуск на диаметр СЦГ, СЦТ—
(—0,1 мм).
2. Для сердечников СЦР-1—СЦР-2 величина р-с указана при Dc^/Dc—
= 1,25—1,3; для сердечников остальных типов—при Dcp/Dc= 1,1 —1,15.
Добротность катушки с магнитным сердечником зависит от по-
терь в материале, величины и очень сильно от частоты. Прибли-
женно можно считать, что на относительно невысоких частотах доб-
ротность катушки с сердечником в раз больше добротности
катушки с той же индуктивностью, но без сердечника. С увеличением
частоты добротность падает, так как потери в сердечнике растут,
а цс уменьшается. Частоту, на которой введение сердечника не уве-
личивает добротность катушки, можно считать верхней границей
рабочего диапазона. На частотах выше граничной сердечники при-
меняют только для подстройки индуктивности
Высокочастотные материалы
Магнитные сердечники для высокочастотных контурных и дрос-
сельных катушек индуктивности изготовляют нз магнитодиэлектри-
ков и ферритов.
Магнитодиэлектрикн представляют собой конгломерат из раз-
мельченного вещества, содержащего железо, отдельные частицы ко-
торого механически связаны между собой диэлектриком. В настоя-
щее время наиболее часто используется магнитодиэлектрик «кар-
бонильное железо», получаемый прессованием порошкообразного
карбонильного железа с бакелитом, стиролом или аминопластом
(ГОСТ 13610—68). Сердечники из карбонильного железа приме-
няются до частот 30—50 МГц в катушках и дросселях средней
стабильности (в высокостабильных катушках сердечники вообще
не применяют).
378
Магнитодиэлектрик «карбонильное железо» мало подвержен
влиянию температуры, старению, обладает незначительными по-
терями.
Ферриты представляют собой твердый раствор сложных окислов
железа с добавлением в кристаллическую решетку атомов 2-ва-
лентных металлов. Простые ферриты имеют химическую формулу
МО-М' O-Fe2-O3, в которой М обозначает двухвалентный ме-
талл (Ni; Мп; Li; Си; Pb), а М — Zn; Cd). Ферриты отличаются вы-
сокой магнитной проницаемостью и большим удельным сопротив-
лением (до 1010 Ом-см). По механическим свойствам ферриты близ-
ки к керамике.
Нд радиочастотах наиболее употребительны [2] никель-цинко-
вые (НЦ), марганцево-цинковые (МЦ), литий-цинковые (ЛЦ) и дру-
гие смешанные ферриты.
Особенностью МЦ-ферритов является высокая магнитная про-
ницаемость (р0<4000) и большие потери на частотах более 0,5 МГц.
В основном их используют на частотах до 100 кГц.
На высоких частотах применяют ЛЦ-ферриты, обладающие
невысоким значением р0 (до 100—200).
Чаще других применяют НЦ-ферриты, которые имеют удовлет-
ворительные характеристики в широком диапазоне частот. В ди-
апазонах ДВ, СВ используют ферриты с магнитной проницаемостью
600—2000, КВ — 50—200 и УКВ — 5—20,
Сердечники из феррита применяют для изготовления миниатюр-
ных катушек с высокой добротностью, ферровариометров с боль-
шим перекрытием, миниатюрных дросселей.
При конструировании этих узлов следует учитывать, что маг-
нитные свойства ферритов сильно зависят от частоты и напряжен-
ности магнитного поля. Ферриты подвержены старению Изменение
величины р,0 за год может составлять от ±1 до ±5% (у некоторых
образцов до ± 10%). Механические воздействия (вибрация, удары)
также могут явиться причиной необратимого изменения магнитных
свойств сердечника.
Диэлектрическая проницаемость ферритов велика и может до-
стигать нескольких сотен единиц. С повышением частоты она резко
падает. Так, в диапазоне радиочастот е. составляет 20—40, на
СВЧ - 10.
Коэффициент температурной нестабильности aL катушек с фер-
ритовыми сердечниками в 2—10 раз выше, чем аналогичных катушек
с сердечниками из карбонильного железа. Величина aL определяет-
ся температурным коэффициентом магнитной проницаемости мате-
риала, формой сердечника, качеством сборки (броневые сердечники)
и многими другими факторами. Следует отметить, что температур-
ный коэффициент магнитной проницаемости может быть как поло-
жительным, так и отрицательным, причем его значение может из-
меняться при переходе от одного температурного интервала к дру-
тому. При температурах выше 80—200е С магнитные свойства
ферритов пропадают.
Обозначение марки феррита. Цифры обозначают величину на-
чальной магнитной проницаемости (например 1500НМ, 50ВЧ2).
Первая буква или первые две буквы указывают обычно рабочий диа-
пазон частот феррита (Н — низкочастотный, т. е. до 2 МГц, ВЧ —
высокочастотный). Вторая буква указывает состав феррита: Н —
НЦ-феррит, М — МЦ-феррит; буквы И и С говорят, что феррит пред-
379
назначен для работы соо ветственно в импульсных режимах и силь-
ных полях. Цифры после букв характеризуют особые свойства фер-
ритов.
Форма магнитных сердечников
В высокочастотных контурных катушках и дросселях наиболь-
шее применение находят цилиндрические, броневые и кольцевые
сердечники.
Цилиндрические сердечники (рис. 11.4) конструктивно просты
и по сравнению с сердечниками прямоугольного сечения позволяют
получить наивысшую добротность катушек. Недостатком цилиндри-
ческих сердечников является плохое использование магнитных
свойств материала, которое в основном определяется соотношениями
Рис. 11.4. Цилиндрические сердечники из карбонильного железа
между размерами катушки и сердечника. Чем длиннее катушка и
сердечник и чем ближе диаметр катушки к диаметру сердечника, тем
больше коэффициент Введение цилиндрического сердечника прак-
тически не влияет на величину собственной емкости катушек.
Обозначения сердечников из карбонильного железа (табл. 11.4)
расшифровываются так: СЦР—сердечник цилиндрический с резь-
бой; СЦГ —сердечник цилиндрический гладкий; СЦТ —сердечник
цилиндрический трубчатый. Из феррита изгоговляются цилиндри-
ческие (табл. 11.5), трубчатые, пластинчатые, чашечные, броневые
высокочастотные сердечники.
ТАБЛИЦА 11.15
Размеры цилиндрических ферритовых сердечников, мм
Диаметр Dc 1,8 2,75 2,75 2,86 2,86 2.751
Длина 1с 12 12 14 12 14 12
Трубчатый сердечник.
380
Броневые сердечники (рис. 11.5) позволяют более полно исполь-
зовать магнитные свойства материалов. Имеют слабое внешнее
поле, что позволяет приблизить экран с самому сердечнику. Ста-
бильную индуктивность в броневом сердечнике можно обеспечивать
либо хорошим магнитным контактом (замкнутая магнитная цепь,
пришлифованные поверхности плотно прижаты друг к другу), либо
надежным отсутствием контакта (2] (разомкнутая магнитная цепь,
иногда калиброванные прокладки). В первом случае за счет более
полного использования магнитных свойств материала можно полу-
чить катушку индуктивности меньших габаритов. Во втором — мож-
но получить большую добротность, меньшую зависимость парамет-
ров от частоты и напряженности магнитного поля. Сердечники е ра-
зомкнутой магнитной цепью могут работать на более высоких ча-
стотах, верхний предел частотного диапазона равен 4—5 МГц.
Катушки с броневыми сердечниками применяются в контурах
приемников длинных и средних волн, усилителях промежуточной
частоты, различных фильтрах.
Собственная емкость катушек с броневыми сердечниками боль-
ше, чем емкость катушек без сердечников. При полном заполнении
полости броневого сердечника несекционированной обмоткой Со =
= 50—100 пФ; при секционированной обмотке Со = 10-=»20 пФ,
а при малом числе витков Со = 2—3 пФ.
Для подстройки броневые сердечники снабжаются цилиндри-
ческими сердечниками, перемещение которых изменяет индуктив-
ность примерно на 20% (сердечник с замкнутой магнитной цепью)
и 30% (сердечник с разомкнутой магнитной цепью). Промышленно-
стью выпускается несколько типов стандартных броневых сердеч-
ников из карбонильного железа (СБ) и феррита (Б и ОБ) (табл. 11.6).
Кольцевые сердечники позволяют наиболее полно использовать
магнитные свойства материала (рс ~ р0)- Их достоинствами яв-
ляются большая добротность катушек (до 400—500) и no4iH полное
отсутствие внешнего поля. Недостатками таких катушек являются
сложность плавной подстройки и намотки, относительно низкая тем-
пературная стабильность индуктивности. Кольцевые сердечники
применяют в случаях, когда необходимо получить максимальную
индуктивность при минимальных габаритах. Для этих целей широко
Применяются ферритовые сердечвики. В табл. 11.7 указаны марки
3S1
ферритов и соответствующие им типоразмеры кольцевых сердечни-
ков, выпускаемых промышленностью.
ГАБ ЛИЦА 1 Г .,6
Размеры броневых ферритовых сердечников, м м
Тип Dt D, о, Л, Н, Н, Подстроечннк
d 1
Б14 14 11,8 6 3,1 8.4 5,8 2,5 12
Б18 18 14 7,4 3,1 10,6 7,4 2,5 12
Б22 22 18,3 9,2 4,5 13,6 9,4 3,5 16
Б26 26 21,6 11,3 5,5 16,4 11,2 4,5 20
БЗО 30 25,4 12,3 5,5 19 13,2 4,5 22
Б36 36 30,5 16 5,5 22 14,8 4,5 22
Б48 48 40 20 7,5 31,4 20,8 6,5 32
ТАБЛИЦА 11.7
Кольцевые сердечники (по ГОСТ 14208—69)
Типоразмер сердечника из материа- ла марки Типоразмер сердечника из матери- ла марки
2000НМ; 1500НМ, 1500НМ1; 110НМ 50БЧ2; 30БЧ2; 20ВЧ; 2000НН; Ю00НН; 600НН; 400НН 2000НМ; 1500НМ 1500НМ1; 110НМ 50ВЧ2; 30ВЧ2; 20ВЧ; 2000НН; 1000НН; 600НН 400НН
К5ХЗХ1.5 К4х2,5x1,2 К20х 12x6 К 20x10x5
К7Х4Х2 К4х2,5х1,6 К28х16х9 К 20x12x6
К7Х4х4 К5ХЗХ1 К 32 у 16x9 К32Х16Х8
К9х6хЗ К6хЗх24 К40х 25X7,5 К32Х20х6
К9Х6Х6 К7Х4Х2 К 40x25x7,5
КЮхбхЗ КЮхбхЗ К55х32Х9
КЮх6х4 К 10x6x5 КЮ0Х60Х15
К16х8х6 К12х6х4,5 К125Х85Х12
К16х 10x4,5 К16Х6Х6
Примечание. В обозначении кольцевого сердечника первая цифра
означает наружный диаметр О, вторая —внутренний диаметр d, третья—вы-
соту сердечника h в миллйметрах. ' ' '
11.4. КАТУШКИ С СЕРДЕЧНИКАМИ ИЗ НЕМАГНИТНЫХ МЕТАЛЛОВ
Сердечники из немагнитных металлов (медь, латунщ алюминий
и др,) применяется для подстройки стабильных катушек индуктив-
ности (генераторы, гетеродины, широкополосные УГ1Ч) в диапазоне
КВ и УКВ. Введение такого сердечника уменьшает индуктивность
в добротность катушки, причем добротность падает пропорциональ-
но уменьшению индуктивности (рис. 11.6). Наименьшие потери
382
в катушку вносят сердечники из чистых электролитической ме-
ди и серебра. Другие металлы й сплавы по сравнению с чистой
медью [2| увеличивают потери пропорционально уменьшению их
удельной проводимости.
Рис. 11.6. Взаимосвязь
добротности и индуктив-
ности при подстройке
катушки сердечником из
немагнитного металла.
Рис. 11.7. Зависимость
пределов подстройки
катушки сердечником
из немагнитного метал-
ла от геометрических
размеров сердечника и
катушки.
В централизованном порядке сердечники из Немагнитйых ме-
таллов не выпускаются. Ориентировочно размеры сердечника
(/ , D) можно выбрать, используя графики [2] рис. 11.6/ 11.7.
39?
11.5. КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ
СВЯЗАННЫХ КАТУШЕК
Необходимое значение коэффициента связи катушек обычно
бывает известно из электрического расчета.
Рис. 1 1.8. Зависимость коэффициента связи коаксиальных цилин-
дрических катушек без сердечника от соотношения между их геомет-
рическими размерами.
Конструктивную реализацию надлежащей связи между катуш-
ками без сердечника с погрешностью менее ±5% [7,8] можно полу-
чить используя графики рис. 11.8 и 11.9. Поскольку коэффициент k
определяется относительными размерами катушек и не зависит от
числа витков п, приведенные графики носят общий характер.
Рис. 11.8 [8] соответствует случаю, когда катушки расположены
одна в другой, причем (наружная катушка короче)
или Zj/Dj = 12Юг (внутренняя катушка короче). Как видно из ри-
сунка, быстрый рост величины k наблюдается до значений 1/D =
*= 0,7. При дальнейшем увеличении этого отношения коэффициент
384
связи остается примерно постоянным: в интервале 1/D равном 1—2
коэффициент связи возрастает на 3,5%.
Зависимость коэффициента связи между двумя коаксиальными
цилиндрическими катушками одинаковой длины I и диа'мвгра Dtl,
расположенных на расстоянии т, показана на рис. 11.9.
Рис. 11.9. Зависимость коэффициента связи от размеров коаксиаль-
ных цилиндрических катушек и расстояния между ними.
Коэффициент связи катушек с сердечниками не выражается
аналитически. Поэтому его определяют экспериментально для каж-
дой конструкции. Установлено [2], что между катушками в броне-
вых сердечниках k — 0,015-ь0,02.
11.6. ВОЗДЕЙСТВИЕ ЭКРАНА НА ПАРАМЕТРЫ КАТУШКИ
»
Экранирование катушек индуктивности производится для за-
щиты от внешних электрических и магнитных полей, а также для ог-
раничения поля катушек в определенном объеме.
Экранирующее действие определяется отношением напряжен-
ности внешнего поля при наличии экрана к напряженности поля
без экрана.
Ча^ Л7Ч
385
Эффективность экранирования увеличивается при увеличении
частоты переменного поля, толщины экрана и с уменьшением удель-
ного сопротивления материала экрана.
Экранирование вызывает уменьшение индуктивности, доброт-
ности и возрастание собственной емкости катушки [3].
Относительное изменение
Рис. 11.10. Относительное изме-
нение индуктивности катушки
при помещении ее в экран.
(£ни — £эк
। = ------------ f % индук.
'с-НК LBK /
тивности неэкранированной
катушки £нк при помещении
ее в экран (Ей1-) можно оце-
нить из графика рис. 11.10 [9].
Если экран круглый, по оси
ординат рис. 11.10 отклады-
вается отношение Диаметра
экрана к стороне катушки
£>к. При квадратном экране
Ds/DIt — отношение стороны
экрана Ds к диаметру катушки.
Экраны рекомендуется из-
готавливать из немагнитных
металлов с малым удельным
сопротивлением (медь, латунь,
алюминий и др.).
При Da/DK < 1,6 экран
вносит в катушку затухание
(d8K), которое составляет бо-
лее 20% затухания неэкрани-
рованной катушки dHK. Для
стабильных катушек выбира-
ют DglDtf > 2,5 (тогда <
< 0,05 dHT().
Если D-, > 2£>я, /э > /}) 4-
+dk> Db < lK< ЗОЯ, потери,
вносимые экраном в катушку,
можно определить по форму-
ле [3]
d0K=O,23
где р — удельное сопротивле-
ние материала экрана (Ом X
X см), f — рабочая^ частота
экранируемой катушки.
Для хорошей экранировки
необходимо, чтобы толщина
экрана была больше расстоя-
ния, на котором плотность
наводимого тока падает в
ностью тока на поверхности
100 раз, по сравнению с плот-
экрана. Расстояние это зависит от
материала экрана и частоты. Для указанных выше материалов и
^>1,0 МГц оно менее 0,6 мм [3]. Поэтому толщина экрана определяет-
ся механической прочностью и технологичностью его изготовления.
386
11.7. ПОДСТРОЙКА КАТУШЕК ИНДУКТИВНОСТИ
Подстройка применяется для компенсации технологического
разброса индуктивности. Величина разброса определяет необхо-
димые пределы подстройки. Классификация методов подстройки и
подгонки катушек приведена в § 11.1.
Рис. 11.11. Зависимость пределов подстройки от положения магнит-
ного сердечника и размеров катушки.
В § 11.3, 11.4 изложены соображения по выбору типа сердечника
в зависимости от назначения катушки. Там же приведены пределы
подстройки катушек в броневых сердечниках из карбонильного же-
леза.
Рис. 11.12. Зависимость пределов подстройки от положения немаг-
нитного сердечника и размеров катушки.
Пределы подстройки катушек цилиндрическими сердечниками
можно определить из графиков (рис. 11.11, 11.12) [2]. На рис. 11.11
показана зависимость относительного изменения индуктивности от
положения сердечников типов СЦР, СЦГ, СЦТ (карбонильное же-
лезо) при различных соотношениях между геометрическими раз-
13* 387
мерами сердечника и катушки. Аналогичные зависимости приведены
на рис. 11.12 для сердечников из немагнитного металла.
Плавное изменение индуктивности обеспечивается перемещением
цилиндрического сердечника по резьбе, которая выполняется либо
на самом сердечнике, либо на дополнительных деталях, соединенных
с сердечником (рис. 11.3).
Если допустимая величина остаточной ошибки (Д£ост/£с%)
после регулировки задана, шаг резьбы s (мм) можно определить [6]
из соотношения
ЛАОст ( ААС\ А0°
> I --- I s ",— >
Ас-----------------\ Ас /маис 360
где ДО — разрешающая способность установки по углу в процессе
ре1улировки. При подстройке сердечника отверткой Д0 = 10—20°,
(Д Ас/£с)макс — максимальная величина изменения индуктив-
ности при перемещении сердечника на единицу длины, %/мм.
Обычно она имеет место в середине катушки. Для катушек с
цилиндрическими сердечниками из карбонильного железа и магнит-
ного металла ориентировочные значения (ДАе/£с)макс можно опре-
делить из рис. 11.11, 11. 12.
Изменением шага намотки однослойной катушки можно регули-
ровать индуктивность [2] на ±(2—3)%. Перемещением одной из сек-
ций (рис. 11.2, б) добиваются изменения индуктивности многослой-
ной катушки в пределах ±(10—15)%[2], если число витков подвиж-
ной секции составляет (20—30)% общего числа витков. Способы
рис. 11 .2, а, б используются при подгонке индуктивности катушек
низкой стабильности. После регулировки витки закрепляются
клеем.
Подгонка индуктивности стабильных катушек с однослойной
намоткой и шагом в пределах ±(2—5)% производится перемещением
отвода (рис. 11.2, в). Этот способ особенно часто применяется в пере-
датчиках [2].
11.В. ДРОССЕЛИ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ
Высокочастотные дроссели должны иметь достаточно большую
индуктивность (L) при минимально возможной собственной емкости
Со. Для обеспечения в дросселе необходимого соотношения между
А и Со используют сердечники из магнитодиэлектрика (феррита),
каркасы и обмоточные провода возможно малых диаметров^ прогрес-
сивные виды намотки. Последние применяют в дросселях, работа-
ющих в широком диапазоне частот. Однослойную намотку в этом
случае делают сначала плотно—виток к витку, переходя затем на
намотку с постепенно увеличивающимся шагом. При многослойной
намотке для той же цели часть секций делают с меньшим числом вит-
ков (Со при этом уменьшается пропорционально числу секций).
Диаметр провода ограничивается либо технологией изготовле-
ния, либо допустимой плотностью тока.
Для определения С0(пФ) однослойного дросселя малого диамет-
ра с рядовой намоткой используют эмпирическое соотношение Со =
=ЗА>0, где Do — диаметр каркаса, мм.
388
ЛИТЕРАТУРА
1. Б р о н О. Б. Электромагнитное поле как вид материи, Гос-
энергоиздаг, 1962.
2. В о л г о в В. А. Детали и узлы радиоэлектронной аппара-
туры. Изд-во «Энергия», 1967.
3. В о л и н М. Л. Паразитные связи и наводки. Изд-во «Совет-
ское радио», 1965.
4. Калантаров П. Л., Цейтлин Л. А. Расчет индук-
тивностей. Изд-во «Энергия», 1970.
5. Майоров А. С. Альбом частотных характеристик доброт-
ности катушек индуктивности на броневых сердечниках типа
СБ. Госэнергоиздат, 1958.
6. Фролов А. Д. Узлы радиоаппаратуры. Изд-во «Энергия»,
1964.
7. Landford — Smith. Radio Designer’s Hanbook, 1954,
p. 446.
8. Maddock. Mutial Inductance, Wireless Engineer, v. XXII,
May 1945, Ks 260.
9. Pender Electrical Engineers Handbook.
10 Матвеев Г. A., X о м и ч В. И. Катушки с ферритовыми
сердечниками. Изд-во «Энергия», 1967.
11. ТРАНСФОРМАТОРЫ И ДРОССЕЛИ
12.1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ
ТРАНСФОРМАТОРОВ И ДРОССЕЛЕЙ
Конструкция
Трансформаторы (Т) и дроссели (Д) собирают на шихтованных
(ШС) или ленточных (ЛС) сердечниках, замкнутых или разрезных,
броневого, стержневого и тороидального типов (рис. 12.1). Конструк-
ции низковольтных унифицированных трансформаторов (УТ) и
дросселей (УД) показаны на рис. 12.2.—12.6; высоковольтных —
на рис. 12.7—12.9. Более подробные сведения приведены в литера-
туре [1—11].
Материалы и провода
Сведения о свойствах и марках магнитных и электроизоляцион-
ных материалов, используемых в Т иД, приведены в § 12.7 «Расчет-
ные графики и таблицы» (табл. 12.19—12.28, рис, 12.29). Рекомен-
дации по выбору магнитных материалов Даны в табл. 12.19, 12.20.
К перспективным изоляционным материалам относятся синте-
тические пленки, лаки МЛ-92, ФЛ-98, ПФЛ-8в, кремнийорганиче-
ские лаки, эпоксидные и полиэфирные компаунды. Из проводов
наиболее широко применяются эмалированные провода марок ПЭВ,
ПЭТВ и др. В Т и Д массового выпуска используют алюминий
[2, 10—12, 16—19, 20, 21].
Критерии конструирования Т или Д
В качестве исходного критерия при конструирова-
нии Т или Д берется наиболее жесткое из задаваемых требований:
допустимая величина превышения температуры трансформатора
над температурной окружающей среды (перегрев) т или величина
относительного падения напряжения на сопротивлениях обмоток и.
Для согласующих и импульсных Т существуют другие критерии
(см. § 12.2 и 12.3).
Обобщенный показатель технико-экономической
эффективности конструкции Т или Д представляет собой отношение
величин Э/Р, где Р — мощность, В- А; Э — масса, г; объем, см3^
или стоимость Т или Д [1, 2, 22, 23]. Минимизация этого отношения
является задачей оптимального конструирования. Выбор оптималь-
ных соотношений основных размеров Т или Д (рис. 12.1) подробно
рассмотрен в литературе [1—6, 23, 24].
390
a)
Рис. 12.1. Сердечники Т и Д;
я —шихтованный (броневой); б —ленточный замкнутый (стержневой); в —лен-
точный разрезной (стержневой); г —прессованный (тороидальный).
Рис. 12.2. Унифицированные низковольтные броневые Т и Д на-
именьшего веса.
Рис. 12.3. Унифициро-
ванные низковольтные
стержневые Т и Д наи-
меньшего веса.
391
Рис. 12.4. Унифицированные низковольтные
наименьшего веса.
трехфазные Т и Д
Рис. 12.5. Галетные Т и Д с сердеч-
никами ПЛ.
Рис. 12.6. Унифициро-
ванный стержневой Т
наименьшей стоимости.
Рис 12.7. Высоковольтный стержневой Т и каркас его обмотки.
392
Рис 12.8. Высоковольтный
трансформатор с радиальным
ленточным сердечником («кру
говая конструкция»).
Рис. 12.9. Унифицированные Т и Д:
о—высоковольтный броневой; б—высокопотенциальный стержневой.
Сопротивления обмоток
Сопротивления обмоток рассчитываются с помощью формул
табл 12.1.
ТАБЛИЦА 12.1
Формулы для определения параметров обмоток
Наименование величины Формула
Активное сопротивле- ние обмоткиг г,, Ом 1n_2 Wjlwi р 10 2 ИЛИ О 1000 qi ю5
393
Продолжение
Наименование величины Формула для определения
Индуктивность рас- сеяния, Г Eg = LS1 + L gg / Л , св \. ms2/z-10s \ об + 3 )’ ~ • .... Ls Lsi — L s2 . ~ g
Эквивалентная ем- кость, Ф, приведен- ная к входу Т, Д, сэ Соб' +Ссл' 4-Cic' (В общем случае Си зависит от емкостей Сг' и способа включения и заземления об- моток)
Приведенные емкости Ci , ( W1 — W2 у СОб — С0б 1 1 ’ k W1 / f f ^2 \ Сел =Ссл1 + Селг 1 I > \ И11 ) г, С*0 С1С — 9 псл1
Емкость межобмоточ- ная СОб 2 (dCp/10) ( w \ 1 1 1 ЛА ГС ^СР П°Л 'СР 06 2 10
Емкость межслоевая Сел 1 2 (d[/10) / ^г/-^сл г \
Д.А П dt \ «елг—1 / ““ 2 10
Емкость между сер- дечником и примы- кающим к нему слоем обмотки С1С ЛА di ^елг 4Д1С — 1С 2 10
394
' Обозначения в формулах! йг—диаметр провода Z-fi
обмотки, мм; dCp—средний диаметр провода всех обмоток, мм;
—сечение провода t-й обмотки, мм2; р—удельное сопротивление
провода, (Ом-мм2)/м; гji000— сопротивление провода длиной 1000 м
диаметром dt (по сортаменту), Ом; ZOT = 2 (а-|-й)-)-лск—средняя
длина витка для катушки толщиной ск, см; ZWj—средняя длина
витка t-ой обмотки, см; ms—число секций обмотки (для несекцио-
нированной обмотки zns=l); Доб—толщина межобмоточной изоля-
ции, см; Дел—толщина слоевой изоляции, см; Д]С—зазор между
стержнем сердечника и примыкающим к нему слоем обмотки, см;
mj—число витков i-й обмотки; ncni — число слоев i-й обмотки;
(а> \
--- —среднее число витков в слое для всей катушки; ед =
псл /ср
= е'еод—диэлектрическая проницаемость изоляции, Ф/м; е'—то
же в относительных единицах (по отношению к воздуху); еод—
диэлектрическая постоянная воздуха (8,85-ICC12 Ф/м).
Унифицированные трансформаторы и дроссели
(УТ И УД)
Для различных случаев проектирования Т и Д созданы ряды
унифицированных сердечников (УС) как Ш-образных (ШС), так
и ленточных (ЛС). На их основе разработаны ряды УТ и УД, име-
ющих унифицированную конструкцию и электрические характе-
ристики. Применение ЛС позволяет уменьшить вес н объем Т и Д
(кроме трехфазных) на 10—30%, выигрыш в стоимости выявляется
только с ростом мощности Т, Д. Размеры и параметры всех ря-
дов УС с рекомендациями по их использованию даны в § 12.7
(табл. 12.29—12.38).
Тепловой расчет Т и Д
Максимальный перегрев определяют по формуле
тм = Гт.
(12.1)
Значения величин, входящих в эту формулу, и других парамет-
ров, необходимых для расчета, приведены в табл. 12.2.
Для улучшения условий охлаждения Т и Д рекомендуется обес-
печивать хороший тепловой контакт с металлическим шасси, пропи-
тывать катушки, применять радиаторы, теплоотводящие шины,
принудительный обдув (1—4 м/с), жидкостное охлаждение. Тепло-
отдача ухудшается при снижении давления воздуха (разрежении).
В этом случае коэффициент а (табл. 12.2) падает пропорционально
веяичцНе (С) 5 V^C/760-|-0,5), где D — атмосферное давление, мм
•рт. ст.
395
ТАБЛИЦА 12.2
Параметры теплового расчета
Параметр Формула для определения или номер таблицы
т — перегрев обмоток Т, Д,ВС; для тороидальных конструк- ций— поверхностный, для ос- тальных —среднёобъемный Рс + Рк
Г—коэффициент внутренне- го перепада температур в ка- тушке толщиной ск Для тороидальных Т, Д а у-|-0,5 1 + J. ск , • Ав v4-1 для остальных типов—по табл 12.3
?р — коэффициент продолжи- тельности работы <7р=1 в длительном режиме; 9р > 1 в повторно-кратковремен- ном режиме; растет с ростом скважности Q и уменьшением периода работы, в пределе qp=Q
Б—расчетный параметр / v-|-0,6 1 4~ P l / V 14-0,2(3у
Р—отношение поверхностей охлаждения П, см2, сердечни- ка и катушек Д с/Пк Табл. 12.42—12.47 (§ 12.7)
v — отношение потерь в сер- дечнике и катушках Рс/Рк
тг— коэффициент, завися- щий от наличия контакта сер- дечника с металлическим шас- си При отсутствии контакта «1=1. При наличии контакта гтт, = 1,6 для малых броневых Т и т! = 1,3 в остальных случаях
а — условный эквивалентный удельный коэффициент тепло- отдачи, Вт/(см2-°С) « = «о/, ь^м/бО
396
Продолжение
Параметр \ Формулы для определения или номер таблицы
аой—значение коэффициента а при перегреве т=50°С и заданной высоте катушки h аой = «о^5//г При /г = 5 см аой = а0. Значения аол даны в табл. 12.42— 12.47 (§ 12 7)
а0 — базисное значение коэф- фициента а при перегреве т = = 50° С и высоте катушки /1 = 5 см Значения а0 даны в табл. 12,3
Хэ—коэффициент теплопро- водности катушки, Вт/(см-°С) Табл. 12.3
ТАБЛИЦА 12.3
Значения коэффициентов теплового расчета
Коэффициент Трансформатор
броневой стержневой тороидальный
а0, Вт/(см2-°С) 1,05-10-3; 0,9-IO'3 1,2- IO-3; 1 • К)-8 1,4-Ю-з 1,4 IO”3
Г 1,05; 1,10 1,03; 1,06 См. табл. 12.2
Хэ, Вт/(см °С) — — 2-10-з 1,4.10-з
Примечания 1. В таблице даны два значения коэффи-
циентов: первое относится к хорошо пропитанным катушкам, вто-
рое— к непропитанным.
2. Для залитых компаундами конструкции коэффициент пере-
пада Г= 1,2—1,3.
Основы расчета конструкции обмоток
Задача расчета — выбор изоляции и проверка размещения об-
моток в окне. Диаметр (сторона) провода определяется из электри-
ческого расчета. Затем это значение увеличивают на толщину изо-
ляции (табл. 12.28, § 12.7) и делят на коэффициент укладки (рис. 12.31
в§ 12.7), получая расчетный диаметр.
397
Число витков в слое находят через расчетный ди-
аметр, вычитая из высоты окна h (рис. 12.1) толщину изоляционного
буртика (рис. 12.10), значение которой берут из табл. 12.4.
ТАБЛИЦА 12.4
Выбор изоляции обмоток
Испытательное напряжение 1 Число слоев бумаги для меж обмоточной изоляции при диаметре провода, мм Толщина бур- гика. мм
Менее 0,4 0.4—1 1-1.5 свыше 1,5
псп’ Бумага
ктн КО 8 К1 2 К17 К
700 1 1 1 1 2
1000 2 2 2 2 2
1500 4 4 4 3 2,5
2000 5 5 5 4 3,5
2500 6 6 5 5 4,5
3500 7 7 6 6 6
1 Двойное рабочее напряжение плюс 1000 В.
Число слоев и толщину каждой обмотки
находят с учетом коэффициента разбухания, который берут по гра-
фику рис. 12.31 (§ 12.7). При определении полной толщины
Рис. 12.10. Гильзовая катушка:
1—сердечник; 2 —гильза; 3 — буртик для изоляции торца обмотки от сердеч-
ника; 4— изоляционный торцевой междуобмоточный буртик; 5 —слоевая
изоляция.
катушки с1( учитывают межобмоточную изоляцию (табл. 12.4),_
наличие экрана между обмотками, толщину наружной изоляции
(два слоя бумаги К12), толщину каркаса, гильзы (0,5—2 мм в за-
висимости от типоразмера сердечника), зазор между ними и сердеч-
ником (0,2—0,4 мм).
358
v 12.2. СИЛОВЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЕ!
\ Унифицированные силовые трансформаторы (УТ)
\ Существуют ряды Т на и меньшего веса, удовлетворя-
ющих жестким климатическим и механическим требованиям соот-
ветствующих стандартов: ТА, ТАН, TH—для питания ламповых
схем; TH ВС—для устройстве высокой стабильностью напряже-
ний; ТПП — для схем на полупроводниковых приборах; ТВ1 и
ТП1—для высоковольтных и высокопотенциальных цепей.
УТ рассчитаны на эффективные значения напряжения первич-
ной обмотки Ui 127 и 220 В при частоте 50 Гц и на 40, 115, 220 В при
частоте 400 Гц с допустимыми отклонениями ±5%, пределы регу-
лировки вторичных напряжений 7/г от —2,5 до 4-5%.
Трансформаторы типов ТА и ТПП имеют две пары одинаковых
анодных обмоток и одну—компенсационную, включенных согласно
или встречно. Номинальные значения вторичных напряжений транс-
форматоров ТА: 28; 40; 56; 80; 112; 125; 140; 160; 180; 200; 225; 250;
315; 355 В; трансформаторов ТПП 1,25; 2,5; 5; 10; 20 В.
Трансформаторы TH имеют две-четыре накальные обмотки на
6, 3 В с отводами на 5В; ТАН—три-четыре анодные обмотки, одну-
две компенсационные и две накальные. Мощности, типоразмеры УС
для этих трансформаторов, их масса и габариты указаны в табл. 12.39;
12.40 (§ 12.7), а конструкции изображены на рис. 12.2 и 12.3. При
записи в конструкторской документации указывают тип и номер УТ,
первичное напряжение, частоту, номер технических условий; для
конструкции с покрытием напылением в обозначении вводится
буква Н.
Примеры записи УТ в документации:
ТА6-115-400Н ОЮО.471.000 ТУ-,
ТППЗЗ-220-400 ОЮО.471.000 ТУ. Дополнение 1;
ТАН-106-1271220-50 ОЮО.471.001 ТУ.
УТ типа ТВ1 (рис. 12.9, а) содержат одну вторичную обмотку
с напряжением от 850 до 13500 В, рассчитаны на мощности до
1,3 кВ-А (50 Гц) или 5 кВ • А (400 Гц). УТ типа ТП1 (рис. 12.9, б)
могут иметь до трех обмоток, потенциал от 3 до 55 кВ, вторичные
напряжения их следуют ряду: 2,5; 5; 6,3; 12,6; 15 В; мощность транс-
форматоров до 180 В-A, рабочий ток 1—7А. Сердечники выбира-
ются по нормали НПО.666.001.
УТ наименьшей стоимости ограничены по номенк-
латуре. Один из них (рис. 12.6) на сердечнике ПЛР 21X45 во влаго-
стойком исполнении имеет следующие параметры:
Отдаваемая мощность............... 180 В-А
Первичное напряжение ............. 110, 127, 220,
237 В
Частота............................... 50 Гц
Вторичные рабочие напряжения . . 2x63; 2x38,
2X6,4; 6,4; 6,4 В
Токи вторичных обмоток ..........0,5; 0,38; 5; 0,9;
0,3 А
Размеры............................120x80x145 мм
Масса........................... 3,7 кг
Если выбрать УТ не удается, Т рассчитывают, как указано
ниже.
399
Методика конструирования трансформатора
при отсутствии требуемого унифицированного Т
Выбор типа Т и ряда сердечников
По весу и габаритам низковольтные Т располагаются в следу-
ющем порядке предпочтительности: малые Т—трехфазные ЗТ (50 Гц),
тороидальные ТТ (400 Гц), броневые БТ, стержневые СТ, ТТ (50 Гц),
ЗТ (400 Гц), однокатушечные стержневые 1 СТ; средние Т — ТТ
и СТ, БТ, ЗТ, 1СТ; большие Т — СТ, БТ, ТТ, ЗТ, 1СТ.
Разница в весе между соседними типами Т составляет 10—30%.
По стоимости тороидальные Т всегда перемещаются на последнее
место в каждой группе. Наименьшие поля рассеяния у трансфор-
маторов типов ТТ и СТ. Сведения о сердечниках ШС и ЛС даны в
§ 12.1. Выбрать ряд сердечников ЛС можно с помощью табл. 12.5.
ТАБЛИЦА 12.5
Рекомендации по применению унифицированных сердечников
Частота Ряды УС при тре- бованиях Частота Ряды УС при тре- бованиях
наимень- шего веса наимень- шей СТОИ- МОСТИ наимень- шего веса наимень- шей стои- мости
50 Гц Бро ШЛМ Стерж ПЛМ невые ШЛР невые ПЛМ Повышенная Bpoi ШЛ Стерж ПЛ, ПЛР 1евые ШЛ, ШЛМ невые ПЛ
Примечание. Ряды УС указаны в табл. 12.29; 12.30; 12.31; 12.34
(§ 12.7).
Расчет мощности (на фазу). Габаритная (расчетная) мощность
вычисляется по формуле
N
Pr=0,5(Ps + J* 1 kBt P2i) (12.2)
i= 1
N
где P2 = У, Pib Pit—мощность i-й вторичной обмотки, N—чис-
i = I
ло вторичных обмоток. Значение коэффициента kBi зависит от схе-
мы выпрямителя, на которую работает t-я обмотка:
Схема выпрямителя Коэффициент kBi
Удвоения напряжения и мостовая .... 1
Со средней точкой (двухполупериодная) . 0,71
Трехфазная с нулевой точкой ......... 0,81
Однополупериодная ... 1 —id2, где td — отношение
среднего тока нагрузки к действующему току обмотки.
400
i При отсутствии выпрямителя kpi = 1.
\ Определение типоразмера сердечника. Выбор сердечника транс-
форматора производится исходя из имеющего место условия кон-
струирования:
\ 1. Расчет определяет допустимая величина падения напряже-
ния на обмотках и.
Этот случай характерен для малых и иногда средних Т при ча-
стоте 50 Гц, очень малых при 400 Гц, а также для Т с малой вели-
чиной падения напряжения.
2. Расчет определяет допустимая величина перегрева тм, а вы-
бор величины индукции в сердечнике В по сравнению с максималь-
но допустимой Bs (табл. 12.6) ограничен:
а) условиями намагничивания (В •= Bs)
(такому условию отвечают средние и большие Т при частоте
50 Гц, малые Т при частоте 400 Гц, Т с высоким перегревом,
Т в режиме большой скважности);
б)условиями нагрева (В <_ Bs) (этому условию от-
вечают большинство Т, работающих при частоте 400 Гц и выше,
очень большие Т при 50 Гц, а также Т с малым перегревом.
ТАБЛИЦА 12.6
Максимально допустимая индукция в сердечнике Bs в
зависимости от марки материала
Марка материала вв- Л
эз1 . . . Э42 . . . 5ОН; ЗЗНКМС 80 НХС, 79 НМ М' 4Г4 Ю Ю ' «2 CM 0Q 777, со — см to о"
’) Собирательное обозначение холоднокатаных сталей Э310—Э360.
г) Собирательное обозначение горячекатаных сталей Э41— Э44.
•) Для сталей 9320, 3350 значения Bs даны также в табл 12.42—12.47
(§ 12.7).
’) Для пластин типа УШ Bg = 1,24-1,4 Т.
При типовых заданиях на расчет (и = 0,1 или тм •= 50° С
•при частоте 50 или 400 Гц) для каждого из этих условий и для всех
типоразмеров УС рассчитаны мощности трансформаторов Рт,
которые им соответствуют. Они сведены в расчетные таблицы
(§ 12.7, табл. 12.42—12.47) для всех рядов УС. При проектировании
выбирают ближайший типоразмер УС, для которого Рц, > Рр>
где Рг — требуемая габаритная мощность.
При любых произвольных заданиях на расчет (любые и, тм, ча-
|.ртота и т. д.) вместо мощностей Рг и надо пользоваться габарит-
.ными критериями Се и СгТ. Значения От Для УС заранее рассчи-
таны и известны (табл. 12.42—12.47). Требуемая величина Сг рас-
считывается по данным табл. 12.7; 12.8 через заданные параметры.
При выборе УС необходимо соблюдать условие Сгт > Сг.
401
ТАБЛИЦА 12.7 Формулы для определения габаритного критерия Сг
Задано и Задано тм, B=BS Задано гм, В <
cPPr/(l+v)fet Ср PrVPlktf Г \®/4 ч,
х 10k(WBs-10-2)2 /<7pWSs-10-2 / Г We X — (I+O.&ox \тм / х_& VkKka 0,6 / Р \о.13 с,п— Тм 1 г 1 q^kJ/WO \tJ '' Х(1 4-0,91!) 77= -fe V кк Сго=1О-^рг2(//тм)2
10 \ f / v Лв.>УТ 100/га2 (тм/50)2 Ус Vkn СдУк
ТАБЛИЦА 12.8
Параметры для расчета габаритного критерия Сг
Параметр Формула, номер таблицы или графика Параметр Формула, номер таблицы или графика
? г?* о*’ Д’- " J? О н Я Е^-С5^Сй •о Табл. 12.6 Рис. 12.11 Табл. 12.2 V 1 + 40ц Рис. 12.12; 12.13 (в зависимости от па- раметра Cj0, табл. 12 7) 1 (для меди) 1,6 (для алюминия) 1-|-0,004тм Табл. 12.23 (§ 12.7) ka, kK Pi Ус/Ук Отношения коэффи- циентов а (а0, аол), /гон в задаваемых условиях к нх типовым значениям, приведенным в табл. 12.3 и 12.42 — 12.47 (§ 12.7). Для' обычных условий /г«=/гк=1 Удельные потери маг- нитного материала. Табл. 12.21; 12.22 (§ 12.7) Табл. 12.42—12.47 (§ 12.7) По мере роста мощ- ности, частоты, скваж- ности соответственно ме- няется от 0,5 до 1
402
Рис 12 11 Коэффициенты ср и г) в зависимости от мощности Т.
Рис. 12.12. Ток намаг-
ничивания i0(i в функ-
ции расчетного парамет-
ра и мощности при ус-
ловии В = Bs (Р50/5о—
мощность при / = 50 Гц
и тм = 50°).
Рис. 12.13. Ток i0(i в
функции расчетного па-
раметра и мощности
при условии В < Bs
<Р400/50~ мощность при
f — 400 Гц и тм=50с С).
403
Метод неполного (оптимального) заполнения окна катушками
Этот метод особенно целесообразен при использовании рядов
УС типов ШЛ, ПЛ, ОЛ, ТЛ, так как позволяет снизить расход меди
и стоимость материалов на 20—30% без увеличения веса Т. Сущность
его состоит в том, что выбираются УС большего типоразмера, чем
обычно, и окно сердечника занимается катушками не полностью.
Неполное заполнение имеет также место, когда при соблюдении за-
данных и или тм и выбранном сердечнике наблюдается неравенство
Рг < Рт (Сг < Сгт). При неполном заполнении окна степень за-
полнения его катушками сд < 1, при полном —сд = 1.
Электрический расчет. Задано:
— допустимая величина падения напряжения на обмотках и;
— максимальный перегрев тм;
— число вторичных обмоток /V;
— вторичные напряжения и токи /2ь первичное (7Х;
— параметры по табл. 12.9.
Расчет изложен в табл 12.10 (для активной нагрузки).
ТАБЛИЦА 12.9
Параметры электрического расчета силового Т
Параметры Таблица для определения
Gq, lc. Sc = сЬ/Ю0 (см. рис. 12.1) Ряды УС, табл. 12.29—12.36 (§ 12.7)
Р» ^ок Табл. 12.2; 12.42 — 12.47 (§ 12.7)
kc Табл. 12.23 (§ 12.7)
Pl Табл. 12.21, 12.22 (§ 12.7)
а, Г, Б Табл. 12.2
Bs Табл. 12.6
ТАБЛИЦА 12.10
Расчет силового Т
Определяемая величина Формулы для определения величин
1. Степень заполнения окна сд, если задано: а) и б) ТМ Рг/Рт или Сг/Сг^ (Рг/Рт)2 ИЛИ (Сг/Сг^)2
2. Соотношение у, если задано: а) и б) тм при B — Bs в) гм при B<BS Рс/Рк (определяется после п. 6) По табл. 12.7 По табл. 12.42—12.44 (§ 12.7)
404
Продолжение
Определяемая величина Формулы для определения величин
3. Допустимые потери, Вт, если задано: а) и б) ТМ Рс + Рк (после п. 6) атмБ/7к
4. Индукция в сердеч- нике, Т, если задано: а) и б) Г„ при В = В£ в) тм при В < Bs B = BS B=BS Табл 12.42—12.44 (§ 12.7) или , Г 10з<7р v 1/ Т7^^3(Рс + Рк) V Pl<JC v+1
5. Потери рс, Вт Потери рк, Вт, если задано: а) и б) тм р, & Gc 10-3 Pr «/(1—«) (Pc + Ph) —Pc
б. Падение напряжения на обмотках и, если задано тм Рк/(рг+Рк)
Перегрев т, если задано: а) и б) ТМ (Pc “h Рк)/<7ра^7K тм/Г
7. Коэффициент полез- ного действия Г) । Pc + Рк P2“(-Pc + Pk
8. Эффективное значе- ние э. д. с. первич- ной обмотки Е, В 7 to | R c:
9. Число витков на ВОЛЬТ 104/(4,44/fec scB)
10 Число витков пер- вичной обмотки Wj Число витков вторич ных обмоток W2i wE ~ ( u \ wU2i ( 1 4- — 1
405
Продолжение
Определяемая величина Формулы для определения величин
11. Ток намагничивания: активная составляю- щая 10а реактивная состав- ляющая /0{Л Рс/£ 40В)/^t, где напряженность по- ля Н, А/см, при индукции в сердеч- нике В выбирается по табл. 12.21 (§ 12.7) и графику рис. 12.29 (§ 12.7); слагаемое 40 В для Т с замкнутым сердечником (тороидальных и им по- добных) не требуется.
12. Приведенный! рабо- чий ток /, А У—kBi/zi ~ Wl
13. Полный ток первич- ной обмотки /,, А V (/ + /оа)2 + ^Ор
14. Плотность тока (А/мм2): средняя j 1 первичной обмотки /х, если задано: а) и б) тм вторичных обмоток у2 I^Pk/^ob (1 4”4-10 sT) ргоУцСд» где p20 — удельное сопротивление мате- риала провода при температуре 20° С, (Ом-мм2)/м (l,2/i//)i 1.2/ 0,85/
15. Сечение проводов, qi. мм2 /j/ji
16. Выбор проводов, изоляции, проверка размещения катушек в окне § 12.1, табл. 12.4
17. Сопротивления об- моток По табл. 12.1
18. По расчетным значениям сопротивлений уточняют величины
Е, t»i, Л. /1- Рк- V, тм
406
Примечания. 1 Для трехфазных Т расчет ведут на одну
фазу.
2. Если падение напряжения на обмотках и при расчете по
заданному перегреву тм (или тм при расчете по и) превысит до-
пустимое значение, расчет повторяют по другому условию.
3 Для типовых случаев значения индукции в сердечнике и
плотность тока вторичных обмоток указаны в табл. 12.42 —12.47
(§ 12.7).
4. Ориентировочное значение интенсивности отказов Х = 0,7х
Х10~Б 1 /ч.
12.3. СОГЛАСУЮЩИЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ
Ниже даны основные сведения о конструировании согласую-
щих Т мощностью до 100 В-A Более подробно проектирование
этих Т рассмотрено в литературе [25, 32, 33].
Для получения требуемой частотной характеристики необхо-
димо обеспечить достаточно большую величину индуктивности пер-
вичной обмотки Д (важно на нижней граничной частоте Д) и малую
индуктивность рассеяния Ls (важно на верхней граничной частоте
fB). При больших коэффициентах трансформации Д для уменьшения
влияния собственной емкости Т шунтируют сопротивлением.
Унифицированные согласующие трансформаторы (УТ)
УТ на шихтованных сердечниках (ШС) с типоразмерами от
П2 до Ш12 (табл. 12.37) имеют несколько обмоток. Они рассчитаны
на работу в диапазоне частот 0,3—10 кГц при неравномерности ча-
стотной характеристики 2 дБ и коэффициенте нелинейных искаже-
ний (КНИ) до 5%. Разработаны входные и оконечные (промежуточ-
ные) Т для ламповых и транзисторных схем (табл. 12.11).
ТАБЛИЦА 12.11
Параметры согласующих Т
Параметры Тип трансформатора
ТВЛ ТБТ тол тот
Индуктив- ность первич- ной обмотки Д, Г 0,16—16 0,35-175 1-11 0,02—8
Входное соп- ротивление, Ом 50—20-103 50-500- 10s (1,7—37)-103 1-101—22- 10s
Мощность, В-А 0,1—6,3 0,025—25
Масса, г 15 6—35 18—100 18—100
размеры трансформаторов указаны в табл. 12.41 (э 12.7)
407
Пример записи в конструкторской документации:
ОЮ4.731.084jCn Трансформатор ТВТ2;
ОЮ4. 731. 085 Сп Трансформатор ТВЛЗ;
ОЮ4. 731.080 Сп Трансформатор ТОТ 87;
ОЮ4.731.081 Сп Трансформатор ТОЛ 35.
Примером УТ на ленточном сердечнике может служить выход-
ной трансформатор для усилителя НЧ телевизора. Мощность его
1,5В • А, диапазон частот 7 • 101 — 12 • 103 Гц, неравномерность
частотной характеристики 3 дБ, индуктивность Вг > 10 Г при токе
подмагничивания 0,04А, индуктивность рассеяния Ls < 0,04 Г,
сопротивление обмотки г. = 270 Ом, /гт = 28, масса 400 г, размеры
66X55X45 мм (рис. 12.14)
Рис. 12.14. Выходной
трансформатор на лен-
точном сердечнике.
Существуют микромодульные УТ (табл. 12.12) на мощности
до 15 мВт серии ММТС (плата 9,85X9,85 мм). Неравномерность их
частотной характеристики ±5 дБ, КНИ до 10%, = 0,2—6,
масса 1—4 г, максимальная высота 20 мм.
ТАБЛИЦА 12.12
Параметры микромодульных Т
Тип Диапазон частот, кГц Or <макс), Б L1, Г Пример записи в доку- ментации
ММТС-14-6 MMTG-84-13 ММТС-214-25 0,3—3 0,03—10 0,3—15 3,5 13 2 0,09—1,8 1,5-7,5 0,07—2,5 ММТС-5 ОЮО.472.007 ТУ ММТС-9 ОЮО.47%.015 ТУ ММТС-24ОЮ0. 472 026 ТУ
Если УТ подобрать не удается, то трансформатор рассчитывают.
Расчет согласующего трансформатора
Выбор сердечника и типа трансформатора. Наиболее подходя-
щими являются сердечники ШС из стали ЭЗ... или из сплавов 50Н
(при наличии тока подмагничивания), 80НХС, 79НМ (для Т без
подмагничивания). Толщину пластин выбирается в зависимости от
частоты fH по табл. 12.19 (§ 12.7). УС выбирают из ряда по нормали
408
НО.666.001 (табл. 12.37). Для Т большой мощности применяют сер-
дечники ЛС. Предпочтение отдается стержневому Т: у него мини-
мальное отношение LsILlt легко достигается симметричность плеч
обмоток в 2-тактных каскадах. Тороидальный Т невосприимчив к
внешним полям, но у него трудно обеспечить зазор в сердечнике,,
а величина отношения LJLi менее стабильна. Броневой Т применяют
в случаях, когда не предъявляется жестких требований к симмет-
рии плеч обмоток; эти Т используются в качестве выходных мощ-
ностью до 2—4 В-A и широкополосных с большим коэффициентом
трансформации /гт.
Вторичные обмотки целесообразно размещать между полови-
нами первичной (для снижения величины Ls). Для уменьшения ем-
кости обмотки делают секционированными.
Определение типоразмера сердечника. Основное требование
сводится к обеспечению требуемого отношения 7\ = Lx/ri или элек-
трической постоянной
Аэ = 7’1/[1э. (12.3)
где р-э — эквивалентная магнитная проницаемость сердечника на
нижней граничной частоте fa
Величине Аэ соответствует конструктивная постоянная
AK = 7.2-10-3fecfeOK-^1, (12.4)
где kc, k0K — коэффициенты заполнения сердечника магнитным
материалом и окна проводниковым (табл. 12.23, § 12.7); sOKI—-се-
чение окна, см2, для первичной обмотки, lwi—длина среднего витка
первичной обмотки. Условие выбора сердечника: Ак > Аэ- Для Уб
(табл. 12.37) величина Ак рассчитана заранее и занесена в расчет-
ную табл. 12.48 (§ 12.7). Определение Аэ — задача электрического
расчета.
Каждый сердечник характеризуется также предельной мощ-
ностью Рпр для Т, который может быть на нем собран при допусти-
мом КНЙ. Выбирая сердечник, соблюдают условие Рпр > Plf
где Pi —требуемая первичная мощность;
Рпр= 1,43 10- 3 kotl kc* (сон В„ sc)2 (1 -т])«ок1СД (12-5)
где
сон = 2л/н, (12.6)
Вн—индукция при частоте fu, г]—к. п. д.
Значения Рпр при КНИ < 3%, /и = 300 Гц и указанном ма-
териале даны в табл. 12.48 (§ 12.7). Величина Вн при очень малых
Pi доходит до 0,15—0,25 Т, для мощных выходных трансформато-
ров повышается до 1,5—1,6 Т.
Общие положения электрического расчета. Число витков пер-
вичной обмотки
^ = 10*1/ ---Li, (12.7)
Г 1,25 р.о/гс sc
величина Lr рассчитывается по формуле (12.9). Число витков обмотки
обратной связи Wqq = 0,07
409
Индуктивность Ls и сопротивления гг определяются по данным
табл. 12.1. Магнитная проницаемость Цэ, Гс/Э, определяется
исходя из величины начальной проницаемости рн с учетом влия-
ния технологических факторов. Значения ра для УС приведены
в табл. 12.48 (§ 12.7).
Рис. 12.15. Ориентировочные зна-
чения
1— холоднокатаная сталь; 2—сплав 50Н.
При наличии тока подмагничивания /0 проницаемость р8 оп-
ределяют после нахождения величины Lx путем двух приближений.
Сначала находят р.э по графику рис. 12.15 в зависимости от
Определив теперь Лэ — выбирают сердечник и, рассчитав
uij (12.7), находят напряженность
Wj
Но=-^~ А/см. (12 8)
'с
Затем по графику рис. 12.16 уточняют рэ (при необходимости
расчет повторяют).
Рис. 12.16 Зависимости прони- Рис. 12.17. К расчету зазора
цаемости Ц8 от напряженности в сердечнике:
ПОЛЯ Но; 1 — холоднокатаная сталь; 2 —сплав
/ — холоднокатаная сталь; 2—сплав 50Н.
БОН.
Оптимальная величина (длина) воздушного вазора на одну сто-
рону. 6С = VaZc^'c. где б'с определяется по графику рис. 12.17.
К. п. д. г] при мощности до IB-А равен 0,6—0,75 (входные,
между каскадные Т), 0,7—0,85 (выходные); для выходных Т мощ-
ностью 1—10 В • А — 0,75—0,9; 10—100 В А — 0,8—0,95. Ниж-
ние пределы при /и > I кГц, верхние при /в ниже 1 кГц.
4Ю
Определение величин Т\ и L\ и других параметров
при разных случаях конструирования
Величина Llt входящая в формулу Т\ = Lj/fj (исключая слу-
чай емкостного источника), находится по формуле
«hV AV-1 ’
(12.9)
где R^ — сопротивление эквивалентного генератора для низких
частот, Ма — задаваемые допустимые частотные искажения на
частоте fB (переводится из децибел в десятичное число), а величина
*1, как и RaB, находится различно для разных видов источника сиг-
налов и нагрузки, как изложено ниже (только для нешунтируе-
мых Т).
А. Источник с активным сопротивлением (выходные и большин-
ство междукаскадных Т).
1) Активная нагрузка.
где RB — сопротивление нагрузки; Ra — входное сопротивление
трансформатора, либо задается, либо рассчитывается по формуле
Яо=Яи/(2т)-1), (12.Ю)
где RB—сопротивление источника;
коэффициент трансформации
wt г rtRa
п (Яи + Г1) (Rg — r^ /?и+ Ra 7
*ЭН= /?и+Яо ’ LS< «в V В
где <вв = 2л/:в, Мв—допустимые частотные искажения на частоте fB.
2) Индук(ивн о-a к i и в н а я нагрузка. Расчет
такой же, как и в предыдущем случае, но для обеспечения прямоли-
нейности частотной характеристики индуктивность рассеяния не-
обходимо получить
. , , Га'
bs < ьн ,
где LH', RB'— приведенные к первичной обмотке индуктивность и
активное сопротивление нагрузки.
3) Емкостная нагрузка. Коэффициент использования
r
Ё = ----------- находят по табл. 12.13;
^и + г: + г2
411
Рис. 12.18. К
коэффициента
ния df.
расчету
затуха-
Рис. 12.20. К расчету индуктивности рассеяния
412
ri — r2 — g Rati— Rn-Efi
df Ls
Сэн
где Сэн — суммарная емкость нагрузки, монтажа и трансформа-
тора, приведенная ко входу Т (см. табл. 12.1), сопротивление экви-
валентного генератора для высших частот /?Эв = Rin + ri +
-J- г'dj — коэффициент затухания. Величину d2y определяют из
графика рис. 12.18 по заданному подъему частотной характеристи-
ки. Обычно подъема не требуется и d2f = 2.
ТАБЛИЦА 12.13
Значение коэффициента использования g
Для Т наименьшего веса.............. 0,5—0,7
Для получения максимального усиления 0,8—0,9
Для получения заданного предельного --------------
сопротивления г\...................у
В остальных случаях................. 0,7—0,8
Б. Источник с емкостным сопротивлением 1) Емкостная
нагрузка.
Lj —2/Сэн <вн2.
(12.11)
Сопротивления гг и г2 определяются выбранными сечениями
проводов из конструктивных соображений. Если задан коэффи-
циент передачи кв = Ек1иг, где Еа—э. д. с. источника, величину
feT берут из графика рис. 12.19 в зависимости от kB и коэффи-
циента нагрузки ан = Ra/Ri- (Если kB не задается, то feT =
= / Си/Сн, где Си, Сн—емкости источника и нагрузки. Тогда
kB = йт/2).
Индуктивность = 17 -S-,
Сц г Kg
ку рис. 12.20.
2) Активная нагрузка,
дущем случае, но вместо емкости
1/Зсов Дн; г2 = (0,1 — 0,15) /?в;
где as определяется
Расчет ведется, как
нагрузки Сн берут
Гг-
по графи-
в преды-
величину
12.4. ИМПУЛЬСНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ
Особые требования: обеспечить задаваемые коэффициент иска-
жений плоской вершины импульса Хи = и величину фрон-
тов /ф импульса общей длительностью tK (рис. 12.21). Особенность
рабочего процесса Т — однополярное намагничивание сердечника
по частному циклу от остаточного значения Вг до Вп (в пределе
Йп — Rs (рис. 12.22).
УТ в обычном исполнении для блокинг-генераторов (Б-Г) и
чиных устройств имеют массу до 200 г, максимальный размер до 50 мм.
Средний ток Т на Ферритовых тороидальных сердечниках достигает
100 мА, на разрезных. ЛС—800 мА. Основные параметры У Г даны
в табл. 12.14.
413
ТАБЛИЦА 16.14
Основные параметры унифицированных импульсных Т
Тип УТ Область применения Длительность, мко Напряже- ние обмот- ки I ut, В для обмоток
им- пуль- са <и фрон- тов в III
Обычное исполнение
ИТ При высоких требованиях к форме импульса 0. 1- -20 0,05 — -0,5 125 1,4 — — 1.5 1
итм Устройства на электрон- ных лампах 0,05— — 8 0,01 — -0,8 175 I 1
итп Устройства на полупро- водниковых приборах 0,1 — 1000 0,05 — — 5 10 0.2 0.05— — 1
Теплостойкое исполнение
итт Специальные Б-Г и элект- ронные схемы с напряжени- ем до 1600 В 0,05 — — 20 0,03- — 4 85— 1600 1 — 0.3 1 — -0,3
иттп Полупроводниковые Б-Г 0,7 — 0,3 — 5— 15 0,3 0,3-
- 15 — 0,9 — 1
иттс Полупроводниковые ви- 0,7 — 5 0,5- 0,7—1,3 0,5 —
деоусилители — 0,8 -0.1
Рис. 12.22. Процесс намагни-
чивания сердечника.
Рис. 12.21. Параметры импульса
напряжении:
1— идеальный импульс; 2—реальный.
Микромодульные УТ серии ММТИ: размеры основания 9,85Х
Х9,85 мм, масса 0,4—1,2 г, высота до 5 мм, несколько обмоток при
feT от 1 : 1 до 20 : 1 (другие параметры — в табл. 12.15).
Если выбрать УТ не удается, Т рассчитывают, как указано
ниже.
Ниже даны основные сведения о конструировании импульсных
Т для обычных условий. Более подробно проектирование этих Т
рассмотрено в литературе [26, 34, 35].
414
ТАБЛИЦА 12.15
Параметры микромодульных Т
Тип УТ Материал сердечни- ка 'и ^1маке, Б Lt, мкГ Пример записи в до- кументации
ММТИ-2-е-12 Феррит 0,4—5 мкс 18 — ММТИ-3 ОЮО.472. 006 ТУ
ММТИ-204- 4-166 Железо- никелевый 0,05— 10 мкс 15 17— 3500 ММТИ-В2 ОЮО.472. 013 ТУ
ММТИ-20 14- 4-248 сплав 20—100 нс 6 до 20 ММТИ-227 ОЮО.472 023 ТУ
ММТИ-30 1-г 4-364 Го же 20— 100 мкс 15 — ММТИ-34Б ОЮО.472. 024 ТУ
Выбор сердечника и типа Т
Лучшую форму импульса обеспечивают стержневые и торои-
дальные Т, собранные на ЛС, а при малой мощности — на ферритовых
сердечниках и в микромодульном исполнении. Желательно иметь
максимальное приращение индукции ДВ = Вп — Вг, в пределе
резиса непригодны. Для уменьшения остаточной индукции Вг ино-
гда вводят зазор или размагничивают сердечник от источника по-
стоянного тока. Лучшие материалы—сталь Э340—360, сплавы 50Н,
35НКМП, ферриты НМ, НН. Значения ДВ выбираются в функции
мощности (обычно 0,1—0,5 тесла). Толщина магнитного материала
Дс (из условия ограничения экранирующего действия вихревых
токов): ______
л 1 /~Рс 25
Дс=1/ ---------. мм,
V Р-д
где ta, мкс; рс — удельное сопротивление материала, (Ом X
X сма)/см (для сталей ЭЗ... рс = 5 • 10~6), р,д — дифференциальная
магнитная проницаемость, равная &В/Д.Н, (Т-см)/А (для сердеч-
ников из электротехнической стали определяется по графику
рис. 12.23). Величина рд при данном материале зависит от длитель-
ности импульса, увеличиваясь с ростом /и и наоборот, а также от
ДС-
415
Определение размеров сердечника
Объем
Ид Р" Ю
Vo =-----------—----------см3.
сечение
ДВ2
средняя длина магнитной линии
1с — fec sc (/c/sc),
где fec—коэффициент заполнения (табл. 12.22). Значения sc/Z0
обычно 0,15—0,35, 6/а=1 -J-2 (рис. 12.1).
Электрический расчет
Число витков обмоток:
Ui /и-ю~2
w.=-----------,
sc
Uz
W2 = wt — ;
ui
длительность ta берется в микросекундах.
Сопротивления обмоток
где ri — находят по данным табл. 12.1, коэффициент увеличения со-
противления kr вследствие поверхностного эффекта и наведения вих-
ревых токов прямоугольным импульсом напряжения составляет:
для обмоток высокого напряжения 2,5—4, для обмоток низкого на-
пряжения 3—4,5 (коэффициент kr растет по мере увеличения числа
слоев и уменьшения длительности импульса ZH).
Плотности тока / можно увеличить против обычных для дан-
ных размеров Т в Уqplkr раз, где qp — коэффициент продолжитель-
ности работы (табл. 12.2). Максимальный ток 'намагничивания
(к концу импульса)
, Wi10_2> А>
0,1 fec sc
Потери', в сердечнике рс — рВТ + , где потери на вихревые
токи
_АС8 /с ty.lQ-2
Рвт~ 12а»? fec scPc ’
на намагничивание
РМ = /0|Л1 Вт‘
К- п. д. и перегрев определяются, как показано в § 12.2, с учетом
коэффициентов qp и kT. Коэффициент искажения Ка = 10(1//, где
/ — приведенный ток нагрузки. Если Ли более заданной величины,
увеличивают размер сердечника,
41$
Допустимые паразитные параметры’.
Ls = 1
1
-1
и!/ +’¥-)••
гс (гг' +#н') .
НС~ЯН'+'2,+'с ’
Р„', Сн' — приведенные к первичной обмотке сопротивление (Ом)
и емкость нагрузки (Ф);
Рис. 12.24. К расчету паразитных параметров ИТ.
эквивалентное сопротивление потерь в сердечнике (Ом)
l,2fecscw42pc
Гс=—гг*—10 5
Параметр £ находят из графика рис. 12.24 в функции Лп и величины
/?и "т" г.
, где ЕИ — сопротивление источника э. д. с. Значения
параметра Лп дань! на рис. 12.24 в зависимости от величин и
<ф/С'ЕЯ'нс- Проверка величин Ls и Сэ произро^иурр исходя из кон-
14 Зак. 479 417
структивных данных с помощью табл. 12.1. Характер переходного
процесса определяется параметром
2/г+^ (1/Г^')/Л«с+(7?и+Г1) ]/t]-
Если он больше единицы, имеет место апериодический процесс,
если меньше — колебательный.
12.5. НЕУПРАВЛЯЕМЫЕ ДРОССЕЛИ
Неуправляемые дроссели — катушки индуктивности. Унифи-
- цированы только очень маломощные дроссели (УД), в остальных
случаях их заново конструируют.
УД в микроэлементном и микромодульном исполнении: раз-
меры основания 9,85 X 9,85 мм, высота до 20 мм, ток / >= 1 —5 мА,
напряжение U — до 100 В, добротность Qa — от единиц до несколь-
ких десятков, индуктивность L —от 1 до 2500 мкГ; другие парамет-
ры даны в табл. 12.16.
ТАБЛИЦА 12.16
Некоторые параметры УД
Тип Температурный коэффициент ин- дуктивности (ТКИ) Масса, г Пример записи в Документации
мки, мкип* ИФМ 3- 10~4 (1 — 8)*10”“ 2 — 6 0,3 —0,4 МКИ 800 мкГ ОЖО.478.002 ТУ ИФМ 5мкГ-2—4 ОЖО. 478. 000 ТУ
Подстраиваемые в пределах ±10%.
При записи в документации указывается тип УД, величина
индуктивности, номера пазов микроплаты, номер ТУ.
Конструирование
неуправляемого дросселя
Величины, задаваемые для расчета: f, 1, L, минимальная доброт-
ность <?д, допустимый перегрев тм, допустимый коэффициент гармо-
ник в кривой тока fer, температура среды О. Типовые условия тм =
= 50 С, О = 70° С, fer = 15%, форма напряжения синусоидаль-
ная. Более сложные случаи рассмотрены в литературе [5,6].
Выбор типа сердечника Д производится так же, как в случае си-
ловых Т по габаритной мощности (§ 12.2).
Габаритная мощность Д
Рг=07,
где
U = 2nfLl,
(2.12)
418
Электрический расчет Д
Для выбранного сердечника из табл. 12.29—12.38 (§ 12.7) вы-
писывают размеры a, b, с, h, lc, sc; из табл. 12.42—12.47 — аол,
0, Пк, Ик. Далее выбирают электромагнитный режим, т. е. значения
В, Н, а следовательно, рс и рк. Способы отыскания этих значений
следующие.
1) Для Д на мощности до 1 кВ. А и частоту до 100 Гц. Предва-
рительно определяют расчетную величину удельной магнитной энер-
гии магнитопровода1
ui.icr4
4,44//гс s0 Iq Bq33 //баз
(12.13)
’ где Вбав — базисное значение индукции в сердечнике при базисном
значении напряженности //баз 50 А/см. Для стали Э310—Э360
Вбаз 1,9—2,15 Т. Пользуясь графиками (рис. 12.25 или 12.26),
по величинам kr и II7® подбирают В0 и k3. Немагнитный зазор ёс =
=< 0,5 k3lc. После конструктивного уточнения ёс определяют дей-
ствительную величину k3, а затем В0 и Я®, причем Н° = Ц/°/В®.
Оконачтельно В0 и Н° принимают такими, чтобы их произведение
дало полученную величину И7®, а величина kr при выбранных В0 и
k3 не превышала бы заданную. В абсолютных значениях определяют
В == ВбазВ®, Н •= 7/базЯ®. Потери;
Рс = Р1 <?с Вг 103,
/ 2 /
рк=р^—^№.10“4. (12.14)
НОК ®ок
При определении рк первоначально степень заполнения окна сер-
дечника катушкой сд => 1. В дальнейшем этот параметр уточняется.
Отношение потерь v должно удовлетворить неравенству v < v0,
где значения vd находят по табл. 12.42—12.45 (§ 12.7).
2) Для Д свыше 1 кВ-А и на частоты выше 100 Гц (или
при расчете Д на заданную величину v = v0) находят В® =
“ У pH/®, Н° = В®/р и (по формуле 12.13);
р=—]/--------------------Ю. (12.15)
Вбаз г Р1 Тс SOH sc
По найденным значениям В® и W™, пользуясь графиками рис. 12.25
или 12.26, определяют коэффициенты /г3 и feP.
Если величина kr окажется больше допустимой или В® > 1,
электромагнитный режим Д рассчитывают, как в первом варианте.
Перегрев тм находят по данным, приведенным в § 12.1 (раздел
«Тепловой расчет»).
1 Индекс® над магнитным параметром означает, что параметр
выражен в системе относительных единиц.
14* 419
Добротность Од = Ul/(p0 + рк). Если полученные значения
тм или <?д не удовлетворяют заданным, нужно выбрать сердечник
большего типоразмера и повторить расчет; в случае значительного
недогрева Д или завышения Од расчет следует повторить с меньшим
сердечником.
Рис. 12.26. К расчету немагнитного зазора Д,
Число витков w •= Н1СИ, плотность тока
. Шо 104
^ок ®ок
Расчет конструкции обмотки описан в § 12.1,
420
12.6. ДРОССЕЛИ ФИЛЬТРОВ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ
Унифицированные дроссели (УД)
В цепях постоянного тока могут работать микроэлементные Д,
(§ 12.5, табл. 12.16). При большей энергоемкости используют УД на
сердечниках ШЛ, перечисленных в табл. 12.29 (§ 12.7). Эти Д имеют
обычно компенсационную обмотку с отводами, допуск на индуктив-
ность равен 10%, допустимый потенциал 500 В. Основные парамет-
ры УД приведены в табл. 12.17 и 12.40 (§ 12.7). В конструкторской
документации записывают тип и номер дросселя, затем величины
индуктивности, тока и номер ТУ. Если для покрытия используют
не эмаЛь, а напыление, дополнительно ставится буква Н.
ТАБЛИЦА 12.17
Основные параметры дросселей фильтров
Типораз- мер ШЛ. мм Тип Энергоем- кость — .Дж L, Г /о, А и1, в
6X12,5 Д1-7 0,004 0,08—5 0,32—0,04 1—14
8X16 Д8-15 0,013 0,08—10 0,56—0,05 1—20
10х 10 Д66 ню-6 0,05 0,02 0,5
10x20 Д16-24 0,025 0,08—20 0,8—0,05 2—35
12X16 Д59 0,018 0,0043 2,9 0,5
12x25 Д25-33 0,05 0,08—20 1,1—0,07 2—35
16X16 Д34-42 0,08 0,08—17 1,4—0,09 2—35
16x20 Д60 0,025 0,0005 10 0,25
20x20 Д43-51 0,18 0,08—20 2,2—0,14 2—35
20X40 Д57 0,4 1,2 0,8 20
25X40 Д52 0,8 0,01 ' 12,5 2
32X40 Д62 0,16 0,05 2,5 8
1 Допустимое переменное напряжение.
Примечание. На сердечниках ШЛ 6х6,5; 6х 12,5; 16х 16
имеются дополнительные типономиналы УД.
Пример записи:
ДЗ-0, 3-0, 16-Н ОЮ0.475.000 ТУ.
При отсутствии подходящего УД, дроссель конструируют, как
указано ниже.
Конструирование Д
Заданные величины: L, г, тм, частота и коэффициент пульсации
fD, р(%), постоянная составляющая тока /0. Конструирование сгла-
живающего Д ведется в том же порядке, как и неуправляемого
(§ 12.5), поэтому ниже излагаются лишь имеющиеся особенности.
Более подробные сведения о сглаживающих Д приведены в работе
421
Критериальная энергоемкость магнитопровода
Сг =— П 2
где критериальный коэффициент
(12.16)
<р, %аз — ‘"й параметр рассчитываемо -о и базисного Д (/, тм, а
и г. д.); К, К, % — функциональные коэффициенты для каждого
i-ro параметра (табл. 12.18); П — символ, обозначающий произве-
дение из i функции.
ТАБЛИЦА 12.18
Функциональные коэффициенты для определения типоразмера
сердечника
Задаваемый параметр Фбаз К У х’
Частота пульсации f, Гц. . . 50; 400 0 1 0,8; 0,25
Тепловой поток а, Вт/м2 . . Температура окружающей ере- 500 0 1 0,7; 1,1
ды &, °C 70 1.1 —0,1 1
1 Первое значение коэффициентов относится н дросселям мощностью до
I кБ-А при частоте до 100 Гц> второе—к дросселям на мощность свыше
I кБ’А и частоту выше 100 Гц.
Выбор сердечника производится по значению Crw путем срав-
нения с величиной CrWr, рассчитанной для УС и занесенной в
табл. 12.42 (§ 12.7). Выбирают ближайший сердечник, для которого
Сг> Сг
Электрический расчет Д. Для выбранного сердечника выписы-
вают те же исходные данные, указанные в § 12.5.
Выбирая электромагнитный режим, подбирают такие значения
В и k3, которые обусловливают заданные параметры Д. Предвари-
тельно находят величину расчетной удельной магнитной энергии
магнитопровода
ro /2~рЬ/оа1О-4
/’с So 4: ®баз Нбаз
Пользуясь графиками рис. 12.27 или 12.28, находят величины В0
и k3. Затем определяют
422
в°
H = VHl+Ht.
Расчет величины 6С указан в’§ 12,5. После определения 60 уточняют
Рис. 12.28. К расчету немагнитного зазора сглаживающего Д.
наведение дало полученную выше величину а величина р при
выбранных В, Но и k3 не превосходила заданную.
В остальном расчет ведется, как в § 12.5. Величины рк и тм
определяют по величине суммарной напряженности поля Н.
42$
12.7. РАСЧЕТНЫЕ
ГРАФИКИ И ТАБЛИЦЫ
Рис. 12.29. Кривые на-
магничивания стали на
переменном токе.
Рис. 12.30. Сечения
круглых проводов q в
зависимости от диамет-
ра d.
Рис. 12.31. Коэффициенты укладки и разбухания проводов при на-
мотке.
При числе слоев в одной обмотке свыше 10—15 коэффициент й сле-
дует увеличить на 0,03 — 0,05. Для медной фольги ^pasg ** 1,25. Толщина
слоевой изоляции Дсл выбирается по сортаменту. При недостаточно отрабо-
танной технологии значения Л_гитт надо уменьшить и а 0,05-
424 У
ТАБЛИЦА 12-19
Стали и сплавы для сердечников Т, Д
Марка Область применения Индукция на- сыщения вно-т Толщина пластин или лент, мм
при частоте, кГц при длительности импульса, мкс
0,05 0,4— 0.5 1—2,5 2,5—100 >1 0,5—1 0,25 — 0,5 <0,25
Э41—343 Т, Д наименьшей стоимости всех назначений 2 0,35 0,1
Э44 Э310—Э360 То же Т, Д наименьшей стоимости и наименьшего веса всех наз- 1,9 — 0,1— 0,2 0,1 0,1 0,1 0,05— —* 0,02— —•
качений 2,2 0,35 0,15 0,05—0,1 0,02—0,05 0,1 0,04—0,08 0,05 0,02
БОН, ЗСТА 80НХС. Согласующие Т Импульсные и согласующие Т; 1,6 0,35 0,1 0,05—0,1 0,05 — — — —
ззнкмс. 80НМ Т и Д высокой частоты . . 0,7 0,35 0,1 0,05 0,02—0,05 0,Об- од 0,04—0,08 0,02— 0,05 0,01— 0,03
50НХС, 38НС, 34НКМП Импульсные и согласующие Т 0,7 0,35 0,1 0,05 0,02—0,05 0, Об- од 0,04—0,08 0,02— 0,05 0,01— 0,03
ТАБЛИЦА 12.20
1 ли Ji И ЦД 1Z.ZV Ферритовые материалы для импульсных и высокочастотных Т и Д
Марка | Индукция fiHC, т | Магнитная проницаемость р, Гс/Э Плотность, г/см5
НМ, НМ1, НМ21 0,3—0,45 1000—4000 4,6
НН, НН12 0,15—0,45 100—2000 4,6
ВЧ 0,2 5—60 4,6
1 Пониженный угол потерь-
Широкий интервал рабочих температур.
ТАБЛИЦА 12.21
Свойства магнитных материалов
Параметры Частота, Стали Сплавы
Э42 Э43 Э310 ЭЗЗО Э44 Э340 Э350 Э360 50Н 80 НХС; 79 НМ
Толщина, мм — 0.35 0,35 0,35 0,35 0,2 0, 1 0.15 0.08 0, 15 0.08 0.05 0.15 0, 15 0.05 0,1 0,05 0.02
Напряженность по- ля Н, А/см при ин- дукции 1,5 Т 50 400 12 10 I Ю ; ’ GN 1 1,8 18 23 2.8 2,8 2.6 2,6 2,6 7,5 — — — —
Начальная магнитная проницаемость р,н, Гс/Э 50 400 10s 2,5-Юз 10-I®8 50-103 350 400 500 650 300 350 350 350 300 220 600 500 250 500 400 350 300 700 600 350 600 500 450 400 500 450 420 400 800 700 450 3500 3100 2500 1000 500 2500 2400 2300 2000 1200 20- 103 15.10s 8- 10s 3- 10s Ы08 20-10s 18.103 16.10s 8-10» 2.5-108 12,5- 108 12-10’ 12-103 10-10s 7- 10я
Потерн pi при индук- ции _В=1,5Т (для сплавов при В~ = 0,5 Т), Бт/кг 50 400 2,8 2.5 1,75 1,3 30 28 23 22 20 19 19 19 1,5 1,3 0,5 0.45 0.55
Потери р£ цин 0,5 при индун- Т. Вт/кг 103 2,5-10® 10-10’ 50-103 — — — 11 41 300 11 43 430 9 35 300 9,5 37 370 7,5 30 250 6,5 24 190 2400 9 35 350 5 20 220 4 1'1 85 750 2 9,5 100 1,6 6 42 600 1,3 4 30 270
Плотность ус, г/см2 7.55 7,55 7,65 7.65 7,55 7,65 7.65 7.65| 8,2 8,5
Примечания: 1. У стали ЗСТА потери на 25 — 40% меньше, чем у Э350: у сплава ЗЗНКМС при £^«1,5 7
потерн на 20—30% больше, чем у сплава 80НХС. 2. У сталей ЭЗ—- потери в направлении поперек проката в 2 — 3 раза
больше указанных в таблице. 3. В готовом сердечнике потерн в kv раз больше, чем у материала (табл. 12.22). 4. Для
определения потерь р/ при различных индукциях и частоте можно пользоваться приближенной зависимостью
принимая за опорные значения В я f, ближайшие к требуемым.
ТАБЛИЦА 12.22
Увеличение потерь с ростом частоты в разрезных ЛС
Марки материала
Коэффициент kp
ЭЗЮ—ЭЗЗО
Э340 —9360
50Н, ЗЗНКМС
79НМ, 80НХС
1,8—2,2
1.5—1,8
1.5-1,8
2,5—3,0
Примечания: 1. У сердечников массой 200 —300 г из
сталей ЭЗЮ—ЭЗЗО коэффициент роста потерь /гр = 2,5—4,0.
2. При хорошо отработанной технологии коэффициенты ро-
ста потерь для сердечников из сталей ЭЗ . составляют 1,2—1,5.
3. Большие значения соответствуют меньшим размерам сер-
дечников.
4. Для ШС и замкнутых ЛС Лр=1,2—1,5. Для трехфазных
ленточных сердечников (ТЛ) коэффициент превышает указан-
ные значения в 1,2 —1,3 раза.
ТАБЛИЦА 12.23
Коэффициенты заполнения сердечников k0
Толщина материала
мм
0,35 | 0.2—0,15 | 0,1—0.08 0 05 | 0.02
0,93 Для Л С (эмалевая | 0,9 | 0,85 изоляция) «.75 | 0,62
0,93 Для | 0,85 ШС (лаковая 1 °’75 ИЗОЛЯЦИЯ) - 1 *=*
427
ТАБЛИЦА 12.24
Электроизоляционные материалы
Марка Номер ГОСТа или ТУ Класс по нагреву Электропроч- ность при 20°С [ кВ/мм Толщина материалов, мкм
Кабельная К Бумаги 645—59 А1 20 80, 120, 170
Телефонная КТН 3553—60 А1 30 40, 50
Конденсаторная КОНИ 1908—57 А1 50 5, 6, 7, 8, 10, 12, 15, 22
Намоточная 1931—64 А, В2 8 50, 70
Пропиточная 3441—63 А, В 5 90,- ПО, 130
Микалентная 6500—64 А, В — 20
Электрокартон ЭВ 2924—60 А1 11 (0,2—3) • 10»
ПЭТФ (лавсан) Пленки МРТУ-05-904—63 F 140 4—25
Ф-4 (фторопласт) 10536—63 С 100 5—40
Стеклоткань Ткани 8481—61 F, Н, С2 4 60—100
Лакоткань ЛХЧ 2214—62 А 20 (0,17; 0,2: 0,24) - 10»
Лакоткань ЛШС 2214—60 Д 40 40—150
Стеклолакоткань 10156—62 А >20 (0,11—0,24) • 10»
1 С пропиткой.
2 В зависимости ет пропитывающего .состава.
Продолжение
Номер ГОСТа или ТУ Класс по Электропроч-
Марка нагреву ность прн 20° С кВ/мм Толщина материалов, мкм
Твердые материалы
Гетинакс 2718—66 А, Е 25 200
Стеклотекстолит? . 10292 —62 и др. В 10 и выше
Лаки
447-М ВТУЭ-95—62 А, Е, В 75 <
100АСФ ВТУКУ-393—54 В, F 70 —
ФЛ-984 ' ТУЯН86—59 В 80 .—
АФ-174 ВТУ П131—61 В 60 -—
МЛ92 ВТУ УХП13—57 А, Е, В 60
ПФЛ.-8В ТУОАБ.504.022 Е, В 45 —
К44, К474 МРТУ602-287-641 F, Н 60 —
Компаунды
КП-185 ТУОАБ.504.017 В 20 —
Д-15 (на базе ЭД-5), ЭПК5 . . Н0.014.000 Е, В 30 —।
Д-2 (на базе ЭД-6) ЭЗК4-6 . . То же Е, В 30 —
К-33® ВТУ ВЭИ 110—60 F 20 г—
МБК-1,24-6 СТУ 1210-56—62 Е 15 *—а
3 Есть марки для класса • Тропикоустойчивы. с Пропиточные. « Заливочные.
Провода и их свойства ТАБЛИЦА 12.25
Марка Номер ГОСТв или.хУ Класс по нагреву Размеры Пробивное напряже- ние, кВ Примечания
' • • - Эмалированные
ПЭЛ 2773—51 У 0,03—2,44 0,3—1,22 Класс—без пропитки
ПЭВ-1,2 (ПЭМ) 7262—54 А 0,06—2,44 0,4—2 -—
ПЭВ ТУО17-104—65 А 0,02—0,05 0,1—0,2 .
пэвп ВТУ МЭП646—49 А 0,5x2,8— '0,2 ' Прямоугольные
—1,9x4,4
ПЭВА, ПЭЛРА МРТУ 2-43-14—61 А 0,08—2,44 0,5—2 Алюминиевые
ПЭВТЛ-1, 2 МРТУ 16.505.009—64 Е 0,06—1,56 0,4—2 Лужение без зачистки
ПЭТВ МРТУ 2-43-12—61 В 0,06—2,44 0,5—2
Эмалево-волокнистые
пэлшо 6324—52 У 0,05—1,56 0,3—0,9 Класс без пропитки
лэшо, лэло, лэшд, ВТУ МЭП 743—50 У 0,05х 10—0,07х — Класс без пропитки
лэлд / X 630—0,2 x 49
пэтксо ВТУ ОАА.505.023—52 И 0,38—i,56 0,5
Волокнистые
ПСД и псдк 7019—60 F и Н 0,31—4,8 0,5 —
псдкт ТУ КП-18—58 С 0,31—1,56 0,5 —.
пнсдк (ДКТ)1 ТУ43-16—61 С 0,31—1,56 0,5
1 Сохраняют работоспособность в течение 200 ч при температуре до 400°С.
Е Прооивное напряжение растет с ростом сечения провода.
ТАБЛИЦА 12.26
Классы нагревостойкости электроизоляционных материалов
Обозначение У А Е В F Н С
Допустимая тем- пература, °C 90 105 120 130 155 180 >180
ТАБЛИЦА 12.27
Толщина витковой изоляции проводов
Марка провода Диаметр, мм Толщина изоляции двусторонняя, мм
ПЭВ-2 До 0,15 0,03
ПЭЛУ 0,15—0,49 0,04—0,06
пэтк 0,51—1,45 0,07—0,11
свыше 1,5 0,12
Примечание. У проводов ПЭЛ, ПЭВ-1 толщина изоля-
ции на 0,01—0,03 мм меньше указанной в таблице; у проводов
с эмалево-волокнистой изоляцией (ПЭЛШО и др.) больше на
0,04.—0,02 мм, а у проводов с волокнистой изоляцией больше
на 0,18 мм.
ТАБЛИЦА 12.28
Диаметры проводов, мм
0,05—0,21 (через 0,01), 0,21—0,35 (через 0,02); 0,38; 0,41;
0,44; 0,47—0,59 (через 0,02); 0,62; 0,64
0,67; 0,69; 0,72; 0,74; 0,77; 0,80; 0,83
0,86; 0,90; 0,93; 0,96; 1,00; 1,04; 1,08; 1,12; 1,16; 1,20
1,20—1,55 (через 0,05); 1,62; 1,68; 1,74; 1,81, 1,88;
1,95; 2,02; 2,10; 2,26; 2,44; 2,63; 2,83
431
ТАБЛИЦА 12.29 Сердечники для Т и Д наименьшего веса Броневые ленточные ШЛ (нормаль НПО.666.001) и шихтованные (нормаль НО.666.000)
Размеры, мм c/h, мм /C/SOK’ см/см£ sc = afe, см! Gc- г
а Ь
6 6,5 8 10 12,5 6/15 5,1/0,9 0,4 0,5 0,6 0,75 13 16 20 25
8 8 10 12,5 16 8/20 6,8/1,6 0,65 0,8 1 1,3 30 36 45 57
9 9* 12* 9/22,5 7,7/2,0 0,8 1,1 45 60
10 10 . 12,5 16 20 10/25 8,5/2,5 1 1,25 1,6 2 57 70 90 112
12 10* 12,5 16 20 25 32* 12/30 10,2/3,6 1,2 1,5 1,9 2,4 3,0 3,8 90 100 130 165 205 285
16 10* 12* 16 16/40 13,6/6,4 1,6 1,9 2,6 155 185 235
432
Продолжение
Брсаевые ленточные ШЛ (нормаль НПО. 666 001) и шихтованные (нормаль НО.666-000)
Размеры, мм с/й, мм 0/6ОК’ см/см* бс =ab, см® Go, г
Г ь
16 20 25 32 40* 16/40 13,6/6,4 3,2 4,0 5,1 6,4 300 370 470 620
20 12* 16* 20 25 32 40 50* 20/50 17,1/10,0 2,4 3,2 4,0 5,0 6,4 8,0 10 300 390 460 580 740 920 1200
25 16* 20* 25 32 40 50 64* 25/62,5 21,3/15,6 4,0 5,0 6,3 8,0 10,0 12,5 16,0- 600 750 900 1150 1450 1800 2400
32 20* 25* 32 40 50 64 80* 32/80 27,3/25,6 6,4 8,0 10,2 12,8 16,0 20,4 25,6 1200 1550 1900 2400 3000 3800 4900
40 25* 32* 40 50 64 80 100* 40/100 34,2/40,0 10 12,8 16,0 20,0 25,6 32,0 40 2400 3100 3700 4700 6000 7500 9600
433
Продолжение
Стержневые ленточные 11«Л (нормаль НПО.666.001)
Размеры, ММ /0, см
а Ь h c/sG, мм/см® sOK. см иС‘ 1
6,5 12,5 8 10 12,5 16 8/0,8 5,2 5,6 6,1 6,8 0,65 0,80 1,0 1,3 28 ’ 30 33 37
8 12;5 12,5 16 20 25 10/1,0 6,9 7,6 8,4 9,4 1,25 1,6 2 2,5 47 51 57 63
10 12,5 20 25 32 40 12,5/1,25 9,5 10,5 11,5 13,5 2,5 3,1 4,0 5,0 80 90 100 115
12,5 16 25 32 40 50 16/2,0 12,0 13,0 15,0 17,0 4 5,1 6,4 8,0 165 185 205 230
12,5 25 32 40 50 60 20/3,1 14 16 18 20 6,0 8,0 10,0 12,0 290 330 375 420
16 32 40 50 65 80 25/5,1 18,0 20,0 23,0 26,0 10,0 12,5 16,3 20 640 710 800 920
20 40 50 60 80 100 32/8,0 23 25 29 33 16 19,2 25,6 32,0 1250 1400 1600 1800
434
Продолжение
Стержневые ленточные Ш1 (нормаль НПО.666-001)
Размеры, мм C/Sc , ММ/СМ2 1с, см 'ок. см1 ос, г
' а Ь h
65 29 26,0 2500
80 - 32 32,0 2800
25 50 40/12,5
100 36 40,0 3100
120 40 48,0 3500
80 36 40 5100
100 40 50 5700
32 64 50/20,5
130 46 65 6500
160 52 80' 7350
100 45, 64 9900
120 49 80 10800
40 80 160 64/32 57 100 12600
200 65 130 ' 14300
Примечания. 1. Типоразмеры броневых сердечников, по-
меченные звездочкой *, содержатся только в нормали Н0.666.000.
2. Сердечники ШЛ, ПЛ, используемые при частоте 50 Гц,
рекомендуется заменять сердечниками ШЛМ, ПЛМ (табл. 12.30,
12.31).
3. Масса Gc рассчитана для ЛС при fec = 0,9. Для сердеч-
ников Ш масса Gc больше, чем у ШЛ на 3—5%.
4. В ряд ШЛ дополнительно введены типоразмеры 6x16,
6x20 мм и две группы—ШЛ4 (а = с = 4, h—10 мм) и ШЛ5
(а = с—5, h= 17,5 мм)—с размерами b 5; 6,5; 8; 10; 12,5; 16 мм
(рис. 12.1).
5. Группы ШЛ32 и ШЛ40—ограниченного применения.
6. Помимо ряда ШЛ, для применения на частоте 1000 Гц и
выше введен дополнительный ряд сердечников ШЛО с разме-
рами а от 4 до 16 мм и увеличенными шириной окна (c«sl,5 а)
и высотой (/i=s3—4 а). Этот ряд рекомендуется применять
лишь в специально обоснованных случаях.
433
ТАБЛИЦА 12.30
Броневые сердечники ШЛМ с уменьшенным окном для Т наимень -
шего веса частоты 50 Гц и Д фильтров выпрямителей
(нормаль НП0.666.001)
Типоразмеры» мм c/h, мм Z0/sOK см/см5 se = ab, смг Gc, г
а ь
8 6,5 8 10 12,5 16 5/13 5,00/0,65 0,52 0,64 0,8 1,0 1,28 18 22 28 36 45
10 8 10 12,5 16 20 6/18 6,4/1,08 0,8 1,0 1,25 • 1,6 2,0 36 . 45 56 72 91
12 10 12,5 16 20 25 8/23 8,08/1,84 1,2 1,5 1,9 2,4 3,0 70 90 115 150 180
16 12,5 16 20 25 32 9/26 9,5/2,3 2,0 2,6 3,2 4,0 5,1 135' 175 215 270 350
20 16 20 25 32 40 12/36 12,7/4,3 3,2 4,0 5,0 6,4 .8,0 290 370 435 580 730
25 20 25 32 40 50 15/45 15,9/6,75 5,0 6,3 8,0 10,0 12,5 565 710 905 1120 1390
Примечания. 1. Масса Gc рассчитана при коэффициен-
те заполнения 6с = 0,93.
2. Дополнительно введены также группа ШЛМ32 (с= 18, 6=55,
6 = 25,32, 40,50 мм) и группа ШЛМ40 (с = 20, h = 72, 6 = 32,40,
50, 64 мм).
436
ТАБЛИЦА 12.31
Стержневые сердечники ПЛМ с уменьшенным окном для Т наи-
меньшего веса частоты 50 Гц и Д фильтров выпрямителей
(нормаль НП0.666.001)
Типоразмеры, мм С(Sc , мм/см2 /0, ом 5ОМ. ОМ! °а- р
а Ь Л
22 32 28 36 46 58 19/7,1 16,3 17,9 19,9 22,3 5,3 6,8 8,7 11 815 895 1000 1120
27 40 36 46 58 73 24/11 20,5 22,3 24,9 28,2 8,65 11,0 13,9 17,5 1580 1720 1910 2180
34 50 46 58 73 90 30/17,0 25,9 28,4 31,3 34,7 13,8 17,4 21,9 27,0 3140 3420 3800 4200
Примечание. Масса
заполнения £с = 0,93.
Ос рассчитана при коэффициенте
ТАБЛИЦА 12.32
Тороидальные ленточные сердечники ОЛ для Т и'Д наименьшего
веса (нормаль НП0.666.001)
Типоразмеры, мм а, мм Ze/SOK см/вм3 sc—ab. ем* Са- Г
С D ь
10 16 4 5 6,5 8 3 4/0,78 0,12 0,15 0,20 0,24 3,2 4,0 5,3 6,5
12 20 5 6,5 8 10 4 5/1,1 0,20’ 0,26 0,32 0,40 6,6 8,8 10,7 13,4
16 26 6,5 8 10 12,5 5 6,5/2,0 0,33 0,40- 0,50 0,63 14,2 17,6 21,6 27,1
437
П родо лжение
Типоразмеры, мм а, мм zb/sok см/см2 sc=afc, см* Gc; г
с D ь
20 32 8 10 12,5 16 6 8,1/3,1 0,48 0,6 0,75 0,95 25 32,2 40,3 52,0
25 '40 10 12,5 16 20 25 7,5 10,2/4,9 0,75 0,95 . 1,20 1,50 1,88 51,2 64,0 82,0 102 128
32 50 16 20 25 32 9 12,8/8,0 1,45 1,80 2,25 2,90 125 156 194 250
40 64 20 25 32 40 12 16,3/12,6 2,4 3,0 3,8 4,8 265 330 420 ' 530
50 80 25 32 40 50 15 20,4/19,6 3,8 4,8 6,0 7,5 520 665 830 1035
64 100 32 40 50 64 18 25,8/32,2 5,8 7,2 9,0 11,5 1010 1265 1580 2020
80 128 40 50 64 80 24 32,6/50,2 9,6 12,0 15,4 19,2 2120 2670 3420 4260
Примечания. 1. Масса 6С рассчитана при коэффициен-
те заполнения />с = 0,9.
2. Размеры с, £>-—внутренний и наружный диаметры сер-
дечника.
438
ТАБЛИЦА 12.33
Трехфазиые ленточные сердечники ТЛ для Т и Д наименьшего
веса (нормаль Н0.666.003)
Типоразмеры, мм мм/см£ 1с , см sOK, см® °о- г
а Ь h
14 8,2 1,00 15
16 8,6 1,15 15,5
5 10 18 14/0,5 9,3 1,25 16
21 9,6 1,50 17
24 10,0 1,70 18
16 9,6 1,3 22
18 ’ 10 1,45 23
6,4 10 20 16/0,64 10,4 1,60 24
23 11,0 1,85- 25
26 11,9 2,10 27
18 11,0 1,6 37
21 11,6 1,9 42
8 . 12,5 24 18/1 12,2 2,2 44
28 13,0 2,5 46
32 13,8 2,9 49
20 12,6 2 73
23 13,2 2,3 77
10 16 26 20/1,6 13,8 2,6 80
31 14,8 3,1 84
36 15,8 3,6 88
25 15,8 3,1 145
29 16,5 3,6 150
12,5 20 33 25/2,5 17,3 4,1 155
38,5 18,4 4,8 165
44 19,6 5,5 175
32 20 5,1 290
37 21 5,9 310
16 25 42 32/4 22 6,7 320
49 24 7,9 340
56 25 9,0 360
40 25 8,0 570
47 27 9,4 600
54 40/6,4 28 10,8 630
20 32 62 30 12,4 670
70 31 14,0 700
439
Продолжение
Типо а размеры b , мм h c/sG, мм/см2 /с, см s0K. смг Gc- г
1 25 40 50 58 66 77 88 50/10 32 33 35 37 39 12,5 14,5 16,5 19,3 22,0 1120 1180 1250 1320 1400
32 зап 40 Прим олиеви 64 74 84 97 110 е ч а в я — 64/12,8 и е. Масса 0,9 и дава н 40 42 44 47 49 Ос рассчита а одну фазу 20,5 23,7 26,8 31,0 35,3 4а при коэ( т, д. 1820 1920 2000 2120 ’ 2250 Зфициенте
ТАБЛИЦА 12.34
Ленточные сердечники для Т и Д наименьшей стоимости
(нормаль НО.666.004)
Типоразмеры, мм 4. c/h, мм гс/®ок> ем/см® sc=ab, см2 Gc, г
а ь
10 12,5 16 20 7/20 Зроневые ШЛР 7,0/1,4 1,25 1,6 2 60 77 96
12 20 25 32 8/25 8,5/2 2,4 3,0 . 3,84 138 173 221
16 20 25 32 40 8/32 10,5/2,6 3,2 4,0 5,1 6,4 240 300 385 480 '
20 25 32 40 50 10/40 13,1/4,0 5,0 6,4 8,0 10,0 467 600 750 935
10 12,5 16 20 25 С • 8/32 Стержневые ПЛ] 11,1/2,6 э 1,25 1,6 2,0 2,5 100 127 160 200
440
Продолжение
Типоразмеры, мм c/h, мм /С/«ОК- СМ/СМ1 sa = ab, см2 °а- р
а ь
12,5 16 20 25 32 10/40 13,9/4,0 2,0 2,5 3,1 4,0 188 248 310 396
14 20 25 32 36 11,5/45 15,7/5,2 2,8 3,5 4,5 5,0 313 392 500' 565
16 20 25 32 40 16/60 20,2/9,6 3,2 4,0 5,1 6,4 462 580 740 925
18 25 32 40 45 18/71 23,5/12,8 4,5 5,8 7,2 8,1 750 960 1200 1350
21 36 40 45 25/85 28,5/21,3 7,6 8,4 9,5 1540 1700 1920
t 25 40 45 . 50 28/100 33,5/28 10 11,3 12,5 2370 2670 2960
28 40 45 50 32/120 39,2/38 11,2 12,6 14,0 3120 3520 3900
Примечание. Масса 6С рассчитана при коэффициенте
заполнения йс = 0,93, за исключением размеров ШЛР10 и ШЛР12,
для которых йс = 0,9.
441
ТАБЛИЦА 12.35
Шихтованные сердечники для Т и Д наименьшей стоимости—
броневые с уширенным ярмом типа УШ (нормаль НИ0.010.005)
Типоразмеры, мм (с=ая)//г, мм /с/«ок- см/см* sc = ab см2 Go. г
а ь
10 10 15 20 6,5/18 5,7/1,15 1 1.5 2 65 95 125
12 12 18 24 8/22 6,7/1,75 1,45 2,15 2,9 110 165 220
14 14 21 28 9/25 7,9/2,25 2 3 3.9 165 250 335
16 16 24 32 10/28 9,0/2,8 2,6 3,9 5,1 240 360 480
19 19 28 38 12/33,5 10,7/4 3,6 5,3 7,2 410 610 815
22 22 33 44 14/39 12,4/5,5 4,9 7,3 9,7 640 960 1280,
26 26 39 52 17/47 14,7/8 6,8 10,1 13,5 1100 1650 2200
30 30 45 60 19/53 16,9/10 9 13,5 18 1610 2410 3220
442
Продолжение
Типора м а $меры. м Ь (с=ая)/Л, мм ^с/«ок, см/с№ sc ~ab см* -
35 35 52 70 22/61,5 20,1/13,5 12,3 18,2 24,5 2540 3810 5080
40 40 60 80 1 р И 1 2. Масс 2,5/70 течения, a Gc подсчита 22,6/17,5 1. ан—ширина на при коэффици 16 24 32 ярма. енте заполне 3740 5600 7500 ния fec=0,93.
3. /с—эквивалентная величина из условия расчета по ин-
дукции в среднем стержне.
ТАБЛИЦА 12.36 Стержневые ленточные сердечники с уширенным окном ПЛВ для высоковольтных Т и Д (нормаль НП0.666.001)
Типоразмеры, мм j
/sc, мм/см2 lc, CM SOK, CM2 Go, г
a b h
50 24 20 1400
60 26 24 1500
20 40 70 40/8 28 28 1600
80 30 32 1700
90 32 36 1800
60 30 30 2600
75 33 38 2900
25 50 90 ' 50/12,5 36 45 3100
Ю5 39 53 3400
120 42 60 3700
80 39 51 5500
100 43 64 6100
32 64 120 64/20,5 47 77 6600
140 51 90 7200
160 55 102 7800
inn 49 80 L1000
?20 53 96 12000
40 80 140 80/32 57 112 13000
160 61 128 14000
{go * 65 144 15000
Примечание. Масса Go рассчитана при коэффициенте
заполнения &с = 0,9. _________________________________
443
Сердечники шихтованные малога
Брвневые ША и ШБ Типораз- мер аЖЬ, мм 2X2,5 X 4 2.5x3,2 Х5 3X4 Хб,3 4X4 Х5 X 6 Х8
С. ММ 2 2,5 3 4
h, мм Б 6,25 7, Б 10
Стержневые ПА и ПБ мм 1,5X1.5 ХЗ 2X4 3X3 Хб 5x5 X ю 6x6 Х12
с, мм 1.5 2 3 5 6
h, мм 4.Б 6 9 15 18
Примечания. 1. Сердечники ША, ШБ, ПА имеют замыкающую,
крышку без замыкающей.
2. До типоразмера 2 X 2 приведенные в таблице данные относятся к сер
Сердечники прессованные
Тороидальные по Н0-777,004 Ш-образ- -
с, мм Ь, мм при D/d d ~с, мм Ь, мм, при D(d Размеры, мм
1,4 -1,6 2 2,5 1,4 1,6 2 а ь
0,6 1 1,6 2 2,5 3 4 Б 6 8 руж 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,5 2 2,5 3 Прим 2. У б[ иый и 0,3 0,3 0,5 0,8 0,8 1 1,5 1,5 2 3 е ч а н эоне выл внутрег 0,4 0,5 0,8 1 1,2 1,6 2 2,5 3 4 ИЯ. 1 . («чаше ший дна 0,8 1,2 1,5 1,8 2,2 3 3,6 4,5 У то чиых») метры к 10 12 16 20 25 28 32 . 40 50 60 эоидаль сердечн ерна. 4 5 6 яых се] иков Н 3 4 6 6 7,5 8 6 6 7,5 10 дечнир — ПОЛИ 5 6 8 5 6 .ов пр ая выс 2,5 3 4 5 6 7 8 10 12 16 20 и кажд ота, h- 2,5 3 4 5 6 ' 7 8 10 15 20 28 ОМ ди — ВЫСО
444
ТАБЛИЦА 12.37
баритные (нормаль Н0.666.001)
5x6.3 X 10 6X8 Х12.5 8 X 10 X 16 10К 12,5 X 16 Х2о|2х2,5 Х4 3X4 1 Броневые ШВ
5 6 8 2,5 3, 5
12,5 15 20 ‘ 6,5 8
2X2 Х4 3X3 Хб 4X4 Х8 6x6 X 12 3X6,3 4X4 4X8
2 3 4 3,5 5
8 9 16 24 • 10
сердечники ШБ, ПБ имеют уширенные поперечные ярма и шихтуются впере-
дечникам ПА, начиная с этого типоразмера—к сердечникам ПБ
из ферритов ТАБЛИЦА 12. 38
ные по НО. 7 77.005 Броневые по НО .777,002
Объе м Размеры, мм Объем Обоз-
^с- % наче-
с ft см8 D d d. h и см8 иие
2 6,5 0,16 6,5 2,7 1.1 4 5,6 0,07 66
' 2,5 8 0,28 9 3,5 1,9- 4 5,6 0,11 69
3,2 10,4 0,66 11 3,7 1,9 4,4 6,4 0,15 611
4 13 1,3 14 6 3,1 5,8 8,4 0,51 614
5 16 2,2 18 7,4 3,1 7,4 10,6 1 618
6 19 3,9 22 9,2 4,5 9,4 13,6 2 622
7,5 23 5,1 26 п.з 5,5 Н,2 16,4 3,6 626
8 26 8,4 30 12,3 5,5 13,2 19 5,3 630
9 30 17,4 36 16 5,5 14,8 22 11,2 636
11 38 41,4 48 20 7,5 20,8 31,4 24,3 648
12 44 82,8 — — — — — — —
аметре имеется второе Та окна (все — для двух значение bt в 1,5 раза «чашек» в сборе), D большее указанного в таблице. — внешний диаметр, d, d0 — на-
445
ТАБЛИЦА 12.39
Параметры унифицированных силовых Т
Тип Типоразмеры, мм Отдаваемая мощность В-А
• Частота питающей сети, Гц
50 400 50 400
ТА ШЛ 16x20— ШЛ20Х40 ПЛ16Х 32 x 65 — ПЛ25 X 50 X 100 ШЛбх 10—ШЛ20Х25 15—85 110—500. 8—350
TH ШЛ16х 16—ШЛ25Х40 ШЛ6 X 6,5—ШЛ16х 25 8—200 4—110
ТАН ШЛ20 х 20—ШЛ25 X 25 ПЛ16х 32 х 80— ПЛ25 X 50 X 80 ШЛЮХ 10—ШЛ20Х40 35—100 120—440 30—400
ТПП ШЛ12 х 16—ШЛ12 х 25 ШЛМ20 X 16—ШЛМ25Х X 40 ПЛМ22 X 32 X 58 — ПЛМ27 X 40 X 58 ШЛ6 х 6,5 —ШЛ16 х 32 1—7 10—90 100—200 1,5—200
ТНВС ШЛМ20Х25 — ШЛМ32 X 50 * ШЛ8 х 12,5— ШЛЮ х 20 4—115 3—150
ТАБЛИЦА 12.40
Параметры силовых УТ и УД на сердечниках ШЛ и ПЛ (табл. 12.29)
Размеры ШЛ6Х ШЛ8Х ШЛЮх ШЛ12Х шлюх ШЛ20Х ПЛЮХ 32 X ПЛ20Х40Х ПЛ25 X 50 X
Хб.5 Х12.Б Х8 Х16 ХЮ Х20 Х12.5 Х25 Х16 Х32 Х20 Х40 Х65 Х80 Х50 хюо Х65 Х100
Установоч- ные 12 18 22 X 28 X 35Х 46х 58 X 50 х 60 X 75 X
(4-0,2 мм) — — 18 25 20 30 22 35 30 46 40 60 85 100 74 124 99 134
' А 33 33 41 41 50 50 59 59 75 75 92 92 91 91 113 113 139 139
В 36 42 42 50 48 58 55 68 67 83 79 99 70 70 85 85 103 103
Н 35 35 42 42 51 51 58 58 74 74 88 88 111 125 105 155 130 165
Масса, г, кг 45 65 95 170 190 310 305 510 680 1,02 1,2 2,1 2,1 2.5 3 4,8 5,3 7,3
Примечания: 1. Данные относятся к трансформаторам группы II (изоляция напылением);
у группы I (эмалевая изоляция) габаритные размеры А, В, Н и масса на б-^ЗОтб меньше.
2. В таблице даны крайние типоразмеры в группе, для средних типоразмеров значения промежу-
точные.
3. Значения А измерены в направлении размеров а и с. В, Н в направлении размеров b и h
соответственно (см. рис. 12.1).
4. Для трансформаторов на сердечниках ПЛ есть вариант вертикального исполнения с установоч-
ными размерами 50x 68, 60 x85, 75x110 мм (для ПЛ16, ПЛ20 и ПЛ25 соответственно).
Параметры согласующих ТАБЛИЦА 12.41 УТ на сердечниках ШВ и ША (табл. 12.37)
Типоразмер Типы УТ Размеры1, мм Масса, г
тот тол Установочные В н
Зх42 1—35 — =— 13 9 9
4x4 36—60 1—6 26 17 19 18
4x8 61—85 7—18 26 21 19 27
6x8' 86—129 19—30 34 23 26 45
8x10 130—153 31—42 42 31 33 100
8x16 — 43—54 42 35 33 150
10x20 154—189 55—72 52 43 40 280
12x25 202—219 — 58 52 48 500
1 См. примечание 3 к табл. 12.40. 2 Крепление при помощи выводных концов.
ТАБЛИЦА 12.42
Данные для расчета Т и Д на сердечниках ШЛ и ПЛ (табл. 12.29)
Ряды Типоразмер Величины Габаритные критерии ^т. В, 7'г ПРИ типовых условиях ДЛЯ Т
W1O3“oA 2 о И СЧ 2 О к С для Т Сгт при заданных для Д CrW 50Гц; и=0,1 или = 50° С 400 Гц, т =50°С м
и тм т.л или и м у.дх ya ' d В, Т 1 2 2 < Рт. В.А, кВ'А В, т 2 2
В=Л B<BS
6x6,5 X 12,5 0,12/1,2 4 5 10 0,08 0,22 0,17 0,32 0,08 0,13 0,0087 0,016 О о S 0,04 0,10 1,5 0,5 0,7 3 7 1,55 1,55 3,8 6,0
8х8х Х16 0,18/1,1 9 12 18 0,4 1,3 0,51 1,03 0,21 0,35 0,022 0,042 V 0,2 0,7 1,5 0,6 0,9 И 19 1,55 1,55 4,2 3,8
ШЛ loxiox Х20 0,22/1,1 18 23 28 1,5 4,8 1,2 2,4 0,44 0,69 0,046 0,09 0,8 2,5 1,55 0,7 1,2 24 40 1,55 1,45 3,1 2,8
12x12,5х Х25 0,25/1,05 31 40 40 5 15 2,5 5,0 0,79 1,3 0,09 0,17 II У 2,4 7,6 1,55 0,9 1,5 47 73 1,55 1,30 2,4 2,4
1 16Х16Х Х32 0,28/1,0 73 94 70 21 63 6,8 14 1,8 2,9 0,23 0,43 11 34 1,6 1,2 2,0 115 180 1,35 1,1 1,9 1,9
20Х20Х Х40 0,30/0,95 145 185 ПО 70 210 15 30 . 3,5 5,8 0,49 0,9 37 90 1,6 1,5 2,2 210 340 1,15 0,95 1,6 1,6
( 25x25 X 1 Х50 0,32/0,9 280 360 175 220 680 33 66 6,9 И — V 105 200 1,6 1,8 1,8 410 650 1,0 0,85 1,3 1,4
32х32х Х64 0,34/0,9 585 750 285 800 2500 79 160 14 22 —. а о 250 450 1.6 1,5 1,4 0,9 1,4 0,9 0,7 1,1 1,2
40Х4ОХ Х80 0,35/0,85 1150 1450 445 2700 8200 175 350 26 42 —' II 540 960 1,6 1,2 1,1 1,7 2,7 0,77 0,63 1,0 1,0
Продолжение
Ряды Типоразмер Величины Габаритные критерии Р , В, при типовых условиях для Т
ъ о 5 для Т Сгф при заданных для Д CrW 50 Гц; и= т,т= 5 м 0,1 или С 400 Гц, т„ =50° С м
и тм тм или и /JT. В. А, кВ’А В, т *s 2 < 1\, В-А; кВ. А В, Т. (г, А/мм2
В=В6 B<BS
о,ах 12,5х8х 0,06/1.5 3 12 0,11 0,2 0,10 0,012 4 0.06 1,5 0,9 4 1,55 7.3
X 16 6 20 0,32 0,5 0,18 0,02 4. 0,15 10
8x12,5x12,5х 0.14/1,4 7 21 0,6 0,7 0,26 0,028 о 0,28 1,5 1 14 1,55 6.9
х25 14 36 1,4 1,2 0,42 0,045 L0 \/ 0,67 24 4.6
10x12,5х20х 0.2/1,3 16 38 2,4 1,7 0,55 0,061 2 1,2 1,55 1.1 34 1.55 4.2
Х40 32 67 5,0 2,9 0,95 0,1 Ь1 2,5 55 3.1
12,5х16х25х 0,24/1,2 33 60 9 4,2 1,2 0,14' —• 4,6 1,55 1,4 75 1,55 3,3
пл Х50 65 106 20 7,1 2,0 0,23 “и 10 120 1,40 2,6
12,5х25х30х 0,26/1,1 65 90 28 8,8 2,3 0,28 15 1.6 1,7 140 1,35 2,7
Х60 125 160 58 - 15 3,6 0.45 32 220 1,15 2,2
16х32х40х 0,29/1,05 135 150 115 22 4,8 0,66 63 1.6 2,2 310 1,15 2,2
Х80 270 270 230 37 7,5 1,07 125 470 1,0 1,8
20х40х50х 0,31/1,0 270 240 360 50 10 1,43 о 155 1.6 2.3 600 1,0 1,9
Х100 550 420 670 83 15 2,32 250 1.9 890 0,9 1,6
25 х 50 х 65 х 0,34/1,0 560 390 1300 115 20 3,1 II 0,36 1.6 1,8 1,2 0,9 1,5
X 120 1020 630 2400 180 28 4,7 0.53 1,5 1.7 0,75 1.3
32х64х80х 0,35/0,95 1080 600 4300 260 39 —- 0,8 1,6 1,5 2,4 0,75 1,4
X160 2150 1060 8600 425 58 — 1.2 1,2 3,6 0,65 1,1
40х80х100х 0,35/0,9 2200 960 13-10*4 575 76 — V 1,6 1,6 1,2 4,6 0,7 1 2
| Х200 4400 1700 27-Ю3 950 120 — 3 2,5 1,0 7,0 0,6 1,0
Параметры, одинаковые для всех групп ряда (даны в порядке расположения сердечников в группе):
Сердечник в группе Для ряда ШЛ Для ряда ПЛ
₽ ‘'с 1'к при е е0 при 13<Bg
“Vo Vo ь.
первый второй третий четвертый 1,0 1.1 1,3 1,6 0,7 0,5 0,5 0,6 0,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,3 2,5 2,7 3,0 0,55 0,45 0,35 0,30 0,75 0,7 0,6 0,6 0,5 1,5 1,4 1,4 1,3 1,75 1,61 1,51 1,41
Примечания. 1. Значения объема, занятого катушками, Ук> и их поверхности охлаждения П , величин
CrT> Сг^, ^т« /2 приведены для двух крайних сердечников каждой группы ряда. Для средних сердечников следует
брать соответствующие промежуточные значения.
2. Данные (включая коэффициент заполнения окна проводниковым материалом &ок) приведены для низковольтных
пропитанных Т, Д с несколькими обмотками из эмальпроводов. Данные соответствуют случаю возможно полного запел-
пения окна катушки. О неполном (оптимальном) заполнении см. в « 12.2.
3. Значения [вт/см2-град] даны при тм = 50°С и нормальных условиях. Для других случаев см. § 12.1.
4. Для первичной обмотки /1 = Д/8, средняя плотность ] = желательно е = е0. Обозначено: е0, v0, Бо — опти-
мальные значения е, v. Б: VC/VK — отношение объемов, занятых сердечником и катушками. При заданном и величину е0
следует умножить на отношение токов //Д (см. табл. 12.10).
5. Случаи разъяснены в § 12.2 и табл. 12.6.
6- Типовые значения Рт, В, /2 даны дйя случаев стали ЭЗЮ — Э320, 0,35 мм при частоте 50 Гц и Э350 —
360,015 мм при частоте 400 Гц; Pi/sa — 1,4 Вт/кг, Pi/400—12 Вт/кг.
7. Ряд ШЛ, а при критичном перегреве и ряд ПЛЭ при частоте 50 Гц рекомендуется применять с использованием
метода неполного (оптимального) заполнения окна (см. § 12.2).
8. Для одной-трех первых групп ряда мощность Р при частоте 400 Гц ограничена не перегревом, а падением
напряжения.
9. При использовании вместо сердечников ШЛ шихтованных сердечников Ш мощность Р^ (по сравнению с таблич-
ными данными) снижается примерно иа 30% у малых Т и на 10% у больших Т при использовании холоднокатаной
стали и дополнительно на 10% при использовании горячекатаной стали.
ТАБЛИЦА 12.43
Данные для расчета Т на сердечниках ШЛМ и ПЛМ (табл. 12.30, 12.31)
Ряд Типоразмер Величины Критерий Сгт при заданных В, js при 50 Гц, « = 0,1 или т ==50°G м
'W°3 a0h ^К’ см3 Пк, см2 и т„. в=в„ м s или м и Рт, В.А й, т ;2, А/ММ*
ШЛМ 8x6,5 Х16 0,08/1,2 3,0 4,2 8,4 0,08 0,30 0,16 0,40 о о LQ V S о" II 3 0,04 0,16 1,5 0,6 1,2
10x8 Х20 0,13/1,15 6,0 8,5 14 0,33 1,45 0,44 1,10 0,18 0,78 1,55 0,8 1,5
12х 10 Х25 0,19/1,10 13 19 23 1,5 6,3 1,1 2,9 0,85 3,7 1,6 1,0 1,8
16х 12,5 Х32 0,21/1,05 21 30 31 5 21 2,4 6,2 3 13 1,6 1,Р 2,5
20х 16 Х40 0,25/1,0 47 68 55 20 87 6,5 16,5 11 50 1,6 1,7 3,1
25x20 Х50 0,26/0,95 92 135 85 70 300 15 37 и=0,1 тм=50°С 40 110 1..6 2,1 2,7
ПЛМ 22x32x28 Х58 0,26/1,15 75 150 105 185 95 220. 20 34 56 105 1,6 3,2 2,9
27x40x36 Х73 0,29/1,10 150 300 170 290 350 740 47 77 тм=50°С и<0,1 145 230 1,0 3,1 2,3 _
34 x 50 x 46 ч Х90 0,31/1,05 300 580 270 450 1100 2400 105 165 310 490 1,6 2,5 1,9
Параметры, одинаковые для всех групп (даны в порядке расположения сердечников в группе):
Для ряда ШЛМ Для ряда ПЛМ
v-ердечник в труппе
р е„ ис/17в И е0 ^с7' к
первый 1,4 0,7 0,9 1,0 0,8 1,5
второй 1,5 0,7 1,0 0,8 0,8 1,3
третий 1,8 0,8 1,2 0,65 0,8 1,2
четвертый 2,1 0,8 1,3 0,55 0,8 1,1
пятый 2,4 0,8 1,5 — — —
См. примечания к табл. 12.42.
ТАБЛИЦА 12.44
Данные для расчета Т на сердечниках ОЛ (т абл. 12.32)
Типоразмер Величины Габаритный критерий Сгт при заданных рт, В, /2 при типовых условиях
ь *ок 108Х xaoh о 2 « bs " пк- см2 50 Гц; и = 0,1 или тм= 50 400 Гц, Т-_=50оС м
и Тм или и Рт. В-А. кВ’А В, Т А/мм2 Лг' В-А, кВ-А В, Т А/мм*
e=es B<73s
10X16X4 Х8 0.1 0. 1 1.9 2,4 3,3 9 11 9.10-S 0,03 оо оо юсл 0,03 0.05 о о о ю V S т а 5- 10-3 0,01 1,55 0,2 0.3 0,3 0,9 1.6 1 .7 2.6
12X20X5 ХЮ 0,12 0,12 !.8 I 13 17 0,04 0,09 0, 11 0.21 0,06 0.0 9 0,02 0.05 1.55 0,3 0,4 1:1 1.6 2.2 3,6
16X26X6.5 Х12.5 0,15 0.15 '7 12 22 28 0,15 0,42 0.29 0.55 и, 15 0,21 0,08 0,22 1.55 0,4 0,6 15 1.6 3.0 4,6
20X32X8 XI6 0, 16 0, 10 1.7 15 21 32 38 0,37 0,60 0,55 0.74 0,24 0,27 0,20 0,32 1.6 0,5 0.7 1? 1.6 3.7 4,9
25X40X10 Х20 0,18 0.13 1,5 30 40 52 62 1,4 3,0 1,3 2,1 0,50 0,65 0,7 1.7 1.6 0,6 0.9 35 45 1,6 1.5 3,4
32X50X16 Х32 0.21 0. 16 1,5 68 93 90 ПО 7 17 3,8 6,4 1,3 1,6 3,7 9,0 1.6 0,8 1.3 91 1 10 1.5 1.2 2,5
40X64X20 Х40 0,23 0,19 1,5 135 190 145 185 26 67 9 16,5 2,6 3.6 II ‘L о о HSSV II 3 14 37 1.6 1,0 1.7 180 250 1.35 1. 1 2. 1
50x80x25 хбО 0,26 0.22 1,4 260 380 235 300 У 5 240 22 38 5,4 7, 1 50 • 30 1.6 1.3 2. 1 390 500 1,2 0.95 1.7
64X100X32 Х64 0,28 0,25 1,3 540 780 380 480 300 820 49 88 11 15 0, 17 0,31 1,6 1,7 I .7 0,83 1.04 1. 1 0,85 1.4
80X128X40 Х80 0,29 0,27 1.2 1 100 1500 620 780 1050 3000 I 15 210 22 31 0.42 0,70 1.6 1:1 1,6 2.2 0,95 0.7 1.2
Параметры, одинаковые для всех групп ряда: 0 = 0, еа = 0,65, -- =0,35; £0== i при В<В„ v0»l. См. примечания
VK
1 — 8 к табл. 12.42, но Pi/5o=^1.2 Вт/кг, £1/400== Ю Вт/кг; примечание 7 распространяется на частоту 400 Гц.
п ТАБЛИЦА 12,45
Данные для расчета Т на сердечниках ТЛ (табл. 12. 33)
Типоразмер НеличпНьг Критерий Сгт при заданных ^т. при типовых условиях —
50 Гц; м —0,1 или т; ,=50 м 400 Гц; т М — 50° С
'' ок/1 ° ““oh см8 пк СМ 5 и а или тм Лг, В-А, кВ-А Б, Т /2» А/мм2 ^т, В-А, кВ-А В, т /2» А/мм’
s=s6 B<zBs
5х 10х 14Х 0,19/1,35 5 11 0,18 0,25 0,10 0,08 5,1 4 1
Х24 9 16 0,34 0,39 0,16 0,17 1,5 0,5 8,0 1,6 3,2
6,4Х10х16х 0,21/1,3 7 14 0,38 0,42 0,17 и 0,19 1 55 0 6 8,5 1 Б 3,5
Х26 12 21 0,68 0,61 0,24 о О 0,35 12,5 2,8
8х 12,5х 18х 0,23/1,25 11 19 1,0 0,8 0,29 ю V 0,55 1 6 0 8 15 1,55 3,0
Х32 20 29 2,0 1,2 0,41 1,10 22 1,4 2,4
10х16х20х 0,25/1,25 17 24 3,0 1,6 0,47 1,6 1 6 1 1 25 1,3 2,8
Х36 30 37 5,7 2,4 0,71 и 3,1 38 1,25 2,2
12,5х20х 0,28/1,2 33 37 10 3,6 0,9 II а 5 1 6 1 3 50 1,15 2,3
X 25x44 58 57 19 5,3 1,4 10 70 1,05 1,9
16х25х32х 0,3/1,15 70 61 37 8,6 2,0 20 1 6 1 7 ПО 1,00 1,9
х56 120 93 65 12 2,7 35 145 0,9 1,6
20х32х40х 0,32/1,1 140 95 125 20 3,9 60 1 6 2,1 220 0 85 1,6
Х70 240 145 220 28 5,4 и 85 1,7 300 1,3
25х40х50х 0,34/1,05 260 150 410 43 7,5 130 1 6 1,7 430 0,75 1,4
Х88 460 225 710 62 10 II v 190 1,4 580 0,70 1,2
32х40хб4Х 0 35/1 0 500 250 950 81 14 0,24 1,4 0,75 1,2
Х1Ю 860 370 1700 115 18 0,34 I ,о 1,2 1,04 0,7 1,0
Параметры, одинаковые для всех групп ряда (даны в порядке расположения сердечников в группе):
Сердечник в группе ₽ ео vc vK при B<BS
v0 Бо
ч Первый 0,70 0,6 1,6 1,95
Второй 0,65 0,6 1,6 1,85
Т ретнй 0,60 0,7 0,5 1,5 1,8
Четверый 0,55 0,5 1,5 1,7
Пятый 0,50 0,4 1,4 1,6
Примечания: 1. См. примечания 1—8 к табл. 12.42, но Pi/5o=^’^ Вт/кг, Pi/4qo=14,5 Вт/кг.
2. Величины VK, Рт, Сгй, Пк даны на одну фазу.
ТАБЛИЦА 12.46 Данные для расчета Т на сердечниках UIJ5P (табл. 12.34)
Ряд Типоразмер Величины Критерий Сгт при заданных Рт> В, ;2 при 50 Гц, и=0,1 или т = 50° С м
W03 %/г %, см* пк, СМ2 V тм (В=В5) и или тм В-А В, т /2» А/мм2
ШЛР 10x12,5x20 0,16/1,1 9,5 12 17 1,о 2,2 0,9 1,4 о о О ю V о" 3 0,5 1,0 1,5 1,0 1,3
12x20x32 0,19/1,05 18 23 24 5 10 2,4 3,9 2,4 4,8 1,5 1,4 1.9
16x20x40 0,20/1,0 25 35 33 11 31 4,2 8,3 6 17 1,55 2,0 2,9
20x 25 x 50 0,23/1,0 49 70 51 38 105 10 19 22 62 1,6 2,5 3,6
ПЛР 18x25x45 0,27/1,05 146 197 . 190 220 120 300 24 41 о V 3 О о О ю II 70 130 1,6 2,4 2.7
21x36x45 0,30/1,0 332 364 310 325 480 680 58 72 190 220 1,6 2,2 2,1
25 x 40 x 50 0,31/1,0 490 545 410 430 1000 1400 95 120 300 360 1,6 1,9
28x40x50 0,32/0,95 715 790 540 570 1700 2400 135 170 430 510 1,6 1,7
Параметры, одинаковые для всех групп ряда (даны в порядке расположения сердечников в группе):
Сердечник в группе Для ряда ШЛР Для ряда ПЛР
е ео *5 т: я и ео vc
Первый 1,9 0,8 1,4 0,35 0,8 0,7
Второй 2,3 0,8 1,6 0,35 0,8 0,7
Т ретнй 2,7 0,8 1,8 0,40 0,8 0,8
Четвертый 3,1 0,8 2,0 0,40 0,8 0,85
См. примечания к табл. 12.42.
ТАБЛИЦА 12.47
Данные для расчета Т на сердечниках УШ (табл. 12.35)
Типоразмер Величина Критерий Сгт при заданных is при 50 Гц, u=O.J или т =50° С м
';ок/10“ “oh ^К. СМ® К и и тм (B=BS) и или тм ₽т В?А В, А/мм’
10X10X20 0,14/1, 15 7,1 9.4 15 0,5 1.6 0.6 1.0 И-0,1; гм<50 °C 0, 16 0.48 1.15 0,7 1 . I
12X12X24 0,18/1,I 13 17 22 kt U 0,6 2,0 >•25 |
14X14x28 Ч,20/1.05 19 25 28 12 i:'s 1.7 4.7 1.30 | Н
16X16X32 0.22/1.05 27 36 36 26 3.4 6.2 3.5 10 1-32 |
19X19X38 0.25/1.0 45 6! 51 23 69 6.5 12 9 29 1.35 | kt
22X22X44 0,27/1 0 72 96 70 55 160 11 21 24 55 1.4 1,9 | 2.5
26x26x52 I 125 0.29/0.95 | 1б5 100 140 400 21 39 О о 2 о II V н23 60 100 1.45 1 2J
30x30x60 0.30/0.95 | 240 125 270 810 34 63 100 165 1-5 | U
35X35X70 0.31/0.9 | 170 6 10 1800 60 110 170 270 •в 1 kt
40X40X80 0.32/0.9 | 57g | 230 1200 3600 95 170 280 390 1-65 | кг
Пара метры ЖР>инаковые для всех групп ряда, составляют (в порядке расположения сердечников в группе): 3=1,2—1,3—
1,4; ^с/кк=1,2—1.^—1,4; ео=о,8.
Примечания- 1. См. примечания 1—7 к табл. 12.42, но pt = 1 Вт/кг.
2. При использовании горячекатаной стали мощность Р уменьшается примерно на 10% по сравнению с таблич-
ными данными.
ТАБЛИЦА 12.48
Данные сердечников (табл. 12.37) для расчета согласующих Т
Типоразмер ахЬ, мм Конструкти виые Электрические Материал и толщина пластин
гс, см см sc. СМ2 SOK, смг °C, Г ^э, Гс/Э л
ШВ 3X4 2,9 2,5 0,12 0,28 2,5 700 0,02 0,3 50Н; 0,2(Вн=0,5Т)
х6,3 3 0,19 3,7 0,04 0,7
4X4 3,8 3,2 0,16 0,5 4 1000 0,06 0,8
Х8 4 0,32 8 0,16 0,9
ША 5x6,3 4,3 3,8 0,«2 0,63 9 1700 0,3 1,1 50Н: 0,2(ВН=0,5Т)
Х10 4,6 0,5 14 0,6 1,4
6x8 5,1 4,7 0,48 0,9 16 1700 0,8 1,7
х 12,5 5,6 0,75 25 1,5 2,2
8x10 6,9 6,1 0,8 1,6 33 400 3,5 2,4 Э350: 0,15(Вн=1 Т)
Х16 7,3 1,28 53 10 2,9
10x16 8,6 8,3 1,6 2,5 82 400 30 4,3
Х20 9,1 2,0 100 45 4,5
ЛИТЕРАТУРА
Общая
1. Б а л ь я н Р. X. Трансформаторы малой мощности. Суд-
промгиз, 1961.
2. Б а л ь я н Р. X. Трансформаторы для радиоэлектроники,
Изд-во «Советское радио», 1971.
3. Б а м д а с А. М., СавиновскийЮ. А. Дроссели фильт-
ров радиоаппаратуры. Изд-во «Советское радио», 1962.
4. Б а м д а с А. М., СавиновскийЮ. А. Управляемые
дроссели радиотехнической аппаратуры. Изд-во «Советское
радио», 1966.
5. Б а м д а с А. М., Савиновский Ю. А. Дроссели ра-
диоаппаратуры. Изд-во «Советское радио», 1969.
6. В о л г о в В. А. Детали и узлы радиоэлектронной аппара-
туры. Изд-во «Энергия», 1967.
7. Г е н д и н Г. С. Советы по конструированию радиолюбитель-
ской аппаратуры. Изд-во «Энергия», 1967.
8. Ж У к о в В. А. Технология производства радиоаппаратуры.
Госэнергоиздат, 1959.
9. Белевнев А. Т. Технология производства радиоаппара-
туры. Изд-во «Энергия», 1971.
10. В о л к М. и др. Герметизация электротехнической и радио-
электронной аппаратуры. Изд-во «Энергия», 1966.
11. Маслов В. В., О р ж а х о в с к и й М. Л. Изготовление
оборудования для стран с тропическим климатом. Изд-во «Ма-
шиностроение», 1964.
12. Черняк К. И. Неметаллические материалы в судовойЦлект-
ро- и радиотехнической аппаратуре. Изд-во «Судостроение») 1966.
13. Др у ж и н ин В. В. Магнитные свойства электротехниче-
ской стали. Госэнергоиздат, 1963.
14. Р е й н б о т Т. Технология и применение магнитных материа-
лов (пер. с нем.). Госэнергоиздат, 1963.
15. Преображенский А. А. Магнитные материалы.
Изд-во «Высшая школа», 1965.
16. Справочник по электротехническим материалам. Под ред.
Корицкого Ю. В. и 'Гареева Б. М. Части I и II.
Госэнергоиздат, 1957 н 1959 г.
17. Справочник молодого электрика по электротехническим мате-
риалам. Профтехиздат, 1962.
18. Б а ч е л и с Д. С. и др. Электрические кабели, провода и
шнуры. Справочник, Госэнергоиздат, 1963.
19. Моточные и монтажные провода. Сборник материалов. «Кабель-
ная техника», 1962, Ns 5.
20. Г и н к и н Г. Г. Справочник по радиотехнике. Госэнергоиз-
дат, 1948.
21. Русин Ю. С. Расчет электромагнитных систем. Изд-во
«Энергия», 1968.
22. Б а л ь я н Р. X. Об определении технико-экономической
эффективности маломощных трансформаторов. «Электротех-
ника», 1964, № 9.
23. Б а л ь я и Р. X. К выбору геометрии магнитопроводов мало-
мощных трансформаторов прп создании унифицированных ря-
дов. «Стандарты и качество», 1967, № 8.
461
24. Вальян Р. X. Принципы построения размерных унифи-
цированных рядов магнитопроводов для маломощных трансфор-
маторов. «Стандарты и качество», 1968, № 2.
25. Цыкин Г. С. Трансформаторы низкой частоты. Связьиздат,
1955.
26. И ц х о к и Я. С. Импульсные трансформаторы, 1950.
27. Б у л ь Б. К. Основы теории н расчета магнитных цепей.
Изд-во «Энергия», 1964.
28. К и с с е л ь Е. И. Об определении основных свойств электро-
технической стали при повышенных частотах. «Заводская ла-
боратория», 1963, № 3.
Дополнительные к § 12.2 —12.4
29. Б е л о п о л ь с к и й И. И. и Пикалова Л. - Г. Расчет
трансформаторов и дросселей малой мощности. Госэнергоиздат,
1963.
30. Ермолин Н. П. Расчет трансформаторов малой мощности.
Изд-во «Энергия», 1969.
31. Б а л в я н Р. X., Фомин Ю. П. Унифицированные сило-
вые трансформаторы с оптимальным заполнением окна. «При-
боры и системы управления», 1972, № 4.
32. Ц ы к и н Г. С Усилители электрических сигналов Госэнер-
гоиздат, 1961.
33. К у з н е ц о в В. К-, О р к и н Б. Г., Русин Ю. С.
Трансформаторы для усилительной и измерительной аппара-
туры. Изд-во «Энергия», 1969.
34. Е в т я н о в С. И. Радиопередающие устройства. Связьиздат,
1950.
35. Ермолин Н. П. и Ваганов А. П. Расчет маломощ-
ных трансформаторов. Госэнергоиздат, 1957.
36. Вертинов А. И., К о ф м а н Д. Б. Тороидальные транс-
форматоры статических преобразователей. Изд-во «Энергия»,
1970.
37. В а с и л ь е в а И. К. и др. Расчет потерь в стали при несину-
соидальной форме кривой напряжения питания «Электротех-
ника», 1970, № 11.
38. Норденберг Г. М. Трансформаторы для радиоэлектрон-
ной аппаратуры. Изд-во «Энергия», 1970.
13. ЭЛЕКТРОМОНТАЖНЫЕ СОЕДИНЕНИЙ
13.1. МОНТАЖНЫЕ ПРОВОДА И КАБЕЛИ
Монтажные провода и кабели применяются для осуществления
электрических соединений между контактными выводами элементе^
электрической схемы РЭА, установочными и коммутационными из-
делиями.
В основу классификации монтажных проводов, применяемых в
радиоаппаратуре, положены следующие признаки: сечение токо-
проводящей жилы, число проволок в жиле, марка металла проволок,
вид покрытия, изоляция, толщина и число слоев изоляции, наличие
экранирующей оплетки, цвет наружного слоя изоляции.
Провода выпускаются с токопроводящей жилой из одной про-
волоки или из большого числа параллельно уложенных проволок
из отожженной меди, нержавеющей стали и серебра. Проволоки
используются без покрытия или с покрытием сплавами ПОС или се-
ребром. Для увеличения механической прочности проводов приме-
няют комбинированные жилы из медных и стальных проволок.
Наименьшей механической прочностью при воздействии вибра-
ции, тряски и ударов обладают провода с одной проволокой в жиле.
Такие провода применяются для коротких перемычек и для стацио-
нарной аппаратуры, при условии их укладки и креплении вдоль
плоских стенок плат, шасси и корпусов без наличия провисающих
участков. Наибольшей прочностью обладают многожильные провода
в шелковой лакированной оплетке с многослойной изоляцией.
MohrfcfxKHbie провода
Для жесткого навесного монтажа применяют одножильные мон-
тажные провода большого сечения, изолируемые специальными труб-
ками. В качестве монтажных проводов используется
проволока медная мягкая круглая марки ММ и медная твердая
круглая марки МТ (ГОСТ 2112—62) без покрытия с номинальными
диаметрами от 0,03 до 10 мм.
Рекомендуемые диаметры проволок для монтажа, мм: 0, 4; 0,5;
0,6; 0,7; 0, 8; 0,9; 1; 1,2; 1,4; 1,5; 1,8; 2; 3; 4. Проволоки применяются
в луженом или посеребренном виде.
Провода с волокнистой изоляцией обладают высокой гигроско-
пичностью, что снижает их электроизоляционные свойства при воз-
действии повышенной влажности. Дополнительное поверхностное
покрытие лаковой пленкой является средством защиты проводов от
Действия климатических, а в некоторых случаях и механических
факторов.
Монтажные провода с изоляцией из полихлорвинила, специаль-
ных сортов резины, пленочных, пластмассовых и других диэлектри-
ков являются влагостойкими и работоспособны при влажности 989о
и температуре +40° С. Эти провода могут применяться при монтаже
463
радиоаппаратуры, предназначенной для эксплуатаций в тяжелых
климатических условиях.
Выбор сечения монтажных пров одов производится в зависи-
мости от величины проходящего по ним тока. Медные провода до-
пускают следующие значения токов в зависимости от сечения [8]:
Сечение провода, мм2 0,05 0,07 0,1 0,2 0,3 0,5 0,7 1,0 1,5 2 4 6 10
Допусти- мый ток, А 0,7 1 1,3 2,5 3,5 5 7 10 14 17 25 30 45
Рекомендуемые для применения марки проводов, их свойства
и области применения указаны в табл. 13.1. Конструктивные данные
токопроводящих жил даны в табл. 13.2. Допустимые механические
нагрузки для некоторых марок проводов (согласно ТУ), приведены
в табл. 13.3. Конструкции токопроводящих жил и изоляции монтаж-
ных проводов различных марок изображены на рис. 13.1—13.3.
На рисунках приняты следующие условные обозначения:
1 — жила из медных луженых проволок,
2 — жила из медной луженой проволоки,
3 — жила из медных проволок,
4 — жила из медных отожженных посеребренных проволок,
5 — жила из медной посеребренной проволоки,
6 — жила из стальных нержавеющих проволок, покрытая гер-
метизирующей обмазкой,
7 — жила из серебряных проволок для проводов марок Г Ф
и ГФЭ сечением 0,07; 0,1 и 0,14 мм2,
8 — оплетка из медных луженых проволок (экран),
9 — оплетка из медных отожженных проволок (экран),
10 — оплетка из медных посеребренных проволок (экран),
11 — изоляция из полихлорвинилового пластиката,
12 — оболочка из поливинилхлорида,
13 — изоляция из полиэтилена,
14 — изоляция из пористого полиэтилена,
15 — изоляция монолитная из фторопласта-4,
16 — изоляция из резины,
17 — изоляция из полу проводя щей резины,
18 — слой полупроводящего полиэтилена,
19 — оболочка из светостабилизированного полиэтилена, '
20 — изоляция лентами из триацетатной пленки или пленки из
полиэтилентерефталата,
21 — изоляция лентами из фторопласта-4,
22 — обмотка лентами из проводящего фторопласта-4,
23 — обмотка из хлопчатобумажной пряжи или стекловолокна,
24 — обмотка и'з шелка лавсан,
25 — обмотка из шелка капрон,
26 — обмотка из полиамидного шелка, лакированная,
27 — изоляция из искусственного шелка,
28 — изоляция лентами из шелковой лакоткани,
29 — оплетка лакированная из хлопчатобумажной пряжи,
МГб
1 11
мгвсл
» 11 30
мшв
мгвслз
г го ii
МГШВЗ
1 20 11
МГШВЗВ
1 20 11 8 11
МОГ
1 27 21 11 31
3 28 . 25 32
ПМВЗ
пмв
2 11
г и 8
ПМВГ
пмов
г гз и
БПВЛ
1 23 и
1 11 23
Рис. 13.1. Конструкции монтажных проводов.
1 11 23 8
НГшП
'7 Zfr 24 13
1 24 24 13 в 12
1 13 8
мгш
МГШД
1 26 26
3 21
ПТЛ-250.ПТЛ-200
1-ПТЛ-200 21 15 30
4-ГПЛ-250
4-ПТЛ-250
Рис. 13.2. Конструкции монтажных проводов.
&ТФМ
Рис. 13.3. Конструкции монтажных проводов.
ММК-1
Монтажные провода и кабели
ТАБЛИЦА 13.1
Марка ГОСТ, ТУ Номинальное сечение жилы, мм£, и ее конструкции Интервал рабочих темпера- тур, °C Номинальное напряжение постоянного тока, В Область применения и особые свойства
мгв мгвэ ВТУ мэп 680—47 0,1(8); 0,2(17); 0,35(22); 0,5(26); 0,75(30 и 31); 1(35) —404- +70 220 (50 Гц) Для фиксированного монта- жа схем слаботочной аппара- туры и электроприборов. «Ла- ковая пленка изоляции эла- стична, малогорюча и обеспе- чивает высокую стойкость к воздействию тепла, холода и влаги
мгвсл мгвслэ 0,35(22); 0,5(26); 0,75(30 и 31); 1(35); 2(41); 3(44)
мшв МРТУ 2-017-1—62 0,07(3); 0,2(16); 0,35(21); 0,5(25); 0,74(29); 1(34); 1,5(37) —504- +70 Для прово- дов сечением до 0,14 мм2— 500; свыше 0,14 мм2— 1500 Для фиксированного внутри- и межприборного монтажа электрических устройств
мгшв мгшвэ 0,14(13); 0,2(18); 0,35(24); 0,5(27); 0,75(33); 1(36)*; 1,5(39)*
мгшвэв мгшвэ 0,14(13); 0,35(24)
2x0,35; 2x0,5; 2x0,75; Зх ХО,35; 3x0,5; 3x0,75
мгшвл ТУ ОЭПП 505.193—60 0,5(27) -604- +80 1000 (50 Гц) То же при условиях, тре- бующих повышенной механи- ческой надежности провода
мог ТУ-^К мг -002-58 0,3(20); 0,5(28)
пмв пмов ТУ 017-153—65 0,2(16); 0,35(21); 0,5(25); 0,75(29)
пмвг 0,2(18); 0,35(23); 0,5(27) 0,75(33)
пмвэ ТУ оэпп 505.064—58 0,1(7); 0,2(16)
БПВЛ БПВЛЭ ТУ 16-06-370—69 0,35(22); 0,5(26); 0,75(30); 1(35), 1,5(39); 2,5(42); 4(46); 6(49); 10(51); 26(54); 41(57)
мшп мгшп мгшпэ ТУ 017-163—65 0,12(12)*; 0,2 (16 и 17); 0,35 (21 в 24); 0,5 (25 и 27); 0,75 (29 и 33); 1(34 и 36); 1,5(37)
мгшпэ 2x0,35; 2x0,5; 2x0,75; 2x1; 3x0,35; 3x0,5; 3x0,75; 3x1
мгшпэв 0,12(12); 0,2(17); 0,35(24)
МГП мгпэ СТУ 35-43-1—61 0,1(8);* 0,2(17); 0,35(22); 0,5(26); 0,75(30); 1,5(38); 2,5(42)
—604- +60 1000 (50 Гц) Для передачи электрическо- го напряжения с неподвижных частей к подвижным частям блоков аппаратуры
—604- +50 500 380 (50 Гц) Для фиксированного монта- жа слаботочной аппаратуры
+70 500 380 (50 Гц) То же
—604- +70 220 (50 Гц) Для монтажа электрической бортовой сети низкого напря- жения. Выпускается трех цве- тов: белого, голубого и крас- ного
-60- +70 Для прово- дов сече- нием до 0,12 мм2 500 Для фиксированного внутри- и межприборного монтажа электрических устройств. Ра- ботоспособны при атмосферном давлении от 5 мм рг. ст. до 2 атм (1,33-102— 2-105 Н/м2)
-604- + 120 380 (до 2000 Гц) То же при любом -разряже- нии атмосферного давления
Марка ГОСТ, ТУ Номинальное сечение жилы, мм2 и ее конструкция
мгш ГОСТ 10349—63 0,05(2); 0,07(6); 0,1(10)
мгшд мгцсл мгцслэ 0-05(1)*; 0,07(4)*; 0,l(9)*;0,2(i9)*; 0,35(24); 0,5(27); 0,75(33); 1(36); 1,5(39); 2,5(43); 4(46)
мгтл мгтлэ ТУ ОКБ Кп № 43—62 0,12(12); 0,14(13); 0,2(13); 0,35(24); 0,5(27); 0,75(32) 1(35); 1,5(39)
МГТФ МГТФЭ МРТУ 2-017-4—62 0,07(5); 0,1(11); 0,14(14); 2x0,07;* 2x0,1*; 2x0,14*; 3x0,07*; 3X0,1*: 3x0,14*
ПТ Л-250 ПТ ЛЭ-250 ПТ Л-200 ПТ ЛЭ-200 ТУ ОМЧ. 505.087—60 0,35(24); 0,5(27); 0,75(33); 1(35); 1,5(39); 2,5(42); 4(46); 6(49); 10(50); 25(54); 35(56); 50(59); 70(61)
МТФМ ТУ ОМЧ. 505.057—60 0,2(17); 0,35(22); 0,5(26); 1(35): 1,5(39): 2.5(42); 6(48)
Продолжение
Интервал рабочих темпера- тур. °C Номинальное напряжение ПОСТОЯННОГО тока, В Область применения и особые свойства
—60-4- + 105 24 (50 Гц) Для фиксированного монта- жа схем слаботочной аппара- туры
60 (50 Гц)
220 (50 Гц)
—60-4- + 150 250 250 (до 1100 Гц) Фиксированный и нефиксиро- ванный внутриприборный мон- таж электрических устройств
—60-4- +220 250 (50 Гц) Для монтажа схем слабо- точной аппаратуры, работаю- щих при повышенной темпе- ратуре окружающей среды
—60-4- +250 250 250 (до 5000 Гц) Для монтажа схем аппара- туры, работающей при повы- шенной температуре окружаю- щей среды. Нагрев проводов свыше 250° С не допускается
—60-4- +200
—60-4- +250 360 360 (50 Гц) Для внутри- в межблоч- ного монтажа и для выводов электрических машин и аппа- ратов
ф ФЭ ГФ ГФЭ ТУ омч. 505.091—60 0,07(3 и 5); 0,1(7 и 11); 0,14(13 и 15); 0,2(16 и 18); 0,35(21 и 24): 0,5(25 и 27); 0,75(29 и 33); 1(34 и 35); 1,5(37 и 39)
ММК-1 ТУ 43-9—61 0,1(8)
ПВЛ-1 и 2 ПВЛЭ-1 и 2 ГОСТ 3923—47 1,5(39) наружный диаметр, ММ; 6,6—7,3 То же 7,2—8,2
ПВС-5 ПВС.-7 ПВС-9 ПВС-11 ВТУ МЭП ОАА 505.029—52 0,5 (26) наружный диаметр, мм- 4,8—5,3 То же 6,5—7,3 » 8,7—9,3 » 10,2—11,1
ПВРВ эл-з ТУ мг 0,03—58 1,5(38) наружный диаметр 9,0 мм 4-10%
—604- 4-250 500 (50 Гц) Фиксированный и нефикси- рованный монтаж аппаратуры, работающей при повышенной температуре окружающей сре- ды
—40 — 4-70 — Межшкафный и межблочный монтаж импульсных цепей. Емкость—не более 50 пФ/м
-404- 4-50 20000 (50 Гц) Для приборов зажигания и и при монтаже высоковоль- тных цепей радиоаппаратуры
— 18500 Обладают высокой механи- ческой прочностью, гибкостью и стойкостью к воздействию озона, тепла, холода, влаги, масел и керосина. Для монта- жа высоковольтных цепей РЭА
—604- 4-65 33000 Для фиксированного монта- жа в цепях высокого напря- жения при атмосферном дав- лении от 760 до 41 мм рт, ст. (1-10® 4-5,5-103 Н/м2)
Продолжение
Марка ГОСТ, ТУ Номинальное сечение жилы, мм’ и ее конструкция Интервал рабочих темпера- тур, °C Номинальное напряжение постоянного тока, В Область применения и особые свойства
РМП ТУК омм. 505.258—57 0,35(22) наружный диаметр 4,2±0,2 мм —50+ +70 20000 Для монтажа высоковоль- тных цепей телевизионных приемников
ИКМ-2 ТУ 017-73—64 0,07 (жила из 7 проволок диаметром 0,17 мм, наруж- ный диаметр 4,3 мм) —404- +70 600 (50 Гц) Для импульсной связи. Ем- кость—не более 44 пФ/м. Вол^ новое сопротивление—100 Ом
ИК-4 ТУ ОКБ кп Np 79—64 6(49) наружный диаметр 34,2—37,6 мм —10+ +60 80000 (амплитуда) Для передачи униполярных импульсов высокого напряже- ния
квнт-з квнтэ-з ТУ ОКБ КП № 33—62 0,35(22); 0,5(26); 0,75(30); 1(35); 1,5(39); 2,5(42); 4(45) —60+ +250 25000 Для фиксированного монта- жа аппаратуры при номиналь- ных напряжениях переменного тока частотой до 5000 Гц в 6 раз меньше, и при номиналь- ных напряжениях униполяр- ных импульсов в 3 раза мень- ше указанных напряжений
KBHT-6 КВНТЭ.-6 50000
квнт-ю КВНТЭ-10 80000
Примечания: 1. Звездочкой отмечены сечения проводов, не разрешенные к применению.
2. В скобках указаны варианты конструкции жилы (см. табл. 13.2).
3. Для проводов марок ПВЛ, ПВС, РМП, ИКМ-2 приведенные значения напряжения соответствуют
испытательным.
ТАБЛИЦА 13.2 Конструкции и сопротивление токопроводящих жил
Вариант Номинальное Число Диаметр Диаметр Сопротивле-
конструкции сечение провело- ЖИЛЫ,
жилы жилы, Проволок ки, постоянному
(табл. 13.1) мм2 в жнле мм мм току при 20° С, Ом/км
1 0,05 7 0,1 0,3 390
2 0,05 40 0,04 0,32 450
3 0,07 1 о,з 0,3 280
4 0,07 9 0,1 0,4 275
5 0,07 14 0,08 0,35 270
6 0,07 26 0,06 0,36 300
7 0,1 1 0,37 0,37 175
8 0,1 7 0,14 0,42 210
9 0,1 13 0,1 0,44 195
10 0,1 20 0,08 0,4 210
11 0,1 21 0,08 0,42 180
12 0,12 7 0,15 0,45 155
13 0,14 18 0,1 0,5 155
14 0,14 30 0,08 0,51 130
’ 15 0,14 1 0,43 0,43 140
16 0,2 1 0,52 0,52 100
17 0,2 7 0,2 0,6 100
18 0,2 12 0,15 0,52 100
19 0,2 26 0,1 0,61 98
20 0,3 154 0,05 0,72 77,2
21 0,35 1 0,68 0,68 57
22 0,35 7 0,26 0,78 58
23 0,35 11 0,2 0,83 63
24 0,35 20 0,15 0,8 56
25 0,5 1 0,79 0,79 40
26 0,5 7 0,3 0,9 41,3
27 0,5 16 0,2 0,94 40
28 0,5 259 0,05 1,04 46,2
29 0,75 1 0,97 0,97 27
30 0,75 7 0,37 1.Н 26,8
31 0,75 15 0,26 1,22 26,8
32 0,75 19 0,23 1,15 30
• 33 0,75 24 0,2 1,2 27
34 1 1 1,13 1,13 20
35 1 19 0,26 1,3 20,5
36 1 32 0,2 1,3 20
473
Продолжение
Вариант конструкции жилы (табл- 13.1) Номинальное сечение жилы, мм? Число проволок и жиле Диаметр проволо- ки, мм Диаметр жилы, мм Сопротивле- ние постоянному току при 20° С» О м/км
37 1.5 1 1,37 1,37 13
38 1.5 7 0,52 1,56 12,3
39 1,5 19 0,32 1,6 13,3
40 1,5 48 0,2 1,8 13
41 2 37 0,26 1,8 10,2
42 2,5 19 0,41 2,05 7,6
43 2,5 35 о.з 2,1 8
44 3 56 0,26 2,3 6,3
45 4 19 0,52 2,6 5
46 4 49 0,32 2,88 5
47 5 98 0,24 3,4 3,9
48 6 19 0,64 3,2 3,3
49 6 49 0,39 3,5 3,3
50 10 49 0,52 4,68 2
51 10 133 0,32 4,8 2
52 16 19 1,05 5,15 2
53 25 19 1,3 6,4 1,3
54 25 133 0,49 7,35 0,8
55 35 37 1,08 7,56 0,9
56 35 259 0,41 8,61 0,57
57 41 259 0,45 9,45 0,49
58 50 37 1,3 9,1 0,62
59 50 259 0,49 10,29 0,4
60 70 61 1,2 10,8 0,45
61 70 259 0,57 11,97 0,29
62 95 259 0,68 14,28 0,2
ТАБЛИЦА 13.3
Допустимые динамические и статические
нагрузки на монтажные провода
Внд нагрузки Марка
МШВ, МГШВ, МГШВЭ, МГШВЭВ МШИ, мгшп, МГШПЭ, мгшпэв мгтл, мгтлэ КВНТ, квнтэ
Вибрация: диапазон частот, Гц ускорение, g> не более .... 5—2000 10 10—2000 15 20—1500 30 5—2000 15
Ударная нагрузке, g, не более 150 2000* - 150
Движение с линейным ускоре- нием, g, не более . . , 1 Для единичных ударов. 474 25 400 100 -
SO — оплетка лакированная из стекловолокна,
31 — оплетка лакированная из искусственного шелка,
32 — оплетка лакированная из шелка капрон,
33 — оплетка из полиамидного шелка,
34 — оплетка лакированная из шелка лавсан,
35 — оплетка из стекловолокна,
36 — оплетка из стеклонитей, покрытая кремнийорганической
эмалью.
Провода марки МТФМ с монолитной изоляцией из фторопласта-
4 пригодны для работы в агрессивных средах. Не допускается при
эксплуатации и монтаже нагрев выше 250° С и обжигание проводов
с изоляцией из фторопласта-4, так как при этом выделяются токсич-
ные газы.
Монтажные провода с наружной изоляцией из полихлорвинило-
вого пластиката, поливинилхлорида и полиэтилена имеют следую-
щие цвета изоляции: красный, синий или голубой, черный или фиоле-
товый, желтый или оранжевый, белый, зеленый и др. Монтажные
провода с волокнистой изоляцией выпускаются в основном с комби-
нированной расцветкой по белому тону (с расцветкой «искрой»).
Провод марки БПВЛ бывает белой, голубой или красной расцветки.
При обозначении марки провода в конструкторской документации
расцветка указывается первой буквой основного цвета: красная
или розовая—К; синяя или голубая—С; черная или фиолетовая—Ч;
желтая или оранжевая—Ж; белая—Б; зеленая—3; коричневая —
Кч. При комбинированной расцветке обозначение состоит из первой
буквы основного белого тона и первых букв дополнительных цветов.
Например, комбинированная расцветка по белому тону красным
цветом обозначается БК, и расцветка по белому тону красным и си-
ним цветом — Б КС;.
Пример условного обозначения в конструкторской документа-
ции монтажного провода марки МГЦСЛ сечением 0,35 мм2 с комбини-
рованной расцветкой по белому тону зеленым и желтым цветом:
Провод МГЦСЛ 0,35 БЗЖ ГОСТ 10349—63
Радиочастотные кабели
Радиочастотные (высокочастотные) кабели предназначаются
для работы в электрических цепях с частотой более 1 МГц.
Радиочастотные кабели по конструкции и назначению разделя-
ются на три вида:
1) коаксиальные — РК;
2) симметричные — РД;
3) спиральные — РС,
Согласно общим техническим условиям иа радиочастотные ка-
бели ТУ КП 100—60 название каждого радиочастотного кабеля
(марка кабеля) состоит из двух букв, обозначающих вид кабеля,
и трех чисел, написанных через дефис. Первое число указывает ве-
личину номинального волнового сопротивления, второе номиналь-
ный диаметр по изоляции в миллиметрах, а третье — двухзначное —
обозначает род изоляции (первая цифра) и порядковый номер кон-
струкции. Значения чисел, определяющих род изоляции, следую-
щие: / — полиэтилен различных модификаций и его смеси, 2 — фто-
ропласт, 3 — полистирол (стирофлекс), 4 — полипропилен и его
смеси, 5 — резина и 6 — неорганическая изоляция.
475
1 Диаметр виутреииег ’ Коэффициент затуха t) *15 П ТЗ Т 2 2 S Т>2 Т 15 45 15 13 tl Т5 45 Т) "0 — -^Ф*—^-Ч^СЛСЯСлСЛ— Ч'Ч-ЧМСЛСЛСЛСЛСЛСЛ О О О о СЛ СЛ СЛОООООСЛСЛСЛСЛОООООС ОООо » I I 1 I I 10*1 1 1 1 1 > 1 1 i о.^ 1 Т471 ^1°1 7s71 **~71 ww Ч 1 ' Т4 ND ND ND 7* ND tso ND 7^ — Д» Д- ~ 7* Д- Д, Д. L 1 •“ ““ ND ND ND — ND — •— <“ — О СЛ ND <Л — О СЛ to to to — ND — — to^ ХчннХ' “» > 111 7 w W^-;aa —j Z\ Л /y ' JO *“ 1 ND Фь ND СЛ — to 1 У ©i ii^2 Ф"-'oo ч о СЛ co ОСЗк-NDOCO Ф-'Чф — Марка кабеля
-о 0 J3 со ЕЛО Й w ж • о I 1 1 7X0,76 7X0,76 7X1, 13 1 7X0,26 1 7X0,4 I 7X0.83 7X1 , 19 1 7X0,3 7X0,46 1 । в жиле Число проволок
OOOO-OOWtO - O0>~- OO to ND ND — О О — Oto,Mto<04kCj^OT*JOND—,4‘*«3toNDNDtoCDO — СЛ Фк 00 — MCOrfkW CO 00 ND Ф 00 05 M 05 Диаметр жилы, мм
,4ND'*J,4,*4i^ND^‘’*3-N-ND*4,4,44S‘>(i— M Фь to ND 0>CntDC*30oO>NDOCOO>NDWCA3WOO>OC*3WOOND Номинальный диаметр изоля- ции, мм
с*зоэоэс£>се>о>4к.сосс>'^Ф‘Сее>с0‘Ч,,ч>и — ососгф О О О сл СЛ Jk оо WOO^JC0UlC0CcONDC005OO Номинальный наружный диаметр, мм
MWCC OOOtnNNs'CO ОО D1NN NN~ - OOOOOOOOOOO’SOOOOC'iy’CnOOO’ Емкость, пФ/м, не более
О> 4k 4k >_ — 0000'Ч,^,ЧСЛСЛСЛСЛС>'«ЗМ«Ч,ЧСЛСЛСЯСЛСЛСЛ ООООООСЛООООСЦ! Оо ОТОООООС Н- Н- Н- Н- Н- Н- н-1+ Н- 6- Н- Н- Н- Н- Н- Н-1+ н- ч- н- н- н — rfk jkUiOoWWNDNDNDNDGlWWWQoNDNDNDNDNDND ООО о Волновое сопротив- ление. Ом
2,0 1.7 1.4 1,25 1.25 0,85 1,3 1.5 1,1 1.1 0.85 2,0 1,1 1.1 0,9 1.7 1,25 1.1 1:Ь 1,7е 1,2s 14 о- W О\ tflCD Ь> Й 2>°2 З’З Ь s Йр"’ и • ГТ)
О —OU>ODCnNDNDOO>WU>OOOOCnCn,vJ4k>UC*3»UW &3 W ND О 4k Испытательное напряжение при частоте 50 Гц, кВ
— ND — CnOUlCnCnWNDOto>Jk.NDOCnCn^«!k.‘>JCHCnCntoND oooooooooooooooooooooo выше 4-5° С Миним радиус мм, темпе
— ND — — — —— — — — — WM.— OOOOOO-fkWON ^ОООЧЧ^ОООО* oooooooooooooooooooooo + к сл S 0^ gas» н ТЗ W й <2 s 2 Е О'" "PS
ooooooooooooooo о о о о о о о oooooooooooooooooooooo Н» — — •— — ю<ОООООСЛСЯ«Ь.4к4к»!кф>.ф»Фкфк4к NDNDNDOOOOCnfW- —OOODMOWJkWND-- toND — ND— III 1 1 1 1 1 1 | | ООЗОЗО ООО о о оо о оо oooooooooooooooооооооо оо О OOOOQ ТУ кл
Технические характеристики радиочастотных коаксиальных кабелей со
сплошной изоляцией из стабилизированного полиэтилена и фоторопласта-4
н
>
tri
Ь
s
с
>
w
ТАБЛИЦА 13.5
Технические характеристики радиочастотных коаксиальных кабелей
с полувозд ушной изоляцией
Марка кабеля Число проволок в жиле и диаметр проволок, мм Емкость, пФ/м, не более Волновое сопротив- ление. Ом Затухание, дБ/м, прн частоте МГц Испытатель- ное напряжение, кВ, при частоте 50 Гц Минимальный радиус изгиба при монтаже, мм, при темпе- ратуре ТУ кп
45 3000 выше 4-5° С ниже 4-5° С
Р К-75-3-11 (РК-67) 7x0,23 60 75±3 0,30! 1,7 0,5 30 60 100 61—60
РК-75-4-17 (РК-66) 1X1,03 60 75±3 — 1,о 1 40 70 100.62—60
РК-75-7-17 (РК-77) 1X1,62 60 75±3 — 1,0 1 50 100 100.63—60
РК-75-17-11 1X4,0 53 75±3 0,072 — 4 160 270 100.65—60
РК-100-4-11 1x0,64 56 100±5 — 1,3 1 70 140 100.66—62
РК-100-7-14 (РК-64) 1X1,0 ' 45 100±5 — 0,8 1 50 100 100.64—60
РК-150-7-11 1x0,37 27 150±10 0,08 1,2 1 100 150 100.67—63
РК-150-7-12 1x0,37 27 150 ±10 0,08 1,2 1 100 150 100.75—63
1 При частоте 200 МГц.
8 При частоте 600 МГц.
В обозначении симметричных кабелей вместо диаметра по изо-
ляции указывают максимальный диаметр кабеля по заполнению.
Внутренний провод кабеля может быть в зависимости от марки
кабеля одножильным и многожильным—с числом проволок в жи-
ле 7. Многопроволочная структура жилы кабеля обеспечивает его
гибкость и расширяет область возможного применения в условиях
вибрации. Внутренний провод изготовляют из медной отожженной
проволоки. В кабелях с резиновой изоляцией для предохранения от
окисления применяют луженый провод. В кабелях с изоляцией из
фторопласта-4 и полиэтилена для уменьшения затухания применяют
также провода из посеребренной проволоки.
В табл. 13.4 приведены технические характеристики радио-
частотных коаксиальных кабелей со сплошной изоляцией. Спираль-
ные кабели имеют коэффициенты укорочения волны 180 (РС-400-7-11);
300 (РС-400-7-12) и 500 (PC-1600-7-11). Интервал рабочих темпера-
тур спиральных кабелей — 404-4-85° С.
Технические характеристики радиочастотных коаксиальных
кабелей с' полувоздушной изоляцией приведены в табл. 13.5.
Симметричные радиочастотные кабели сравнительно редко при-
меняются в радиоаппаратуре. В настоящее время выпускаются сле-
дующие марки симметричных кабелей, разрешенных для примене-
ния в новых разработках: РД-75-3-11 (ТУ КП 100.181—62);
РД-75-3-12 (ТУ КП 100.182—62); РД-200-7-12 (ТУ КП 100.183—
62); РД-200-7-11 (ТУ КП 100.184—62).
Все радиочастотные кабели, за исключением спиральных, ра-
ботоспособны при вибрации в диапазоне частот от 10 до 1000 Гц с
ускорением до 15 g и при ударной нагрузке 4000 ударов с ускоре-
нием до 75 g.
Радиочастотные кабели с наружной изоляцией из полихлорвц-
нилового пластиката, номера ТУ которых 100.41—...4-100.60—....;
100.75— ...4- 100.80—....; 100.182—62; 100.184—62, работоспособ-
ны в интервале температур от —40 до 4-70° С.
Радиочастотные кабели с полиэтиленовой наружной изоляцией
(номера ТУ 100.1—....4- 100.40—...; 100.61—....4- 100.74—....;
100.181—62; 100.183—62) работоспособны в интервале температур
от —60 до 4-85° С. Радиочастотные кабели с изоляцией из фторо-
пласта-4 (номера ТУ 100.91—....4-100.120—....) работоспособны
в интервале температур от —60 до 4“200° С.
Пример условного обозначения в конструкторской докумен-
тации радиочастотного коаксиального кабеля со сплошной изоля-
цией из фторопласта-4 марки РК-75-7-22:
Кабель РК-75-7-22 ТУ КП 100.101—60.
13.2. ЭКРАНИРУЮЩИЕ ЧУЛКИ И ШЛАНГИ
Металлическая плетенка (табл. 13.6)
Экранирующие чулки изготовляются в виде металлической пле-
тенки (рис. 13.4, а) и применяются для защиты проводов, монтаж-
ных жгутов и кабелей от механических воздействий и влияния внеш-
них полей.
Плетенка ПМЛ изготовляется из медных проволок, луженых
сплавов ПОС-40. Плегенка ПАМГ изготовляется из алюминиевых
проволок.
478
ТАБЛИЦА 13.6
Основные данные плетенки ПМЛ и ПАМ Г
(по ОТУ 22-223—66)
Обозначение Предельные диаметры ЭКранир у- ющих про- водов (жгу- Диаметр проволоки плетенки, мм Плотность плетенки, % Масса 1 м плетенки, г не более
тов . мм
*
р; S ж ж о х S 2 ж макси- мальные ПМЛ ПАМГ ПМЛ ПАМГ НМЛ ПАМГ
2x4 2 4 0,12 75 7,3
4x5 4 5 0,12 — 75 .— 9,3 —
3x6 3 6 0,15 0,2 85 80 16,8 6,15
6x10 6 10 0,15 0,2 85 80 33,5 13,5
10X16 10 16 0,2 0,2 85 80 59,2 18,5
16x24 16 24 0,3 0,25 85 80 132 33
24x30 24 30 0,3 0,25 85 80 161 42
30x40 30 40 0,3 0,25 85 80 201 46,2
40X55 40 55 0,3 0,25 85 80 274 59,2
ПМЛ, ПАМ Г
3
6) 0)
Рис. 13.4. Экранирующие чулки и шланги:
1 — уплотнение из хлопчатобумажной пряжн; 2— алюминиевая лента; S — экра-
нирующая оплетка (плетенка).
Пример условного обозначения в конструкторской документа-
ции плетенки из медной проволоки для экранирования провода (ка-
беля) диаметром от 6 до 10 мм:
Плетенка ПМЛ 10~X.16 ОТУ 22-223—66.
Алюминиевые рукава (табл. 13.7)
Для экранирования и защиты от механических повреждений
соединительных кабелей при открытой прокладке последних и при
эксплуатации в условиях интенсивных механических воздействий
479
применяют алюминиевые рукава (рис. 13.4, б, в). Рукава изготов-
ляются из алюминиевой ленты с уплотнением из хлопчатобумажной
пряжи н классифицируются по условному диаметру внутреннего
прохода и по наличию наружной экранирующей оплетки из медной
луженой проволоки.
Пример условного обозначения в конструкторской документа-
ции алюминиевого рукава в оплетке с номинальным внутренним
диаметром 11,5 мм:
Рукав РЗ-АЛ-Х-Л 12 СТУ 36-05-083—62.
ТАБЛИЦА 13.7
Технические данные алюминиевых рукавов для
гибких кабелей (по СТУ 36-05-083—62) [8]
Диаметр Диаметр рукавов, мм Допускаемый радиус изгиба, мм ие меиее Плотность Масса 1 м рукава, г
э5 максимальный наружный
условного
л = оплеткн,
прохода. s 5 * й % не менее X ><
s °-
< < «£ < <
а х со со со со со со
CU CU CU си си си
8 7,8 10,9 11,8 35 40 95 45 123
10 9,5 13,6 14,6 60 70 75 57 119
12 11,5 15,6 16,6 60 70 75 65 136
15 14,5 19 20 85 100 75 116 204
18 17,5 22,1 23,1 100 120 85 142 244
22 21,3 27,2 28,1 130 150 95 167 457
25 24,3 30,7 32,2 150 170 95 180 670
27 26,3 32,2 33,7 150 180 75 200 442
29 28,5 33,6 35,1 170 200 95 206 565
34 33,2 39,5 41 180 220 75 300 599
38 37,2 43,5 45 200 250 95 415 900
42 41 48,4 49,9 220 250 75 465 812
13.3. ИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Изоляционные трубки
Изоляционные трубки используются для изоляции голых при-
водов, выводных пластинчатых и трубчатых контактов реле, разъе-
мов и переходных колодок, для механической защиты и изоляции
монтажных жгутов. Применяются следующие типы изоляционных
трубок.
Трубки электроизоляционные хлопчатобумажные лакировал;
ные (линоксиновые) (ГОСТ 9614—61), изготовляемые из сплетенного
хлопчатобумажного чулка, пропитанного влагостойким лаком.
Трубки марки ТЛВ предназначены для. работы иа воздухе, марки
ТЛМ — в трансформаторном масле (табл. 13.8).
Трубки электроизоляционные лакированные из стекловолокна
марок ТЛС (интервал рабочих температур —50-—1-105° С), ТЭС
(-504-4-130° С), ТКС (—504-+ 180° С) ГОСТ 10699—63,
450
ТАБЛИЦА 13.8
Основные размеры электроизоляционных трубок
(с ограничением стандартов), мм
Трубки электроизоляционные хлоп- чатобумажные лакированные (лнноксиновые) ГОСТ 9614 — 61 Трубки электроизоляционные лаки' рованйЫе йз сТейЛойолбкна ГОСТ 10699 —63
Внутрен- ний диа- метр Тол- щина стенкн Внутрен- ний диа- метр Тол- щина стеикн Внутрен- ний диа- метр Тол- щина стенкн Внутрен- ний диа- метр Тол- щина стеики
0,5 0,4 5 6 8 10 0,8 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 0,4 4,5 5 6 0,5
0,75 0,5
1 1,5 2 2,5 3 4 0,7
7 8 9 10 0,6
12 14 16 0,9
4 0,5
Трубки полихлорвиннловые марок 230 и 230Т (МРТУ 6-05-919—
63). Размеры этих трубок даны в табл. 7.18. Трубки пластикатные
морозостойкие марки М-50 (СТУ 9-249—62).
Теплостойкий стеклолакочулок (ВТУ МЭП ОДА. 053—53),
представляющий собой лакированную трубку из плетеного стекло-
волокна [8].
Свойства и область применения полихлорвиниловых и пласти-
катных трубок приведены в табл. 7.17 — 7.19.
Изоляционные ленты и пленки
Для изоляции и механической защиты жгутов, а также для за-
делки изоляции проводов и кабелей, используются изоляционные
хлопчатобумажные леиты (ГОСТ 4514—48), ленты из полихлорви-
нилового пластиката (ТУ МХП 1375—47), ленты полнхлорвиниловые
(липкие) (ТУ МХП 2898—55), стеклолеита изоляционная (липкая)
(ГОСТ 10156—66), лента маркировочная липкая (ВТУ М-833—60).
Для обмотки монтажных жгутов радиоаппаратуры, работающей
в условиях повышенной температуры и влажности, применяют плен-
ку изоляционную из фторопласта-4 (ВТУ М-461—-55) (см. табл.7.17).
Пленки выпускаются в виде лент шириной от 12 до 90 мм.
В качестве обмоточного и прокладочного материала при-
меняется в виде лент и листов лакоткаиь электроизоляционная
(ГОСТ 2214—66) [8].
Светлые лакоткани на хлопчатобумажной основе имеют толщину
0,15—0,3 мм и выпускаются следующих марок: ЛХ1 —нормальная
с повышенными диэлектрическими свойствами; ЛХ2 — нормальная;
ЛХМ — маслостойкая; ЛХС —' специальная.
Светлые лакоткани на шелковой основе толщиной 0,08—0,15 мм
выпускаются следующих марок: ЛШ1 —нормальная с повышенными
диэлектрическими свойствами; ЛШ2-—нормальная; ЛШС1 —спе-
циальная с повышенными диэлектрйчес'кимй свойствами и пов'ы'шен-
16 Зак. 479 481
ной стойкостью против действия трансформаторного масла и бен-
зина; ЛШС2 — специальная; ЛШС — специальная тонкая.
Черные лакоткани на хлопчатобумажной основе имеют толщину
0,17—0,3 мм и выпускаются следующих марок; ЛХЧ1 — нормаль-
ная с повышенными диэлектрическими свойствами; ЛХЧ2 — нор-
мальная; ЛХЧЗ — нормальная на шифоне.
Стеклолакоткани: черная марки ЛСТЧ (ВТУ МЭП 635—56) тол-
щиной 0,11—0,2 мм, светлых марок СПТ-3 (ТУ ОНИ 503.063—55)
толщиной 0,15—0,24 мм и ЛСС (ВТУ ПК 32—57) толщиной 0,05—
0,06 мм. Стеклолакоткани эластичны, обладают большой механи-
ческой и электрической прочностью, влагостойки и нагревостойки
(до+125° С).
Для заделки концов изоляции проводов (наложения бандажей)
и для вязки монтажных проводов в жгуты применяют хлопчатобу-
мажные глянцевые нитки № 00, 0 и 1 (ГОСТ 6309—59). Для вязки
жгутов из проводов сечением 0,14 мм2 и меньше используют шел-
ковые нитки № 13 (ГОСТ 1870—68).
В табл. 13.9 приведены марки материалов, используемых для
склейки, пайки, маркировки, защиты паяных соединений, протир-
ки мест пайки и других целей.
ТАБЛИЦА 13.9
Монтажные материалы
Наименование и марка ГОСТ, ТУ Область применения
Ацетон ГОСТ 2768—69 Растворитель
Дихлорэтан ГОСТ 1942—63 Растворитель
Клей БФ-4 ТУ МХП 1367—49 Крепление нитяных бан- дажей, трубок, кор- пусов элементов на платах
Клей нитроцеллюлозный ТУ МХП Крепление нитяных бан-
АК-20 720—41 дажей и трубок
Клей перхлорвиниловый ТУ МХП Крепление полихлорви-
ХВК-2а КУ-463—56 ниловых трубок и лент
Краски маркировочные ТУ МГУХП Нанесение маркировоч-
специальные № 112—58 пых знаков
Лак СБ-1С ТУ МХП 2785—54 Покрытие монтажа для защиты от воздейст- вия влаги
Цапонлаки ГОСТ 5236—50 Покрытие мест пайки после контроля
Припой марки ПОС-40 ГОСТ 1499—70 Лужение выводов, пайка механических деталей и навесного монтажа
Припой марки ПОС-60 ГОСТ 1499—70 Пайка на печатных пла- тах
Припой марки ПОСВ-33 — Припайка проводов к экранирующей оплет-
Спирт гидролизный мар- ки «А» СТУ-57-227—64 Протирка мест пайки для удаления нагара и остатков флюса
482
13.4. Общие сведения о проектировании
МОНТАЖНЫХ СХЕМ
Электрический монтаж как опытных образцов, так н серийных
должен производиться в соответствии с требованиями РТМ и ТУ
(междуведомственных, ведомственных или выпускаемых на предприя-
тии) на виутриприборный н впутриблочный электромонтаж радио-
электронной аппаратуры. РТМ и ТУ устанавливают технические
требования и способы выполнения электрического монтажа при
проектировании и изготовлении аппаратуры. Основным конструк-
торским документом, по которому выполняется электрический мон-
таж, является электромонтажный чертеж (МЧ).
При проектировании электрического монтажа на электромон-
тажном чертеже надлежит указывать наименование и номер мате-
риала или ТУ.
При предъявлении к электрическому монтажу требований, не
указанных в РТМ или ТУ, эти требования надлежит указывать на
чертежах, схемах и других конструкторских и технологических до-
кументах текстовыми надписями или вычерчиванием.
13.5. ВЫБОР И МОНТАЖ ПРОВОДОВ
При выборе монтажных проводов необходимо учитывать ряд
требований:
— одножильный провод применяется для жесткого навесного
монтажа и монтажа на платах с пистонами и шпильками;
— монтажные соединения длиной менее 30 мм могут выполнять-
ся голым проводом, имеющим антикоррозионное покрытие, расстоя-
ние между проводом и другими токопроводящими поверхностями
должны быть не менее 3 мм;
— для межузловых, межблочных и межприборных соединений,
а также для соединения реле, переключателей и других подобных
элементов используется многожильный провод, увязанный в жгуты;
— соединение деталей и элементов с «плавающими» контактны-
ми лепестками должно выполняться гибкими монтажными провода-
ми с провесом, исключающим их натяжение при наибольшем расстоя-
нии между контактами;
— при работе в условиях сильных вибраций, а также в случае
использования больших межблочных жгутов рекомендуется приме-
нять провода сечением не менее 0,35 мм2, даже при наличии крепеж-
ных скобок.
Соединения проводов между собой и с выводами навесных эле-
ментов должны выполняться с применением опорных промежуточ-
ных контактов (лепестков, монтажных стоек, клеммных плат)
(см. гл. 15). Монтажные провода в местах присоединения должны
быть механически закреплены и обжаты (рис. 13.5). В каждом от-
верстии лепестка допускается креппть не более двух проводов или
выводов навесных элементов. К одному зажимному контакту также
рекомендуется подключать не более двух проводов с кабельными на-
конечниками (см. § 15.5) или без них.
Гибкие монтажные провода, подсоединяемые к неподвижным
элементам, смена которых возможна при эксплуатации, должны
иметь запас по длине, обеспечивающий одну-две повторные заделки
16* 483
излишек
Рис. 13.5. Рекомендуемые способы механического крепления мон-
тажных проводов и выводов навесных элементов на контактных
лепестках перед пайкой.
на каждый конец провода. Следует изоегать натяжении монтажныл
проводов, резких перегибов, провода не должны касаться острых
углов деталей. Минимальный внутренний радиус изгиба провода не
должен быть меньше Двухкратной величины наружного диаметра
провода.
При монтаже рекомендуется принимать следующие меры по
уменьшению влияния одних цепей на другие:
— длина проводов высокочастотных цепей должна быть наи-
меньшей и располагаться они должны по наикратчайшим путям
между элементами высокочастотных схем;
— неэкранированные провода высокочастотных цепей следует
располагать по возможности под прямым углом, а при параллель-
ном расположении они должны быть максимально удалены друг от
друга;
— экранировать необходимо провода, наиболее сильно подвер-
женные воздействию помех, или провода, создающие помехи;
— провода питания переменного тока (50, 400 или 500 Гц) ре-
комендуется свивать до заделки в общий жгут проводов.
Для удобства сборки и ремонта аппаратуры рекомендуется
при монтаже различные Цепей использовать провода различных
цветов:
Цепь Цвет провода
Высоковольтная с положитель- ным потенциалом Красный и все его сочетания с другими цветами, кроме синего и зеленого
Высоковольтная с отрицатель- ным потенциалом Синий и все его сочетания с дру- гими, кроме красного и зеле- ного
С нулевым потенциалом отно- сительно корпуса Накала ламп Черный или фиолетовый Зеленый и все его сочетание с другими, кроме красного и си- него
Остальные цепи монтируют проводами любого цвета, за исклю-
чением перечисленных выше.
Монтаж каждой электрической цепи, находящейся под одним
и тем же потенциалом, должен выполняться от начала до конца про-
водом одного цвета.
Цифровая маркировка проводов жгутов, в случае необходимо-
сти, должна производиться с помощью маркировочной ленты, труб-
ки или бирки (рис. 13.6). При маркировке лентой или трубкой изоля-
ция проводов одновременно предохраняется от разлохмачивания.
Чтобы трубка не сползала, ее следует закреплять на проводах
клеем АК-20 или БФ-4.
Для предотвращения обрыва проводов сечением 0,14 мм2 и ме-
нее их необходимо подключать к контактным лепесткам с помощью
специальных лепестковых наконечников (рис. 13.7).
485
Рис. 13.6. Способы маркировки проводов и кабелей металлической
биркой (а и б), трубкой (в), маркировочной липкой лентой (г).
Рис. 13.7. Крепление проводов сечением 0,14 мм2 и менее с помощью
контактного наконечника.
13.6. МОНТАЖ ЭКРАНИРОВАННЫХ ПРОВОДОВ
И КАБЕЛЕ)?!
Экранирующие оплетки монтажных проводов необходимо за-
землять, соединяя их с общим нулевым проводом или корпусом.
Места заземления экранирующих' оплеток должны быть указаны
конструктором в чертеже или монтажной схеме. Заземление должно
производиться с обеих концов оплетки при длине ее свыше 100 мм.
Соединение оплетки с корпусом выполняется с помощью лепест-
ков (разрешается применять заземляющие лепестки, изготовленные
надрезкой в шасси). Не рекомендуется использовать для соедине-
ния с корпусом винты крепления элементов и скоб. Не допускает-
ся припайка проводов заземления непосредственно к поверхности
шасси.
Расстояние между концом экранирующей оплетки и торцом
изоляционной оболочки провода долЖЙо ()ыть равно 20—25 мм.
486
Соединяемые с корпусом (шасси) аппаратуры концы экраниру-
ющей оплетки должны быть разделены одним из следующих спосо-
бов (8, 10]:
— расплетением экранирующей оплетки, особенно для много-
проводных кабелей и проводов, и отводом ее в сторону со скручива-
нием и заделкой конца оплетки на проводе;
— протаскиванием провода сквозь оплетку с отводом ее в сто-
рону и заделкой ее конца на проводе;
— подпайкой заземляющего провода к концу экранирующей
оплетки с закреплением ее с помощью изоляционной трубки на
клее.
Рис. 13.8. Способы заделки коаксиальных кабелей и экраниро-
ванных проводов в приборные розетки.
Заделка незаземляемого конца экранирующей оплетки произ-
водится с применением нитяного бандажа (оклетневкой), полихлор-
виниловой трубки или липкой изоляционной ленты [10].
Разделка концов коаксиальных кабелей, 'применяемых для
внутриблочного монтажа, производится аналогично разделке кон-
цов экранированных проводов.
Примеры заделки коаксиальных кабелей и экранированных
проводов в приборные части высокочастотных разъемов приведены
на рис. 13.8. Пайка экранирующей оплетки должна производиться
низкотемпературным припоем типа ПОСВ-33 в течение 2—3 с.
Заделка коаксиальных кабелей в кабельные розетки высоко-
частотных разъемов выполняется согласно инструкциям, приведен-
ным в стандартах на разъемы.
13.7. УКЛАДКА И ВЯЗКА ЖГУТОВ
В жгуты должны связываться два или более параллельно иду-
щих изолированных провода, если это не вызывает недопустимого
увеличения взаимных наводок. Необходимость вязки отдельными
жгутами проводов устанавливается разработчиком или конструк-
тором аппаратуры и указывается в чертежах. Жгуты составляются
из параллельно уложенных проводов без каких-либо выступов.
Длинные провода должны по возможности укладываться в верхней
части жгута. Экранированные провода и провода малых сечений
рекомендуется укладывать внутри жгута.
487
Рис. 13.9. Пример вязки жгута.
Рис. 13.10. Пример обмотки жгута киперной или полихлорвинило-
вой лентой с заделкой конца.
Рис. 13.11. Пример применения (а) и конструкции проходных вту-
лок (б ц в).
488
Внутренний радиус изгиба жгута должен быть не менее трех-
кратной величины наибольшего наружного диаметра провода, вхо-
дящего в жгут.
Вязка жгутов производится одной-тремя нитками № 00 в за-
висимости от диаметра жгута (рис. 13.9). Шаг вязки рекомендуется
выбирать в зависимости от диаметра жгута
Диаметр жгута, мм До 10 От 11 до 30 Свыше 30
Шаг вязки мм, не более . . . 20 30 40
а)
Рис. 13.12. Крепление монтажного жгута (кабеля) скобой.
При необходимости защиты жгута от механических поврежде-
ний, а также от воздействия влаги, он должен быть обмотан хлопча-
тобумажной (киперной) лентой или липкой полихлорвиниловой
лентой (рис. 13.10). Конец обмотки жгута должен крепиться банда-
жом из ниток. Для повышения влагостойкости жгуты с обмоткой
киперной или миткалевой лентой покрывают влагостойким лаком.
- При прохождении жгутов, а также отдельных проводов, через
металлические стенки необходимо применять специальные изоля-
ционные трубки (рис. 13.11).
Жгуты и высокочастотные кабели следует крепить с помощью
скоб и хомутиков с прокладкой из полихлорвинилового пластиката
толщиной не менее 0,5 мм или из картона (рис. 13.12). Расстояние
между скобами выбирается, исходя из следующих соотношений;
48?
Диаметр жгута, мм . . .• До 10 От 11 до 30 Свыше 30
Расстояние между скобами^ мм, не более . 200 250 300
Отдельные провода сечением 0,2 мм2 и менее нужно крепить
на расстоянии не более 50 мм.
Подвижные жгуты следует собирать из особо гибких монтажных
проводов (типа МОГ) и заключать в эластичные полихлорвиниловые
трубки или обшивать текстовинитом или кожей. Начало и конец
обшитой части жгута должны иметь закрепления скобками с эластич-
ными прокладками толщиной не менее 1 мм и выступающие за края
скобы на 2—3 мм.
13.В. МОНТАЖ МНОГОКОНТАКТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
При тесном расположении лепестков многоконтактных элементов
рекомендуется провода закреплять на лепестках (рис. 13.13, а).
Провода сечением более 0,35 мм2 допускается закреплять на лепест-
ках, как показано на рис. 13.13, б. Проволочные выводы много-
Рис. 13.13. Способы закрепления проводов иа выводах многокон-
тактных элементов.
490
контактных элементов (например, реле РЭС-9) соединяют с монтаж-
ными проводами закруткой на один-два оборота с последующей пай-
кой. Подводку проводов рекомендуется выполнять так же, как и для
плоских лепестков. На лепестки п проволочные выводы необходимо
надевать изоляционные трубки, закрепляемые с помощью клея.
При монтаже штепсельных разъемов с трубчатыми контактами
присоединение проводов должно выполняться, как показано на
рис. 13,13, в, г. Разъемы должны устанавливаться так, чтобы срезы
их контактов были обращены в сторону, с которой производится
монтаж. Допускается присоединение к одному контакту двух или
трех скрученных проводов при условии, что суммарный диаметр
этих проводов меньше отверстия в контакте. После припайки про-
водов на контакты должны быть надеты изоляционные трубки,
причем для прочного закрепления трубок на контактах их внутрен-
ний диаметр не должен быть больше наружного диаметра контак-
тов. Диаметр изоляции подсоединяемых проводов должен быть мень-
ше наружного диаметра контакта.
Подводимые к многоконтактным элементам провода связыва-
ются в жгут. Жгут рекомендуется закрепить с помощью скобки или
хомутика вблизи места распайки.
13.9. МОНТАЖ НАВЕСНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Навесные элементы должны быть надежно закреплены на ме-
ханических опорах (контактных лепестках, стойках, расшивочных
панелях). Для сварочных соединений и соединений скруткой воз-
можно применение бесконтактных изоляционных панелей(рис. 13.14).
Рис. 13.14. Бесконтактная изоляционная панель.
Соединение выводов навесных элементов с контактными лепест-
ками и стойками выполняется путем механического закрепления
с последующей пайкой для образования хорошего электрического
соединения. Длина монтажных выводов элементов от места пайки
до корпуса элемента должна быть минимальной, но не менее вели-
чины, указанной в ТУ па этот элемент.
Расстояние между элементами, имеющими изолирующее по-
крытие, а также между элементами, шасси и другими металлически-
ми поверхностями, должно быть не менее 2 мм. Расстояние между
неизолированными корпусами навесных элементов должно быть не
менее 3 мм.
При тесном монтаже на корпусы элементов, а также на их вы-
воды необходимо надевать изолирующие трубки.
491
ЛИТЕРАТУРА
1. Андреевский М. И. Конструирование элементов пере-
датчиков, устанавливаемых на подвижных объектах. Оборон-
гиз, 1959.
2. Апухтин Г. И Технология пайки монтажных соединений
в приборостроении. Госэнергоиздат, 1957.
3. Бачелис Д. С., Белоруссов Н. И. и Саакян А. Е.
Электрические провода, кабели и шнуры. Изд-во «Энергия»,
1971.
4. Буклер В. О., Валяев И. Н. и Рабинович Ю. И.
Монтаж радиоаппаратуры. Госэнергоиздат, 1962.
5. Варламов Р. Г Основы конструирования радиоэлектрон-
ных аппаратов. Изд. МЭИ, 1963.
6. Варламов Р. Г. Компоновка радио- и электронной аппа-
ратуры. Изд-во «Советское радио», 1966.
7. Даммер Дж. и др. Расчет п конструирование электронной
аппаратуры. Изд во «Энергия», 1964.
8. 3 а р х И. М. Справочное пособие по монтажу и регулиров-
ке радиоэлектронной аппаратуры. Изд-во «Судостроение» 1966.
9. Р а п о н о р т 3. Г. и Бобров К. Е. Материалы для ре-
монта радиосредств. Воениздат, 1962.
10. Ч у р а б о Д. Д. Конструирование деталей и узлов радио-
аппаратуры. Госэнергоиздат, 1963.
И Гольдберг А. Л. и др. Монтажные провода для радио-
электронной аппаратуры. Изд-во «Энергия», 1967
12 Кабели, провода и шнуры электрические. Технические усло-
вия. Ч 2.—Ч 7. Отделение ВНИИЭМ по научно технической ин-
формации, стандартизации и нормализации в электротехнике 1966—
14. ПЕЧАТНЫЙ МОНТАЖ
14.1. ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ
Печатный монтаж по сравнению с проволочным имеет следую-
щие преимущества: повышенную надежность, хорошую повторя-
емость параметров монтажа и относительную легкость механизации
и автоматизации производственных процессов. Уменьшение объема
узла обычно не достигается.
Основой печатного узла является печатная плата в виде изоля-
ционного основания с нанесенными на него печатными проводни-
ками и (если имеются) печатными радиоэлементами. В настоящее
время наибольшее распространение нашли следующие методы полу-
чения печатных плат:
1. Химические (X)—травление фольгированного диэлектрика
без металлизации монтажных отверстий.
2. Электрохимические (ЭХ)—гальваническое осаждение меди
на диэлектрическое основание и в монтажные отверстия.
3. Комбинированные (К) — комбинация технологических при-
емов травления фольгированного диэлектрика с последующей ме-
таллизацией монтажных отверстий.
Химические и комбинированные методы применяются наиболее
часто.
Химические методы
Фотохимический — копирование изображения с негатива на
фольгированный диэлектрик, покрытый светочувствительным слоем
с последующим удалением незащищенных участков фольги хими-
ческим травлением. Метод обладает наивысшей точностью и разре-
шающей способностью, не требует сложного оборудования, позво-
ляет осуществлять легкий переход от одной схемы к другой. Исполь-
зуется в серийном и опытном производстве при большой номенкла-
туре сложных односторонних печатных плат.
Офсетнохимический — печатание изображения кислостойкой
краской офсетным способом с позитивной печатной формы на фоль-
гированный диэлектрик с последующим удалением металла с неза-
щищенных участков химическим травлением. Метод обладает высо-
кой производительностью и применяется в крупносерийном произ-
водстве при ограниченной номенклатуре односторонних печатных
плат.
Сеточнохимический — печатание кислостойкой краской пози-
тивного изображения печатного монтажа через сетчатый трафарет
на фольгированный диэлектрик. Метод обладает максимальной про-
изводительностью по сравнению с остальными методами, приме-
няется в крупносерийном производстве при малой номенклатуре
односторонних несложных печатных плат.
493
Электрохимические методы
Фотоэлектрохимический — копирование изображения с диапа-
позитива на изоляционное основание, покрытое светочувствитель-
ным слоем с последующей пробивкой отверстий и металлизацией
их совместно со схемой. Метод не требует сложного оборудования,
применяется в серийном и опытном производстве при большой но-
менклатуре двусторонних печатных плат.
Офсетноэлектрохимический — печатание изображения с нега-
тивной печатной формы на изоляционное основание с пробитыми от-
верстиями с дальнейшей металлизацией незащищенных участков.
Метод обладает быстротой воспроизведения изображений, приме-
няется в серийном производстве при малой номенклатуре двусторон-
них печатных плат.
Сеточноэлектрохимический — печатание кислотостойкой краской
через сетчатый траферет негативного изображения печатного мон-
тажа с дальнейшей металлизацией изоляционного основания с от-
верстиями химическим способом. Метод применяется в крупносе-
рийном производстве при малой номенклатуре простых двусторонних
печатных плат.
Электрохимический и комбинированный методы используются
при одно- и двустороннем печатном монтаже. Рекомендуемая мини-
мальная ширина проводников и величина зазоров между ними
0,8 мм и более (способ ЭХ) и 0,5 мм и более (способ К). При умень-
шении этих размеров до 0,2—0,4 мм можно использовать только
химические методы.
14.2. ИЗОЛЯЦИОННЫЕ И ПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ
ДЛЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ
Сводные данные по наиболее широко используемым изоляцион-
ным и фольгированным материалам даны в табл. 14.1, 14.2 и на
рис. 14.1 [1, 2, 4, 5].
К-11-35. Термореактивная пластмасса на основе новолачной
синтетической смолы № 14 с минеральным наполнителем.
Материал обладает повышенной механической прочностью,
хорошими электроизоляционными свойствами и незначительным
водопоглощением, легко армируется, механической обработке под-
дается с трудом из-за большой абразивности. Изделия характери-
зуются стабильностью размеров при эксплуатации.
АГ-4. Термореактивная волокнистая пластмасса на основе
модифицированной фенолоформальдегидной смолы и стекловолокна
или стеклонити в качестве наполнителя. Выпускается двух марок:
В — спутанное бесщелочное стекловолокно, покрытое связу-
ющим составом в брикетах или небрикетированное;
С—стеклонити, покрытые связующим, в виде ленты. Обладает
высокой механической прочностью, хорошими электроизоляцион-
ными свойствами, мало зависящими от температуры и влажности,
высокой теплостойкостью, химической стойкостью к щелочам и кис-
лотам и незначительным водопоглощением.
Гетинакс электротехнический. Прессованные листы, состоя-
щие из двух и более слоев пропиточной или изоляционной бумаги,
пропитанной феноло-, крезоло-, ксиленолоальдегидной или феноло-
апилиноальдегидиой смолой или смесью этих смол,
494
ТАБЛИЦА 14.1
Рекомендуемая толщина платы-основания
Методы изт от овления Марка материала Толщина, мм
Химические и ком- бинированные Гетинакс фольгированный ГФ-J И ГФ-2-П Стеклотекстолит фольгиро- ванный СФ-1, СФ-2 Фольгированный фторо- пласт-4 Фольгированный диэлект- трик на основе стеклоткани НФД 1,5—3,0 0,8—2,5 1,5—3,0 0,8—2,5
Электрохимические Гетинакс электротехничес- кий ЭВ Гетинакс электротехнический Прессматериал К-114-35 Прессматериал АГ-4 Стеклотекстолит листовой СТЭФ 1,5—3,0 1,5—3,0 1 0,5 0,8—2,5
Рис. 14.1. Зависимости допустимого напряжения URoa от ширины
зазора 6; сопротивления проводников R и величины тока I от шири-
ны b при толщине 50 мкм для различных способов изготовления.
Для низкочастотных устройств рекомендуются марки:
Б — повышенная электрическая прочность вдоль слоев;
В — повышенная механическая прочность;
Г — для работы в условиях повышенной влажности.
495
ТАБЛИЦА 14.2
Основные физико-химические характеристики изоляционных материалов для печатных плат
Параметры материала Пресс- материал К-114-35 ГОСТ 5689 — 66 Пресс- материал АГ-4 ГОСТ 1087 — 62 Г етинакс электро- техничес- кий Бв ГОСТ 2718 — 66 Стекло- текстолит ЛИСТОВОЙ СТЭФ ТУ 35- ЭП-71—62 Стекло- текстолит фольгиро- ванный СФ-1, СФ-2 ГОСТ 10316 — 62 Г етииакс фольгиро- ванный ГФ-1-П, ГФ-2-П ГОСТ 10316—62 Гетинакс электро- техничес- кий лис- товой «ЭВ» СТУ-36- 14-04 — 62 Фольгиро- ванный фторо- пласт-4 ВТУ № П-295 — 62
Физические 1. Плотность, г/м® . . 1,9 1,7—1,9 1,3—1,4 1,6 1,9—2,9 1,5—1,85 1,3—4 2,2
2. Влагостойкость, % . 0,02 0,2 — 0,8—1,0 3,0 4,0 — —
Электрические 1. Объемное удельное сопротивление, Ом-см 1-10ы 1 • 1012 1 - Ю10 1-1012 1 Ю1®— 1-Ю12— 1 •1012 1-10»
2. Поверхностное удель- ное сопротивление, Ом 1 - 10й 1-Ю12 1-Ю10 1 • 1012 1 - Ю11 1-Ю12— 1-Ю9 1 • 1011— 1 Ю12 1 • 10“
3. Диэлектрическая проницаемость . . . 5 8 7 6—7 1-Ю10 6 1-Ю8 7 6 2,0—2,1
4. Электрическая проч- ность, кВ/мм ... 16 13 27 20 __ — 27 40
Параметры материала Пресс- материал К-114-35 ГОСТ 1689—66 Прессе- материал АГ-4 ГОСТ Ю87 — 62 Г етинакс электро- техничес- кий Be. гост 2718 — 66
5. Тангенс угла диэлек- трических потерь . . 0,01 0,05 0,6—0,1
Механ и ч ес к и е 1, Сопротивление изги- бу, кгс/ем2 .... 850 1200; 800—1300
2. Сопротивление раз- рыву, кгс/см2 . . . 500 2500 800: 5000 700—1000
3. Усадка, % 0,6—1,0 0,15 —
4. Модуль упругости, кгс/см — 35.10* —
Те рмические 1. Коэффициент тепло- проводности (Вт /м х Х°С) 7т5-10~4 *
2. Коэффициент линей- ного расширения, 1/°С (2—2,3)* 1,2.ю~5;
3. Теплостойкость, °C Х10“5 125 ' 2,0.10“ 5 280 150
Стекло- текстолит ЛИСТОВОЙ СТЭФ ТУ-35- ЭП-71 —62 Стекло- текстолит фольгиро- ванный СФ-1, СФ-2 ГОСТ 10316 — 62 L етинакс фольгиро- ванный ГФ-1-П ГФ-2-П ГОСТ 10316 — 62 1етинакс электро- техничес- кий ЛИС- ТОВОЙ «ЭВ» СТУ-36- J4-04 —62 Фольгиро чайный фторо пласт-4 5ТУ №
0,Ol- О.03 0,025— 0,035 0,038— 0,07 0,035 0,00025
2500 •— — — 110—140
3000— 1500 2000 800 1000 225—200
— — — — —
— —* — — 4000— 4500
— — — - 6-10~4
— — — - (8—25) х Х10~5
180 — — 125 —
Для высокочастотных устройств рекомендуются марки: А в —
для работы в радиоустановках общего назначения; Бв, Вв, Гв — для
работы в высокочастотных установках.
Гетинакс фольгированный. Прессованные листы, состоящие из
бумаги, пропитанные искусственной смолой и облицованные с од-
ной или двух сторон красно-медной электролитической фольгой.
Цифра 1 в обозначении указывает на фольгирование с одной стороны
и 2—с двух: ГФ-1 — гетинакс тонкий; ГФ-1-П и ГФ-2-П — гети-
накс с повышенной прочностью и нагревостойкостью. ГФ-1-Н и
ГФ-2-Н — гетинакс с нормальной прочностью и нагревостойкостью.
Механические и электроизоляционные свойства, а также водостой-
кость ниже, чем у фольгированного стеклотекстолита.
Гетинакс электротехнический листовой марки ЭВ. Слоистый
листовой материал, изготовленный путем горячего прессования
бумаги, пропитанной эпоксидно-фенольиой смолой. Допускает
механическую обработку (распиловку, сверловку, обточку, фрезе-
ровку) без образования трещин и сколов. Применяется в качестве
электроизоляционного материала преимущественно для печатных
плат, получаемых электрохимическими способами.
Стеклотекстолит листовой СТЭФ. Слоистые листы, изготов-
ленные путем горячего прессования полотнищ бесщелочной стекло-
ткани, пропитанной эпоксидно-фенольиой смолой с последующей
дополнительной термообработкой. Обладает высокими механически-
ми и диэлектрическими свойствами и повышенной тепло- и влаго-
стойкостью. Допускает распиловку, сверловку, шлифовку и обточ-
ку без образования трешин и сколов.
Стеклотекстолит фольгированный. Прессованные многослой-
ные листы, состоящие из полотнищ стеклоткани, пропитанных эпок-
сидно-фенольным лаком и облицованные с одной (марка СФ-1) или
с двух (марка СФ-2) сторон электролитической фольгой (стандарт-
ная толщина медной фольги 50 мкм).
Обладает высокой механической прочностью, хорошими электро-
изоляционными свойствами, низким водопоглощением.
Фольгированный фторопласт-4. Пластина фторопласта-4, об-
лицованная с двух сторон красно-медной электролитической фоль-
гой. Матерал обладает низкой механической прочностью, но имеет
наиболее высокие диэлектрические показатели, особенно при высо-
ких и сверхвысоких частотах. Совершенно не смачивается водоу
и не набухает; обладает исключительной химической стойкостью:
Параметры не меняются в интервале температур от —60 до +200о С
и не зависят от частоты. При закалке материала улучшаются физиков
механические свойства. Допускает все виды механической обработки.
Так как изоляционные материалы для печатных плат должны
одновременно выполнять функции конструктивной опоры для эле-
ментов схемы и теплоотводящей среды и обеспечивать электрическую
изоляцию в тяжелых окружающих условиях, выбор тех или иных
материалов должен производиться на основе тщательного рассмот-
рения их механических и физических свойств с учетом воздейовия
окружающей среды.
Серьезное внимание следует обращать на ухудшение электри-
ческих свойств изоляционных материалов при максимальных тем-
пературах. В высокочастотных схемах и схемах с большим усиле-
нием необходимо принимать во внимание возможность, возникнове-
ния связи между элементами при использовании изоляционных ма-
териалов с высокой диэлектрической постоянной.
498
14.3. ТРЕБОВАНИЯ К ГЕОМЕТРИИ ПЛАТ
И ПРОВОДНИКОВ
Размеры плат не рекомендуется брать более 240X360 мм при
обычных и 120Х 180 мм при малогабаритных деталях. Наиболее
целесообразна квадратная и прямоугольная форма (отношение сто-
рон 2 : 1; 3 : 2; 5 : 2).
Шаг координатной сетки 2,5 или 0,5 мм (ГОСТ 10317—62).
Центры монтажных и переходных отверстий располагаются
только в узлах координатной сетки, рекомендуется придерживать-
Рис. 14.2. Геометрия печатных проводников:
а— неправильная; б—правильная.
ся этого правила и для крепежных отверстий. Некоторые выводы
многоконтактных или нестандартных деталей допускается распо-
лагать не в узлах координатной сетки при условии размещения в уз-
лах максимального количества выводов.
При прокладке проводников нельзя допускать образования
острых углов, прокладки параллельных проводников с разных или
с одной стороны платы (если есть возможность их разнести), не ре-
комендуются резкие перегибы. Длинные проводники должны иметь
металлизированные отверстия для увеличения сцепления с поверх-
ностью платы на расстояниях 100 (ЭХ) — 200 (X) мм. Расстояние
от края проводника до края платы должно быть не менее ее ширины.
Проводники большой площади (экранирующие), выполняемые
Х-методами, должны иметь отверстия (рис. 14.2). Общий экран ре-
комендуется располагать со стороны навесных деталей. Монтаж-
ные, переходные и металлизированные крепежные отверстия долж-
ны иметь контактные площадки, полностью охватывающие вывод.
Допуск на межцентровые расстояния устанавливается в узких ме-
499
стах±0,2 мм, при обычном монтаже -- ±0,5 мм или в соответствии
с ТУ иа данный печатный узел и на устанавливаемый элемент.
На каждой плате должно быть не менее двух технологических
отверстий диаметром более 1,3 мм (желательно в углах). В каче-
стве технологических можно использовать крепежные отверстия.
Проводники шириной b > 2 мм рекомендуется выполнять в
виде нескольких параллельных проводников меньшей ширины.
Если в унифицированных функциональных узлах (УФУ),
устанавливаемых на печатную плату, есть холостые выводы, то ре-
комендуется под ними прокладывать печатные проводники. В тех
случаях, когда невозможно выполнить печатный монтаж без пере-
сечений, можно использовать проволочные перемычки, устанавли-
ваемые в виде навесных деталей.
Проводники шириной до 2 мм можно располагать с двух сторон
платы. Более широкие рекомендуется располагать только со сторо-
ны навесных деталей.
Рис. 14.3. Металлизированное отвер-
стие в печати ой плате.
70°
При установке УФУ (например, микромодулей) первый вывод
рекомендуется выделять «усиком». В исключительных случаях в
узких местах можно уменьшать площадь усика до размеров зен-
ковки (К и ЭХ способы) или делать подрезку (способ X).
Диаметр отверстия йОтв при химическом способе изготовления
плат для деталей с диаметром выводов dKbID до 1 мм выбирают рав-
ным
^отв— ^выв (0,2 — 0,3) мм,
для деталей с диаметром выводов более 1 мм
^отв ~ ^выв (0,3 т* 0,4) мм.
Диаметр зенковки dB при способах ЭХ и К равен dB = d0TB ±
+ 0,7 мм, где d0TB = ^выв + 0,5 мм.
При толщине платы 1,5—2 мм рекомендуется выбирать d0TB =
= 1-г-1,8 мм; до 2,5 мм — йОтв = 1,3± 1,8 мм, до 3 мм — dmB =
= 1,5-5-2 мм. Угол зенкования 70° (орис. 14.3).
Расчет величины допустимого падения напряжения (например,
для накальных цепей) производится по формуле
где I — длина проводника, м; /н — ток нагрузки А; р — удельное
сопротивление печатного проводника, равное 0,0175 ом. мм3/м для
травленой медной фольги; 0,03'—0,02 ом • мм2/м для электроли-
тически осажденной меди; b — ширина проводника, мм; h — высота
(толщина) проводника, мм.
500
Максимальные н минимальные рекомендуемые значения ширины
проводников Ь, зазоров между проводниками 6 и расстояний между
контактными площадками 6' даны в табл. 14.3. При их использова-
нии необходимо учитывать рекомендации, данные на рис. 14.1.
ТАБ.ЛИЦА 14.3
Рекомендуемые значения величин Ь, 6, 6', мм
Метод ь fi fi'
Электрохимический .... Комбинированный: 1,5—0,8 1—0,8 1—0,5
нормальная плата 1,5—0,6 1—0,6 1—0,5
миниатюрная Химический: 0,8—0,3 1—0,4 1—0,3
нормальная плата . . 1,5—0,5 1—0,6 1—0,5
миниатюрная 0,8—0,3 1—0,3 1—0,3
Приближенно величину паразитных емкостей при печатном
монтаже можно определить с помощью рис. 14.4.
Рис. 14.4. Взаимное расположение печатных проводников и значе-
ния коэффициента пропорциональности ka.
Для соотношений, показанных в верхней части этого рисунка,
паразитная емкость между двумя проводниками равна
(шар ~ пФ,
где е — среднеарифметическое значение диэлектрической проница-
емости воздуха и материала платы (епл), равное 0,5(1 + епл) для слу-
чаев 1 и 2 и eUJJ — для случаев 3 и 4; I — длина взаимного перекры-
501
тия проводников, см; kn — коэффициент пропорциональности для
наиболее характерных случаев, показанных на рис. 14.4.
Для уменьшения паразитной емкости между соседними провод'
никами, которые нельзя разнести подальше друг от друга, приме'
няют экран в виде третьего проводника с нулевым потенциалом-
На рис. 14.5 даны значения емкостей между проводниками 1, 2, 3
и степень экранирования Кя в функции безразмерных отношений
расстояний к толщине.
Величина собственной индуктивности проводников при b =
=0,54-2 мм составляет около 0,1 мкГ на 100 мм длины.
14.4. РАСПОЛОЖЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ
НА ПЕЧАТНЫХ ПЛАТАХ
Детали для печатных узлов могут быть навесными и печатными.
Предпочтение отдается навесным, которые размещаются на стороне
платы, противоположной печатным проводникам. Исключение де-
лается для электронных ламп, которые для улучшения теплообмена
располагают и на стороне с печатными проводниками.
Детали, предназначенные для механической сборки на печат-
ных платах, должны удовлетворять следующим требованиям: ре-
зисторы и конденсаторы должны иметь простую геометрическую
форму (желательно цилиндрическую) для удобства установки на
плату с помощью укладочных автоматических механизмов; выводы
навесных деталей должны быть проволочные круглые и располо-
жены по оси; детали с тремя и более выводами должны иметь высту-
пы или пазы для правильной их ориентации; выводы должны быть
жесткими, минимальной длины, с расстоянием между ними, крат-
ным принятому шагу координатной сетки (2,5 или 0,5 мм).
502
Способы крепления навесных деталей
Для печатного монтажа установлены три способа механиче-
ского крепления навесных деталей с осевыми проволочными выво-
дами (рис. 14.6).
1. Крепление за выводы со свободно подвешенным или лежа-
щим корпусом (полностью нагруженные выводы). Выводы пропуска-
ются в пистонированные монтажные отверстия и подгибаются под
платой (по длине вывода не менее 0,6 мм).
2. Крепление за выводы с дополнительным упругим креплением
корпуса путем приклеивания или применения упругих механиче-
ских держателей.
Рис. 14.6. Способы установки деталей на печатных платах.
3. Крепление корпуса путем частичной или полной заливки
жесткими компаундами или путем применения механического кре-
пежа, исключающего перемещение корпуса относительно платы
(разгруженные выводы). Основным условием выбора того или иного
способа является отсутствие резонанса системы «элемент — печат-
ная плата» в заданном диапазоне частот.
При этом необходимо обеспечить выполнение требований пайки
групповыми методами (погружением или «волной») и исключить воз-
действие припоя на эти элементы. Навесные детали, имеющие два
вывода, рекомендуется располагать так, чтобы условная ось, про-
ходящая через точки крепления элементов, была параллельна ос-
новному направлению наибольших перегрузок, действующих на
изделие. В каждом отверстии допускается размещать только один
вывод навесного элемента.
Печатные элементы (особенно резисторы и конденсаторы) в на-
стоящее время практически не применяются.
14.5. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТИПЫ ПЕЧАТНЫХ УЗЛОВ
Гибкий печатный монтаж
Гибкий печатный монтаж [8] применяется в узлах ЭВМ, систе-
мах обработки данных, радио-, телефонной и телевизионной аппа-
ратуре, различных малогабаритных устройствах и др.
Для гибкого печатного монтажа используются эластичные
материалы типа полиэфирных пленок, покрытых медной фольгой,
SOS
которые выпускаются в виде рулонов, позволяющих производить
их непрерывную обработку.
Наряду с пленками, фольгированными медью, выпускаются
также пленки без покрытия с нанесенным на них клеящим составом,
которые могут использоваться для изоляции пленок, прошедших
процесс травления. Печатный монтаж изолируют такими пленками
с двух сторон. Этим достигается двусторонняя изоляция гибкого
монтажа, повышенная стойкость на изгиб, нечувствительность к
механическим воздействиям, защита от коррозии, загрязнения
и влаги.
Гибкий печатный монтаж может быть выполнен в виде кабель-
ного жгута, скомбинированного с жесткой печатной платой, в виде
самостоятельно свертывающихся кабельных жгутов (шлейфов)
и др.
Преимущества гибкого печатного монтажа, заключающиеся
в высокой степени автоматизации их производства, позволяют в
ряде случаев заменить жесткие печатные платы.
Гибкие печатные платы (кабели) из систем плоских (в основном
параллельных) проводников по сравнению с обычными печатными
платами и объемными кабелями позволяют значительно уменьшить
вес схем (на 85%), их объем и размеры; увеличить ток при прежнем
сечении проводника (по сравнению с объемными кабелями); повысить
точность компоновки; увеличить надежность соединений в эксплу-
атации; сократить расход меди.
Наиболее распространенные способы изготовления печатных
плат следующие:
— вытравливание проводниковой схемы на фольгированном
гибком основании;
— осаждение химическим путем металлического покрытия не-
посредственно на гибкое изолирующее основание;
— штамповка проводниковой схемы для гибкого изоляционного
основания.
Многослойный печатный монтаж
Многослойный печатный монтаж [9] является дальнейшим раз-
витием техники печатного монтажа, применение которого эффек-
тивно решает проблему коммутации при создании современ-'
ной РЭА.
Самым главным техническим препятствием изготовления много-
слойных печатных плат является трудность выполнения электри-
ческих соединений между отдельными слоями.
Существует четыре основных способа выполнения таких соеди-
нений: металлизация сквозных отверстий, метод выступающих вы-
водов, послойное наращивание, попарное Ирессование. Наиболее
технологичны два последних способа. Ряд примеров конструкции
таких многослойных соединений дан в гл. 18.
14.6. МАРКИРОВКА И УПРОЩЕННОЕ ОФОРМЛЕНИЕ
ЧЕРТЕЖЕЙ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ
Для облегчения эксплуатации печатных узлов выполняется
маркировка с двух сторон печатной платы специальной краской БМ,
ЧМ, СМ, КМ по СТУ № 36-13-131—65. На неиспользуемые участки
504
платы наносятся пли вытравливаются соответствующие обозначе-
ния (рис. 14.7). Обозначение номера платы дается со стороны на-
весных элементов.
Рис. 14.7. Маркировка печатных плат.
Кроме использования плоских моделей (аппликаций), при ком-
поновке печатных плат рекомендуются упрощенные начертания чер-
тежей. На рис. 14.8 показан пример обычного начертания для элект-
Рнс. 14.8. Обычное (о) и упро-
щенные начертания печатных
плат: для ЭХ методов (б) и для
X и К методов (в).
в)
рохимических методов и его упрощенное изображение, при котором
обязательно объединять контактные площадки, разделенные одним
шагом координатной сетки.
Для методов X и К рекомендуется ^разделительный» способ
прокладки только зазоров.
$0$
На чертеже печатной пд.аты указывают метод изготовления;
материал платы; сведения о соответствии изделия, общим техниче-
ским условиям (ОТУ) предприятия или отрасли; шаг координатной
сетки; допуск на конфигурацию проводников; ширину, зазор между
проводниками и площадками в узких и свободных местах; допуска-
емые занижения контуров контактных площадок за счет срезания
сегмента; допуски на межцентровые расстояния (±0,2 и ±0,5);
места, которые нельзя занимать проводниками и контактными пло-
щадками; «усик», обозначающий первый вывод УФУ; вид марки-
ровки; требования к размерам без допусков (А7, В7). Кроме того,
на чертеже ВЧ печатных плат должны быть даны указания о запре-
щении вырезов в экранах.
ЛИТЕРАТУРА
1. Варламов Р. Г. Компоновка радио- и электронной ап-
паратуры. Изд-во «Советское радио», 1966.
2. Д ью к с Дж. М. Печатные схемы. Изд-во иностранной лите-
ратуры, 1963.
3. Сачков Д. Д., Эй длин Е. К. Расчет и конструирова-
ние радиоаппаратуры. Госэнергоиздат, 1957.
4. Ф р у м к и н Г. Д. Конструирование радиоаппаратуры.
Изд-во «Высшая школа», 1967.
5. Ч ур а б о Д. Д. Конструирование деталей и узлов радио-
аппаратуры. Госэнергоиздат, 1963.
6. Даммер Дж. Техника печатного монтажа. Proc. IEE, 1960
III, v. 6. № 63.
7. «Радиоэлектроника за рубежом», 1965, № 27—28, 33.
8. Боллетер Ф. Гибкий печатный монтаж Inter. Elektron.
Rundschau, 1965, № 3.
9. Аренков А. Б. Печатные и пленочные элементы радиоэлек-
тронной аппаратуры. Изд-во «Энергия». 1971.
15. УСТАНОВОЧНЫЕ ИЗДЕЛИЯ
15.1. ПАНЕЛИ ЛАМПОВЫЕ
Ламповые панели (рис. 15.1—15.6, табл. 15.1) предназначены
для установки ЭВП с расположением штырьков по ГОСТ 7842—64
[1, 2, 10].
Общие характеристики
Переходное сопротивление между гнездом панели и ножкой
ЭВП не более 0,01 Ом.
Емкость между соседними гнездами и между гнездом и шасси
составляет для «октальных» панелей 1,0—1,5 пФ и для «пальчиковых»
панелей 0,5—1,3 пФ.
Тангенс угла потерь для пластмассовых панелей всех типов
равен 0,05, а для керамических 0,002.
Износоустойчивость октальных панелей в течение 5000 ч 300—
500, а пальчиковых — 150—300 вставлений лампы.
Сопротивление изоляции для всех типов панелей колеблется
в пределах от 5 до 10 ГОм в нормальных климатических условиях
и падает примерно в 10 раз в условиях влажности 98% при темпера-
туре 4-40° С.
Усилие, прикладываемое при изъятии из панели ламп с ок-
тальным цоколем, 7,8—98 Н (0,8—10 кгс), пальчиковых ламп —
4,9—24,5 Н (0,5—2,5 кгс). Для панелей пальчиковых ламп часто
оговаривается и усилие вставления лампы в панель (7,8—44,1 Н).
Пример записи в конструкторской документации:
Панель ламповая ПЛ-2 к ГОСТ 2709—66.
15.2. ПАТРОНЫ И ФОНАРИ СИГНАЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ,
СВЕТОВЫЕ ТРАНСПАРАНТЫ [1, 4, 5, 6, 11]
Фонари сигнальных устройств (рис. 15.7, табл. 15.2), патроны
(рис. 15.8) и световые транспаранты (рис. 15.9) предназначены для
установки миниатюрных ламп накаливания и сигнальных люмине-
сцентных ламп.
Общие характеристики
Колпачки фонарей могут быть бесцветные, желтые,__ красные,
зеленые и синие. Фонари выпускаются как с регулировкой освещен-
ности, так и без регулировки.
507
Рис. 15.1. Панели для ламп с октальным цоколем:
л —ПЛ- 1п. ПЛв- 1п, ПЛв-2п, ПЛв-Зп; б—ПЛ-2к,'ПЛ-2п: s —ПЛ-Зп ПЛв-In,
ПЛ-2п, Г1Лв-Зп.
Рис. 15.2. Панели для пальчиковых ламп ПЛП7(а) и ПЛП7-Э(Р):
Тип панели Основные размеры, мм
D а с н
ПЛП7-Э-46 ПЛП7-Э-55 ПЛП7-Э-60 ПЛП9-Э-46 ПЛП9-Э-55 ПЛП9-Э-70 ПЛП9-Э-75 >2 1.5 25 19 22 25 28 32 35 46 55 10 46 55 70 75
508
Рис. 15.3. Панели для пальчиковых ламп: ПЛК7-Ф (а), ПЛК7-Д(б).
ПЛК7-Э (в):
Тип панели ^макв» мм Высота цилиндрической части баллона лампы, мм
ПЛК7-Э-46 чб 28 — 34
ПЛК7-Э-55 55 35-43
ПЛК7-Э-60 60 42 — 48
ПЛК7-Д-31 31 28 — 34
ПЛК7-Д-38 38 35-43
ПЛК7-Д-45 45 42 — 48
ПЛК7-Д-55 55 52—58
Гарантийный срок — 11 лет.
Температура окружающей среды от —60 до +100° С.
Относительная влажность воздуха до 98% при темпера-
туре +40° С.
Атмосферное давление до 665 Н/м2 (5 мм рт. ст.).
Допустимые механические воздействия:
— вибрация в диапазоне частот 5—5000 Гц,
— ускорение вибрации до 7 g,
— ускорение центробежное до 50 g,
— ускорение удара до 150 g,
— длительность ударного импульса 1—3 мс.
Переходное сопротивление при вставленной лампе с замкнуты-
ми накоротко электродами не более 0,04 Ом.
509
Рис. 15.5. Панели для
пальчиковых ламп ПЛК9-Ф
(а); ПЛК9-Д (б); Г1ЛК9-Э
(а):
Тип панели ^макс, мм Высота цилиндри- ческой части баллона лампы, мм
ПЛК9-Д-31 31 28 — 31
ПЛК9-Д-40 40 37-43-
ПЛК9-Д-55 55 52 — 58
ПЛК9-Д-60 60 57 — 63
ПЛК9-Э-46 46 28 — 34
ПЛК9-Э-55 55 37 — 43
ПЛК9-Э-70 . • 70 52 — 58
ПЛК9-Э-75 75 57 — 63
$11
Характеристики ламповых панелей таблица 16.1
Гип панели ГОСТ, нормаль или ТУ Материал панели Масса, г, не более Температура окружающего воздуха, °C Атмосферное давление ₽«• IO—3- Н/м2, не более Ускорение вибрации, 5. не более Удары с ускорени- ем, g, не более Рабочее на- пряжение по- стоянного то- ка, В, не более
ПЛ-2к ГОСТ 2709—66 Керамика 21 —60—F95 12 6 12 500
ПЛ-2и ГОСТ 2709—66 Пластмасса 10,6 —60—f-95 12 6 12 500
ПЛ-1п ГОСТ 2709—66 Пластмасса 10,3 —60—Н95 ’ 12 6 12 500
ПЛ-Зп ГОСТ 2709—66 Пластмасса 10 —60—р95 12 6 12 500
ПЛ8-1П ГОСТ 2709—66 Пластмасса Керамика 10 —60—1-155 0,6 7,5 150 750
ПЛ8-2п ГОСТ 2709—66 Керамика Пластмасса 10 —60—1-100 0,6 7,5 150 750
ПЛ8-Зп ГОСТ 2709—66 Пластмасса 10 —60—J-85 53 7,5 150 500
ПЛП7 НИ0.481.004 Пластмасса 3,9 —60—1-85 5,5 4 — 35 О1
ПЛП7-Э НИ0.481.004 Пластмасса 13 —60—1-85 • 5,5 4 —» 3501
ПЛК7-Ф НИ0.481.001 Керамика 11 —60—1-Ю0 12 — — 250
ПЛК7-Э НИ0.481.001 Керамика 18 —60—1-100 12 20 80 250
ПКЛ7-Д НИ0.481.001 Керамика 12 —60—1-100 12 20 80 250
ПЛПС7-Э ВЛ0.481.004ТУ Пластмасса 19 —60—/-85 5,5 4 -—. 3501
ПЛ7-4п2 ОЮ0.48Г.001ТУ Пластмасса 2.3 —60—hl оо 53 7,5 12 600
1ПЛ7-4п2 ОЮО.481.001ТУ Пластмасса 2.3 —60—1-150 53 7,5 12 600
ПЛП9 НИ0.481.004 Пластмасса 5,5 —60—h85 5,5 4 — 3501
ПЛП9-Э НИ0.481.004 Пластмасса 19 —60 1-85 5,5 4 —- 3501
ПЛК9-Ф НИ0.481.002 Керамика — —60—hl 00 12 —. — 250
ПЛК9-Э НИ0.481.002 Керамика 23 —60 hl 00 12 20 80 250
ПЛК9-Д НИ0.481.002 Керамика 16 —60—hl оо 12 20 80 250
ПЛПС9-Э ВЛ0.481.004ТУ Пластмасса 29,5 —60 1-85 5,5 4 — 3501
ПЛ9-4п2 ОЮО.481.001ТУ Пластмасса 3,6 —60 hl oo 53 7,5 12 60 0
1ПЛ9-4п2 ОЮО.481.001ТУ Пластмасса 3,6 —60 hl 00 53 7,5 12 600
1 Переменного тока частотой 50 1 ц
2 Предназначена для печатного монтажи с креплением центральным винтом.
Рис. 15.6. Панель для пальчиковых
ламп типа ПЛПС9-Э:
Номер конструк- торского доку- мента Размеры, мм Примеча- ние
н h
TE4.6iz.013 67 52 Без окон
ГЕ4.812.014 84 69 в экране
ГЕ4.812.015 67 52 С окном
ГЕ4.812.016 84 69
TE4.812.017 59 44 Без ркон
Сопротивление изоляции в нормальных климатических усло-
виях 200 МОм, при относительной влажности 98% и температуре
+40° С — не менее 50 МОм.
Износоустойчивость — 100 вставлений лампы.
Пример записи в конструкторской документации:
Фонарь ФМ1-6 НО. 242.004
15.3. ПРЕДОХРАНИТЕЛИ И ДЕРЖАТЕЛИ [1, 11]
Предохранители и держатели (рис. 15.10, табл. 15.3; 15.4)
предназначены для электрических установок и линий связи.
Общие характеристики
Температура окружающего воздуха от --85 до +70° G,
Атмосферное давление от 665 Н/м2 (5 мм рт. ст.).
Допустимые механические воздействия:
— вибрация в диапазоне частот 10—2000 Гц,
— ускорение вибрации до 10 g,
— линейные ускорения до 50 g.
17 Зак. 479
533
Рис. 15.7. Сигнальные фонари:
а — ФМ1; б—ФРМ1; в—ФШМ2; г—МФС.
Рис. 15.8. Патроны:
а — ПРМ1; б—ПШМ1.
514
Суммарное переходное сопротивление не более 0,015 Ом.
Износоустойчивость: число смен предохранителя — 200—500.
Приведенные характеристики не распространяются на держа-
тели типа ДП, которые предназначены для установки в бытовой
и лабораторной аппаратуре, работающей в нормальных климати-
ческих условиях
Пример записи в конструкторской документации:
Держатель МДП1-ЮЮ0.480.002ТУ
15.4. РУЧКИ УПРАВЛЕНИЯ
Выпускается свыше 400 модификаций ручек управления [8].
В табл. 15.5—15.8 приводятся сведения о наиболее распространен-
ных типах (нормаль НО.452.007).
17* 515
ТАБЛИЦА 15.2
Характеристики патронов, фонарей сигнальных устройств, световых транспарантов
Тип изделия и номер конструкторского документа Тип лампы и цоколя Рабочее напряжение. В Масса, г
ФМ1 Н0.242.004ТУ СМ37 по ТУ 1-3-108 с цоколем 1Ц6-1 26 V
ФРМ1 Н0.242.004ТУ МН-1; МН-3; МН-5; МН-12; МН-13; МН-14; МН-16 с резь- бовым цоколем Р10/13-1 по ГОСТ 2520—63 26 12,5
ФШМ1 Н0.242.004ТУ СМ-31; СМ-34; ТН-0,3 со штифтовым цоколем 1Ш-9-1 по ГОСТ 2520— 63 26 (180)1 Н,7
МФС2 ОЮ0.360.019ТУ НСМ по ЮС3.371.003ТУ и ЮС3.371.030ТУ 10 2,8
ПРМ1 Н0.242.004ТУ Лампы накаливания с цоколем РЮ/13-1 по ГОСТ 2520—63 26 2,5
ПШМ1 Н0.242.004ТУ Лампы накаливания и неоновые со штифтовым цоколем 1 Ш-9-1 по ГОСТ 2520—63 26 (180)1 6,7
Транспарант НО.580.003ТУ Лампы накаливания со штифтовым цоколем 1Ш-9-1 по ГОСТ 2520—63 50 37
1 Рабочее напряжение 8 Может применяться 180 В допускается для неоновых ламп, для печатного монтажа.
Рис. 15.10. Держатели: ДП(а), ДПК-З(б), ДПК 1-2(в);
МДП1-1(г)
ТАБЛИЦА 15.3
Характеристики держателей
Тип держателя и номер конструкторского документа Масса, г Ра бочее напряжение, В, не более Рабочий гок, А, не более Гнп предохра- нителя
дп НИ0.481.016' — 250 5 ПМ
ДПК 1-2 Н0.481.012ТУ 35 600 10 ПК
дпк-з Н0.481.012ТУ 40 600 5 ПК
МДП1-11 ОЮ0.480.002ТУ 5,3 200 2 ВП1-1
1 Для навесного и печатного монтажа.
ТАБЛИЦА 15.4
Характеристики предохранителей
Тип изделия и номер конструкторского документа Длина Дна- метр Номинальный ток 'н, А Время до расплавления при токе 2-7н, с
мм
ПМ НИ0.481.017 20 5 0,15; 0,25; 05; 1; 2; 3; 4; 5 10
ПК ГОСТ 5010—63 45 7 0,15; 0,25; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5 10
ВП1-1 ОЮ0.480.003ТУ 15 3,9 0,25; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5 1
ТАБЛИЦА Условные обозначения цвета ручек для осей ОС-1 (ГОСТ 4907—62) 15.5
Размеры dXL, мм Красный Серый Белый Черный
е рнс- без G рИС- без с рис- без с рис- без
кой риски КОЙ риски КОЙ рнски кой риски
4x32 112 220 113 221 114 222 115 223
6X32 126 224 . 117 225 118 226 119 227
6x40 128 236 129 237 130 238 131 239
6x52 136 244 137 245 138 246 139 247
8X52 140 248 141 249 142 250 143 251
Примечание, d— -диаметр оси; L — максимальная длина
ручек.
ТАБЛИЦА 15.6
Условные обозначения цвета ручек типа «клювик»
для осей ОС-5 (ГОСТ 4907—62)
Размеры dxL>, мм . Красный Серый Белый Черный
с рис- кой без риски с рис- кой без рнски с рис- кой без рнски с рис- кой без рнски
4x32 120 228 121 229 122 230 123 231
6x32 124 232 125 233 126 234 127 235
6X40 132 240 133 241 134 242 135 243
6X52 144 252 145 253 146 254 147 255
ТАБЛИЦА 15.7
Условные обозначения цвета круглых ручек
для цилиндрических обей ОС-1 (ГОСТ 4907—62)
Размеры dxL, мм Красный Серый Белый Черный
с рис- кой без риски с рис- кой без рнски с рис- кой без рнски с рис- кой без риски
2X18 028 196 029 197 030 198 031 199
4X18 036 204 037 205 038 206 039 207
6X21 040 208 041 209 042 210 043 211
ТАБЛИЦА 15.8
Условные обозначения цвета круглых ручек
для цилиндрических осей ОС-5 (ГОСТ 4907—62)_
Размеры \dX.Lt мм Красный Серый Белы й Черны
с рис- кой без риски с рис- кой без риски с рис- кой без риски с рис- кой без риски
4X21 6x21 044 048 212 216 045 049 213 217 046 050 214 218 047 051 215 219
519
Риска
14; 16; 18
18;2O;Z4
Рис. 15.11. Ручка типа «клювик» для цилиндрических осей типа
ОС-1 (ГОСТ 4907—62).
14; 16; 18
18;2Ц;24 ,
Рис. 15.12. Ручки типа «клювик» для цилиндрических осей типа
ОС-5 (ГОСТ 4907—62).
Рис. 15.13. Круглые ручки диаметром 18 и 21 мм для цилиндри-
ческих осей ОС-1 (ГОСТ 4907—62).
Рис. 15.14. Круглые ручки диаметром 21 мм для цилиндрических
осей ОС-5 (ГОСТ 4907—62).
Ручки управления рис. 15.11—15.14 (из аминопласта) предна-
значены для установки на концах осей ОС-1 и ОС-5 по ГОСТ 4907—
62. Выпускаются четырех цветов и в двух вариантах: с рисками и
без них. Цвета рисок: белая на красной и черной ручках, черная —
иа серой и белой.
Условия эксплуатации
Температура окружающего воздуха от —60 до +85° G.
Относительная влажность воздуха при температуре +40° С
До 100%.
Допустимые механические воздействия:
— вибрация в диапазоне частот 5—2000 Гц с ускорением
До 7,5 g,
— удары с ускорением до 150 g,
— линейные нагрузки с ускорением до 50 g.
521
Пример записи в конструкторской документации ручки «клю-
вик» серого цвета с риской для оси ОС-1 диаметром d = 6 мм и мак-
симальной длиной L >= 32 мм:
ПЛП4.252..117.Сп Ручка Н0.425.007
15.5. ЛЕПЕСТКИ И КАБЕЛЬНЫЕ НАКОНЕЧНИКИ,
СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ПЛАТЫ, РАСШИВОЧНЫЕ ПАНЕЛИ
И МОНТАЖНЫЕ СТОЙКИ [3, 7, 9]
Лепестки и кабельные наконечники применяются для внутри-
блочного монтажа. Изготовляются из латуни, бронзы и серебра,
могут быть луженые или никелированные.
На рис. 15.15—15.18 показаны наиболее часто применяемые
лепестки (нормаль НО.775.000).
На рис. 15.19; 15.20 изображены некоторые типы кабельных
наконечников (нормаль НО.775.003).
Кабельные наконечники могут изготовляться глухие и крюч-
кообразные (показано пунктиром).
Пример записи в конструкторской документации:
Лепесток ОВ НО.775,000
Соединительные платы (рис. 15.21—15.22) применяются для
соединения проводов при помощи наконечников или гаек. Расши-
вочные панели (рис. 15.23, 15.24) и монтажные стойки (рис. 15.25,
15.26) применяются для монтажа мелких радиодеталей — резисто-
ров, конденсаторов и т. п.
Рабочее напряжение до 500 В постоянного тока. Максимальный
диаметр подпаиваемого проводника 0,8 мм. Монтажные стойки, не
имеющие стопора, во избежание произвольного вращения рекомен-
дуется дополнительно приклеивать к шасси.
Соединительные платы ПСК-х и ПС-3 рассчитаны на напряжение
250 В и ток 6 А, ПСК-х-1—250 В и 10 А; ПС1—600 В и 3 А; ПТ2
и ПС2—1000 В и 6 А.
Условия эксплуатации
Температура окружающего воздуха от —60 до +.100° С.
Относительная влажность воздуха при температуре 40°С до
98%.
Вибрация в диапазоне частот от 10 до 20 Гц с ускорением
До 6 g.
Ударные нагрузки с ускорением до 25 g.
Пример записи в конструкторской документации:
Плата ПСК-х
15.6. РЕЗОНАТОРЫ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ
Пьезоэлектрические резонаторы (рис. 15.27—15.30, табл.
15.9—15.12) предназначены для работы в радиоэлектронной аппа-
ратуре в качестве стабилизаторов частоты электрических колебаний
и элементов фильтров [12, 13].
Номинальные частоты колебаний резонаторов следует запра-
шивать у заводов-изготовителей.
522
Рис. 15.15.
Конструкция и
размеры (мм)
контактных ле-
пестков типа
ОВ.
Тип d D L L, s
ОВ-1 1,6 3,5 11 4 0,3
ОВ-2 » » 13 5 »
ов-з 2, 2 4,5 17- 5,5 0.4
ОВ-4 » » 14 5,8 »
ОВ-5 2,8 5 15 6 0,4
ОВ-6 » » 18 6 »
ОВ-7 ’ . 3,2 6 15 7 0,5
ОВ-8 » 16 7 »
ОВ-9 * 20 8 »
ОВ-10 » » 25 9 Л
Рис. 15.16. Конструкция и размеры (мм) контактных лепестков
типа ДВ.
Тип d D L s
ДВ-1 .... ДВ-2 .... 2,2 4,5 » 23 24 5,5 6,5 0,4 0,4
ДВ-3 .... ДВ-4 .... 2,8 » 5 » 25 25 7 7 0.4 0,4
ДВ-5 .... ДВ-6 .... • 3.2 » 6 26 30 8 9 0.5 0,5
523
Тип d D • L L, к S
ТВ-1 ТВ-2 2.8 3,2 5 6 2? 30 16 18 3 3.5 0.4 0 5
524
Рис. 15.19. Конструкция и размеры (мм) кабельных наконечников
типа ГИ:
Тип а d. L С ь В S Ток. А
1.5ГИ2.6 . . . 1.5ГИЗ 1.5ГЙ4 1 Л 2.8 3.2 4,2 '17 18.5 20 14 15 16 3 6 7 8 0.6 15
2ГИЗ 2ГИ4 2ГИ5 2ГИ6 ...... 2ГИ8 2 3.2 4.2 5,5 6.5 8,5 20 22 23 25 28 16 17.5 18 19 20.5 4 8 9 10 12 15 0.7 25
Рис. 15.20. Конструкция и размеры (мм) кабельных наконечников
типа ГН:
Гип d d, L С ь В S Гок. А
1ГН1.5 1.6 12 10 4 0., 5
1ГН2 1 2.2 14 11.5 12 2 5 7,5
1ГН2.6 .... 2.8 15 6
1.51 Н2 .... 2.2 16 13 6
1.51 ИЗ .... 1.5 3.2 18,5 15 3 7 0.6 15
I.SIH4 . . . 4.2 20 16 8
1,51 Н5 5.5 23 18 10 —
525
Тип Число кон- тактов L С Тип Число кон- тактов L С
ПС1-2 .... 2 32 24 ПС2-2 .... 2 43 33
11С1-4 .... 4 48 40 ПС2-3 .... 3 54 41
ПС1-6 .... 6 64 56 ПС2-6 .... 6 87 77
ПС1-8 .... 8 80 72 ПТ2-10 . . . 10 131 121
ПС1-10 . . . 10 96 88 ПСЗ-2Г .... 2 46 38
ПС1-12 . . . 12 112 104 ПСЗ-Зг .... 3 59 51
ПС1-15 . . . 15 136 128 | ПСЗ-бг .... 6 98 90
ПС1-18 18 160 152 ПСЗ-8г .... s 124 116
ПСЗ-Юг . . . 0 150 142
526
Гип Числе контактов L с С, Масса, г
ПСК-х-1 I 20 12 2,4
ПСК-х-2 . 2 26 18 6 3. 1
ПСК-х-3 3 32 24 12 3,8
ПСК-х-4 4 38 30 18 4,6
ПСК-х-5 Б 44 36 24 5,3
ПСК-х-6 6 50 42 30 б, 8
ПСК-х-7 7 56 48 36 6,7
ПСК-х-8 8 62 54 42 7,4
ПСК-х-9 ........ 9 68 60 48 8,2
ПСК-х-10 10 74 66 54 9
ПСК-х-12 12 86 78 66 10,3
ПСК-х-15 15 104 96 84 12,5
ПСК-xl-l 1 24 14 — 3,2
ПСК-Х1-2 2 32 22 8 4,4
ПСК-Х1-3 3 40 30 16 5,5
ПСК-Х1-4 4 48 38 24 6,5
ПСК-Х1-5 • 5 56 46 • 32 7,5
ПСК-Х1-6 6 64 54 40 9
ПСК-хГ-7 7 72 62 48 10
ПСК-Х1-8 ...... 8 80 70 56 11
ПСК-Х1-9 ...... 9 88 78 64 12
ПСК-Х1-10 10 96 86 72 13
ПСК-Х1-12 12 112 102 88 15
ПСК-Х1-16 15 136 126 112 18
Рис. 15.23. Расшивочная панель типа ПМ18-22.
527
Рис. 15.24. Расшивочная панель типа ПМ19-22.
Рис. 15.25. Стойки монтажные типа СМТ8.
Рис. 15.26. Стойки монтажные типа CMI2 и СМТ12.
a)
Рис. 15.27. Резонаторы типа Э-2 (а) и С-1, С-2 (6)
Рис 15.28. Резонаторы типа Д-1, Д-2 (с) и В-1 (б).
ЗЗмакс 72 мп кв
Рис. 15.29. Резонаторы типа Ц-2, Ц-3 (а) и М-1, М-2, М-3 (б).
МмакС
Рис. 15.30. Резонаторы типа Б-1, Б-3 (а) и П1 (б).
Характеристики резонаторов ТАБЛИЦА 15.9
Интервал рабочих Максимальное относите-ль-
Диапазон частот, кГц ное изменение частоты
Тип резонатора температур, °C в интервале рабочих температур (Af/O-lO*1
Э-2 40—200 —604- + 105 ±500
(I1P2T-VII1, Р-3, Р-5, Р-14) 4500—90000 ±150
С-1; С-2 4—500 —604-+105 ±500
(ПР2С-1У, Р-1, Р-2, Р-4, Р-6, Р-8, 840—75000 ±200
Р-9, Р-10, Р-12, Р-13, Р-17)
Д-1; Д-2 100—130 —60++105 ±500
(ПР2С-Ш, Р-7, Р-Н) 500—840 ±300
В-1 4—100 +20-1-+70 ±200
(ПР2С-1) 1000; 1500; 2000; 3000; 5000; 8000 +20++85 ±1,5
Ц-2; Ц-3 (ПР2С-Н, Р-15, Р-16) 1000; 1500; 1600; 2000; 3000; 5000; +20++80 ±1,5
8000
М-1; М-2; М-3 (F1P2M-VIIM, ДК-5) 5000—75000 —60++105 ±150
Б-1; Б-3 1000—60000 —60++I05 ±200
(HP2M-VII, ДК-1, ДК-3) ±500
П-1 10—300 40 • । 7Q
(пргп-vi) 500—16000 ±200
Примечание. В скобках даны старые наименования типе в резонаторов.
ТАБЛИЦ/ 15.10
Изменение частоты различных типов резонаторов
вследствие естественного старения (A///)-10s
Частота, МГн За.. 8,5 ле» За первый год
не бс лее
0,004—0,8 Вакуумные ±30 ±15
0,8 ±20 ±10
1,0 Прецизионные вакуумные ±2 ±0,5
1,5 ±3 ±0,75
1,6 ±3 ±0,75
2,0 ±3 ±0,75
3,0 ±1 ±0,25
5,0 (В-1, Ц-2, Ц-3) ±1 ±0,25
5,0 (С-1, С-2) Ч-1 т5 ±0,4
8,0 ±1 ±0,25
1,0 Герметизированные -Г 35 ±20
0,01—16 Пластмассовые ±150 ±75
ТАБЛИЦА 15.11
Зависимость предела мощности, рассеиваемой
на кварцевом резонаторе, от диапазона частот
Диапазон частот, кГц Допустимый предел мощности, рассеиваемый на кварцевом резона- торе, mBF
4—50 0,1
50—800 1 2
800—10 000 10
10000—30 000 4
Примет айне. Диапазон частот на гармониках
15- 10s кГц, предел мощности 2 мВт.
ТАБЛИЦА 15.12
Зависимость эквивалентных параметров резонаторов
от диапазона частот
Диапазон частот, кГп Динамическая индуктивность, tK. г Динамическое сопротивление, RK, кОм Статическая емкость Со, пФ, не более
4—5 40 000—120 000 100 35
5—6 20 000—60 000 80 35
6-9 Ю 000—45 000 60 ' 35
9—14 4 000—25 000 40 25
14—20 1000—15 000 20 25
20—25 800—10 000 10 25
25—30 500—5 000 8 25
30—40 400—4 000 7 25
40—60 200—2 000 5 25
60—150 20—1 000 5 100
150—300 10—300 2 50
300—500 6—100 2 40
500—800 5—90 1 20
800—1500 1—45 0,5 15
1500—2000 0,3—6,0 0,4 15
2000—3000 0,09—2,5 0,3 12 •
3000—5000 0,02—1,0 0,1 12
5000—10 000 0,003—0, за 0,08 12
10 000—15 000 0,02—0,04 0,05 12
15 000—20 000 0,001—0,01 0,2 12
20 000—90 000 0,001—0,35 0,2 12
$33
Резонаторы, для которых указаны номинальные частоты коле-
баний, являются прецизионными и соответствуют ГОСТ 11599—65.
Пример записи в конструкторской документации:
Резонатор Ц-2 1000 кГц ГОСТ 11599—65.
ЛИТЕРАТУРА
1. «Радиоэлектронная аппаратура и ее элементы». Каталог ЦБНТИ.
2. ГОСТ 2709—66. Панели ламповые октальные.
3. Ч у р а б о Д. Д. Конструирование деталей и узлов радио-
аппаратуры. Госэнергоиздат, 1963.
4. ГОСТ 2520—63. Цоколи резьбовые и штифтовые для электриче-
ских ламп.
5. ГОСТ 2204—65. Лампы накаливания электрические миниатюр-
ные.
6. ГОСТ 2746—62. Патроны резьбовые для электрических ламп
накаливания.
7. НО. 365.005. Платы междублочные.
8. НО.425.007. Ручки управления.
9. 3 а р х И. М. Справочное пособие по монтажу и регулировке
радиоэлектронной аппаратуры. Изд-во «Судостроение», 1966.
10. «Ламповые панели». Проспект. Машприборинторг, 1965.
11. «Установочные изделия». Проспект. Машприборинторг, 1965.
12. «Кварцевые резонаторы». Проспект. Машприборинторг, 1965.
13. ГОСТ 11599—65. Резонаторы кварцевые прецизионные.
16. КОММУТАЦИОННЫЕ ИЗДЕЛИЯ
16.1 РАЗЪЕМЫ -
Разъемы штепсельные низкочастотные круглые
серий ШР, СШР, 2РМ, РМГК, 2РМД и 2РМГС
Разъемы имеют круглые корпуса из алюминиевого сплава. Для
крепления к аппаратуре на блочных частях разъемов предусматри-
ваются фланцы. Сочленение кабельных и блочных частей произво-
дится с помощью резьбовых соединений.
Износоустойчивость разъемов—500 сочленений. Срок хранения
до 12 лет. Разъемы сохраняют работоспособность в условиях вибра-
ций в диапазоне частот от 5 до 2000 Гц с ускорением до 30g при
98%-ной влажности и температуре + 40° С.
Разъемы серий 2РМ пыле- и брызгонепроницаемые. Блочные
части герметичных разъемов изготовляются с контактами в виде
штырей.
Разъемы штепсельные серий ШР (рис. 16.1 16.2) и СШР под-
разделяются на следующие типы: ШР — негерметичные; ШРГ —
герметичные; ШРГИ — герметичные проходные; СШР — специ-
альные негерметичные; СШРГ — специальные герметичные.
Разъемы ШРГП состоят из трех сочленяющихся частей: гер-
метичной проходной колодки и двух вставок — пр.авой и левой.
Колодки и вставки разъемов имеют контакты в виде штырей
и гнезд.
Характеристики разъемов даны в табл. 16.1 —16.5.
Условное обозначение марки разъема составляется из букв
и цифр, которые означают:
1) тип разъема;
2) посадочный диаметр блочной части D (табл. 16.1);
3) вариант исполнения разъема: блочный (без патрубка— П,
прямой патрубок—ПК, угловой патрубок — СК); кабельный (пря-
мой — П, угловой — У);
4) число контактов (табл. 16.1);
5) вид присоединяемого кабеля: экранированный — Э, неэкра-
цированный— Н;
6) вид контактов, расположенных в колодке: штыри — Ш
гнезда — Г;
/) сочетание контактов по диаметру (табл. 16.2).
При большом числе контактов в разъеме допустимый ток через
контакт уменьшается: на 10% (более 10 контактов), на 20% (более
30) и на 30% (более 40).
Пример записи в конструкторской документации сочленяющих-
ся частей разъемов (колодки и вставки поставляются раздельно):
Колодка ШР28П4ЭШ5 ГЕО.364 ЮТ ТУ
Вставка ШР28П4ЭШ5 ГЕО.364 107 ТУ.
535
Разъемы штепсельные круглые малогабаритные серин 2РМ
подразделяются на следующие типы: 2РМ — негерметичные
(рис. 16.3), 2РМГ—герметичные (рис. 16.4), 2РМГП — герметичные
проходные.
Разъемы 2РМ и 2РМГ состоят из двух сочленяющихся частей:
вилки и розетки; разъемы типа 2РМГП состоят из трех частей: про-
ходной двусторонней вилки и двух кабельных розеток—правой и
левой.
Рис. 16.1. Колодки разъемов серий ШР, СШР.
Прямые: а—под экранированный кабель; б—под неэкранированный кабель!
в—приборная; г—проходная;
Угловые: д—под экранированный кабель; е—под неэкранированный кабель.
Разъемы типа РМГК состоят из герметичных блочных вилок
РМГК и кабельных розеток 2РМ.
Условное обозначение разъема состоит из букв и цифр, которые
обозначают:
1) тип разъема;
2) посадочный диаметр- блочной части D (табл. 16.1);
3) вариант исполнения разъема: блочный — Б, кабельный—К;
4) патрубок для закрепления кабеля: прямой—П, угловой—У;
5) вид присоединяемого кабеля: экранированный—Э, неэкра-
нированный— Н;
6) число контактов (табл. 16.1);
7) вид контактов, расположенных в данной части разъема:
штыри — Ш, гнезда — Г;
8) сочетание контактов по диаметру (табл. 16.3);
9) покрытие контактов: палладий—П, серебро—В, никель—
Е, золото.— А;
>36
Рис. 16.2. Вставки разъемов серии ШР.
Левые угловые:* а — под экранированный кабель; б—пор, неэкранированный
кабель.
Угловые: «— под экранированный кабель; о — под неэкраиироваиный кабель.
Левые прямые: д—под экранированный кабель; е—под неэкранированный
кабель.
Прямые: ж—под экранированный кабель; s—под неэкранированный кабель.
10) наибольшую допустимую температуру окружающего воз-
Духа+Ю0с С (изоляция из прессматериала АГ-4)—цифра 1; +200° С
(изоляция из прессматериала КМК-218 и стекла)—цифра 2;
11) соединение розетки (левой) с двусторонней герметичной вил-
кой со стороны фланца — Л.
Пример записи в конструкторской документации сочленяющих-
ся частей разъемов (поставляются как комплектно, так и некомплект-
но):
Вилка 2РМ30КУЭ32П11В1 ГЯО.364.126 ТУ
Розетка 2РМ30Б32Г1В1 ГЯО.364.126 ТУ.
Разъемы серии 2РМ используются в малогабаритной РЭА в
Цепях постоянного и переменного токов.
537
ТАБЛИЦА 16.1
Основные характеристики круглых разъемов
Тип Посадочный диаметр блочной части D, мм Число контактов Температура окружающей среды, °C Параметры коммутируе- мой цепн Линейные уско- рения, g Примечание
напряже- ние, В частота, МГц
ШР ШРГ ШРГП СШР СШРГ 12; 16; 20; 28; 32; 36; 40; 48; 55; 60 16; 20; 28; 32; 36; 40; 48; 55; 60 20; 32; 40; 48; 55 20; 28; 32; 36; 48; 55; 60 1-4-10; 12; 144-16; 20; 23; 26; 30; 31; 35; 45; 47 14-1.0; 12; 14—16; 20; 23; 26; 30; 31; 35; 45; 47 4; 10; 16; 26; 31 2; 3; 4; 7; 10; 15; 20, 26; 30: 45; 50 —60++60 850 3,0 150 1. Технические условия ГЕО.364.098 ТУ 2. Перепад давлений от 0,01 до ЫО3 Н/м2
2РМ 2РМГ 2РМГП РМГК 14; 18; 22; 24; 27; 30; 33; 36; 39; 42 14; 18; 22; 24; 27; 30; 33; 36; 39; 42 4; 7; 10- 19; 20; 22; 24; 30; 32; 45; 50 4; 7; 10; 19; 20;. 22; 24; 30; 32; 45; 50 -604-4-200 —604-+70 700 700 3,0 3,0 150 150 1. Технические условия ГЯО.364.020 ТУ 2. Перепад давлений до 1,5-106 Н/м8(1,5атм) Технические условия ГЯ0.364.030 ТУ
2РМД 2РМПД 2РМГПД 2РМГС 2РМГСД 2РМГСПД 18; 24; 27; 30; 33; 36; 39; 42; 45 22; 27; 42 33; 42 4; 7; 8; 10; 19; 20; 22; 24; 32; 45; 50 10; 24; 30; 50 7; 32; 45 —604-+200 —404-+90 700 700 3,0 3,0 150 15 1. Технические условия ГЯО.364.032 ТУ 2. Перепад давлений до 1,5-10“ Н/м2 Технические условия ГЯО-364.028 ТУ
ТАБЛИЦА 16.2
Сочетание контактов разъемов серий ШР и СШР
Посадоч- m о Число и диаметр контактов
ный диа- О g ►Ц Си
Тип разъема метр блоч- ной части ч ь (ихй) О СО Ч О ф О ю §
D, мм >> °«
ШР 12 1 1X2,5 2
ШР, ШРГ 16 1 1X3,5 3
ШР, ШРГ 28 1 1X5,5 4
ШР, ШРГ 32 1 1X9 5
ШР 16 2 2X1,5 5
ШР, ШРГ 20 2 2x2,5 6
СШР, СШРГ 20 2 2x2,5 6
ШР, ШРГ 28 2 2x3,5 7
ШР, ШРГ 48 2 2x9 9
ШР, ШРГ 20 3 3X1,5 6
ШР, ШРГ 20 3 3x2,5 7
ШР, СШРГ 20 3 4x2,5 7
ШР, ШРГ 40 3 3x5,5 9
ШР, ШРГ 20 4 4x1,5 4
ШР, ШРГ, ШРГП 20 4 4x2,5 8
СШР, СШРГ 28 4 4X2,5 8
ШР, ШРГ 28 4 2x2,5; 2x3,5 5
ШР, ШРГ 32 4 3x2,5; 1X5,5 14
ШР, ШРГ 36 4 3x2,5; 1x9 1.3
ШР, ШРГ 20 5 5x1,5 7
ШР, ШРГ 20 5 5x2,5 1|0
ШР, ШРГ i 36 5 5x3,5 1 1
ШР, ШРГ 28 6 6X1,5 5
шр; шрг 55 6 3x2,5; 3x9 6
ШР, ШРГ 28 7 7x1,5' 7
ШР, ШРГ 28 7 7x2,5 9
ШР, ШРГ 36 7 3x1,5; 3x2,5; 1x3,5 1
ШР, ШРГ 48 7 3x1,5; 2x3,5; 2x5,5 2
СШР, СШРГ 28 7 7x2,5 9
ШР, 'ШРГ 32 8 8x1,5 2
ШР, ШРГ 32 8 8x2,5 3
ШР', ШРГ 48 9 4x1,5; 2x2,5; 2x5,5; 1x9 1
ШР, ШРГ 48 . 9 5x2,5; 4x5,5 7
ШР,' ШРГ, ШРГП 32 10 6X1,5; 4x2,5 1
СШР, СШРГ 32 10 10x2,5 4
ШР, ШРГ 32 12 6x1,5; 6x2,5 1
ШР 32 14 14X1,5 5
ШР, ШРГ 40 14 8x1,5; 6x2,5 2
ШР, ШРГ 40 15 15x1,5 2
ШР, ШРГ 36 15 13x1,5; 2x2,5 4
СШР, СШРГ 36 15 15x2,5 5
ШР, ШРГ, ШРГП ШР, ШРГ 40 48 16 20 14X1,5; 2X2,5 14X1,5; 6x2,5 2 1
СШР, СШРГ 48 20 20x2,5 2
ШР, ШРГ 55 23 16x1,5; 2x2,5; 3x3,5; 2x5,5 1
539
Продолжение
Тип разъема Посадоч- ный диа- метр блоч- ной части D, мм Число контактов Число и диаметр контактов (пхй) Условное обозначе- ние
ШР, ШРГ, ШРГП 48 26 26 X1,5 2
СШР, СШРГ 48 26 26x2,5 3
ШР, ШРГ 55 30 22x1,5; 8x2,5 1
СШР, СШРГ 55 30 30X2,5 1
ШР, ШРГ, ШРГП 55 31 14x1,5; 14x2,5; 3X3,5 3
ШР, ШРГ 60 31 14x1,5; 14X2,5; 2x3,5; 1x5,5 1
ШР, ШРГ 55 36 33x1,5; 3x3,5 3
ШР, ШРГ 60 45 25x1,5; 20x2,5 2
СШР, СШРГ 60 45 45x2,5 3
ШР, ШРГ 60 47 40x1,5; 7X2,5 2
СШР, СШРГ 60 50 50X2,5 3
Примечание, Допускаемый ток для контактов диамет-
ром: d=l,5 мм —10 A; d = 2,5 мм—20 A; d = 3,5 мм—50 А;
d — 5,5 мм—100 A; d = 9 мм—400 А.
ТАБЛИЦА 16.3
Сочетание контактов разъемов серии 2РМ
Посадочный диаметр блочной части D, мм Общее число контак- тов Число и диаметр контактов (пХ^) Условное обозначе нне
14 4 4X1 1
22 4 2x2; 2x3 3
18- 7 7X1 1
27 7 5X1; 2x1,5 2
22 Ю 10X1 1
24 19 19x1 1
27 24 24x1 1
30 32 32x1 1
33 20 20X1 1
33 20 18X1; 2X3 4
36 20 16x1; 4x1,5 2
36 22 22X1 1
39 45 40x1; 5x1,5 2
42 30 15X1; 15X1,5 2
42 50 43X1; 7X1,5 2
Примечание. Допускаемый ток для контактов диамет-
ром d=l мм—5 A; d— 1,5 мм —10 A; d = 2 мм—15 A; d =
«=3 мм—40 А.
540
ТАБЛИЦА 16.4 Сочетание контактов разъемов серии 2РМД
Посадочный диаметр блочной части D, мм Общее число контак- тов Число и диаметр контактов (nxd) Условное обозначе- ние
18 27 33 30 24 27 36 ' 36 39 30 33 42 45 П р и м е ч a i ром: d— 1,5мм- 4 7 7 8 10 . 19 20 20 22 24 32 45 . 50 и е. Допуск г -10 А; й = 2м 4X1,5 7X1,5 7x3 4x1,5; 2x2; 2x3 10X1,5 19X1,5 18x1,5; 2x3 20x1,5 22X1,5 24X1,5 32x1,5 45x1,5 35x1,5; 15x2 :емый ток для контакте! м—15 А; й = Змм-®40 А. 5 5 9 7 5 5 6 5 5 5 5 5 8 диамет-
ТАБЛИЦА 16.5 Сочетание контактов разъемов серии 2РМГС
Посадочный диаметр блочной, части £>, мм Общее число контак- тов. Число н диаметр контактов (nxd) Условное обозначе- ние
33 22 27 42 33 42 42 Примечав ром: d= 1мм — 7 10 24 30 32 45 50 1ие. Допуска 5 A; d= 1,5мм 7x3 10X1 24x1 15x1; 15x1,5 32x1,5 45x1,5 43X1; 7x1,5 емый ток для контакте —10 А; <1 = 3мм—40 А. 9 1 1 2 5 5 2 в диамет-
541
0,7-1,6
Рис. 16.3. Вилки негерметичные разъема типа 2РМ:
а — кабельная с угловым патрубком под экранированный кабель; б — с прямым
патрубком под неэкранированный кабель; в — блочная внлка с прямым патруб-
ком под экранированный кабель.
Разъемы серии 2РМД предназначены для соединения длинных
электрических цепей и подразделяются на следующие типы: 2РМД_
негерметичные; 2РМГД—герметичные; 2РМГПД — герметичные про-
ходные. н
Рис. 16.4. Вилка блочная герметичная разъема типа 2РМГ.
Условное обозначение разъемов серии 2РМД аналогично обо-
значению разъемов серии 2РМ.
Сочетание контактов по диаметру приведено в табл. 16.4.
Рис. 16.5. Вилка блочная
Аотб. 04,5 Ас
герметичная разъема типа
2РМГС
Пример записи в конструкторской докумевтации сочленя-
ющихся частей разъемов серии 2РМД (поставляются как комплект-
но, так и некомплектно):
Вилка 2РМД18КПЭ4Ш5В1 ГЯО.364.130 ЧТУ
Розетка 2РМД18Б4Г5В1 ГЯ0.364./30 ЧТУ.
Разъемы штепсельные малогабаритные высокогерметичные се-
рии 2РМГС (рис. 16.5) подразделяются иа следующие типы:
2РМГС — высокогерметичные; 2РМГСД — высокогерметичные для
Длинных цепей; 2РМГСПД — высокогерметичные для длинных це-
пей, проходные.
543
Разъемы состоят из высокогерметичных блочных вилок 2РМГС
с круглым фланцем и кабельных розеток 2РМ.
Разъемы серии 2РМГС отличаются от разъемов 2РМ гем, что
сочетание их контактов соответствует данным табл. 16.5, покрытие
контактов—никель (в обозначение входит буква Е), наибольшая тем-
пература окружающей среды -Ь200° С (обозначается цифрой 2).
Пример записи в конструкторской документации разъема
Вилка 2РМГС42Б50Ш2Е2 ГЯО.364.144 ТУ.
Разъемы этой серии применяются в малогабаритной высоко-
герметичной РЭА.
Разъемы прямоугольные типов А, РП14, РПМ,
МРН и РП-10 [1, 2, 41 (табл. 16.6)
Разъемы штепсельные типа А (рис. 16.6) по конструкции делят-
ся на приборные, кабельные, проходные и предназначены для внут-
риблочного и междублочного монтажа.
Фиксация разъема в сочлененном состоянии осуществляется
с помощью накидного хомута с пружинами.
Рис. 16.6. Разъем прямоугольный типа А:
а—кабельный на 20 контактов; б —приборный на 14 контактов
Условное обозначение разъема состоит из букв и цифр, которые
означают:
1) тип разъема;
2) часть разъема: вилка—В, гнездо—Г;
3) конструкцию корпуса: приборный—ПБ, кабельный—К, про-
ходной—ПР;
4) вариант исполнения корпуса: прямой — П, угловой — У;
5) число контактов (табл. 16.6);
6) число втулок на корпусе (1, 2, 3, 5).
344
Тнп разъема Число контактов Габаритные размеры, мм
РША 6 21x21
междублоч- 8 21x26
ные и внут- 14 24X56
риблочные 20 84X72 (без кожуха)
РПМ 4, 8, 12, 9x15 (мин)
внутриблоч- ные и меж- дублочные 16 11x30 (макс)
ТАБЛИЦА 16.6
Разъемы прямоугольные
До
250
До 6
400
Температура окружающей среды, °C Виброустойчи- вость уско-
частота, Гц ускоре- ние, g Линейные рения,, g
—60...+85 10— 200 10 50
—60...+155 5— 2000 10 150
0,01
I
0,01
Переходное соп-
ротивление, Ом
500
Примечание
1. Технические
условия
НО.364.015 •
2. Варианты
исполнения:
кабельный,
приборный,
проходной
3. Корпус —
прямой или
угловой с
одной или
несколькими
втулками
1. Технические
условия
0100.364.002
Тип разъема Число контактов Габаритные размеры, мм
Напряжение
коммутации,
РПМ
РП14 внутри- блочные 5, 10, 16, 30 25x83 (макс) 11X53 (мин) До 500 5
Продолжение
Температура окружающей среды, °C Виброустойчи- вость Линейные уско- рения, g Переходное соп- ротивление, Ом Износоустойчи- вость (число — сочленений)1 Примечание
частота, Гц ускоре- ние, g
2. Кабельные вилки выпу- скаются в металличе- ском кожу- хе и опрес- сованные эпоксидным компаундом с прямой или угловой заделкой ка- беля
—60...хМ00 5—600 10 150 0,003 3000 1. Технические условия ЕСЗ.656.015
Тип разъема Число контактов Г абаритные размеры, мм Напряжение коммутации, В Гок коммутации, А
РП-10 междублоч- ные и внутриблоч- ные 7, 11, 15, 22, 30, 42 13x43 (мин) 26x90 (макс) До 1000 15
-МРН внутриблоч- ные для печатного монтажа 4, 8, 14, 22-одао- рядные 22, 32, 44-двух- рядные 7x29 (мин) 10x70, макс) 200 50 0, 1
1 Беа'электрической нагрузки.
Продолжение
Температура окружающей среды, °C Виброустойчи- вость Линейные уско- рения, g Переходное соп- ротивление, Ом Износоустойчи вость (число — сочленений)' Примечание
частота, Ги ускоре- ние, g
2. Разъемы вы- пускаются ОДНО', двух- и трехряд- ные с лови- телями и без них
—60...4-125 5— 2000 1й 30 0,004 500 1. Технические условия ГЕ0.364.004 2. Форма ко- жуха; пря- мой ,угловой и боковой
5 —60...Д-125 10— 2000 18 35 0,01 500 1. Технические условия ОЮ0.364.003 2. Для заделки кабеля при- меняются скобы
Пример записи в конструкторской документации разъема
типа А:
Вилка РШАВЦП-14-1 Н0.364.015 ТУ.
Разъемы этого типа используются в лабораторной и специаль-
ной наземной РЭА. Они сохраняют работоспособность при относи-
тельной влажности до 98%, температуре 4-40° С и атмосферном дав-
лении (0,66—103) 10® Н/м2 (5—780 мм рт. ст.).
Разъемы прямоугольные миниатюрные РПМ (рис. 16.7) вы-
пускаются в виде блочных розеток и кабельных вилок, которые мо-
гут быть в металлическом кожухе или опрессованные компаундом
(с одноразовой заделкой кабеля).
Рис. 16.7. Разъем прямоугольный миниатюрный типа РПМ:
а — розетка; б—вилка в металлическом кожухе.
Условное обозначение разъема состоит из букв и цифр, которые
для розетки и вилки в металлическом кожухе означают:
1) разъем — Р;
2) штырь — Ш, гнездо — Г;
3) приборную часть — I, кабельную часть — 2;
4) низкочастотный разъем — Н;
5) вариант исполнения 1-14-1-30 (табл. 16.7).
Для вилки, опрессованной компаундом, указывается:
1) разъем — РПМ;
2) число контактов (4, 8, 12, 16);
3) заливка компаундом — К;
4) золоченые контакты — А.
Пример записи в конструкторской документации сочленяющих-
ся частей разъема;
Вилка РШ2Н-1-1 ОЮ0.364.0С2ТУ
Розетка Г1Н-1-2 ОЮ0.364.002 ТУ.
Разъемы этого типа используются в малогабаритной РЭА для
междублочных и внутриблочных соединений.
Разъемы прямоугольные типа РП14 (рис. 16.8) выпускаются
в виде колодок (гнездной и ножевой) в двух- и трехрядном испол-
нении, с ловителями и без ловителей. Предназначены для внутри-
блочного монтажа. Технические условия ЕСЗ.656.015.
Разъемы прямоугольные типа РП-10 (рис 16.9) предназначены
для внутрнблочного и междублочного монтажа; выпускаются соот-
ветственно либо без кожуха, либо в кожухе, с ловителими и без ло-
вителей.
М8
ТАБЛИЦА 16.7
Варианты исполнения малогабаритных разъемов типа РПМ
Тип разъема Условное обозначение варианта исполне- ния при числе контактов
4 8 12 16
Вилка прямая РШ2Н1
с металлическим кожу- хом . 1-5 1-17 1-23 1-29
заливка компаундом . — — — 1-29-К
Вилка угловая PUI2Hi
с металлическим кожу- хом 1-6 1-18 1-24 1-30
заливка компаундом . — — — 1-30-К
Розетка РГ1Н 1-1 1-3 1-4 1-5
Примечание. 1. Для монтажа вилок, опрессованных
компаундом, используются провода марок МГТФЭ и МГШВ.
2. Длина кабеля для вилок с одноразовой заделкой огова-
ривается при заказе.
В условном обозначении разъема указывается:
1) тип разъема — РП-10;
2) число контактов (табл. 16.6);
3) наличие фиксатора 3; ловителей — Л;
4) форма кожуха: прямой П, угловой — У, боковой — Б.
Рис. 16.8. Разъем прямоугольный типа РП14:
а- «олодка ножевая в трехрядном исполнении с ловителями; б — колодка
гнездная в двухрядном исполнении без ловителей.
Пример записи в конструкторской документации:
Вилка РП-10-7Л ГЕ0.364.004 ТУ.
Разъемы низкочастотные, малогабаритные типа МРН
(рис. 16.10) предназначены для соединения устройств с объемным
и печатным монтажом. Выпускаются однорядные и Двухрядные.
549
типа РП-10 (без кожуха):
а — вилка;- б—розетка.
Рис. 16.9. Разъем прямоугольный
Рис. 16.10.
Разъемы низко-
частотные, ма-
логабаритные
типа МРН:
а —вилка для пе-
чатного монтажа;
б —розетка для
объемного мон-
тажа.
В условном обозначении разъема указывается:
1) тип разъема — МРН;
2) число контактов (табл. 16.6);
3) вариант исполнения — 1, 2, 3, 4 (табл. 16.8).
ТАБЛИЦА 16.8
Типоразмеры разъемов МРН
Условное обозначение Внд монтажа Число рядов
Розетки
МРН- 4-1 Объемный 1
МРН- 4-3 Печатный 1
МРН- 8-1 Объемный 1
МРН- 8-3 Печатный 1
МРН-14-1 Объемный 1
МРН-14-3 Печатный 1
МРН-22-1 Объемный 1
МРН-22-2 » 2
МРН-22-3 Печатный 1
МРН-32-4 » 2
МРН-32-1 Объемный 2
МРН-32-3 Печатный 2
МРН-44-1 Объемный 2
МРН-44-3 Печатный 2
Вилки
МРН- 4-1 Печатный 1
МРН- 8-1 То же 1
МРН-14-1 » 1
МРН-22-1 » 1
МРН-22-2 » 2
МРН-32-1 » 2
МРН-44-1 » 2
Пример записи в конструкторской документации:
Розетка МРН 14-1 0100.364.003 ТУ.
16.2. ГНЕЗДА И ШТЕПСЕЛИ
Наиболее распространенными установочными изделиями яв"
ляются гнезда и штепсели одно- и двухполюсные. Данные о некото-
рых типах таких изделий [1—3] приведены непосредственно на
рис. 16.11—16.15.
Основное назначение — использование в измерительной аппа-
ратуре и в контрольных узлах различной РЭА.
$51
б «XI
Рис. 16.11. Гнезда однополюсные;
а — ГН4; б—ГИ4; в — ГИ1.2; г— ГИ2.
41,5 макс
Рис- 16.12. Клеммы приборные типа КП-1:
с—с изоляционной шайбой; 6 —без изоляционной шайбы.
Рис. 16.13. Гнезда:
а—контрольные типа МГШ-! (под штеккер МШ-1); б—типа РД-1
9120,
Рис. 16.14. Штеккеры:
а — типа ШП4; б— типа ШП4-1; в—типа ШП4 2; г~типа МШ-Г д—типа
ШЦ-Г.2; е—типа ШЦ-2.
Рис. 16.15. Вилки:
о —типа ЦЗ; б—типа ВД1,
<>5иОКС
Рис. 16 16. Переключатель галетный типа ПГ:
вид переключателя; б *--варианты исполнения осн.
555
16.3. ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИ (ТАБЛ. 16.9)
Условное обозначение галетных переключателей (рис, 16.16)
составляется из букв и цифр, которые означают:
1) тип переключателя (ПГК, ПГГ);
2) число рабочих положений (2П — 2Ш);
3) число направлений (2Н — 16Н);
Рис. 16.17. Щеточный переключатель ПР»
а—5-контактный; б—16-контактный.
4) материал платы (керамика — К, гетинакс — Г);
5) расстояние между платами (8, 13, 16 мм);
6) вариант конструктивного исполнения оси (с к<х:ой лыской —
К, с прямой — А, с накаткой — Б);
7) наличие широких ножевых контактов — Ш.
В условном обозначении щеточных переключателей (рис. 16.17)
помимо типа переключателя (ПР) указывается:
1) угловое расстояние между контактами в градусах;
2) число плат (1—6);
3) число контактов на плате (2—24);
4) вид крепления: заднее -= С, переднее не обозначается.
556
ТАБЛИЦА 16.9
Характеристики переключателей
Тип Число рабочих положений Число плат Размер плат, мм Напряже- ние кем- « мутации, В ток комму- тации, А Температура среды, °C Виброустойч! частота, Гц звость уско- рение, ё Допустимое ускорение при ударах, ё
Галетные
ПГК и ПН-К; ПГГ ... I ПН-Г . . I 2—11 | 2—21 1 1-5 1 1-5 1 49x42 51x50 1 350 1 | 300 I 3 1 —60-?+ 801 0,3 1 —60++100I 5—200 1 10—200 | 6 1 5 1 25 25
|ПР . 5: 8 1 1-6 46x62 Щеточные I 220 1 1 I —50++1001
пкм 1 15; 24 | 4-10 | 4-10 | 84 x 87 III I Кулачковые малогабаритные 32x24 | 220 ( 3 | —60+ф100| 40—50 | 5—2000 | 10 1 8 1 150
. Движковые
МДПВ-1.........| 2 I 4; 6 I 32x24X10 [ 30 [ 0,1 | —40+ф60 | 10—200 [ 8 | 150
Примечания: 1. Все переключатели (кроме МДПВ-1) рассчитаны на эксплуатацию в условиях
98%-ной влаж-ности при температуре ф40°С.
2. Переходное сопротивление контактов не более 0,01 Ом.
3. Изнвсоустойчивость переключателей —10000 переключений.
М7‘0,5кл 2
558
559
Кулачковые малогабаритные переключатели типа ПКМ изго-
товлены на базе микропереключателей МП-3 (рис. 16.18).
В условном обозначении переключателей кроме типа указы-
вается число микропереключателей (4—10) и вариант исполнения
базовых переключателей.
Примеры записи в конструкторской документации
1 Переключатель ПГК ЗП6Н-Б НПО.360.605.
2. Переключатель ПН 5П4Н-К8Ш Н0.360.006.
3. Переключатель ПР 15-6-24-С ИЮ3.360.001 ТУ.
4. Переключатель ПКМ 8-1 ОЮ0.360.010 ТУ.
16.4. МИКРОПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИ, ТУМБЛЕРЫ И КНОПКИ
Сводные данные по микропереключателям (рис. 16.19), тумб-
лерам (рис. 16.20, 16.21) и кнопкам (рис. 16.22) приведены в
табл. 16.10—16.12. Основой конструкции микропереключателей и
Рис. 17.21. Микротумблеры:
о —типа МТ-1; б —типа МТ-3
тумблеров является упругий элемент, при перегибе которого через
точку устойчивого равновесия происходит практически мгновенная
коммутация цепи (0,01с), что позволяет увеличить коммутируемую
мощность.
Минимальная величина коммутируемого тока находится в пре-
делах 0,05—0,5 А. При меньшей величине тока контакт будет не-
надежен.
$60
ТАБЛИЦА 16.10
Микропереключатели
Тип Температура окружающей среды, °C Напряжение коммутации, В Ток комму- тации посто- янный (=), переменный А Износоустойчивость (количество сраба- тываний) Г абаритные размеры, мм
МП-1 МП-3 МП-5 —604-4-200 -604-+200 —60++ 125 =30 —250 =1 —2 =4 —3 =4 —3' 100 000 100000 200 000 17x20x8
МП-7 —60++Ю0 =30 0,5 20 000 10x13x5
МП-9 МП-10 МП-11 —60++ 125 =30 -250 1 11 1 II 1 II СО Дь СО фь ND •— 100000 100 000 200 000 14X20X7
МП-12............| —60++125 | =30 I 0,5 | 10000 | 12x10x5
Примечание 1. Микропереключатели рассчитаны на эксплуатацию в условиях 98% влажности
при +40°С; допустимая частота вибрации 5—2000 Гц, ускорение—8 g; удары с ускорением 150 g.
2. Переходное сопротивление контактов микропереключателей не более 0,05 Ом.
3. Усилие срабатывания 100 гс при рабочем ходе 0,2 мм.
4. Электрическая схема — 1 группа контактов на переброс.
16.5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ РАЗЪЕМОВ,
ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЕЙ И МИКРОПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЕЙ
При выборе коммутационных элементов, работающих с разры*
вом цепи тока, следует учитывать род тока и вид нагрузки (по посто-
янной времени и пусковому току), поскольку от этого зависит дол-
говечность контактной пары.
В табл. 16.9, 16.10 указана величина коммутируемого постоян-
ного и переменного тока при омической'нагрузке. При индуктивной
нагрузке с.постоянной времени т = 0,0Г5 с на постоянном токе и
0,5 с на переменном токе величина коммутируемого тока должна
снижаться в два и полтора раза соответственно.
В условиях пониженного атмосферного давления допустимое
напряжение и мощность должны снижаться—примерно в два раза
при давлении 660 Н/м2 (5 мм рт. ст.).
На работу коммутационных элементов в цепях с микротоками
и микронапряжениями влияют поверхностные пленки. Поэтому кон-
такты, предназначенные для работы в таких цепях, должны иметь
покрытия из благородных металлов (например, золота) и выдержи-
вать значительные контактные давления.
Для повышения надежности и долговечности разъемов необ-
ходимо точно соблюдать инструкции по монтажу и эксплуатации.
Общая токовая нагрузка не должна быть больше допустимой. Силь-
ноточные цепи целесообразно распределять по периферии разъема.
Желательно также применять теплоотводы, облегчать режимы и ус-
ловия эксплуатации по сравнению с максимально допустимыми, ого-
воренными в технических условиях. В некоторых случаях можно
использовать заливку монтажного пространства разъема компаун-
дами.
Рис. 16.22
я —Типа КМ 1-1; б —типа КЗ; в—типа КПЗ;
562
Крепление коммутационных изделий, особенно микропереклю-
чателей, должно быть таким, чтобы не происходило их смещения в
процессе эксплуатации.
Блочные части разъемов крепят обычно за фланец корпуса вин-
тами с пружинными шайбами под гайки, винтами с самоконтрящи-
мися гайками или заклепками. Применение того или иного способа
крепления зависит от толщины стенки изделия и места установки.
Кнопки:
е—МПК 1-1; д—-КН с протектором; е—КН без протектора.
$63
' ТАБЛИЦА 1-6.И Выключатели и переключатели типа тумблер
Тип » Электрическая схема Температура окружающей среды. °C Напряжение коммутации, В Ток коммута- ции. А Виброустойчивость Уекорение при ударной нагрузке, g Примечадие
частота. ГЦ уекере- ние, g
ТВ1-1 5 1 2 — Допустимая разрыв- ная мощность, Вт, на контактную пару
ТВ 1-2 ТВ 1-4 ТВ2-] 9 fl 9 —60..+70 220 7,5 150 ТВ-1—250 ТВ-2—120 ТП-1—220
Ь j Ч
ТП1-2 l 6 А ь —60...+70 —60...+90 ~220 2 3 (до 660 Вт) 20—200 4 — Ручка может быть светящейся. Фикса- ция в различных положениях: край- ние, среднее, сред нее и одно крайнее
втз
МТ-1 МТ-3 \ 6 л —60...+100 =30 —250 4 3 5—2000 8 150
Т-1 (Т1-С) Т-2 (Т2-С) Т-3 (ТЗ-С) 6 6 <? —60—+100 — 127 —220 5 3 (до 660 Вт) 15—600 8 35 Исполняется в двух вариантах: со све- тящейся ручкой и с обыкновенной
ПДМ1-1 ПДМ2-1 ПДМЗ-1 6 —60...+100 =30 —250 4 3 5—2000 8 150 Движковые переклю- чатели типа ПДМ изготавливаются на базе микропере- ключателей МП-3
Примечания: 1. Переключатели могут 'эксплуатироваться при относительной влажности до 98%.
2. Переходное сопротивление контактов 0,01—0,02 Ом.
3. Износоустойчивость 10 000 переключений.
ТАБЛИЦА 16.12
Кнопки и переключатели кнопочные
Тип Схема коммутации Напряже- ние коммута- ции, Б Ток комму- тации, А Температура среды, ®С Биброустойчивость Ускорение при ударной нагрузке, g
частота, Гц ускоре- ние, g
МПК 1-1 МПК 2-1 -о] о- 30 0,5 —60...+100 104-2500 12 75
Кнопки КН -g-*-£r о о- 50 1,5 (250 Вт) —60...+85 54-80 6 7
Кнопочные пере- ключатели КЗ КР КП -о » Q- -о । Р* о- -о 1 о •о о- || О- * -о о- -—220 ‘=300 —2 =3 (440 Вт) (до 660 Вт для КП) —60...+70 10—200 4 —4
Кнопки малогаба- ритные КМ A1-IV КМ 1-1 КМ 2-1 4 =30 —220 1 II СО —60...+100 5—200 8 150
•
Пр имечания: 1. Кнопки могут эксплуатироваться при 4-40° С и относительной влажности
до 98%.
2. Переходное сопротивление контактов 0,01 Ом.
3. Износоустойчивость кнопок —10 000 переключений.
При креплении герметичных блочных частей разъемов используют
уплотнительные прокладки. Разъемы с повышенной герметичностью,
имеющие круглый фланец, крепят к стенке только снаружи с по-
мощью винтов, а проходные разъемы—с помощью двух гаек.
Трущиеся части разъемов следует смазывать смазкой ЦИАТИМ-
201, ЦИАТИМ-221, предварительно сняв консервирующую смазку.
Крепежные винты и гайки должны быть законтрены проволокой
или поставлены на клей БФ-4 или лак К-55.
Правила электрического монтажа коммутационных элементов
определяются их конструктивным исполнением и назначением.
Концы проводов обжигают или зачищают специальными нож-
ницами. После зачистки облуживают и надевают изоляционные труб-
ки нужной длины.
Облуженные монтажные провода должны подводиться к коммута-
ционным элементам без натяжения. Винты, присоединяющие
провода, должны быть тщательно затянуты. Если применяются па-
яные соединения, то необходимо принимать меры, чтобы флюс не
растекался по поверхности и не проникал внутрь корпуса монтиру-
емого изделия. Нельзя сильно перегревать выводные клеммы, что-
бы избежать повреждения изолятора. Пайка одного провода должна
происходить в течение 4—5 о при нагреве вывода до температуры,
превышающей на 30—50°С температуру плавления припоя.
Перед пайкой хвостовики контактов разъемов облуживают из-
нутри, разъем устанавливают вертикально по центру закрепленного
жгута. Пайку контактов производят поочередно рядами.
После монтажа коммутационных' элементов проверяют качество
пайки, затем места пайки закрашивают лаком, а изоляционные труб-
ки сдвигают до упора в изолятор.
При монтаже разъемов свободные контакты распаивают отрез-
ками проводов длиной 60—80 мм. После наложения бандажа разъем
собирают, жгут закрепляют в патрубке прижимами, а винты и гай-
ки патрубков закрепляют проволокой, чтобы не происходило само-
отвинчивания.
Надежность микропереключателей зависит от правильной ра-
боты толкающего устройства. Скорость движения приводного эле-
мента должна быть не ниже (1—10) мм/с. Чтобы избежать поломки,
приводной элемент должен иметь жесткие упоры.
Для надежной работы микропереключателя выбег толкающего
устройства после срабатывания микровыключателя должен быть
не более 2/s величины дополнительного хода. Толкающее усилие
должно быть направлено точно по оси кнопки или штока микровы-
ключателя.
16.6. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ РЕЛЕ
Назначение и параметры реле
Электромагнитные реле предназначены для скачкообразного
управления электрическими цепями.
В соответствии с этим электромагнитные реле состоят из трех ос-
новных частей:
568
— воспринимающего органа (электромагнита), который преоб-
разует энергию электрического тока, протекающего по катушке,
в энергию магнитного поля;
— промежуточного органа (якоря с противодействующей пру-
жиной), в котором осуществляется преобразование энергии магнит-
ного поля в механическую энергию перемещения якоря и подвижных
контактов;
— исполнительного органа (электрических контактов), осу-
ществляющего скачкообразное переключение управляемой электри-
ческой цепи.
Основные параметры реле
Ток срабатывания /ср — ток в катушке электромагнита, при
котором происходит замыкание управляемых контактов.
Время срабатывания /ср — промежуток времени от момента
включения напряжения до замыкания контактов.
Ток отпускания /от — ток в катушке электромагнита,
при котором происходит размыкание контактов.
Время отпускания — промежуток времени от момента вык-
лючения реле до размыкания его контактов.
Коэффициент возврата kB отношение тока отпускания к току
срабатывания.
Потребляемая мощность Рп — мощность, расходуемая в ка-
тушке электромагнита при длительной работе
где /об — ток в обмотке реле; — сопротивление обмотки.
Мощность управления Ру мощность управляемой цепи, на
которую рассчитаны контакты реле.
Коэффициент управления fey — показывает, во сколько раз.
мощность в управляемой цепи может превышать мощность, потреб-
ляемую управляемым органом (электромагнитом):
Классификация электромагнитных реле
Классифицировать реле можно по назначению, мощности уп-
равления и времени срабатывания (табл. 16.13—16.15).
569
ТАБЛИЦА 16.13
Классификация электромагнитных реле по назначению
Вид реле Назначение
Пусковое (контактор, пу-
скатель магнитный)
Максимальное
Минимальное
Выдержки времени
Ввод в действие различных устройств
с помощью кнопок, расположен-
ных на пульте управления
Отключение контролируемой цепи,
когда ток нли напряжение стано-
вятся больше заданного значения
Отключение контролируемой цепи
при значениях тока или напряже-
ния меньше определенной вели-
чины
Создание необходимой выдержки
времени при включении различных
электрических цепей
ТАБЛИЦА 16.14
Классификация реле по мощности управления
Вид реле
Ру. Бт
Маломощное.............
Средней мощности . . . .
Мощное ...............
<1
1—10
>10
ТАБЛИЦА 16. 15
Классификация реле по времени срабатывания
Вид реле
'ср- мо
Безынерционное .........
Быстродействующее « . . .
Нормальное .............
Замедленное ............
<1
5—50
50—150
150—1000
Рекомендации по хранению и монтажу реле
Хранить реле рекомендуется при температуре 5—35° С и отно-
сительной влажности (65±15)% в условиях естественной вентиля-
ции. В помещении не должно быть кислот, щелочей и других хими-
чески активных веществ.
570
Монтаж реле. Реле, у которых истек гарантийный срок хране-
ния, в аппаратуре использовать не рекомендуется. Поэтому перед
монтажом целесообразно проверить дату изготовления реле.
Пайку следует производить на расстоянии 1,5—2 мм от поверх-
ности платы. Мощность паяльника должна быть достаточной для ра-
зогрева, но не более 100 Вт. В качестве флюса используют раствор
канифоли в спирте. При пайке проводов к выводам надо следить,
чтобы на плату реле не попадали флюс и припой, так как это может
снизить сопротивление изоляции между токоведущими элементами
или токоведущими элементами и чехлом.
Наплывы оставшегося флюса рекомендуется удалять тампоном
из неворсистого материала. Тампон должен быть смочен спиртом-
ректификатом (другие растворители применять не следует), а за-
тем отжат. При удалении остатков флюса реле держат либо гори-
зонтально, либо под углом 20—40° паяными концами вниз, чтобы
спирт не затекал на плату.
При прогреве и пайке одного из выводов реле запрещается ка-
саться паяльником всех остальных. Запрещается также превращать
выводы реле в общую точку соединения монтажных проводников.
Рекомендации по эксплуатации
1. Не рекомендуется использовать реле в граничных условиях
механических и климатических воздействий.
2. Необходимо всеми возможными мерами (вентиляцией, ра-
циональным размещением, теплоотводящими панелями, экранами)
обеспечивать минимальную температуру реле.
3. Для повышения надежности реле следует дублировать.
Характеристики некоторых типов реле ~
Основные параметры электромагнитных реле сведены в таблицы
(табл. 16.16—16.18).
Реле, приведенные в таблицах, различаются регулировкой кон-
тактных систем:
- РП-4, РПС-11/3, PnG-11/4 —двухпозиционные,
РП-5, РПС-11/5 — трехпозиционные,
РПС-11/7 — двухпозиционные с преобладанием к правому кон-
такту-
При подаче от источника тока положительного потенциала на
начало обмотки и отрицательного—на конец обмотки реле якорь
замыкается с правым контактом реле. При противоположном направ-
лении тока в обмотке якорь замыкается с левым контактом. •
В таблицах используются следующие условные обозначения:
1. Согласно ГОСТ 7624—62 обозначено: з — замыкающий кон-
такт, р — размыкающий контакт, п — переключающий контакт.
Например, запись 1з—2п означает, что реле имеет один замыка-
ющий и два переключающих контакт^.
2. В графе «Характеристики контактов» различные режимы
работы указаны произведением коммутируемых напряжения (£к)
и тока (/к) при соответствующем числе срабатываний. Например,
запись 60В X 0,05 А; 107 соответствует Ек = 60В, /н = 0,05 А
и количеству срабатываний 107.
S71
2‘OigS
Рис. 16.24. Реле типа РМУГ.
572
f/om8,<A3,2As
39,5'0,5
Рис. 16.25. Реле типа РЭС-7.
Рис. 16.26. Реле типа РЭС-8.
j 71Q jj £5,5 макс
Рис. 16.27. Реле типа РЭС-9.
Рис. 16.28. Реле типа РЭС-10.
Число срабатываний указывается один раз, если оно соответ*
ствует всем приведенным там режимам работы контактов.
Частота указана в скобках после характеристик контактов,
соответствующих переменному току. Например:
115 В X 0,5А (50—1100) Гц
дли
115В X 0,ЗА; 10%
220 В X 0,1 А; 105.
(50 — 1 000) Гц
S74
Рис. 16.30. Реле типа РЭС-22 и разметка шасси.
3. Условия эксплуатации и конструктивные характеристики
обозначены цифрами (1—7):
1 — диапазон рабочих температур, ° С;
2 — относительная влажность 96% при температуре ..... ° С;
3 — атмосферное давление, мм рт. ст. (1 мм рт. ст. =
«=133 Н/м2);
4 — произведение частоты вибраций (Гц) на допустимое уско-
рение силы тяжести (g). В отдельных случаях указано произведение
частоты (Гц) на амплитуду вибраций (мм);
5 — ударная прочность, оцениваемая произведением числа уда
ров на ускорение свободного падения g;
6 — допустимое линейное ускорение g;
7 — масса реле, г.
S75
, ТАБЛИЦЛ 16.16 Параметры реле постоянного тока (рис. 16.23—16.30)
Обозначение Число контакт- ных групп ^ОО’ Ом ’СР’ мА' ОТ. мА 'ср МС Характеристики контактов Условия эксплуатации и конструктивные характеристики
РД-1П-1 2 3 4 6 РС.4.523.405 420 418 406 419 402 403 421 401 404 1п 2з 1Р In 2п 2п 4 п 4п 4п 1з—2п 1з—2п 1200 5,5 0,22 10,5 5,5 5000 76 21 430 5000 430 5000 101 680 5000 <9 300 1000 125 330 8 4,5 110 27 8 15 11 7 15 9 Реле т 3 30 132 20 180 Реле т 5 1,5 4 2,5 4 и п а и п а 30 25 25 25 40 25 рд-in <110 <500 <500 <500 <500 (в вольт-амперах) РМУГ 27В х1А ЗООВхОДА 115Вх1А(400 Гц) 1-10& £К>6В 7) — 504-фбО 2) ±20 ±5 3) 750 ±30 4) 40x1,6; 15x2,25 5) 2000 x8 О - 7) 220 /).— 60±±85 2) ±45±5 3) >15 4) (16± 80) X 4 5) 10000 x4 6) <8 7) 160
Продолжение
Обозначение Число контакт- ных «об- Ом ;ср- мА /от> мА ‘ср мс Характеристики контактов Условня эксплуатации и конструктивные
групп характеристики
Реле т ип а Р Э С-7
PC4.590.008 009 010 011 013 6п 180 4000 8000 160 215 75 16 12 71 75 15 25 2 10 15 25 J 25 30Вх2А 300В х0, ЗА 50мВ хбмкА 50В х1А (50—400) Гц 3-10’ Л — 604-+125 2) +20±5 3\ >5 4\ (204-50) х 10; (504-600) х 12; (6004-1500) Х5 5) 1000X 50 б\ <80 7) 120
Реле типа РЭС-8
РС4.590.050 051 052 056 6п 180 8000 160 3500 75 13 81 20 15 2,5 4 20 25 30ВХ2А; 2-105 30Вх5А; 2-103 220Вх0,ЗА; 3-105 50мВх5мкА; 3-156 50ВХ1А; 3-105 115ВХ1А; 5-Ю3 (50—400) Гц Л —604-+50 2) +40 ±5 3) - 5 4) (204-50) х 1 мм; (504-600.) х 12; (604-800) х 10; (10004-1500) Х5 5) 1000x50 6) <80 - 7) ПО
Продолжение
Обозначение Число контакт- ных групп Лоб’ Ом 'ср' мА ^ОТ’ мА 'ср- мс Характеристики контактов Условия эксплуатации и конструктивны' характеристик и
Реле типа РЭС-9
PC4.524.200 201 202 203 204 205 208 2п 500 500 72 30 9600 3400 9600 30 30 40 108 7 11 7 5 5 13 18 1,1 1,7 1,1 11 11 30Вх2А; 3-105 250Вх0,ЗА; 3-105 30Вх0,8А; 1-Ю6 50мВх5мкА; 1-106 115ВХ0.5А; ЫО6 (50—1100) Гн 7) — 604-^85 2) 4-40±5
3) 4} 5) 6) 7) > 5 (204-50) X10; (504-600) X 12 1000 x 50 <80 20
РС4.524.300 13 4500 6 Реле т и п а 8 РЭС-10 30ВХ2А 1} —604--Г 125
305 13 1600 9,5 «— 8 250Вх0,3А 2} ^40±5
308 1з 120 35 «— —— 50мВх5мкА 3) >5
301 1п 4500 8 .— 8 115ВХ0.2А (50 Гц) 4) (20—50) X 10;
302 1п 630 22 115ВХ0.5А (50—1100) Гц МО6 5) (50—600) X 12; (600—1500) X 5 1000x100
303 1п 120 50 — — 6) <80
304 1п 45 80 — — 7) 7,5
Обозначение Число контакт- ных групп ^об’ Ом for’ мА ‘ Ср- мА ‘ср’ мс Характеристики контактов Условия эксплуатации и конструктивные характеристнки
Реле типа РЭС-15
РС4.591.001 2200 8,5 2 — 30Вх0,2А /1 — 604-Д 85
002 1п 160 30 7 — 150Вх0,15А 2) Д-40Д5
003 330 21 5 — 127Вх0,13А (50 Гц) 3) >5
004 720 14,5 3,5 — 1-10’ 2) (5—50) х 1,5 мм
(50—6001x15;
(600—10001X10
5) 2000x100 '
6) <25
7) 3,2
Реле типа РЭС-22
РФ4.500.125 2800 11 2 — 60ВХ0.05А; 1-10? 1) -604-Д-85
129 175 36 8 — 60Вх0,ЗА; 1-106 2) ф40±2
130 4п 2500 10,5 2,5 15 30Вх1А; 3 105
131 650 20 4 — 30Вх2А; Ы05 3) >5
163 700 21 • 3 — ЗОВхЗА; 1-Ю4 4) (20—501Х1 мм;
220В Х0,ЗА; 1-Ю5 (50—200) X10;
ЗООВхОДА; 5-10s (200—1500) хЗ
115Вх0,ЗА; 1-108 5) 10000 x 25
220В ХОДА; 1-Ю5 6) <15
(50—1000) Гц 7) 36
Примечание. Сведения, содержащиеся в графах «Характеристики контактов» и «Условия
эксплуатации и конструктивные характеристики», относятся ко всем реле данного типа.
ТАБЛИЦА 16.17
Параметры поляризованных реле
(рис. 16.31)
Обозначение Обмотка 'ср- 'об- мА Параметры при переменном токе прямоугольной формы f=25 Гц; U=24 В
Номер яоб, Ом маркировка выводов 'об- 'ср- мс Т). %
PC4.520.005 I 8500 Ре. 1—2 не типа РП-4 0,045—0,18 0,68 0,91 12,5 8
II 8500 3—4 0,045—0,18 0,68 0,91 12,5 8
006 I 4,5 1—2 -—. —- — — —
II 300 3—4 — -— —- — —
I—II — — 0,18—0,73 2,7 3,6- 6,2 3
007 I 290 1—2 0,4—1,6 — 8' — 3
II 290 3—4 — —. — — —
I—II — 0,2—0,8 3,0 4 6 —
008 I 6000 1—2 0,058—0,24 0,88 1,18 11,5 8
II 6000 3—4 0,058—0,24 0,88 1,18 11,5 8
009 I 550 1—2 0,14—0,57 2,1 2,9 7 3,5-
II 15,5 3—4 1,35—5,4 — -—.
010 I 4800 1—2 0,058—0,24 0,88 1,18 12,5 8
II 4800 3—4 0,058—0,24 0,88 1,18 12,5 8
011 I 2700 1—2 0,066—0,266 1,0 1,33 10,5 5
II 5000 3—4 0,066—0,266 — — —- —
III 460 5—6 0,955—3,48 —. —- а —
012 I 500 1—2 0,17—0,67 2,5 3,4 7 3,5
II 830 3—4 -— .—- -— —- —
III 3700 5—6 — — — — —•
— — .. • • •
/ Обозначение Обмотка
Номер «об- Ом маркировка выводов
004 РС4.522.003 004 012 013 015 016 021 ООО PC4.522.001 005 1 II III IV V VI VII I—п I I I I I I I I. 11 I 11 1—II 1 11 I—II 130 130 130 130 28 28 2250 1200 ' 55 4000 10500 4000 9500 9500 1300 1100 3000 27 700 4700 1—2 3—4 5—6 7—8 9—10 11—12 13—12 Р е л 1—2 1—2 1—2 1—2 1—2 1—2 1—2 1—2- 3—4 1—2 3—4 1—2 3—4' е
Продолжение
«Ср. мА fo6» Параметры при переменном токе прямоугольной формы F — 25 Гц; U = 24 b
мА «ср- мА л. %
— — — —
— — — —-
— —— — —
— -—-
3,3—13,5 — — — —
— —— ——
0,2—0,8 — — - —
0,4—1,6 6,0 8 4,5 3
типа РП-5
0,083—0,33 1,25 1,67 9,5 5
1—4 15,0 20 5 3
0,059—0,24 0,88 1,18 11,5 5
0,029—0,12 0,44 0,6 13,5 6
0,0527—0,21 0,79 1,05 11,5 5'
0,029—0,12 0,44 0,6 13,5 6
0,08—0,12 0,3 0,6 10 6
0,1—0,4 1,0 2 8,5 —
0,2—0,8 — — — —
— — —• — -—
.—- . .
0,056—0,22 0,83 1,1 12 8
— — —— —— —-
—— —- —- —.
0,044—0,177 0,66 0,88 12,5 6
Обозначение Обмотка
номер Яо6. Ом маркировка выводов
•006 I 6000 1—2
II 6000 3—4
008 I 1000 1—2
11 1000 3—4
010 I 200 1—2
II 2600 3—4
018 I 4800 1—2
II 4800 3—4
019 I 550 1—2
II 550 3—4
002 I 3750 1—2
II 6000 3 4
III 460 5—6
014 I 2700 1—2
II 5000 3—4
Ill 460 5—6
007 I 3 1—2
II 700 3—4
III 16 5—6
IV 17 7—8
Продолжение
'ср- мА 'об- «А Параметры при переменном токе прямоугольной формы f=25 Гц; {7=24 В
'об- «А 'ср- мс п. %
0,058—0,24 0,88 1,18 11,5 5
0,058—0,24 0,88 1,18 11,5 5
0,17—0,67 3,4 3,4 10 5
0,17—0,67 3,4 3,4 10 5
0,22—0,87 з.з 4,4 6 3,5
1—4 — — — —
0,058—0,24 0,88 1,18 11,5 5
0,058—0,24 0,88 1,18 П,5
0,17—0,67 2,5 3,4 10 5
0,17—0,67 2,5 3,4 10
0,067—0,267 0,067—0,267 1—4 1,0 1,3 10,5 5
0,067—0,267 0,067—0,267 0,955—3,48 1,0 1,3 10,5 5
2,5—10 — — — —
0,19—0,77 2,88 3,8 6 3,5
3,3—13,3 — — — —
3,3—13,3 — — — —
Продолжение
Обозначение Обмотка 'ср- мА 'об’ “А Параметры при переменном токе прямоугольной формы [=25 Гц; t/=24 Б
ион ер «об- Ом маркировка выводов 'об- мА 'ор- “• ч. %
он I 48 1—2 1,33—5,3 20,0 27 5 3
II 48 3—4 1,33—5,3 — -— —
III 48 5—6 1,33—5,3 — — —
IV 48 7—8 1,33—5,3 — - —
V 94 9—10 1—4 — — —
VI 4 11—12 5—20 — — — —
009 I 130 1—2
II 130 3—4 — —
III 130 5—6 — ___ —.
IV 130 7—8 — —
• V 28 9—10 3,3—13,3 —
VI 28 11—12 —
VII 2250 12—13 0,2—0,8 — —
I—II — — 0,4—1,6 6,0 8 5,5 3,5
Примечания: I. /од—ток обмоткн, создающий контактное давление 0,07Н (реле типа РП-4),
0,04Н (реле типа РП-5).
2. г] %—предельное искажение импульсов.
3. Реле всех типов, указанных в данной таблице, имеют следующие условия эксплуатации, кон-
структивные характеристики н характеристики контактов: 1) —404-4-50; 2) 4-20±5; 3) 750±30; 4) 45x5;
5) —; 6) —; 7) 200; 8) 24ВхО,2А; 104.
Режимы работы контактов (п. 8) указаны в виде произведения коммутируемых напряжения и тока
прн соответствующем числе срабатываний.
Параметры поляризованных реле (Рис. 16.32) ТАБЛИЦА 16.18
Обозначение Обмотка Параметры при переменном токе прямоугольной формы /=25 Гц; U = 24 В Условия эксплуатации, конструктивные харак- теристики и характе- ристики контактов (8t
номер «об- Ом марки- ровка выводов 'ср- мА об- мА тср- мс /, мА
Реле типа РПС-11/3
РС4.520.Б00 . I II III IV 120 1—2 3—4 5—6 7—8 2,4—4,8 16 4,5 12 1) -404-+50 2) 20±5 3) 720-т-750 4) (154-55)х(1,5-г-З)
511 I II III IV 90 90 90 90 1—2 3—4 5—6 7—8 3—6 20 4,5 15 5) 2000x5 6) <5 7) 125 8) 160 В; 107
V- 700 9—10 1—2
Реле типа РПС-11/4
РС4.520.507 I 11 4000 4000 1—2 3—4 0,072—0,285 1,43 1,43 11.5 11 -5 0,57 0,57 1—7) как у РПС-11/3 8) 120 Вх50 мА, 107
501 г 11 III IV ' 120 1—2 3—4 5—6 7—8 0,8—3,2 16 4,5 6,4
Продолжение
Обозначение Обмотка 1 ср. мА Параметры при переменном токе прямоугольной формы f = 25 Гц; (У = 24 В Условия эксплуатации, конструктивные харак- теристики и характе- ристики контактов (8)
номер «тб- МА марки- ровка выводов 'об. мА тср> мс /» мА
504 I II III IV 150 150 150 150 1—2 3—4 5—6 7—8 0,8—3,2 16 4,5 6,4
V 1200 9—10 0,4—1,6
Реле типа РПС-П/5
РС4.520.512 505 I I II 80 4000 4000 1—2 1—2 3—4 1,21—3 0,072—0,285 6,1 1,43 1,43 5,0 5,5 5,0 6,1 0,72 ‘ 0,72 1—7) Как у РПС-11/3 8) 27 Вх0,2 А; 107
502 I 1—2
II III IV 120 3—4 5—6 7—8 0,8—3,2 16 5,5 8
508 I II III IV 150 150 150 150 1—2 3—4 5—6 7—8 0,8—3,2 16 5,5 8
1 V- 1200 9—10 I 0,4—1,6 1
Примечание. I, мА—значение тока, при котором т] < 5%.
8u? fi
85fi£fi76«________1
CsCroflnOt i
Рис. 16.31. Реле типа РП-4, РП-5.
♦ 2 6 макс
Рис, 16.32. Реле типа РПС 11/3, РПС 11/4, РПС 11/5,
ЛИТЕРАТУРА
1. Чурабо Д. Д. Конструирование деталей н узлов радио-
аппаратуры. Госэнергоиздат, 1963.
2. Белоусов А. К., Савченко В. С. Электрические
разъемные контакты в радиоэлектронной аппаратуре. Изд-во
«Энергия», 1967.
3. Джаин-Заде М. М., Савченко В. С. Штепсельные
разъемы, сер. Элементы радиоэлектронной аппаратуры, вып. 18.
Изд-во «Советское радио», 1969.
4. «Коммутационные изделия». Проспект. Машприборинторг,
1965.
5. Справочные листки по деталям радиоаппаратуры. Журнал
«Радио», 1960—1971 гг.
17. КОНСТРУКЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ
СВЕРХВЫСОКИХ ЧАСТОТ
17.1. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ЭЛЕМЕНТОВ СВЧ
Конструирование элементов-СВЧ устройств имеет ряд харак-
терных особенностей, определяемых как конструктивными, так и
физическими параметрами. Основными из этих параметров являются
следующие:
а — ширина прямоугольного волновода, расстояние между
основаниями симметричной полосковой линии;
b — высота прямоугольного волновода, ширина центрального
проводника полосковой линии;
В — ширина внешнего проводника полосковой линии;
С — погонная емкость линии;
с — 3 • 10s м/с — скорость света в вакууме;
D — диаметр внешнего проводника коаксиальной линии,
диаметр круглого волновода;
d — диаметр центрального проводника коаксиальной линии;
Е — напряженность электрического поля;
f — частота;
/вр — критическая частота;
g — активная проводимость;
Н — напряженность магнитного поля;
k — коэффициент запаса электрической прочности;
— длина волны в среде;
\ — длина волны в вакууме;
Хв — длина волны в волноводе;
/-ь-р — критическая длина волны;
КБВ — коэффициент бегущей волны по напряжению;
КСВ — коэффициент стоячей волны по напряжению;
I — длина;
L — погонная индуктивность линии;
^пред — предельная мощность линии передачи;
^раб — рабочая мощность линии передачи;
г — погонное сопротивление линии; радиус;
t — толщина стенки волновода и Центрального проводника по-
лосковой линии;
2fl — волновое сопротивление воздушной линии;
а — коэффициент затухания;
Р = 2л/Х0 — волновое число свободного пространства;
бу — угол диэлектрических потерь;
о — толщина слоя поверхностного эффекта;
Т] — коэффициент полезного действия (к. п. д.);
е — диэлектрическая проницаемость вещества;
е0 = 8,85 • 10-12 Ф/м — диэлектрическая проницаемость ва-
куума;
Ег — относительная диэлектрическая проницаемость;
£33
g — магнитная проницаемость вещества;
g0 = 4л • 10-’ Г/м — магнитная проницаемость вакуума;
g, — относительная магнитная проницаемость;
о — удельная электрическая проводимость;
иф — фазовая скорость;
Q — добротность резонатора;
со = 2л/ — круговая частота.
17.2. ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ СВЧ
Особенности конструирования элементов СВЧ
Диапазон СВЧ условно делят на поддиапазоны:
— дециметровый (X = 100-5-10 см, / = 3 • 102-g3 • 10® МГц);
— сантиметровый (X — 10-5-1 см, / = 3 • 10®4-3 • 104 МГц);
— миллиметровый (X = 1-5-0,1 см, / — 3 • 104-5-3 • 10® МГц).
Явление поверхностного эффекта (см. гл. 5) в значительной ме-
ре определяет тип материала, требования к точности и способу
обработки, степени чистоты токонесущих поверхностей. Токоне-
сущие элементы СВЧ изготовляются нз металлов с высокой удельной
электрической проводимостью (см. табл. 5.4).
Материалы, применяемые при изготовлении СВЧ линий пере-
дачи.
Алюминий AB00, AB000, А00 (тянутые волноводные тру-
бы и жесткие коаксиальные линии для подвижных объектов).
Алюминиевый сплав АМг (фланцы алюминиевых
волноводов); АЛ-7, АЛ-9 (литые конструкции сложных волновод-
ных устройств).
Медь электролитическая (элементы волноводных
узлов для наземной аппаратуры, изготавливаемые гальваническим
наращиванием).
Медь М2, М3 (тянутые волноводные трубы большого сечення);
Латунь Л62, Л96 (тянутые волноводные’ трубы малого се-
чения).
Латунь Л59 (фланцы медных и латунных волноводов).
Серебро электролитическое (покрытие мед-
ных и латунных токонесущих поверхностей).
Бериллиевая бронза БрБ2, БрБ2,5 (контактные про-
кладки латунных фланцевых соединений, пружинящие контакты);
Магниевый сплав МА-I (волноводные устройства и дру-
гие устройства СВЧ малого веса для подвижных объектов).
Инварные и суперинварные сплавы (объ-
емные резонаторы с высокой температурой стабильностью).
Для уменьшения затухания энергии применяются покрытия
из серебра н золота, удельная электрическая проводимость которых
выше, чем у основных металлов. Толщина покрытия h должна
быть равной или превышающей глубину проникновения тока б
(рис. 17.1). Для волноводов 10-см диапазона волн толщина серебря-
ного покрытия составляет 25—30 мкм, для 3-см — 12—15 мкм, для
миллиметрового—7—10 мкм. Основные металлы и покрытия должны
обладать достаточной коррозийной стойкостью (см. гл. 21). Для за-
щиты внутренних поверхностей СВЧ узлов от коррозии нспользу-
ют специальные лаки с малой величиной диэлектрических потерь.
Лак СБ-1 (ТУ 2785—54). Рабочая температура от —60 до
+130° С, теплостойкость при температуре 150° С 40 ч, водопогло-
$89
щение после 48 ч пребывания в условиях относительной влажности
98% при температуре 40° С составляет 0,45%. Лак устойчив к воз-
действию бензина и минеральных масел, может использоваться в
тропических условиях. 0
Лак УР-231. Рабочая температура от —60 до +130 С. По-
крытие твердое, механически прочное, с хорошей адгезией к черным
Рис. 17.1. Расчетная зависимость относительного затухания
а = а-б/ае от отношения толщины покрытия h к глубине
проникновения тока 6 (ag— затухание в биметаллическом
проводнике; а0—затухание в основном металле).
Лак электроизоляционный ВЛ-931 (ГОСТ
10402—63). Рабочая температура от —60 до + 130° С, теплостой-
кость при температуре 150° С 24 ч, водопоглощение 6,2% . Покрытие
твердое, механически прочное, с хорошей адгезией к меди и медным
сплавам.
Лак Э-4100 (ТУ ЯН-35—58). Рабочая температура от —60
до +100° С, теплостойкость при 180° С Зч, водопоглощение 1,7%.
Покрытие средней твердости механически прочное, устойчиво к
воздействию щелочей и растворителей, может использоваться в
тропических условиях.
При работе в жестких и морских условиях внешние поверх-
ности устройств покрывают алюминиевыми н хлоркаучуковыми
красками, лаком СБ-1с, кадмируют или никелируют.
Величина потерь и передаваемая мощность линий передачи
СВЧ определяются чистотой токонесущих поверхностей, которая
характеризуется средней высотой микронеровностей Яср(1,4].
550
Значение 77ср не дОЛжйо Превышать Половины толщййы слой
поверхностного эффекта (табл. 17.1). Допуски на внутренние раз-
меры линий передачи сантиметрового диапазона составляют от 1Х
ХКГ4 до 5 • 10"4 X, т. е. от 0,00025 до 0,025 мм; более жесткие до-
пуски устанавливаются на диаметр круглых волноводов с волной
вида Hoi, внутренние размеры объемных резонаторов и волноводных
секций миллиметрового диапазона.
ТАБЛИЦА 17.1
Рекомендуемая чистота поверхностей
Класс чистоты (ГОСТ 2789—59) Средняя высота микронеровностей нср, мкм Рекомендуемые применения
?4 5—20 Наружные поверхности волноводных устройств, отверстия под винты и болты
v5 2,5—5 Посадочные поверхности фланцев волноводов, резьбовые поверхно- сти в радиочастотных коаксиаль- ных соединителях
v6 1,6—2,5 Поверхности под матовое гальвани- ческое покрытие внутренних дета- лей устройств СВЧ, внутренние поверхности простых волноводных устройств сантиметрового диапа- зона
v7 0,8—1,25 Внутренние поверхности волновод- ных устройств сантиметрового диапазона, торцевые притертые поверхности фланцев, отверстия под установочные болты н штифты
v8 0,4—0,63 Внутренние поверхности волноводов малого сечения и дроссельных канавок
v9 0,2—0,32 Внутренние поверхности волноводов миллиметрового диапазона
v 10 0,1—0,16 Внутренние поверхности высокодоб- ротных объемных резонаторов и устройств миллиметрового диапа- зона
Диэлектрические материалы на СВЧ должны обладать малыми
потерями (tg6a < 5 • l0”4)- высоким напряжением пробоя, малым
коэффициентом теплового расширения, слабой зависимостью основ-
ных параметров (fr, tg 6а) °т частоты, температуры и времени (см.
табл. 5.5, 5.6 и табл. 17.2 [5, 6, 7]).
591
Материал
ТАБЛИЦА 17.2
Диэлектрики для работы на СВЧ
Краткая характеристика и области применения
Полиэтилен ПЭ-150
(ВТУ МХП 4138-
.55).
Полиэтилен кабель-
ный (ТУ МХП
2224-53)
Фторопласт-4 (ТУ
ФП-4—59)
Продукт № 10 (ВТУ
МХП М 636—55)
Полистирол блочный
(ТУ МХП М 241—
54).
Полистирол эмуль-
сионный (ВТУ МХП
1827—51)
Прессматериал АГ-4
(О МТУ № 431—57)
Высококачественные влагонепроницаемые
диэлектрики, рабочие температуры от
—60 до 4-100°С, электрические свойства
постоянны до 10ь Гц, недостаточно
светостойки, радиоактивное облучение
резко повышает их теплостойкость (до
150°С) и механическую прочность. Ис-
пользуются для радиочастотных кабелей
и полосковых линий
Термостойкий (до 250°С) высококачест-
венный диэлектрик, обладает исключи-
тельной химической стойкостью, не на-
бухает и не смачивается водой. Исполь-
зуется для радиочастотных кабелей, по-
лосковых линий, шайб и втулок высоко-
частотных разъемов
Высококачественный термопластичный ди-
электрик. Электрические характеристики
слабо меняются до 120°С. Используется
для полосковых линий сантиметрового
диапазона
Высококачественные диэлектрики, обла-
дают большой хрупкостью и способно-
стью к .старению, стойки к радиоактив-
ному облучению. Используюся для ра-
диочастотных кабелей, полосковых ли-
ний, шайб и втулок высокочастотных
разъемов
Термоактивный, теплостойкий (до 200°С) и
влагостойкий диэлектрик, обладает по-
вышенной механической прочностью, но
сравнительно высокими потерями на
СВЧ. Используется для изоляционных
опорных втулок
Классификация линий передачи СВЧ
Основные требования, предъявляемые к линиям передачи:
— отсутствие излучения электромагнитной энергии;
— передача энергии с наименьшими потерями, обусловленными
рассеянием в металлических проводниках и диэлектрических эле-
ментах;
— возможность передачи наибольшей мощности без высоко-
частот'ного пробоя, искрений и перегрева линии;
592
— достаточно высокая механическая прочность, простота из-
готовления, надежность соединений отдельных отрезков линии,
удобство сборки и разборки тракта.
Линии передачи делятся на открытые (табл. 17.3) и закрытые
(табл. 17.4), Для открытых линий передачи поле направляемой элек-
тромагнитной волны не экранировано снаружи. Основным недостат-
ком таких линий являются потери на излучение и зависимость
поля от внешних воздействий (атмосферные осадки, влияние окру-
жающих предметов). Закрытые линии экранированы снаружи
полым металлическим проводником.
Выбор типа линии передачи СВЧ определяется рабочим диа-
пазоном частот и назначением радиоустройства.
----Линии, электрического паяя----Линии магнитного поля
Рис. 17.2. Коаксиальная линия передачи с волной ТЕМ.
Коаксиальные линии передачи. Основным типом волны коак-
сиальных линий передачи является волна ТЕМ (рис. 17.2). Условие
распространения только волны ТЕМ:
^кр < < ©°, /кр > Л ' (17.1)
где Хцр, /кр — критические длины волн и частоты высших видов
колебаний в линии (Emn или Hmn).
Распространение в линии высших типов волн приводит к поте-
рям энергии и искажению радиосигналов. Наибольшее значение
ЛКр имеет волна вида Нп, поэтому предельная частота использования
коаксиальной линии без возникновения волн высших типов равна
f ~--------------------
К£> n:(D-|-d)
(17.2)
Напряжение и ток в линии на расстоянии Z от нагрузки равны:
П/ = (7падет/ДОтре т ’
I _ I I р-У' (17.3)
Ч = 'пад е ~г 'отре > ' '
где Дпад, Б’отр, 7пад. 7отр ~ соответственно амплитуда падающей
(отраженной) волны напряжения и тока; у = а + ф — постоянная
распространения; а — коэффициент затухания, характеризующий
потери энергии, дБ/м; р - фазовый сдвиг, рад/м.
В режиме бегущей волны существует только падающая волна,
при этом UiUi = — волновое сопротивление линии. .
593
ТАБЛИЦА 1?. 3
Открытые линии передачи
Тип ЛИНИН Рабочий диапазон Краткая характеристика
Полосковые (симметрич- ные, несимметричные) Метровый де- циметровый, сантиметро- вый Просты в изготовлении, малогабаритны, широ- кополосны, имеют зна- чительные потери в сантиметровом диапа- зоне и невысокую про- пускаемую мощность
Линии поверхностной волны (провод со слоем диэлектрика, ребри- стые структуры, ди- электрик на металли- ческой поверхности) Сантиметро- вый, милли метровый Широкополосны, затуха- ние меньше, чем в волноводах, позволяют пропускать большую мощность, обладают низкой помехозащи- щенностью
Диэлектрические волно- воды Сантиметро- вый, милли- метровый Простота и экономич- ность конструкции, широкополосность, сравнительно высокие потери; требуют элек- трической экраниров- ки
„ ТАБЛИЦА 17.4
Закрытые линии передачи
Тип линии Рабочий диапазон Краткая характеристика
Коаксиальные кабели (со сплошной изоляцией, с полувоздушной изо- ляцией) Метровый, де- циметровый, сантиметро- вый Широкополосны, гибки, имеют малые по г ери и высокую помехоза- щищенность
Воздушные коаксиаль- ные линии с металли- ческими изоляторами Дециметровый, сантиметро- вый Имеют малые потери и высокую пробивную мощность, узкополос- ны, конструкция же- сткая
Металлические волно- воды (прямоугольные, круглые, П- и Н-об- разные) Дециметровый, сантиметро- вый, милли- метровый Имеют малые потери, высокую пробивную мощность и высокую помехозащищенность, относительно широко- полосны, конструкция жесткая
J94
Расчет параметров коаксиальных линий ведется по формулам
табл. 17.5 При неполном заполнении линии диэлектриком вместо
ег и tg 6д необходимо использовать значения ег >кв и tg бээкв.
ТАБЛИЦА 17.5
Параметры и расчетные формулы коаксиальных линий передачи
Параметр Воздушная линия «Линия co сплошным диэлектрическим । заполнением
Условие рас- пространения только волны ТЕМ n(D + d) Ко> 2 1в> VwAD+d)
Длина волны в линии, м X = Хо — er
Погонная индуктивность L, Г/м L=0,46-10~6 1g (Did} L = 0,46-IO-6 Ig D/d
Погонная емкость С, пФ/м C — 55,5/\n(D/d) C=55,5er/ln(D/d)
Погонное активное сопротивление г, Ом/м 10,95 I 1 1 \ г = — 1 Ч~ 1 У <А0 \ D d ) 10,95 /_1_ 1 \ \ D + d J
Волновое соп- ротивление, Ом Z0=138 1g (D/d) 138 Zoi — -.r-— lg(£*/d) V er
Коэффициент затухания, дБ/м (\/d+llD) a = 0,1724 ^—ig(Z?/d) 0,1724 (1/d+l/P) /VlgD/d + 27,3 VTr , + Xo бэ
595
Для цилиндрических шайб (рис. 17.3, а, [12]):
8^- -f- k
ег ;>№=“ , , > tg экв
1 -f-k
er tg 6a .
H-fe ’
(17.4)
Для секторной диэлектрической опоры (рис. 17.3,6 [13])
еЛЭКВ=1 + (ег-1) ; 1ёбээкв-2л + (ег-1)фидэ'. °7'5)
Расчет величин Zo, Zo, и С и оценка эксцентриситета централь-
ного проводника воздушной линии производятся по номограммам
рис. 17.4, 17.5 [12].
Рис. 17.3. Коаксиальная линия с шайбовыми (а) и секторными (6)
диэлектрическими опорами.
Основным параметром при проектировании или применении
коаксиальных линий является величина отношения Did. Оптималь-
ные значения Did для воздушной линии с проводниками из меди в
режиме бегущей волны даны в табл. 17.6, рекомендуемые значения
для различных /Кр — в табл. 17.7.
ТАБЛИЦА 17.6
Оптимальные соотношения в коаксиальных линиях
Значение отношения Волновое сопротивление ZVt Ом Оптимальный параметр
3,6 77 Минимальный коэффициент затухания
2,72 60 Наибольшее пробивное напряжение
1,65 30 Максимальная передавае* мая мощность
9,2 133 Максимальное резонансное сопротивление четверть- волнового отрезка
596
ГО -о- U-j й.
СЦ | । ( | Л111 Juul I I 1111111| I г
n^IiI Jiljii JiiiLliLiiLiiLiJilJi bill iLlJii.liiiL I,! iiiIiiiTiiiLiiLii!
Рис. 17.4. Номограмма для расчета волнового сопротивления коаксиальной линии.
Т а б л и ц з 17.7
Радиочастотные кабели имеют не-
рекомендуемые значения
Did для различных /кр
D/d, мм ^кр* МГц
10/4,34
16/6,95
30/13
70/30
110/48
13 400
8 300
4 450
1900
1 200
Примечание. Zo = 50 Ом.
минальные значения волновых сопро-
тивлений, равные 50, 75, 100 и 150 Ом
и подразделяются на группы: со сплош-
ным заполнением из стабилизированно-
го полиэтилена, кабельного полиэти-
лена, фторопласта и с воздушно-пласт-
массовой изоляцией. Параметры оте-
чественных радиочастотных кабелей
даны в табл. 17.8—17.11 и на рис. 17.6—
17.8 [5,13].
Условное обозначение кабеля, нап-
ример РК-50-2-21, расшифровывается
следующим образом: РК — радиочастот-
ный коаксиальный; 50—волновое со-
противление, Ом; 2 — округленный
диаметр по изоляции, мм; 2 — тип изоляции; 1 —номер конструк-
ции. Различным типам изоляции присвоены следующие цифровые
d/D
г-0.3
Рис. 17.5. Номограмма для расчета влияния эксцентриситета цент'
рального проводника воздушной коаксиальной линии на ее вол-
новое сопротивление.
598
Т а б л ица 17.8 Параметры кабелей
Марка кабеля Диаметр, мм Внешний провод’ Нормальная строитель- ная длина м, не менее Масса, кг/км Напряжение начала коро- ны, кВ Волновое сопротивле- ние, Ом Затухание4, дБ/м, при частоте Мгц Емкость пФ/м, ие более Коэффициент укорочения Номер ТУ кп
внутрен- него провода по изоля- ции по оболоч- ке
300 3000
РК-50-2-11 РК-50-3-11 РК-50-4-11 Р К-50-7-111 РК-50-7-121 РК-50-11-Ц1 РК-50-9-111 РК-75-4-11 РК-75-4-121 РК-75-7-11 РК-75-7-121 РК-75-7-18 РК-75-9-13 РК-75-13-11 РК-75-17-12 РК-100-7-И 0,68 0,9 1,37 2,28 2,28 3,39 2,7 0,72 0,78 1,13 1,2 1,09 1,35 1,95 2,63 0,6 2,2±0,1 3,0±0,2 4,6±0,2 7,3±0,3 7,3±0,3 И,0±0,6 9,0±0,5 4,6±0,2 4,6±0,2 7,3±0,3 7,3±0,3 7,3±0,3 9,0±0,5 13,0±0,5 17,3±0,5 7,3±0,3 4,0±0,3 5,3±0,3 9,6±0,6 10,3±0,6 П,2±0,7 14,0±0,8 12,2±0,8 . 7,3±0,4 7,3±0,4 9,5±0,6 10,3±0,6 9,3±0,6 12,2±0,3 16,6±0,8 21,0±0,8 9,7±0,8 МО ЛМДО МДО МО МДО МО МО МО МО МО МО МО МО МО МО 50 30 50 50 50 50 100 100 50 50 50 50 100 50 35 50 27 48 132 147 233 300 214 62 68 132 132 450 191 324 561 134 1,5 2 3 4 4 5,5 5 2,5 2 4 3 4 4,5 6 8 3 50±3 50±3 50±2 50±2 50±2 50±2 50±2 75±3 75±3 75±3 75±3 75±3 75±3 75±3 75±3 100±5 0,3 0,28 3,52 0,18 2,82 0,12 0,15 0,2 0,2 0,15 0,15 0,5 0,12 0,1 0,182 0,14 2,0 1,6 1,3 1,10 1,1 0,85 0,85 1,2 1,4 1,0 1,0 2,0 0,8 0,7 0,5 1,1 115 ПО НО 115 115 115 ПО 72 76 75 78 69 75 72 72 57 1,52 1,52 1,52 1,52 1,52 1,52 1,52 1,52 1,52 1,52 1,52 1,52 1,52 1,52 1,51 1,52 100-1-60 100-2-60 100-3-60 100-4-60 100-5-60 100-6-60 100-12-62 100-7-60 100-8-60 100-9-60 100-10-60 100-81-60 100-13-62 100-14-62 100-15-63 100-11-60
’ Внутренний проводник выполнен из семи тонких жилок с эквивалентным диаметром, указанным в таблице.
2 При частоте 10 000 МГц.
«Внешняя оболочка кабелей выполнена из пигментированного полиэтилена, температурный диапазон использования кабелей
от 6и оплетка иа медиых проволок; МДО—двойная оплетка из медных проволок; ЛМДО—двойная оплетка
из медных луженых проволок.
* При температуре 20° С.
ТАБЛИЦА 17.9
Параметры кабелей
Марка кабеля Диаметр, мм Внешний провод3 Нормальная строитель- ная длина, м, не менее Масса, кг/км Волновое сопротивле- ние, Ом Напряжение начала ко- роны, кВ Затухание, дБ/м, при температуре +20° С на частоте, МГц Л ф 72 ф ъ О S О о Шск Коэффициент укопочення Номер ТУ .КП
внутрен- него провода ПО ИЗОЛЯ- ЦИИ по обо- лочке
200 3000
РК-50-2-13 0,68 2,2±0,1 4,0±0,3 МО 50 27 50±3 1,5 0,3 2,0 115 1,52 100-41-60
РК-50-3-13 0,9 3,0±0,2 5,0±0,3 ЛМО 30 54 50 ±3 2 0,28 1,6 ПО 1,52 100-42-60
РК-50-4-13 1,37 4,6±0,2 9,6±0,6 мдо 50 157 50±2 3 3,52 1,3 НО 1,52 100-43-60
РК-50-7-151 2,28 7,3±0,3 10,3±0,6 МО 50 172 50±2 4 0,18 1,1 115 1,52 100-44-60
РК-50-9-121 2,7 9,0±0,5 12,2±0,8 МО 100 229 50±2 5 0,20 0,85 НО 1,52 100-52-62
Р К-50-7-161 2,28 7,3±0,3 И,2±0,7 мдо 50 235 50±2 4 2,82 1,1 115 1,52 100-45-60
РК-50-11-131 3,39 11,0±У,6 14,0±0,8 МО 50 280 50±2 5,5 0,12 0,85 115 1,52 100-46-60
РК-75-4-15 0,72 4,6±0,2 7.3±0,4 МО 100 84 75±3 2,5 0,2 1,2 76 1,52 100-47-60
Р К-75-4-161 0,78 4,6±0,2 7,3±0,4 МО 50 78 75±3 2 0,2 1,4 76 1,52 100-48-60
Р К-75-7-15 1,13 7,3±0,3 9,5±0,6 МО 50 132 75±3 4 0,15 1,0 76 1,52 100-49-60
РК-75-7-161 1,2 7,3±0,3 10,3±0,6 МО 50 147 75±3 3 0,15 1,0 76 1,52 100-50-60
Р К-75-9-12 1,35 9,0±0,5 12,2±0,8 МО 100 205 75 ±3 5 0,12 0,8 75 1,52 100-53-62
РК-ЮО-7-13 0,6 7,3±0,3 9,7±0,6 МО 50 134 100±5 3 0,14 1,1 57 1,52 100-51-60
1 Внутренний проводник’ выполнен из семи тонких жилок с эквивалентным диаметром, указанным в таб-
лице.
2 При частоте 10 ГГц.
3 См. табл. 17.8. ЛМО—оплетка из медных луженых проволок.
Примечание. Внешняя оболочка кабелей выполнена нз полихлорвинилового пластиката.
Интервал рабочих температур кабелей от —40 до +70° С.
ТАБЛИЦА 17.10
ч Параметры кабелей
Марка кабеля Диаметр, мм Внешний провод4 Нормальная строитель- ная длина, м, не менее Масса, кг/км Напряжение начала короны, кВ Волновое сопротивле- ние, Ом Затухание6, дБ/м, при ча- стоте, МГн J3 Г- QJ о -к; о S о аг<зо S0 Ф -JJ Е К Коэффициент укорочения Номер ту кп
внутрен- него провода по изоля- ции по обо- лочке
200 3000
РК-50-2-212 0,73 2,2±0,1 3,5+0,3 ПМО 20 32 1,5 50±3 0,3 2,0 105 1,43 100-91-60
РК 50 3 21 1,01 3,0±0,1 4,4±0,2 МО 20 52,3 2,1 50±3 0,25 1,70 106 1,42 100-92-60
РК-50-4-21 1,54 4,6±0,2 6,6±0,6 мдо 20 127 3,2 50±2 2,73 1,10 106 1,41 100-93-60
РК-50-7-211 2,49 7,3±0,3 8,9±0,5 МО 20 206 4,0 50±2 0,15 1,Ю 106 1.41 100-94-60
РК-50-11-211, 2 3,57 11,0±0,6 13,0+0,8 ПМО 20 445 6,0 50 ±2 0,12' 0,9 106 1,41 100-95-60
РК-50-7-221 2,49 7,3±0,3 9,0±0,5 ПМО 20 230 5 50±2 1,5s 1,0 106 1,41 100-103-62
РК-75-2-21 0,41 2,2±0,1 3,5±0,2 МО 20 29,6 1,3 75±5 0,27 1,7 70 1,41 100-96-60
РК-75-3-21 0,56 3,0±0,1 4,4±0,2 МО 20 48,5 1,8 75±5 0,25 1,5 70 1,42 100-96-60
РК-75-4-21 0,85 4,6±0,2 6,0+0,4 МО 20 87,3 2,5 75±3 0,18 1,30 70 1,41 100-98-60
Р К-75-4-2211 2 0,9 4,6±0,2 6,0±0,4 ПМО 20 87,7 2,5 75±3 0,18 1,25 70 1,41 100-99-60
РК-75-7-212 1,3 7,3±0,3 8,9+0,6 ПМО 20 194 5 75±3 0,12 1,0 70 1,41 100-100-60
РК 75-7-221- 2 1,38 7,3±0,3 8,9±0,5 ПМО 20 194 4 75±3 0,12 1,0 70 1,41 100-101-60
РК-100-7-212 0,74 7,3+0,3 9,0±0,5 ПМО 20 188 3,1 100±5 0,15 1,1 50 1,41 100-102-60
1 Внутренний проводник выполнен из семи тонких жилок с эквивалентным диаметром, указанным в таб-
лице.
2 Внутренний проводник посеребрен.
8 При частоте 10 000 МГц.
4 См. табл. 17.8. ПМО — посеребренная медная оплетка.
6 При температуре +20° С.
Примечание. Внешняя оболочка кабелей выполнена из фторопластовой ленты. Интервал
рабочих температур кабелей от —60 до +200° С.
— ТАБЛИЦА 17.11
Параметры кабелей
Диаметр _ мм к <и Л Затухание®. дБ/м. при ча- стоте. МГц ф К
Марка кабеля Ё са по обо- лочке »S3 к i “ аз л ч яз <u 2 s й 5 Л Г4 <D к 2 sfк к 2 , Рабочая Номер
внутре него провод по изоля- ции Внешн провод н Е - X о S3 й о <У CQ Волнсн сопрот ние, О ь 2 <и 3 к к Е в> к о» О ш Емком пФ/м, не бол 200 3000 ©• о •е-о. СТ) О о м темпера- тура, °C ТУ ЦП
РК-50-2-141 0,66 2,2±0,1 2,7 лмо 10 14,1 50±3 — 115 0,7 8,03 4 1,49 —604-1-85 100-68-63
РК-75-3-112 РК-75-4-17 0,69 1,03 3,0±0,25 4,6±0,3 5,5±0,3 6,5±0,4 лмо МО 15 27 55 75±5 75±3 0,5 1,0 60 60 0,3 2,14 1,7 1,0 1,19 1.21 60 • -4-85 100-61-60 100-62-60
40 —604- +85
РК-75-7-17 1,62 7,3±0,3 10,1±0,6 МО 20 134 75±3 1,0 60 1,54 0,85 1,21 -604-+85 100-63-60
РК-75-17-11 4,0 17,3±0,6 24,7±0,8 МО 60 920 75 ±3 4,0 53 0,074 — 1,18 -404-+85 100-65-61
РК-75-13-12 3,05 13±0,5 17,8±0,9 МО 50 484 75±3 3 55 — 0,35 1,16 -504-+85 100-69-61
РК-ЮО-7-14 0,91 7,3±0,3 10,3±0,6 МО 20 132 100±5 1,0 45 1,94 0,8 1,21 -604-+85 100-64-60
РК-100-4-11 0,64 4,6±0,25 7,2±0,5 лмдо 30 66 100±5 2 50 0,5 1,3 1,20 —604-+85 100-66-62
1 Внутренний проводник выполнен из 17 жилок. Внешняя оболочка всех кабелей выполнена из пигменти-
рованного полиэтилена.
2 Внутренний проводник выполнен из 7 жилок.
3 При частоте 10 000 МГц.
4 При частоте 600 МГц.
6 См. табл. 17.8.
• При температуре 20° С.
°)
10 2030 50 100 20030050010002000 5000f,МГц
Рис. 17.6. Частотная зависимость затухания а и пропускае-
мой мощности Р при температуре 40° С в режиме бегущей
волны для радиочастотных кабелей со сплошной изоляцией
из стабилизированного полиэтилена:
а—с волновым сопротивлением 75 Ом; б—с волновым сопротивлением
50 Ом.
9
Рис. 17.7. Частотная зависимость затухания а и пропускае-
мой мощности Р при температуре 40° С в режиме бегущей
волны для радиочастотных кабелей со сплошной изоляцией
из фторопласта-4:
с с Волновым сопротивлением 75 Ом; б — с волновым сопротивлением
50 Ом.
обозначения: 1 — полиэтилен; 2 — фторопласт; 3 — Полистирол;
4 — полипропилен и его смеси; 5—резина; 6—неорганическая
изоляция [5].
10 20 30 50 100 3003005001000 2000 5000 /, МГц.
Рис. 17.8. Частотная зависимость затухания а и пропускаемой мощ-
ности Р при температуре 40° С в режиме бегущей волны для радио-
частотных кабелей с полувоздушной полиэтиленовой изоляцией.
Полосковые линии передачи. Полосковые линии разделяются
иа симметричные и несимметричные (рис. 17.9). Основной тип вол-
ны—ТЕМ. Размеры элементов линий рекомендуется выбирать в
Рис. 17.9. Полосковые линии передачи:
а —несимметричная; б —симметричная; /—центральная полоска; 2—слой ди-
электрика; 3— металлическое основание.
следующих пределах [16]; 0,5 мм < Ь < Х0/2, обычно b — (1—6) ±
±0,15 мм; 5 > 5 при а < 4 мм; В 4а; а Хо/2, обычно для
несимметричной линии п/2 = 2,0±0,1 мм, для симметричной а =
= 4,0±0,1 мм; t = 0,025—0,05 мм; расстояние между полосками
и металлическими крепежными деталями должно быть ие менее а.
60S
Формулы 6,мм ! Zv'13S6g3^^ —t
•;*X
_ 20 цгв-1зе^г.^ b
z <” 4ляь<а _ т - с мм L 200*-. Г ' г f юо-^ Г 70^. ? _ с - ь 5 504 «• : «4 Г* з04 /г : : 2 -з ^В2 : 2 4 - 54 1 *4 2 34 Г’ г4 -Q7 Пример Пано- •Юмн = 3мм 2.3 ImBem. o’ MOw и-з?о« B = IZ80w ct‘S50w
Л4.0м 1
260*-. r*280
250^. '^270
2W*\ ~260
230^. ?25O
220^. 4240
210-z r>230
200*i 4220
ISO 4 42/0
1004 4200
1704 4700
160 4 ?700
CO 4 4770
1W4 4/50
C04 4750
/204 4/40
/Ю4 4/30
10D— -/20
1
Рис. 17.10. Номограмма для расчета волнового сопротивления полосковых линий
с бесконечно тонким центральным проводником.
Диэлектрики, применяемые в полосковых линиях, должны
иметь следующие характеристики:
tg 6Э < (5—8) • IO'4;
Характеристики рекомендуемых диэлектриков приведены в
табл. 5.5. Материал металлических проводников—латунь и медь,
покрытые слоем серебра 9—12 мкм.
Расчет характеристик полосковых линий ведется по формулам
табл 17.12 и номограммам (рис. 17.10 и 17.11).
Рис. 17.12. Прямоугольный волновод.
Использование полосковых структур дает возможность созда-
ния компактных направленных ответвителей, мостовых схем и дру-
гих устройств СВЧ, не требующих высокой добротности [14].
Прямоугольные волноводы. В прямоугольном волноводе
(рис. 17.12) могут распространяться волны типов Етоп и Нтоп. Усло-
вие распространения волн:
< ^кр или f > fKp-
607
ТАБЛИЦА 17.12
Расчетные формулы для полосковых линий
Характеристики Симметричная линия Несимметричная линия
Длина волны в линии 1 ^0 f г еэкв евкв
Эквивалентная диэлект- рическая проницае- мость среды в линии еэкв = еэкв = 1 + (fir + 1) X / 6 \ 1+ In 1+ — 4-0,837 a \ 2 /
X. Г 2я7> / 2sib /Р 14- 4-In 14- L a \ a } j Значения А- даны на рис. 17.11
Волновое сопротивление линии с диэлектричес- ким заполнением ZB1, Ом ZO1— 1g 2,55(a/b) V er при b < a: t 138 Z03—- у-— 1g 3,5(<z/b) F еЭНВ при b < a\ t <^a
Волновое сопротивление линии с воздушным заполнением Zo, Ом Zo= 138 1g 2,55('a/b) при b < a; t <^a. Zo — 138 1g 3,5(a/b) при fe < a: t a
Общие потери в линии дБ/м — ад+ам + «и. где ад—потери в диэлектрике, ам—потери в металле, аи — потери на излучение (5% от ajj) а2-- ад + ам + аи
Потери в диэлектрике ад, дБ/м _ 27,3 У еэкв «д — л + оэ 27, ЗУ еэкв ССд— tg оэ Ло
Потери в металлических 139,2Z01/s / b 1 2а \ т] / ег е0 \ 1/2 ам= 17,74— X а \ ро / яЬ л б 1 + +——1п — а 2 4
проводниках ам, дБ/м ам—• ( “И In ) , а \ а я Яг ) где к='1/Г Ет60 V про 2 одящие в формулы величины измеряй ), М.
Примечание. Вх Ф/м; р, Г/м; а. См/м; X А яЬ (. яЬ \ * 1+ +1п ( 1+ J а \ а / где / abf \»/2 П=Ч~) ’ б=—2+203-|-2£(Р — 1)‘'2, ₽ = 1 + 2//а тся в следующих единицах:- f, Гц; а, b, t,
Характеристики прямоугольного волновода
Критическая длина волны, м:
^кр —
Длина волны в волноводе, mi
/1-(ЧАкР)2’
Постоянная распространения, рад/м:
V2 —
2
—эт2
Удельное волновое сопротивление, Ом:
для Етп-волн Zo = 120 лХ0/Хв,
для Нтп-волн Zq fc—1 120 JtA'g/A'Q.
Коэффициент затухания, дБ/м: для Нтп-воли
0,793 Г (6/а) еп т2 + ет п2
b /аХо(1—&а) L = (6/а)та4-(а/6)п?
для Етп-волн
/ Ь V
*Ь^2 I em + en I I
\ a ) _
1,586 т2 + па(а/£)3
-a/oX0(l—ga) та + па(а/6)а ’
где В = Х0/Хкр; en = 1 при п = 0; вт = 1 при т = 0;
вп = 2 при п =/= 0; вт = 2 при т =/- 0; т — число полуволн
по широкой стенке, п — число полуволн по узкой стенке.
Расчет характеристик волновода
с волной Ню
Условия распространения волны типа Н1о1
а < Хо < 2а; Ло > 26.
(17-6)
Критическая длина волны, м:
ХКр = 2а.
Длина волны в волноводе, м:
610
при заполнении диэлектриком
Постоянная распространения, рад/м:
/ 2л V л2
V = V
\ Ло / п
Волновое сопротивление, Ом:
по напряжению и току (характеристическое)
sib
Z“i= 2а Z°'
по мощности и току (действующее характеристическое)
л2 b
Zpt ~ ~п Z°''
о а
по мощности и напряжению (характеристическое)
== ^0»
где Zo= 120л -— .
Ад
Коэффициент затухания, дБ/м:
для медного волновода
для волновода из другого металла
а =
Минимальное затухание при f = 1,5 /Кр. (Значения k даны
в табл. 5.4.)
В приведенных формулах величины а, Ь, измеряются в сан-
тиметрах.
Размеры и допуски прямоугольных волноводов должны состав-
лять [16]:
а = (0,75—0,8) Ьо; b = (0,35—0,37) Л; Да = Д6 = ±0,002 а;
6?=0,1\г> Да = Д6 = ±0,001а—для плоского волновода; экс-
центриситет е < 0,1 t;
гх = 0,5 t ± 0,5(7 + 1); 6 = 90 ± 1°;
A-fi
w
Рис. 17.13. Гофрированный прямоугольный волновод сечением
23Х 10 мм:
1—дроссельный фланец; 2—место соединения; 3— гофрированный волновод.
максимальный прогиб £макс:
для обыкновенного волновода:
при I — 10 а — 0,02 а,
при / = 50 а — 0,08 а.
для плоского волновода:
при I = 10 а — 0,01 а,
при I = 50 а — 0,04 а.
Втабл. 17.13 и 17.14 приведены технические данные прямоуголь-
ных волноводов, в табл. 17.15 — плоских (fe/a => 1/8,33). Стандарт-
ные волноводы предназначаются для работы в диапазоне частот
(1,25—1,9) /кр-
Для соединения отрезков прямоугольных волноводов со сме-
щенными или пересекающимися осями используются гибкие гофри-
рованные секции (рис. 17.13) [21]. Глубина гофрировки выбирает-
ся менее 0,1 Лв.
612
ТАБЛИЦА 17.13
Номинальные размеры некоторых алюминиевых
прямоугольных волноводов
Ширина, а Высота, t> Допустимое отклонение ширины И ВЫСОТЫ Толщина стенок Допустимое отклонение толщины стенок Расчетная массв одного погонного метра труб из алюминия,
мм кг
0,7 0,35 ±0,01 0,5 ±0,01 0,0055
1,6 0,8 ±0,01 0,5 ±0,01 0,009
3 1,5 ±0,02 0,5 . 1 ±0,02 0,016 0,038
7,2 3,4 ±0,02 0,5 1 ±0,02 0,03 0,066
11 5,5 ±0,04 0,5 1 ±0,02 0,045 0,096
16 8 ±0,04 1 1,5 ±0,02 0,135 0,16
23 10 ±0,05 1 1,5 ±0,03 0,182 0,28
35 15 ±0,05 1,5 3 ±0,03 0,414 0,875
48 24 ±0,07 2 3 ±0,03 0,585 1,2
58 25 ±0,07 2 4 ±0,05 0,9 1,9
72 34 ±0,1 2 5 ±0,05 1,1 3
90 45 ±0,15 2 5 ±0,05 1,4 3,77
ПО 55 ±0,2 2,5 5 ±0,05 2,2 4,55
130 65 ±0,25 2,5 5 ±0,05 2,6 5,2
160 80 ±0,3 ±0,05 3,2 6,5
220 НО ±0,3 3 5 ±0,05 5,25 8,75
330 165 0,35 3 5 0,05 7,8 13
408 204 0,4 3 5 0,05 9,6 16
500 250 0,5 5 0,1 •9,7
750 375 0,6 7 0,15 41,4
1050 525 0,8 8 0,2 66
1330 665 1 8 0,2 83,6
613
ТАБЛИЦА 17.14
Технические данные обыкновенных прямоугольных волноводов (рекомендации МЭК)
Тип волновода МЭК Полоса частот для основной волны, ГГц Номинальные внутренние размеры, мм Номинальная толщина стенок f. мм Максимальное затухание а при частоте < ьр (для меди)
ширина а высота b а, дБ/м Г. ГГц
R5 0,41—0,62 457,2 228,6 3,18 0,00141 0,49
R6 0,49—0,75 381,0 190,6 3,18 0,00186 0,59
R8 0,64—0,98 292,1 146,1 3,18 0,00278 0,77
R9 0,76—1,15 247,65 123,8 3,18 0,00351 0,91
R12 0,96—1,46 195,58 97,79 3,18 0,00506 1,15
R14 1,14—1,73 165,10 82,55 2,03 0,00653 1,36
R18 1,45—2,20 129,54 64,77 2,03 0,00936 1,74
R22 1,72—2,61 109,22 54,61 2,03 0,0121 2,06
R26 2,17—3,30 83,36 43,18 2,03 0,0173 2,61
R32 2,60—3,95 72,14 34,04 2,03 0,0236 3,12
R40 3,22—4,90 58,17 29,083 1,63 0,0311 3.87
R48 3,94—5,99 47,55 22,149 1,63 0,0443 4,73
R58 4,64—7,05 40,39 20,193 1,63 0,0539 5,57
R70 5,38—8,18 34,85 15,799 1,63 0,0720 6,46
Продолжение .
Т ип вол нов о да МЭК Лол оса частот для основной полны, ГГи Номинальные внутренние размеры, мм Номи цаль ная толщина стенок t. мм Максимальное затухание о. при частоте t = . ^Р. (для медн)
ширина а | 1 высота b а. дБ/м 1, ГГц
R84 6,58—10,0 28,499 12,624 1,63 0,0993 7,88
R100 8,20—12,5 22,860 10,160 1,27 0,127 9,84
R120 9,84—15,0 19,050 9,525 1,27 0,166 ’1,8
R140 11,9—18,0 15,799 7,899 1,02 0,220 14,2
RI80 14,5—22,0 12,954 6,477 1,02 0,298 17,4
R220 17,6—26,7 10,668 4,318 1,02 0,463 21,1
R260 21,7—33,0 8,636 4,318 1,02 0,544 26,1
R320 26,4—40,1 7,112 3,556 1,02 0,729 31,6
R400 33,0—50,1 5,690 2,845 1,02 1,02 39,5
R500 39,3—59,7 4,775 2,388 1,02 1,33 47,1
R620 49,9—75,8 . 3,759 1,180 1,02 1,90 59,9
R740 60,5—92,0 3,099 1,550 1,02 2,54 72,6
R900 73,8—112,0 2,54 1,27 1,02 3,43 88,6
R1200 92,3—140,0 2,032 1,016 1,02 4,78 111,0
Примечания. 1. Значения максимального ос даны для медных волноводов.
2. Число в обозначении (например, МЭК-ЮО) указывает приближенное значение средней частоты
рабочего диапазона волновода в сотнях мегагерц.
2? -ч -Ч TI Т1 Т1 -И -ч Тип волновода
О оо Ф Ф 03 to to мэк-
о ф о оо о to оз to
00 оз сл Co 03 to to л
То "сл СО “co "м *03 1——t О и S3 2
о оо Ф to о to ° г
1 1 1 1 1 Jao
к JD 00 сл ф со co to
сл 99 г— CD CO 90 со СЛ ё оз >—• Ж £ 0 я И
to to 34 Ф СЛ 00 о
ГО оо 00 го оз CO номинальная
со ф оо СЛ 1——* *CO *to ширина а □
со сл СЛ ф 03 to
. О СО Д W
, « S
СП сл сл СЛ 00 О Co Л! ГО
а ч S» 4 ч номинальная Л W
о с о о о о о О о оз о Ф a о высота Ъ = Е
о о о о о о о о о S
н- н- н- н- н- н- H- н-
о о о о о о о о допуск го <т> ге
о о о о о о о иа ширину а к s к я
to 03 28 к Ф оо сл 00 го 86 Н-* и высоту ? d о 3
о О о о н-• >—• максималь S S п
со 00 00 *00 То ч ГО "to *to ный радиус 3
угла г i
|SbJ к— ►— к— >— to to to Номинальная м
to сп го оз to ОЗ to 03 to о со о co 030 толщина стенок t, X X
® сл сл сл сл о о ММ £
L_»
to со со сл оз CO J5
сл к— 00 о и— оз о co номинальная Ь
*ф со *ф *to Ф bO ширина at W О
о сл о о to о to □0 к Я
__ L_» g X х
се 00 Оо о to Ф ''J номинальная го
сл го to CD to оз Ф высота, о го X
ф* сл сл сл сл оз 03 CD и 0 а го о h
н- н- н- н- н- н- H- 1+ допуск К
с о о о о о о о ъ W
о о о о , 1 *to на ширину л о
ф. сл (D го ф Ca-J| to и высоту 0
03 “•s] о сл го X
а о о о о И— мини- S £
Ъз сл "со 00 *00 СО мальный днус го яз го
<< л а
макси- Ь И
сл 03 со ее со сл СЛ Сл мальный W
СО <?> ф 0J СО to to
0о 8 ф «^5 00 "ct> ъ частота, Г Гц >
Ф оз со to й СП
О О о о о о о о сз
4 а а >4 ч 4 ч
СО СО К— 03 СЛ Ф Со о я о о сл оз о Ф 030 теоретически рассчитанная = £ s s 50 £ к
>—> со 03 CO , к
сл 03 co 00 а
01
о О о о о о о о максималь- S “ч
to to —Ы |_ч о о о ная г»1
сл 00 со о сл co
и— сл t—• ф 03 CO
Для уменьшения размеров используется частичное или полное
заполнение прямоугольных волноводов диэлектриками Такие вол-
новоды отличаются компактностью, но обладают заметными поте-
рями. Значения ?v0/XB в волноводе с диэлектрической пластиной рас-
считываются по графику рис. 17.14 [8].
Круглые волноводы. В полом круглом волноводе рис. 17.15)
могут распространяться волны Епг- и Нпг-
. Характеристики круглого волновода
Условие распространения волн в волноводе
^-0 < ^Кр» ИЛИ f > /кр.
Критическая длина волны, м:
2л7?
для Нп,-волн >-1(р =---;
Pni
2л/?
для Eni-волв ХКр = .
Vni
6/7
Длина волны в волноводе, м
Постоянная распространения, рад/м
/2л V
для НПг-волн у2= I —
\^о /
Волновое сопротивление, Ом
Значения рп, и vnt приведены в табл. 17.16 и 17.17.
Критические длины волн в круглом волноводе для различных типов
волн даны в табл. 17.18.
Основной тип волны — Нц, условия распространения:
К X
< R <-
3,41-------------2,61
(17-7)
На размеры круглых волноводов устанавливаются следующие
предельно допустимые отклонения [16]:
АОмакс= i 0,001 D;
г Тумаке 7)мин
эллиптичность —Смаке—-------п-------=0,001;
Оном
эксцентриситет —еМакс = 0,1 1\
прогиб волновода g на длине /:
£макс=0,01 D при /=ЮО
£макс=0,04 О при /=50 D.
Технические данные стандартных круглых волноводов приве-
дены в табл. 17.19 [16].
618
ТАБЛИЦА 17.16
Значения цп/
п Z
1 2 3
0 3,832 7,016 10,174
1 1,841 5,232 8,536
2 3,054 6,705 9,965
3 4,201 8,015 11,344
I А Б Л И Ц А 17.17
Значения vn,
1
1 2 . 3 4
0 2,405 5,52 8,65 11,79
1 3,832 7,016 10,17 13,32
2 5,136 3,417 11,62 13,8
3 6,379 9,761 13,02 16,22
4 7,588 11,06 14,37 ' 17,62
ТАБЛИЦА 17 18
Критическая длина волны в круглом волноводе
Гип волны Крити ческа я длина волны А_._, м кр Критическая частота 1кр. МГв
Нц 3,4121?’ 88/?“'
Eoi 2,6131? 115/?-'
нм 1,641? 1837?-1
Ен 1,647? i 183/?-'
1 Величина 1? измеряется в метрах.
Технические данные круглых волноводов (рекомендация МЭК [16])
ТАБЛИЦА 17.19
Тип вол- новода 153 ТЕС- Предельная частота, ГГц, колебаний вида Внутреннее поперечное сечение Номинальная толщина стенок 2, мм Величина затухания колебаний вида (ТЕТ1), дВ/м
(ТЕц) £-01 ( 1 М01) Н01 (TEoi) номинальный диаметр, £>, мм допуск, ±, мм частота, ГГц теоретически рассчитанная величина максимальная величина
сз,з 0,27 0,35 0,56 647,9 0,65 0,325 0,00067 0,0009
С4 ' 0,32 0,41 0,66 553,5 0,55 0,380 0,00085 0,0011
С4,5 0,37 0,48 0,77 472,8 0,47 0,446 0,00108 0,0014
С5,3 0,43 0,57 0,90 403,9 0,40 — 0,522 0,00137 0,0018
С6,2 0,51 0,66 1,06 345,1 0,35 0,611 0,00174 0,0023
С7 0,60 0,78 1,24 294,79 0,30 — 0,715 0,00219 0,0029
С8 0,70 0,91 1,45 251,84 0,25 — 0,838 0,00278 0,0036
СЮ 0,82 1,07 1,70 215,14 0,22 — 0,980 0,00352 0,0046
С12 0,96 1,25 1,99 183,77 0,18 — 1,147 0,00447 0,0058
С14 1,20 1,46 2,33 157,00 0,16 — 1,343 0,00564 0,0073
С16 1,31 1,71 2,73 134,11 0,13 — 1,572 0,00715 0,0093
С18 1,53 2,00 3,19 114,58 0,11 — 1,841 0,00906 0,012
С22 1,19 2,34 3,74 97,87 0,10 2,154 0,0115 0.-015
С25 2,10 2,74 4,37 83,62 0,08 — 2,521 0,0140 0,018
СЗО 2,46 3,21 5,12 71,42 0,07 1,650 2,952 0,0184 0,024
С35 2,88 3,76 5,99 61,04 0,06 1,650 3,455 0,0233 0,030
С40 3,38 4,41 7,03 51,99 0,05 1,650 4,056 0,0297 0,039
С 48 3,95 5,16 8,23 44,45 0,044 1,650 4,744 0,0375 0,049
С56 4,61 6,02 9,60 38,10 0,038 1,650 5,534 0,0473 0,062
Тип вол- новода 153 ТЕС- Предельная частота, ГГц, колебаний вида. Внутреннее поперечное сечение
Нц (TElt) Eoi (ТМ^) н01 (ТЕв1) номинальный диаметр, D. мм допуск, ±» мм
С65 5,40 7,05 11,2 32,54 0,033
С76 6,32 8,26 13,2 27,788 0,028
С89 7,37 9,63 15,3 23,825 0,024
С104 8,68 11,3 18,1 20,244 0,02
С120 10,0 13,1 20,9 17,475 0,017
С140 11,6 15,2 24,2 15,088 0,015
С165 13,8 18,1 28,8 12,700 0,013
С190 15,8 20,6 32,9 11,125 —
С220 18,4 24,1 38,4 9,525
С255 21,1 27,5 43,9 8,331 —
G290 24,6 32,2 51,2 7,137
СЗЗО 27,7 36,1 57,6 6,350 —
С380 31,6 41,3 65,7 5,563 —
С430 36,8 48,1 76,6 4,775 • .—
С495 40,2 52,5 83,7 4,369 .—
С580 49,1 64,1 102 3,581 -—
С660 55,3 72,3 115 3,175 —
С765 63,5 82,9 132 2,769 - .
С890 73,6 96,1 153 2,388
Продолжение
Номинальная толщина стенок t, мм Величина затухания колебаний вида Н„ (ТЕХ1), лБ/м
частота, ГГц теоретически рассчитанная величина максимальная величина
1,650 6,480 0,0599 0,078
1,270 7,588 0,0759 0,099
1,270 8,850 0,0956 0,124
1,270 10,42 0,1220 0,150
1,270 12,07 0,1524 —
1,015 13,98 0,1893 —
1,015 16,61 0,2459 —.
1,015 18,95 0,3003 —.
0,760 22,14 0,3787 .—.
0,760 25,31 0,4620 —
0,760 29,54 0,5834 —
0,510 33,20 0,6938 —.
0,510 37,91 0,8486 —
0,510 44,16 1,0650 —
0,510 48,26 1,2190 .—-
0,510 58,88 1,643 —4
0,380 66,41 1,967 —.
0,380 76,15 2,413
0,380 88,30 3,011
Для широкополосной передачи на значительные расстояния
применяют круглые волноводы с волной HOi, затухание которой
с ростом частоты и диаметра волновода уменьшается (табл. 17.20)
Рис. 17.16. Гибкий кольцевой волновод:
I—резиновая прокладка; 2 — металлическое кольцо.
(5]. Для передачи волны Нш по изгибам используются гибкие коль-
цевые волноводы (рис. 17.16), потери в которых прн Д,/(Д1 + Д2) <
< 0,8 на 20% выше, чем в цельнометаллических [17].
ТАБЛИЦА 17.20
Затухание волны Н01 в круглом волноводе
Внутренний диаметр, мм Частота, МГн Длина волны, мм Затухание, дБ/км
80 15 000 20 1,8
80 30 000 10 0,6
80 37 500 8 0,41
80 50 000 6 0,28
60 15 000 20 4
60 30 000 10 1,5
60 37 500 8 1
60 50 000 6 0,6
50 15 000 20 8
50 30 000 10 2,5
50 50 000 6 1,1
50 75000 4 0,6
25 37 500 8 15
25 50 000 6 8
25 75 000 4 3,5
622
П- и Н- образные волноводы (рис. 17.17) по сравнению с прямо-
угольными и круглыми обладают большей широкополосностью,
пониженными волновым сопротивлением и фазовой скоростью, мень-
шими габаритами, но имеют большее затухание. Основной тип вол-
ны — Ню-
Рис. 17.17. Н- н П-образные волноводы.
Характеристики П- и Н-образных волноводов
Критическая длина волны Н1о [23], м:
Критическая длина волны Н20, м:
2л
623
ТАБЛИЦА 17.21
Технические данные Н-волноводов
Диапазон частот, ГГц а ь d S 1 Г1 Затухание, дБ/м Номинальная мощность, кВт
мм
Рабочая полоса 2,4 51
0,18—0,42 753,54 350,39 148,92 188,39 — 29,79 0,00075 61960
0,27—0,64 493,47 229,46 97,51 123,37 — 19,51 0,00141 26570
0,42—1,00 313,26 145,72 61,90 78,31 3,17 12,37 0,00279 10 710
0,64—1,53 205,74 95,68 40,67 51,43 3,17 8,13 0,00525 4 620
0,84—2,00 156,64 72,85 30,96 39,17 3,17 6,20 0,00787 2676
1,50—3,60 87,76 40,72 17,35 21,95 2,03 3,48 0,0190 840,5
2,00—4,80 65,79 30,61 13,00 16,46 2,03 2,59 0,0292 472,5
3,50—8,20 37,59 17,48 7,42 9,40 1,63 1,47 0,0669 154,3
4,75—11,0 27,69 12,85 5,71 6,91 1,27 1,09 0,1063 83,72
7,5—18,0 17,55 8,15 3,45 4,39 1,27 0,69 0,2103 33,58
11,0—26,5 11,96 5,56 2,36 - 3,00 1,02 0,48 0,3740 15,63
18,0—40,0 7,32 3,40 1,45 1,83 L.02 0,28 0,7808 5,834
Рабочая полоса 3,6 :1
0,11—0,39 879,81 378,31 1 73,76 219,96 — 14,76 0,00459 28 830
0,27—0,97 353,47 151,99 J 29,64 88,37 — 5,92 0,0180 4 653
0,39—1,40 0,97—3,5 1,40—5,00 3,50—12,4 5,00—18,0 12,4—40,0 1 244,55 98,48 68,25 27,28 19,1 7,7 105,16 42,34 29,34 11,73 8,20 3,30 20,50 8,25 5,71 2,29 1,60 0,63 61,14 24,61 17,07 6,83 4,78 1,93 3,17 2,03 2,03 1,27 1,27 1.02 4,09 1,65 1,14 0,46 0,33 0,13 0,0318 0,1240 0,2152 0,8497 1,4534 5,68 2 227 361,2 173,5 27,74 13,59 2,21
Технические ванные П-волноводов Рабочая полоса частот 2,4 1 таблица it.гг
0,18—0,421 714,48 321,54 134,06 110,74 — 26,82 0,00079 32 870
0,27—0,64 467,89 210,54 87,81 72,52 — 17,55 0,00148 14 100
0,42—1,00 297,05 133,68 55,75 46,05 3,175 11,15 0.00285 5 682
0,64—1,53 195,12 87,81 36,63 30,25 3,175 7,32 0,00538 2 451
0,84—2,00 148,51 66,83 27,86 23,01 2,03 5,56 0,00814 1421
1,50—3,60 83,21 37,44 15,62 ’ 12,90 2,03 3,12 0,0194 U5,8
2,00—4,80 62,38 28,07 11,71 9,68 2,03 2,34 0,0298 250,6
3,50—8,20 35,66 16,05 6,71 5,54 1,63 1,35 0,0695 81,87
4,75—11,0 26,26 11,86 4,93 4,06 1,27 0,99 0,1093 44,43
Продолжение табл. 17.22
Диапазон а ь d •S t Затухание, Номинальная
ГГц мм лБ/м кВт
7,50—18,0 16,64 7,49 3,12 2,58 1,27 0,635 0,2169 17,82 •
11,0—26,5 11,34 5,11 2,13 1,76 1,02 0,43 0,3838 8,285
18,0—40,0 6,93 3,12 1,30 1,07 1,02 0,254 0,8071 3,095
Рабочая полоса частот 3,6 • 1
0,11—0,39 792,94 356,82 61,01 . 134,80 — 12,19 0,00525 14 550
0,27—0,97 318,57 143,36 24,51 54,15 —. 4,90 0,02133 2 348
0,39—1,40 220,4 99,19 16,97 37,46 3,175 3,40 0,0367 1 124
0,97—3,50 88,75 39,93 6,83 15,09 2,03 1,37 0,1437 182,2
1,40—5,00 61,52 27,69 4,72 10,46 2,03 0,94 0,2487 87.56
3,5—12,4 24,59 11,07 1,90 4,19 1,27 0,38 0,9842 13,99
5,00—18,0 17,22 7,75 1,32 2,92 1,27 0,25 1,683 6,857
12,4—40,0 6,93 3,12 0,53 1.17 1,02 0,10 6,59 1,115
Волновое сопротивление (характеристическое), Ом
Zo= --------------
(2^ + А + ±
I 8 d 2
120 л
•кр
Рис. 17.18. Зависимость коэффициентов Q и 2С>;/е от
величины dlb.
Значения Q и 2С^/е определяются по графикам рис 17.18. Тех-
нические данные приведены в табл. 17.21, 17.22 [8,23].
Электрическая прочность линий
передачи СВЧ
Величина мощности Рцред> ПРИ которой в линии в режиме бе-
гущей волны наступает высокочастотный пробой, называется пре-
дельной (пробивной). Эксплуатация линий передачи возможна толь-
ко при рабочей (допустимой) мощности Рраб. которая в k раз меньше
/’пред- Для волноводов и коаксиальных воздушных линий с метал-
лическими изоляторами k = 3-?-5, для коаксиальных линий с по-
листироловыми шайбами k -х. 20 [11].
Формулы для расчета мощности /’пред некоторых типов линий
передачи в режиме бегущей волны [11, 18):
воздушная коаксиальная линия (рис. 17.2)
_£p2d3 D
РЧ№ = о,48 |П d '
627
коаксиальная линия со сплошным диэлектрическим заполне-
нием
£p2d2/^ ' D
Р°Ред~ 0,48 'П d ‘
прямоугольный волновод (рис, 17.12);
ЕпаЬ Г / fe \21 . А /И!/, . °=2\
рпред=-з^-р + (-)]|/ ('М
£р2«гЬг / 4й2Ь2
Лиред- 1>51 Л -|ЛЙ2+Ь2 у к2(а2+Ь2)~ (В°ЛНа и)'
Круглый волновод (рис. 17.15)!
nr2Ev2 if / Л \2
Р"Ред== 1,58 V к 3,41 г) (В°ЛНа Н11);
лг2£р2 , / ( к V
Pnpe«=-T^-]/ (водна Ног)!
0,94лг3 £D2 _ / / 2,61г V
Рпред— I/ I I ""l (волна Ео1).
Воздушная симметричная полосковая линия (рис. 17.9, б)|
ta Ер2
Рпред = -^- ^7^- при «»/,
Zo — волновое сопротивление, Ом.
Единицы измерения входящих в формулы величин: к (см.);
Ер (кВ/см); а (см); г~~^ (см); (см); /(см); Zo (Ом).
Разряднай напряженность поля Ер для воздуха при нормаль-
ных атмосферном давлении и ионизации равна 29 кВ/см. Сравни-
тельной характеристика Рпред различных линии Передачи дана
в табл. 17.23 [5]. Изменение Рпред от давления р и КСВ в тракте
представлены на рис. 17.19, 17.20. Прийёры снижения относитель-
ной величины Рдред из-за неоднородностей в Тракте прямоуголь-
ного волнбвбда приведены на рйс. 17.21 и 17.22 [18].
628
pt мм.pm cm
Рис. 17.19. Зависимость относительной предельной мощ-
Рис. 17.20. Зависимость относительной предельной мощности-
от КСВ.
Рис. 17.21. Снижение относительной предельной мощности при сме-
щении плоских (а), плоского и дроссельного (6) фланцев прямоуголь-
ного волновода:
/ — смещение в плоскости Н; 2—смещение в плоскости Е.
«2»
ТАБЛИЦА <7-23
Сравнительные характеристики линий передачи
Гип линии рпред- МВ1 Отношение Р„род к мощности, пропускаемой волноводом, %
Прямоугольный волновод (волна Hjo) 5,08 100
Воздушная коаксиальная линия . . 1,33 26,2
Воздушная полосковая линии . . . 1,26 24,8
Коаксиальная линия с диэлектриче- скими шайбами 0,656 12,3
Полосковая линия с диэлектриче- скими опорами из фторопласта 0,286 5,6
Рис. 17.22. Относительная предельная мощность в
изгибе прямоугольного волновода
Некоторые общие расчетные соотношения
для линий передачи
Затухание в линии при наличии отраженной волны увеличивает-
ся и равно [10]
г2 +1
ал = а0—— , (17.8)
где г — значение КСВ, а0 — затухание при г = 1, ал — затухание
при г =f= 1.
Результирующий КСВ в линии передачи без потерь при наличии
в тракте неоднородностей определяется формулами [10];
п
гманс=г1г2гз гп= Г) П (17.9)
630
(частичные отражения суммируются в наихудших фазовых соотно-
шениях);
п— 1
гмин = 1 ИЛИ гмин = тмакс /;П И (частичные отражения
суммируются в наилучших фазовых соотношениях).
Величина к. п. д. линии передачи определяется по номограмме
рис. 17.23 [12].
Рис. 17.23. Номограмма для расчета
631
17.3. ПРОСТЕЙШИЕ ЭЛЕМЕНТЫ СВЧ ТРАКТА
Опоры в коаксиальных линиях
Для крепления центрального проводника коаксиальных линий
СВЧ применяются сплошное заполнение внутреннего объема диэлект-
риком с малыми потерями, диэлектрические шайбы и металлические
изоляторы [1,9].
На участке, равном длине шайбы (рис. 17.24, а), происходит
изменение волнового сопротивления и постоянной распространения,
Рис. 17.24. Диэлектрические шайбы коаксиальных линий:
а—дисковая шайба; б— неотражающая дисковая шайба; в—шайба с повы-
шенной электрической прочностью.
что приводит к появлению отражений в линии передачи. Волновое
сопротивление и длина волны в сечении шайбы с Диэлектрической
постоянной ег соответственно равны:
Z=~—! Х=-^~, (17.10)
Ke, УТГ
где Zo, Х-о — волновое сопротивление и длина волны в воздушной
линии. Использование тонких шайб (Ь/\о <С 1) с малой величиной
ег приводит к уменьшению отражений. Для таких шайб КБВ равен
1^1*
, 2яЬ
— (17.11)
Уменьшение отражений достигается также применением спе-
циальных неотражающих шайб (рис. 17.24,6), для которых отноше-
ние Dl/d1 выбирается из условия равенства волновых сопротивле-
ний в сечении шайбы и воздушной линии [1]:
Zo=60 In— = —— In —-. (17.12)
d У er dj
632
Размеры неотражающих шайб рассчитываются по графикам
рис. 17.25 [И]. Шайбы изготовляются из фторопласта-4, полиэти-
лена, полистирола. Наличие диэлектрических шайб в линии передачи
приводит к снижению уровня допустимой передаваемой мощности.
Рис. 17.25. Графики для определения размеров неотражающих шайб.
Коэффициент запаса электрической прочности обычных полистиро-
ловых шайб равен k х 20. Для повышения электрической проч-
ности используются специальные шайбы (рис. 17.24, в), для которых
коэффициент запаса равен 3—4 [11, 18].
Рис. 17.26. Узкополосный (слева) и широкополосный (справа) ме-
таллические изоляторы для коаксиальных линий с волновым
сопротивлением 50 Ом
Металлический изолятор, используемый в линиях передачи сан-
тиметрового диапазона, представляет собой четвертьволновый ко-
роткозамкнутый отрезок линии, включенный параллельно основной
линии (рис. 17.26, а). Длина изолятора выбирается равной:
Д
Z.«-^ + y. (17.13)
633
Конструктивные размеры некоторых широкополосных ТАБЛ металлических изоляторов, мм ИЦА 17.2н
Волновое
сз « сопротив- , ление £> d й, Ч L
So s Чои линии, Ом
t 51 10,92 4,68 5,45 15„75 12,90
3,2
£ <- / i —R) г 8,1 48 13,87 6,25 7,07 40,64 28,27
1 Л '
1 8,1 46 20,27 9,37 10,62 40,64 31,44
л. 9,9 46 20,27 9,37 10,62 49,53 36,83
, 1 -
9,9 44 19,62 9,37 10,62 49,53 36,83
* 10,0 75 21,87 6,25 8,17 50,03 33,30
8,1 50 28,8 12,5 14,32 40,64 36,19
Ширина полосы частот такого изолятора не превышает 1—2%
Для увеличения широкополосности симметрично относительно опо
ры включаются четвертьволновые отрезки с пониженным волновым
сопротивлением (рис. 17.26, 6) Ширина полосы частот такого изо-
лятора по уровню КБВ =0,9 составляет ±20% [9]. Размеры широко-
полосных изоляторов для некоторых воздушных коаксиальных
линий приведены в табл. 17.24 [1,20]. Коэффициент запаса электри-
ческой прочности металлических изоляторов равен 3—4 [11].
Высокочастотные соединительные устройства
коаксиальных линий
Высокочастотные коаксиальные соединители предназначены
для сочленения отрезков коаксиальных линий между собой, линий
с приборами или отдельных блоков в аппаратуре. Номинальные ве-
личины волновых сопротивлений типовых соединителей радиочастот-
ных кабелей равны 75 и 50 Ом. По конструкции соединители разде-
ляются на: кабельные, приборные, переходы, тройники и четвер-
ники. По типу соединения внутренних проводников радиочастотных
кабелей различают [2, 21]:
— розетки—соединения с гнездовым контактом;
— вилки—соединения со штыревым контактом.
По типу соединения внешних проводников различают соедини-
тели!
— резьбовые — с помощью резьбовой накидной гайки;
— байонетные — с помощью специального быстросъемного
замка;
— врубные—с помощью непосредственного сочленения.
Основные токонесущие детали высокочастотных соединителей
изготовляются из бронзы, латуни или меди с серебряным покрытием;
изоляционными материалами служат: фторопласт-4 (для тепло-
стойких соединителей), полиэтилен, полистирол. Примеры кон-
струкций типовых высокочастотных соединителей показаны на
рис. 17.27, 17.28 [2,21]. Величина КСВ таких соединителей не пре-
вышает 1,2—1,25 до частот 3000 МГц. Существенное влияние на ве-
личину КСВ оказывает способ заделки кабелей в соединители. Ди-
апазон рабочих температур теплостойких соединителей—от —60 до
+200° С, нетеплостойких от —60 до ±85° С.
Конструкция соединителей жестких коаксиальных линий ана-
логична показанной на рис. 17.27. В условиях повышенных динами-
ческих нагрузок и вибраций используются дроссельные соединения,
обеспечивающие надежный электрический контакт. Пример простей-
шего дроссельного соединения, состоящего из двух короткозамкну-
тых коаксиальных полуволновых линий ЛВС и DEG, показан
на рис. 17.29 Расчет такого соединения рассмотрен в работах
[21,111.
Краткие рекомендации по выбору типа соединителей:
— выбор типа соединителей в первую очередь определяется
требованиями к электрическим характеристикам (рабочему диа-
пазону, частот, волновому сопротивлению, допустимому рабочему
напряжению, стабильности параметров при воздействии механиче-
ских и климатических факторов);
— резьбовые и байонетные соединители рекомендуется исполь-
зовать до частот 3000 МГц, врубного типа —до 10 000 МГц;
635
Рис. 17.27. Высокочастотные кабельные соединители:
а — розетка; б—вставка.
Для волнового сопротивления 75 Огл ^=1,4 мм, для 50 Ом d=3 мм. (/ — ра-
диочастотный кабель; 2 —корпус; 5 — накидная гайка; 4 — штырь)
Рис. 17.28. Высокочастотная ..приборная розетка с квадратным
фланцем.
Для волнового сопротивления 75 Ом d=2,5 мм, г?; = 1,4 мм, для 50 Ом,
<7=4 мм, <71 = 3 мм (У—диэлектрическая шайба; 2~штырь; 3— корпус)
034
— нежелательно использовать в тракте переходы, так как это
увеличивает потери и КСВ;
— размещать соединители в аппаратуре необходимо так, чтобы
исключить возможность механических воздействий на кабели в
месте их заделки в соединители и обеспечить свободный доступ
к ним.
Изгибы коаксиальных и полосковых
линий передачи
Простейшие типы изгибов жестких коаксиальных линий по-
казаны на рис. 17.30 (9,11]. Прямоугольный изгиб (рио. 17.30, а)
не вносит заметных отражений в диапазоне частот Хо > 5 D. Вно-
симая изгибом неоднородность может быть скомпенсирована изме-
нением конфигурации проводников линии в месте изгиба
(рис. 17.30, в, г) или использованием двойного изгиба (рис. 17.30, д).
Примеры изгибов полосковых линий показаны на рис. 17.31
[14].
Фланцевые соединения волноводных линий
Соединение волноводных элементов и узлов осуществляется
при помощи двух основных типов фланцев: контактных и дроссель-
ных.
Контактные соединения (рис. 17.32) просты по конструкции,
широкополосны, электрогерметичны, но требуют высокой точности
изготовления и обладают низкой надежностью при многократных
переборках тракта. При зазоре между фланцами более 0,2 мм по-
тери в тракте резко возрастают. Для повышения электрогерметич-
ности соединений применяются тонкие контактные прокладки из
бериллиевой бронзы БрБ2, БрБ2Т и БрБ2,5 (рис. 17.33, 17.34).
Ё табл. 17-25 приведены характеристики типовых контактных сое-
динений (рис. 17.35—17.39).
Дроссельные фланцевые соединения (рис. 17.40) менее чувст-
вительны к перекосам, зазорам, смещениям и допускают частые пе-
реборки волноводного тракта. Однако они более узкополосны
(10-7-20% /ср) и обладают низкой электрогерметичностью (до 60 дБ)
«27
йля Zo-7O Ом
S/D-O.H
Рис. 17.30. Изгибы жестких коаксиальных линий:
а — прямоугольный; б—плавный; в, г—прямоугольные с коррекцией; д—
двойной.
КСВЧ.04 ’
Рис. 17.31. Ийгибы полосковых линий:
а—прямоугольный; б — прямоугольный с коррекцией; в—радиусный.
ТАБЛИЦА 17.25
Характеристики типовых контактных соединений
Сечение волновода aXb, мм КСВ, не более КСВ от мон- тажных допусков, не более Потерн, дБ, не более Электро герметич- ность, дВ, не менее Максимально допустимое избыточное давление в полости волноводов, Н/см2
11X5,5 1,025 1,015 4-Ю-2 70
13x6,5 1,020 1,010 зло-2
16x8 1,015 1,006 2-10-2 2-10-2 30,0
17X8 1,005
19x9,5 1,004 1.5.10-2 80
23x10 1,004 1 • 10~ 2
28,5X12,6 1,003 7 IO—3 25,0.
35x15 1,002 5-10~ 3 90 20,0
40x20 1,0015 4-10~3 18,0
48x24 3-Ю-8 16,0
58x25 . 2-10~3 10,0
72x34 90x45 1,010 1,5-10“3 1-ю-3 5,0 3,0
110x55 0,8-10—3 100 2,0
130x65 1,001 0,5-10“ 3 1,5
160x80 0,4- 10“3 1,0
180x90 - 0,35-10“3 0,6
196x98 0,3-10“3 0,5
. 220X110 0,25-10—3 0,3
248х124 0,2-10-3 0,2
639
[II]. В табл. 17.26 приведены размеры дроссельных фланцев для ча-
стот 2600—4000 МГц. Для волноводов с размерами сечения более
72x34 мм дроссельные соединения громоздки и обычно не приме-
няются.
Рис. 17.34. Зависимость электрогерметичности соеди-
нения от числа лепестков контактной прокладки:
/—16 лепестков; 2 — 5 лепестков; 3— прокладка 0,2 мм без
лепестков; 4— фланец с контактным пояском.
ТАБЛ ИЦА 17.26
Размеры дроссельных фланцев '
Волновод Дроссель Расчетная Ширина по-
1 /, длина лосы пропус-
а 1 ь X 1 волны, кания при
см 1,0 5, %
мм ММ
Со ед и н е НИЯ пр ямоугольных ВОЛНОВОДОВ
72,13 34,03 102 6,25 1,25 28,44 10,7 ±15
72,13 34,03 95,25 6,25 0,75 21,62 9 ±15
22,86 10 30,04 1,57 0,77 8,67 3,2 ±6
28,6 12,5 33,83 1,57 0,77 8,67 3,2 —
10,26 4,25 12,52 0,72 0,2 3,42 1,25 ±2
10,26 4,25 14,72 1.57 0,2 3,90 1,25 ±4
С оед инения кругл лх волноводов
Диаметр 11,68 17,82 1,25 0,37 I 3,821 1,25 I ±4
Диаметр 30,14 37,56 2,32 0,75 7,82 3,30 | ±6
Размеры участков волноводных труб, обработанных под флан-
цы, приведены в табл. 17.27.
21 Зак. 479 641
Рис. 17.35. Конструкция и размеры (мм) типо-
рого контактного фланцевого соединения
аХ* L В А /11 а в D S d h т
Доп. ±0, откл. 05 Ном. Доп. ОТКЛ. Ном. Доп. откл. Ном. Доп. ОТКЛ.
11X5,5 29 29 21 22 11 5,5 24 3+0,06
13X6,5 30 30 22 23 13 + 0,04 6.5 +0,04 26 + 0, 14 4.5+0,24 3,5А3 1.3+0.06
16X8 35 35 25 26 16 8 30
19X9,5 39 39 29 30 19 9,5 34 1.5+0.06 3.5+0.06
23Х 10 42 42 ? 31 32 23 + 0.05 10 +0.05 38 +0. 17 5+0.24 4,5А3
28.5x12,6 47 47 35 37 28.5 12.6 44 + 0,2
35x15 54 54 41 42 35 15 51
Рис. 17.36. Конструкция и размеры (мм)
типового контактного фланцевого соедине-
ния
Сечение прямоугольного вол- новода А .А' 1 л, *1 51 В
Допусти- мое отк- лонение ±0.05 Допустимое нение ±0 откло- . 15 Номи- наль- ное Допусти- мое от- клонение Номи- наль- ное Допусти- мое от- клонение
а ъ
Ном. Доп. откл. Ном. Доп. откл.
40 +0.06 20 +0.06 66 25 46 49 -0,17 29 — 0, 14 /8 58
48 24 74 32 50 57 33 86 62
58 +0,07 25 +0,07 84 40 51 п / 1 —0.2 34 — 0, 17 96 63
CO О О о <£> О to Номи- нальное <эьээ
1 ±0. 12 Н- о н- о о Допусти- мое отк- лонение El 1Ие прял волн©
05 сл ел СЛ СЛ W Номи- нальное юугол) вода
|зI ’ОТ ±0.1 1 ±0.07 Допусти- мое отк- лонение СЛ я 0 0
to 152 to и- сл с? Допустимое отклонение ±0,12 1ь
132.5 112,5 to -о го Допустимое отклонение ±0.15
о О) 96 оо о о
К" to 82 100 Номинальное
1 1 й
1 о ся 1 с Допустимое отклонение
W Са
о- сл 4* Сл Номинальное
1 1 1 ел
о -0, 17 -0,2 Допустимое отклонение
00 ел оо Допустимое отклонение ±0,29 Со
о ел оо сл Номинальное 4м
+0,24 + о to Допустимое отклонение
о
О с
о -5 о СЛ
0,03 о*
5 ел сл СЛ W О г-
се О to о о о <о о to
Рис. 17.38. Герметизирующие резиновые прокладки:
А—для прямоугольного волновода сечением 72x34 мм; б —для круглого
волновода диаметром 72 мм.
Рис. 17.39. Размеры установочных болтов контактных фланцевых
соединений, мм
D d dt 7 /о н 5
6,3 М3 КЛ2 3.5 16 8 3 5,5
8.1 М4 КЛ2 4,5 18 10 3,5 7
9,2 М5 КЛ2 5,5 20 12 4 8
16,2 М8 КЛЗ 9 28 1 5 7 14
19,6 М10 КЛЗ 12 35 16 9 17
645
ТАБЛИЦА 17.27
Размеры участков волноводных труб, обработанных
под фланцы, мм
Сечения прямо- угольного волновода aXb А ДА В де L AL С б, б,
11X5,5 13x6,5 16X8 11,8 14,4 17,6 6,3 7,9 9,6 7,5 0,4
19x9,5 23X10 28,5X12,6 35X15 20,6 24,6 31,6 37,6 —0,05 —0,1 Н,1 11,6 15,2 17,6 —0,05 -0,1 8 + 0,18 0,8 0,1 0,1
48x24 58x25 51,6 61,6 27,6 28,6 9
72x34 90X45 75 93 37 48 24
110x55 130x65 160x80 180x85 196x98 220x110 248x124 114 134 164 185 201 225 253 —0,1 —0,2 59 69 84 90 103 115 129 —0,1 —0,2 26 28 ±0,26 1 0,2 0,3
646
с
Рис. 17.40. Основные типы дроссельных фланцевых соединений:
а—общий вид; б—с кольцевой канавкой; в—с секторной канавкой; г — с пря-
мой канавкой.
Волноводные изгибы и скрученные секции
Изгибы прямоугольных волноводов выполняются по широкой
(Е-изгиб) или узкой (Н-изгиб) стенке и делятся на уголковые
(рис. 17.41) и плавные (рис. 17.42). Одинарные уголковые изгибы
имеют меньшие габариты, но узкополосны. Более широкополосным
является двойной уголковый изгиб. Оптимальные размеры изгибов
определяются по графикам рис. 17.43 |11|.
Пример конструкции плавно изогнутой секции показан на
рис. 17.44. Основные размеры стандартных радиусных изгибов
даны в табл. 17.28. В местах изгибов должны отсутствовать гоф-
ры, вмятины, трещины. В многократно изогнутых волноводах ма-
лого сечения рекомендуется серебрить присоединительные поверх-
ности фланцев, а внутренние поверхности покрывать лаками
УР-231 или ВЛ-931.
Для поворота плоскости поляризации волны Н1о в прямоуголь-
ном волноводе используются плавные и ступенчатые скрученные
секции (рис. 17.45,), а в круглом волноводе — скрученная
металлическая пластина (рис. 17.46).
647
Рис. 17.41. Уголковые изгибы прямоугольных волноводов:
а — прямоугольный одинарный Е-уголок; б—прямоугольный одинарный Н-уго-
лок; с —прямоугольный двойной Н-уголок.
Рис. 17.42. Плавные изгибы прямоугольных волноводов:
а — в плоскости вектора Е. б — в плоскости вектора Н.
Рис. 17,43. Оптималь-
ные размеры изгибов
прямоугольных волно-
водов:
а — для Е-уголка;- б—для
Н-уголка; в) для двойного
Н-уголка
9130
Рис. 17.44. Конструкция плавного изгиба в Н-плоскости для пря-
моугольного волновода сечением 72 x 34 мм.
649
Трансформаторы Л/tf
Рис. 17.45. Плавная и
ступенчатая скрученные
секции для волновода
сечением 23x10 мм
Рис. 17.46. Поворот
плоскости поляризации
в круглом волноводе:
/—круглый волновод; 2—
скрученная металлическая
пластина.
«50
ТАБЛИЦА 17.28
Стандартные изгибы
Тип волно ВОДНОГО изгиба Внутренние размеры волновода, мм Внутрен- ний радиус R, мм йс. Расчетная длина волны, см Полоса про- пускания (%) при КСВ<1,05
Радиусный 72x34 152,4 45 10 >±20
в плоскости 72x34 152,4 90 10 >±20
Е 28,5x12,6 50,8 90 3,3 ±9
23X10 12,5 90 3,3 >±9
23X10 6,3 180 3,3 >±9
23X10 76,3 90 3,3 >±9
Радиусный 72x34 152,4 45 10 ±10
в плоскости 72X34 152,4 90 10 >±20
н 28,5X12,6 51 90 3,3 >±9
23X10 5 90 3,3 ±4
23x10 30,0 90 3,3 ±9
Переходы между волноводами
разных сечений
Переходы между двумя прямоугольными волноводами с раз-
ными внутренними сечениями делятся на плавные и ступенчатые.
Плаьный линейный переход (рис. 17.47) имеет простую конст-
рукцию, высокую электрическую прочность, но значительную дли-
J-без покрытия, показано условно
Рис. 17.47. Линейный волноводный переход с сечения 72x34 мм
на сечение 72x44 мм.
ну. Для получения минимальных отражений длину следует выби-
рать равной
(17.14)
где К'в—длина волны в волноводе с учетом изменения размеров
поперечного сечения; п—целое положительное число (п > 5).
651
При небольшом различии ширины а2 и а2 соединяемых вол-
новодов (при Ь1=Ьг) [8]:
/. = 7... —7.,, —7...
6 В1 ' 3 °Р'6 Вг’
(17.15)
где Хв„_—длина волны в волноводе шириной
ср
(cj + Qg)
°с₽ - 2
Рис. 17.48. Ступенчатый переход.
Для четвертьволнового ступенчатого трансформатора
(рис. 17.48) характеристическое сопротивление промежуточного
участка
Vz1Zi, (17.16)
где Zj—сопротивление волновода высотой b2, Z2—сопротивление
волновода высотой fe2.
Отсюда 6= УЬг Ь2 .
Широкое распространение получили многоступенчатые пере-
ходы: чебышевские и с максимально плоской характеристикой
[Н].
Преобразователи и фильтры типов волн
Для преобразования волны Ню в прямоугольном волноводе в
волну Нц в круглом волноводе используются переходы: плавные,
ступенчатые и с частичным диэлектрическим заполнением (рис. 17.49)
[8,25]. Длину плавного перехода следует выбирать не менее (24-3)
Хв, диаметр d — больше диагонали сечения прямоугольного волно-
вода. Ширина полосы частот ступенчатого перехода определяется
числом ступеней и их размерами. График для определения уча-
стков промежуточного сечения дан на рис. 17.50.
Для возбуждения волн Е01 и в круглом волноводе исполь-
зуются переходы рис. 17.51 и 17.52 [8,24].
Примеры фильтр’ нежелательных типов волн показаны на
рис. 17.53 [22].
652
Рис. 17.49. Переходы с прямоугольного волновода на
круглый с волной Ни:
а —плавный (конусный);- б—ступенчатый; в — с диэлектрической
втулкой.
того перехода.
27,43
653
Рис. 17.52. Переход от прямоугольного волновода к круглому
с волной Но1.
Рис. 17.53. Фильтры нежелательных видов колебаний:
-2 — Н01 б прямоугольном волноводе; б—Нп в круглом; в—Ем в крут лом.
г — Н01 в круглом.
17.4. КОНСТРУКЦИИ НЕКОТОРЫХ УЗЛОВ СВЧ
Коаксиально-волногодные переходы
Выбор типа коаксиально-волноводного перехода (КВП) опре-
деляется: заданным уровнем передаваемой мощности, диапазоном
частот, конструктивными требованиями.
Конструкции КВП зондового, с поперечным стержнем и пуго
вичного показаны на рис. 17.54—17.56 [1, 8, 24]. КСВ переходов
не превышает 1,1 в полосе частот ±6% fcp. Недостатки зондового
КВП — невысокое значение допускаемой мощности Рмакс и труд-
ность выполнения размеров S и L] с высокой точностью. В переходе
с поперечным стержнем обеспечивается достаточная точность и же-
сткость установки внутреннего проводника, Рмакс в два раза выше,
чем у зондового. Пуговичный КВП допускает работу на высоком
уровне мощности (1—2 МВт).
Коаксиально-волноводные переходы с использованием гребне-
вых волноводов имеют наиболее широкую полосу пропускания.
Конструкция перехода на основе П-образного волновода с чебышев-
ским переходом представлена на рис. 17.57 [11].
654
Рис. 17.54. Коаксиально-волноводный переход зондового типа на
волноводе сечением 23х Ю мм:
/ — штырь; 2 —короткозамыкающий поршень; 3 — коаксиальная линия.
22 23 Z4 25 26 27 Л, см
У)
Рис 17.55. Коаксиально-волноводный переход с поперечным стер-
жнем на волноводе сечением 180x85 мм:
а — конструктивные размеры; б — зависимость КБВ от длины волны.
С) б) ' Л)
Рис. 17.56. Пуговичные коаксиально-волноводные переходы
655
A-A
Рис. 17-57. Конструкция и размеры (мм) КВП на П-образном волноводе.
Сечение волновода Коак- сиаль- ная линия р, Ом Шири- на сту- пень- ки ,S by dy 4 il il ^3 /4 is i« ill ill ^3 /14 ils ile
110x55 110x55 90x45 90x45 72x34 72x34 75 50 75 50 75 50 27.5 27,5 22.5 22.5 18.0 18.0 27. 1 24.6 25,4 23,3 23,5 22.2 5,0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 6,8 7,7 5.9 7.4 5.5 7.0 4,6 7.0 4,6 7,0 4,6 7.0 44.6 44.0 30.0 27,8 20.5 26.5 20,3 20.0 13,0 12,8 13.4 13.5 40, 6 40,6 26,3 26, 0 27,4 26.6 42, I 42.5 27.1 26,7 28.7 27.8 45.4 46,2 28,2 27, 9 30.9 30,7 49,7 50,5 29,4 29.3 33,3 33.1 35,0 38,0 25,0 30.0 20,0 25.2 45,9 48,4 37,6 39,7 28,5 29.8 43,2 42,7 32,2 35,6 23, 6 26.2 S3 -to WWW w Ob co > w a> ООЮОэООСЯ 03 23, 1 20,8 16,0 18,3 12, 1 13.2 9,6 8,3 6,8 7,9 4.8 5.3
Разветвления коаксиальных
и волноводных линий
Разветвители предназначены для деления мощности между
несколькими каналами. Различают коаксиальные, волноводные
и полосковые делители мощности.
Рис. 17.68. Конструкция Т-образного коаксиального тройника.
Простейшим разветвлением коаксиальной линии является
Т-образный тройник (рис. 17.58) [21]. Для компенсации отражений
введена дополнительная втулка, диаметр которой больше диаметра
внутреннего проводника линии.
Рис. 17.59. Волноводные разветвители:
О—У-образный б—Т-образиый в плоскости Е; — Т-образиый в плоскости Н,
г—двойной Т'образный мост.
Типы волноводных разветвителей показаны на рис. 17.59, при
меры конструкций — на рис. 17.60 и 17.61 [1,11]. В двойном Т-образ-
657
Рие. 17.60. Конструкция Т-образного тройника на волноводе се-
чением 23X10 мм.
Рис. 17 61. Конструкция Т-образнсго тройника.
MW
65»
ном мосте (см. рис. 17.59, г), представляющем собой комбинацию
Е- и Н-тройников, плечи 1 и IV развязаны: при введении энергии
в плечо 1 она делится между плечами II и III.
Т-образный двойной волноводный мост типа 52И-19 [21] работает
в диапазоне 8600—9600 МГц, имеет сечение 23Х 10 мм, переходное,
затухание 30 дБ и максимально допустимую импульсную мощность
до 100 кВт.
Вращающиеся соединения
Вращающиеся соединения служат для передачи высокочастот-
ной энергии между неподвижной частью тракта и подвижной (вра-
щающейся вокруг оси). Основные типы устройств: коаксиальные,
волноводно-коаксиальные и волноводные [1,24].
Коаксиальные вращающиеся сочленения делятся на контакт-
ные и бесконтактные (с дроссельной связью).
Контактная конструкция (рис. 17,62) обеспечивает работу в
широком диапазоне частот, на низком и среднем уровне мощности,
при скоростях вращения менее 60 об/мин. Для повышения износо-
устойчивости трущиеся детали изготавливают из бериллиевой или
фосфористой бронзы. Величина переходного сопротивления контак-
та должна быть не выше 0,03 Ом.
Бесконтактные устройства (рис. 17.63) более износоустойчивы,
могут работать при скоростях вращения до 3000 об/мин, однако име-
ют более узкий рабочий диапазон частот. Основные размеры следу-
ющие [24]: зазор Д между проводниками дроссельной линии 0,5—
2 мм; отношение диаметров Did-, для получения максимальной про-
пускаемой мощности 2,72, для получения минимальных потерь 3,6.
Для работы На высоких скоростях вращения в конструкции приме-
нены два разнесенных бронзографитовых подшипника.
Для волноводно-коаксиальных вращающихся соединений зави-
симость параметров от угла поворота меньше, чем для волноводных;
отсутствует распространение высших типов волн по коаксиальному
участку, В конструкции применены два КВП пуговичного типа
Рис. 17.63. Коаксиальный вращающийся переход с дроссельной
связью:
/ — внешний проводник коаксиальной линии; 2 — внутренний проводник коак-
сиальной линии.
Рис. 17.64. Конструкция волноводного вращающегося перехода.
(рис. 17.56). Дроссельное соединение внутренних проводников
выполнено внутри полусферического утолщения. Пропускаемая
мощность достигает 1 МВт в диапазоне частот 3300—
3750 МГц[1].
В волноводных вращающихся соединениях используются два
перехода от прямоугольного волновода к круглому с волной Е01
на частотах 9000 МГц и выше. Пример конструкции дан на
рис. 17.64.
Согласованные поглощающие нагрузки
Согласованные поглощающие нагрузки обеспечивают минималь-
ный КСВ в заданном диапазоне частот и предназначены для работы
на определенном уровне мощности: низком (менее 10 Вт) или высо-
ком (до десятков кВт). Конструктивно представляют собой коротко-
замкнутую секцию с расположенным в ней поглощающим элементом.
Поглощающие материалы—ферроэпоксид, ферросиликон, кремний-
графит, керографит и полижелезо [21]. Для повышения влагоустой-
чивости применяется покрытие защитными лаками.
В поверхностных (маломощных) нагрузках (ЭАВ-1 и других)
применяются гетинаксовые или слюдяные пластины с плавными ско-
сами, покрытые поглощающим слоем. Примеры поглощающих вста-
вок, используемых в объемных нагрузках, приведены в табл. 17.29
[21, 26J. К ним предъявляются следующие требования: толщина
кромки не должна превышать 1 мм при углах скоса менее 25°,
0,5 мм при углах скоса более 25°, на поверхности скоса недопу-
стимо образование сколов, пузырей, раковин; максимальный за-
зор между вставкой и металлическими стенками должен быть не
более 0,2 мм.
ТАБЛИЦА 17.29
Поглощающие вставки
Вид поглощающего элемента Материал Рабочая темпера- тура, ° с Рекомендуемая область применения
Ферро- —60...
эпоксид, +70
Ферро- —60...
силикон, +200
Кремний- —60...
керамит +500
Оконечные нагруз-
ки прямоуголь-
ных волноводов
для работы на
низком и высо-
ком уровнях
мощности
661
Продолжение
Вид поглощающего элемента Материал Рабочая темпера- гура, ° С Рекомендуемая область применения
Малогабаритные
Кремний- —60... нагрузки высо-
//Поглоьц. клинья керамит +500 кого уровня МОЩНОСТИ
Ферро- Нагрузки для ко- аксиальных ли-
эпоксид, ферро- силикон —60... +70
ний передачи
Ферро- эпоксид, -60... Нагрузки низкого уровня мощно-
ферро- силикон +90 сти для Н-об- разных голно- В0Д6В
Карби до- цемент —60... +150 Нагрузки высоко- го уровня мощ- ности для пря- моугольных вол-
_— ПОВОДОВ
В табл. 17.30 приведены характеристики некоторых стандарт-
ных нагрузок [21].
Объемные резонаторы
Объемные (полые) резонаторы применяются для создания СВЧ
фильтров, резонансных контуров, стабилизаторов частоты, волно-
меров и делятся на прямоугольные, цилиндрические, коаксиальные,
сложной формы.
В табл. 17.31 приведены формулы для расчета характеристик
некоторых типов резонаторов [11].
Конструктивно объемный резонатор представляет собой полую
металлическую камеру с элементами связи. Стенки следует изготав-
ливать из металлов, имеющих низкий коэффициент линейного
расширения (например, инварные и суперинварные сплавы), с по-
следующим серебрением, уплотнением и полировкой покрытия.
ТАБЛИЦА 17.30 Характеристики стандартных нагрузок
Тип нагрузки Рабочий диапазон частот, МГц Максимальная средняя мощность, Вт Максимальная величина КСВ, не более Сечение подключаемой линии, мм ВолнеЕое сопротивле- ние линии. Ом Тип высокочастот- ного разъема на входе поглотителя
Коаксиальные: ЭАК-111 Э9-8 Волноводные ЭАВ-1-5 Коаксиальные: ЭАК-1-30 ЭАК-1-250 Волноводные: ЭАВ-1-250 Э9-5 (с жидкостным пог- лотителем) На ни 2 500—10350 1 000—10 350 2 500—3 750 ’ На в ы с 2 500—3 750 2 500—3 750 2 500—3 750 8 600—9 600 3 к и й уро 1 1 5 0 к и й уро 30 250 250 250 в е н ь мощ 1,18 1,18 1,25 в е н ь мощ 1,25 1,25 1,25 1,2 н о с т и 10x3,4 10x3,4 72x34 н о с т и 16x6,95 20x9 72x34 23x10 50 50 50 50 Вставка Вставка Стандартный фланец Вставка Гнездо Стандартный фланец Фланец
ТАБЛИЦА 17.31
Расчетные формулы для объемных резонаторов
Тип резонатора Тип волны Резонансная длина волны в воздухе Собственная добротность ненагруженного резонатора
Прямоугольный
Цилиндрический
Коаксиальный, замкнутый с двух сторон
Коаксиальный, замкнутый с одной стороны
Примечание, б—глубина скин-слоя, см; о—удельная проводимость, См/см.
Максимальной добротности соответствует отношение размеров:
R/L = 0,5 для цилиндрического резонатора с волной H0I1, Rb =
= 3,6 для коаксиального резонатора.
В перестраиваемых по частоте полых резонаторах использует-
ся подвижный короткозамыкатель с микрометрическим винтом.
ЛИТЕРАТУРА
1. Линии передач сантиметровых волн. ч. I, II. Изд-во «Советское
радио», 1951.
2. Ч у р а б о Д. Д. Конструирование деталей и узлов радио-
аппаратуры. Госэнергоиздат, 1963.
3. «Радиоэлектроника за рубежом». 1966, № 30.
4. IRE Transaction on Microwave Theory and Technik, 1959, MTT-7,
№ 4, p. 402—422.
5. E ф и м о в И. E. Радиочастотные линии передачи. Изд-во
«Советское радио», 1964.
6. Ч у р а б о Д. Д. Новые неметаллические материалы для ра-
диоаппаратуры. Госэнергоиздат, 1961.
7. «Новые материалы в технике». Под ред. Е. Б. Тростянской,
Б. А. Колачева, С. И. Сильвестровича. Изд-во «Химия», 1964.
8. X а р в е й А. Ф. Техника сверхвысоких частот, т. 1 И.
Изд-во «Советское радио», 1965.
9. М е и н к е X. и Г у н д л а х Ф. Радиотехнический справоч-
ник, т. I. Госэнергоиздат, 1961.
10. Л э н д и Р., Дэвис Д., Альбрехт А. Справочник
радиоинженера. Госэнергоиздат, 1961.
11. Фельдштейн А. Л., Я в и ч Л. Р., С м и р и о в В. П.
Справочник по элементам волноводной техники. Госэнергоиздат,
1963.
12. Родионов В. М. Линии передачи и антенны СВЧ, сборник
номограмм. Изд-во «Советское радио», 1965.
13. Г р о д н е в И. И. Кабели связи. Изд-во «Энергия», 1965.
14. Печатные схемы сантиметрового диапазона. Изд-во иностранной
литературы, 1956.
15. «Полосковые линии сверхвысоких частот». Изд-во иностранной
литературы, 1959.
16. «Радиоэлектроника за рубежом». Техническая информация,
вып. 16, 18, 1965.
17. Каценеленбаум Б. 3. Периодические волноводы.
«Кабельная промышленность», 1958, № 3.
18. Кухаркин Е. С., Сестрорецкий Б. В. Электри-
ческая прочность волноводных устройств. Изд-во «Высшая шко-
ла», 1963.
19. Ш и р м ан Я. Д. Радиоволноводы и объемные резонаторы.
Связьиздат, 1959.
20. Д о р о х о в А. П. Расчет и конструирование антенно-фидер-
ных устройств. Изд. Харьковского университета, 1960.
21. Э п ш т е й н А. Г. Измерительная аппаратура сверхвысоких
частот. Изд-во «Судостроение», 1965.
22. Дж. К. С а у с в о р т. Принципы и применение волновод-
ной передачи. Изд-во «Советское радио», 1955.
666
23. «Радиотехника и электроника», 1962, т. XI, № 2, стр. 345—347
24. В о р о п а е в а В. Г. Расчет и конструирование вращаю
щихся сочленений. Изд. МАИ, 1962.
25 IEEE Transactions on Microwave Theory and Technik, 1965,
' MTT-13, № 3, p. 379.
26 T и ш e p Ф. Техника измерений на сверхвысоких частотах.
ГИФМП, 1963.
27. К о р я к и н а М. И. Новые лакокрасочные покрытия. Изд-
во «Химия», 1964.
28 О р л о в С. И. Расчет и конструирование коаксиальных ре-
зонаторов. Изд-во «Советское радио», 1970.
29 Лысенко И. А. Электрорадиоматериалы. Изд-во «Связь».
1971.
ЗОБелоруссов Н. И. Электрические кабели и провода.
Изд-во «Энергия», 1971.
18. КОНСТРУИРОВАНИЕ МИКРОМИНИАТЮРНОЙ РЭА
18.1. ТЕРМИНОЛОГИЯ МИКРОМИНИАТЮРИЗАЦИИ
Микроэлектроника
Направление электроники, охватывающее комплекс физических,
химических, схемотехнических и технологических проблем по мик
роминиатюризации радиоэлектронной аппаратуры при одновремен-
ном повышении ее надежности и экономичности за счет применения
уплотненного монтажа субминиатюрных деталей и элементов, ис-
пользования интегральных и функциональных микросхем.
Уплотненный монтаж
Метод создания радиоэлектронных узлов (модулей) из отдель-
ных (дискретных) радиодеталей, заключающийся в плотной ком-
поновке субминиатюрных деталей обычной или специальной формы
с последующей общей герметизацией. С помощью уплотненного мон-
тажа создаются колончатые модули, плоские И этажерочные микро-
модул н.
Колончатые модули—модули, в которых используются субми-
ниатюрные детали преимущественно цилиндрической формы. Де-
тали плотно устанавливаются внутри модуля параллельно друг дру-
гу и соединяются с помощью печатного монтажа или сварки. В по-
следнем случае модули называются сварными.
Плоские микромодули—модули, выполненные из субминиатюр-
ных деталей, установленных параллельно плоскости печатной
платы.
Таблеточные микромодулн—плоские микромодули, в которых
используются детали специальной (преимущественно цилиндриче-
ской) формы, устанавливаемые в отверстия печатной платы и соеди-
ненные друг с другом с помощью печатного монтажа.
Этажерочные микромодули—модули, выполненные из деталей
квадратной формы, собранных в столбик и соединенных друг с дру-
гом с помощью пайки или сварки вертикальными соединительными
проводниками.
Колончатые модули, плоские, таблеточные и этажерочные мик-
ромодули называют микроминиатюрными конструкциями.
Микроминиатюрная аппаратура—аппаратура, выполненная с
использованием микроминиатюрных конструкций.
Микросхемы
Радиоэлектронные схемы, выполненные на поверхности или в
объеме твердого тела как законченные конструкции.
668
Интегральные микросхемы
Микросхемы, в которых отдельные конструктивно законченные
детали, входящие в данную схему, заменяются группой (суммой,
интегралом) элементов, выполненных неотъемлемо друг от друга на
поверхности или в объеме материала основания (подложки). Это ие
только резко увеличивает плотность монтажа, но и позволяет зна-
чительно упростить конструкцию микросхем, что в свою очередь
создает потенциальную возможность высокой механизации и авто-
матизации изготовления таких микросхем.
Интегральные микросхемы могут изготавливаться с помощью
пленочной или полупроводниковой технологии. Возможны инте-
гральные микросхемы, при изготовлении которых используются
как те, так и другие технологические процессы.
Различают следующие типы интегральных микросхем:
Интегральные пленочные микросхемы (или просто пленочные
микросхемы) — микросхемы, в которых все входящие в схему эле-
менты выполнены методами пленочной технологии на поверхности
общего диэлектрического основания.
Гибридные пленочные микросхемы (или просто гибридные мик-
росхемы)—микросхемы, в которых наряду с пленочными элементами
используются отдельные дискретные элементы (бескорпусные тран-
зисторы, диоды, индуктивности, конденсаторы и т. д.).
Пассивные пленочные микросхемы — пленочные микросхемы,
не содержащие активных (усиливающих илн выпрямляющих) эле-
ментов.
Интегральные полупроводниковые микросхемы (или просто
полупроводниковые микросхемы)—микросхемы, в которых все вхо-
дящие в схему элементы выполнены методами полупроводниковой
технологии в объеме полупроводниковой монокристаллической пла-
стины.
Совмещенные полупроводниковые микросхемы (или просто со-
вмещенные микросхемы) — микросхемы, в которых большая часть
входящих в схему элементов выполнена методами полупроводни-
ковой технологии в объеме полупроводниковой пластины, а часть
элементов (обычно резисторы, конденсаторы и соединительные про-
водники) выполнена на поверхности полупроводника методами пле-
ночной технологии.
Монолитные полупроводниковые микросхемы—микросхемы, вы-
полненные в одной пластине полупроводникового материала.
Многокристальные полупроводниковые микросхемы—микро-
схемы, выполненные в нескольких пластинах полупроводнико-
вого материала, соединенных друг с другом электрически и ме-
ханически в одном общем корпусе.
Керамические твердые микросхемы—микросхемы, у которых
в качестве основания используется специальная керамика.
; Функциональные микросхемы
Молекулярные микросхемы, осуществляющие преобразование
электрических сигналов на основе использования физических яв-
лений в молекулах твердого тела. В структуре функциональных мик-
росхем трудно или невозможно выделить элементы или области,
выполняющие отдельные электрические функции и эквивалентные
обычным элементам.
609
Интегральные и функциональные микросхемы называют микро-
электронными конструкциями
Микроэлектронная аппаратура — аппаратура, выполненная с
использованием микроэлектронных конструкций.
18.2. МИКРОМОДУЛИ
Преимущества микромодулей
Большинство типов микромодулей, выпускаемых промышлен-
ностью, имеют этажерочную конструкцию, т. е. представляют собой
столбик из плоских деталей постоянного поперечного сечения,
соединенных по периметру друг с другом электрически и механи-
чески с помощью соединительных проводников в единую конструк-
цию — микромодуль (рис. 18.1).
Рис. 18. J. Этажерочньте микромоДули:
а — микроэлементы (диод, трансформатор, резистор (пленочный), индук-
тивность, оксидво-полупроводииковый конденсатор, транзистор, резистор
(проволочный), диоды; б — микромодуль после герметизации; в— микро-
модуль до герметизации (после сборки и пайки).
Наибольшее распространение получили микромодули с квад-
ратным поперечным сечением, обеспечивающие плотность упаков-
ки в 10—20 дет/см3. Однако микромодулн могут иметь и другую форму
поперечного сечения (прямоугольную, круглую, шестигранную
и т. д.).
Микромодули совмещают в себе преимущества использования
отдельных радиоэлементов и преимущества монолитных твердо-
тельных конструкций.
670
К важнейшим преимуществам использования отдельных радио-
элементов можно отнести следующие:
— большой ассортимент деталей микромодулей (микроэлемен
тов), выпускаемых промышленностью как самостоятельные закон
ченные изделия;
— широкую номенклатуру микроэлементов с различными де-
пусками на параметры, что позволяет создавать микромодули с
очень широкими схемными возможностями;
— возможность предварительного макетирования схем при раз-
работке микромодулей;
— возможность относительно легко изменять схемы в процессе
производства;
— простоту механизации н автоматизации процессов изготов-
ления микромодулей.
Монолитная «твердотельная» конструкция микромодуля обес-
печивает повышенную электрическую и механическую прочность
микроэлементов, уменьшает внутренние перегревы, повышает вла-
гостойкость, а также защищает микроэлементы от непосредственно-
го воздействия внешних дестабилизирующих факторов.
Микроэлементы для этажерочных микромодулей
Микроэлементы—миниатюрные радиодетали специальной фор-
мы, аредназначенные для применения в составе микромодулей дан-
ной конструкции. Микроэлементы удовлетворяют единым техниче-
ским требованиям, обеспечивающим их конструктивную стыковку
и совместную надежную работу в составе микромодулей.
Так как микроэлементы при эксплуатации будут работать в со-
ставе герметизированного микромодуля, то от их конструкции не
требуется высокая влагостойкость и механическая прочность, не-
обходимые для обычных радиоэлементов. Конструкция микроэле-
ментов должна обеспечивать сохранность их параметров при хра-
нении, проверке и сборке в микромодуль. Однако длительное пребы-
вание микроэлементов даже в условиях нормальной влажности мо-
жет привести к нежелательному уменьшению сопротивления изоля-
ции или ухудшению других параметров, поэтому хранение микро-
элементов вне герметичной тары допускается ие более двух месяцев.
Этого времени достаточно, чтобы микроэлементы скомплектовать,
собрать и загерметизировать в микромодуль. Все электрические и
эксплуатационные параметры микроэлементов, приводимые в спра-
вочниках или технических условиях, относятся только к микро-
элементам, работающим в составе микромодулей данной конструк-
ции, изготавливаемых по типовой технологии. В другой конструк-
ции микромодуля или в микромодуле, изготовленном по другой тех-
нологии, параметры микроэлементов могут отличаться от справоч-
ных данных. Это является характерной особенностью микроэлемен-
тов.
Все микроэлементы для этажерочных микромодулей распола-
гаются на поверхности или в объеме типовых микроплат
(рис. 18.2), т. е. имеют в плане совершенно одинаковый вид и га-
бар иты.
В одном из углов микроплаты имеется ключ — прямоугольный
вырез, служащий для ориентации микроэлементов по отношению
Друг к другу при их сборке в микромодуль, а также для определения
•71
цоколевки микроэлемента, т. е. номеров пазов, соединенных с ра-
диоэлементом, установленным на плате.
Нумерация пазов микроплат ведется по часовой стрелке, начи-
ная от ключа при таком положении платы, когда ключ находится в
левом верхнем углу и большая его сторона расположена горизон-
тально (такое положение микроплаты называется нормальным).
Пазы микроплат металлизированы, облужены и служат для
электрического и механического соединения микроэлементов друг
с другом в составе микромодуля.
Рис. 18.2. Типовая микроплата.
Промышленностью выпускаются микроэлементы со следующей
цоколевкой;
— резисторы, конденсаторы и индуктивности — 1—4, 1—5 и
1—8;
— диоды — 1—6, 1—4 и 2—5 (положительный вывод диода сое-
динен с. пазом, имеющим меньший номер);
— транзисторы—1—5—8 (база—эмиттер — коллектор).
Цоколевка трансформаторов зависит от числа обмоток и типа
и приводится в паспорте трансформатора. Цоколевка других типов
микроэлементов приводится в паспортах микроэлементов.
Высота микроэлементов может быть различной, она указывает-
ся в справочных данных на конкретный вид микроэлемента.
Все выпускаемые отечественной промышленностью микроэле-
менты допускают нормальную работу в течение 5000 ч (в составе мик-
ромодулей) при следующих эксплуатационных условиях:
— рабочий диапазон температур от —60 до +70° С;
— влажность окружающей среды 98% при температуре +40° С
ог 10 до 30 и более суток (в зависимости от типа схемы);
— избыточное атмосферное давление до 3 атм (3,03 • 105 Н/ма);
572
— пониженное атмосферное давление до 1 мм рт. ст. (133 Н/м3)!
— вибрационные нагрузки с ускорением до 10 g в диапазоне
частот от 5 до 2000 Гц1;
— ударные нагрузки, многократно воздействующие на микро-
модули, с ускорением до 35 g;
— одиночные удары с ускорением до 150 g;
— линейные ускорения до 50 g.
Перечень микроэлементов, выпускаемых промышленностью,
и их основные параметры приведены в табл. 18.1.
ТАБЛИЦА 18.1
Перечень и основные параметры микроэлементов
Наименование микроэлементов Условное обозначе- ние Основные параметры Макси- мальная высота, мм
Микроплаты — Габаритные размеры 0,35
Резисторы компо- скпм (без лу- жения пазов); 9.,85макСх9,85макС (с лу- жеными пазами) R = 104-3,3 МОм; Uv = 0,5
зиционные пле- (СЗ-4) = 120 В;
ночные Резисторы компо- скнм ТКС=— 16-10—4 н—1-2 -10“4 1/°С R = 1004-3,3 МОм; Uv = 1,0
зиционные ни- (C3-13) =304-80 В; ТКС=±1Х
точные Резисторы стан ат- сснм Х10~3 1/°С /? = 5,6 Ом 4-5,1 кОм; 1,0
ные ниточные (С2-12) ТКС= ±Ы0~3 1/°С
Резисторы посто- С5-6 R = 100 Ом4-Ю кОм; Uv — 3,5
янные проволоч- ные Терморезисторы СТЗ-26 = 120 В; ТКС=(24-2,5). 10~4 1/° С R = 100 4- 680 Ом; Р =104- 1,5
Конденсаторы СТ2-26 СТЗ-24 КМК-1 4-20 мВт R = 1 4- 100 кОм; Р = 10 4- 4-20 мВт R = 680 Ом, 1; 1,5; 2,2; 3,3 кОм, Р = 0,2 мВт; ТКС = (—2,44- — 5,0) X ХЮ"2 1/°С С = 4,74-100 пФ; <7р=160В 0,50
керамические КМК-2,3 С = 16 пФ4-0,047 мкФ; (КМК-1)
С/р = 354-100 В (КМК-2) 1,8 (КМК-3)
1 Некоторые типы микроэлементов допускают большие нагрузки, что ого-
варивается в справочниках или технических условиях на эти микроэлементы.
22 47 9
Ф73
Продолжение
Наименование микроэлементов Условное обозначе- ние Основные параметры Макси- мальная высота, мм
Конденсаторы ок- сидно-полупро- водниковые К53-5А (КОПМ) С = 0,0474-10 мкФ; Др= =64-30 В; /ут<3 мкА, tg 6<0,06 (50 Гц) 3,5
Конденсаторы ме- таллопленочные К74 П-4 (КМПМ) С = 1000 пФ4-0,01 мкФ; UY, = 160 В; tg 6 <0,01 2,7
Конденсаторы подстроечные ммкт- 3/20 С = 34-20 пФ; Др = 80 В; tg < 0,03 5,0
Катушки индук- тивности посто- янные ИФМ L = 14-2500 мкГ; Q = 204 4-80; ТКИ=(14-7,5) X Х10-3 1/°С 3,0 (14-50 мкГ) 4,5 (4004-630 мкГ) 3,8 (10004 2500 мкГ)
Катушки индук- тивности посто- янные мки L =14-2500 мкГ; <2=504-90; тки = ±3-10~4 1/°С Н,8
Катушки индук- тивности пере- мкип L = 14-2500 мкГ; <2=504-90; тки = ±3-10~4 1/°С 13,0
менные
Катушки индук- тивности связан- мкис L = 14-2500 мкГ; <2=454-80; тки = ±3-10-4 1/°С 11,8
ные
Трансформаторы импульсные фер- ммти- 24-13 Ч'имп = 0,4—5 мкс; Uвх = = 10-4-18 В; Гп=5~-10кГи 6,0
ритовые
Трансформаторы импульсные пер- маллоевые ММТИ- 204-166 ^имп = 0,1 41U мкс; Двх = = 104-15 В; Fn=104- 4-2000 кГц 6,0
Трансформаторы запоминающие ммтз- 34-24 /3 = 100 мА; /сп = 100 мА; Тд —— 2 мкс; ^пер == 0,3~т“ 4-0,4 мкс 3,3
Т рансформаторы согласующие ммтс- 14-7 /?вх =50—500 Ом; /?ВЬ1Х — = 1004-600 Ом; Д=0,354 4-3,5 В 13,3
Кварцевые резо- КР К = 34-Ю0 МГц 3,2
наторы
Диоды кремние- вые 2ДМЮ1 2ДМ502 Дпр < 1 В при 10, 50, 100 мА /обо < мкА при 30 и 100 В 1,4
Диоды германие- вые ДММ-3 Дпр < 1 В при 5 мА; 4>бр < ЮО мкА при 15 В 1,4
Стабилитроны кремниевые 2СМ 180 2СМ213 Дет —74-14 В при 5 мА 1,4
Транзисторы р-п-р германиевые ТМ-2-3 Дкэ=104-15 В; /к=50 мА; fa = 34-20 МГц; ВСт = = 10—250 3,5
674
Продолжение
Наименование микроэлементов Условное обозначе- ние Основные параметры Макси* мальная высота, мм
Транзисторы р-п-р германиевые ГМ-4-4 UK = 15 В; /к = 40 мА; IPI-20 МГц = 2>5-г-4; ВОт = 204-200 3,5
Транзисторы р-п-р германиевые . ТМ-5-3 UK = 154-25 В; /к = 70 мА; fa = 14-3 мГц; ВСт = 20 —250 3,5
Транзисторы р-п-р германиевые 1ТМ305 “15 В; / к == 40 мА; 1PI20 МГц = 7-^8; ВСт = 254-180 3,5
Транзисторы р-п-р германиевые 1ТМ115 ик = 504-70 В; /к = 100 мА; fa = 1 МГц; ВСт = 20-1- 4-150 3,5
Транзисторы п-р-п германиевые ТМ-3-3 UK — 15 В; /к = 50 мА; /„=10 МГц; Вст = 184-160 3,5
Транзисторы п-р-п кремниевые ТМ-10 UK = 204-30 В; /к = 10 мА; IPI20 МГц = !’ Вот = 74-120 3,5
Транзисторы п-р-п кремниевые 2ТМ103 UK = 804-120 В; ZK=15 мА; fa = 3 МГц; Вот = 104-150 3,5
Микромодули общего назначения
Микромодули общего назначения — это этажерочные микро-
модули, широко применяемые в радиоэлектронной аппаратуре.
Микромодули общего назначения удовлетворяют общим техническим
условиям на микромодули, имеют одинаковое напряжение питания
(6,ЗВ±10%), высоту 10—25 мм, массу от 5 до 7 г и плотность упа-
ковки от 5 до 20 дет/см3.
Микромодули нормально работают в условиях эксплуатации,
указанных в данном параграфе; надежность работы характеризует-
ся средней интенсивностью эксплуатационных отказов порядка
10-® 1/ч.
Выпускаемые промышленностью микромодули общего назна-
чения делятся на системы или ряды1.
1 Подробные электрические характеристики микромодулей общего
применения приведены в книге Барканова Н. А., Быстрова 0. В.,
Завалишина П. И. и др «Конструирование микромодульной аппа-
ратуры». Изд-во «Советское радио», 1968.
22* 675
Ряд эмиттериых повторителей. Эмиттерйые повторители поз-
воляют передавать импульсные и синусоидалные сигналы, а также
различные потенциалы Используются в качестве согласующих
каскадов и усилителей тока. Эмиттерные повторители имеют вход-
ное сопротивление от 3 до 70 кОм, коэффициент передачи больше
0,8, выходное сопротивление от 150 до 450 Ом, мощность рассеяния
от 5 до 50 мВт, позволяют передавать без искажения импульсы дли-
тельностью от 0,1 мкс.
Система импульсно-потенциальных микромодулей (СИ ПЭ).
СИПЭ представляет собой комплект взаимно согласованных логи-
ческих элементов, позволяющих строить на них логические и ариф-
метические узлы цифровых вычислительных машин, работающих
с тактовой частотой до 1 МГц.
Система состоит из инверторов, вентилей, импульсных усили-
телей, усилителей тока, генераторов и диодных сборок.
Микромодули СИПЭ выполнены таким образом, чтобы при по-
строении логических устройств не требовались дополнительные эле-
менты или схемы связи Напряжения питания, смещения и сигна-
лы в цепях связи микромодулей стандартизованы, поэтому построе-
ние логических схем сводится к простому взаимному соединению
микромодулей.
Система микромодулей для логических устойств на ферро-
диодных схемах. Промышленностью выпускается большая номенк-
латура ферродиодных схем, с помощью которых можно строить раз-
личные функциональные узлы: регистры сдвига, узлы логического
сложения, вычитания, умножения и Деления.
Отсутствие в ферродиодных микромодулях транзисторов поз-
воляет получить повышенную надежность работы.
Система микромодулей для импульсных устройств. Для построе-
ния импульсных устройств используются видеоусилители, ждущие
блокинг-генераторы, ждущие мультивибраторы, триггеры, вентили-
формирователи, схемы совпадения и др.
Ждущие блокинг-генераторы позволяют генерировать прямо-
угольные импульсы длительностью от 0,6 мкс, ждущие мультивиб-
раторы — от 4 мкс.
Триггеры позволяют формировать импульсы на частотах до
200 кГц.
Импульсные микромодули различных типов потребяют от
источников питания мощность от 1 до 50 мВт.
Система микромодулен для приемоусилительных устройств.
В систему входят умножители частоты с диапазоном входных ча-
стот от 0,5 до 30 МГц, ограничители-усилители с диапазоном ра-
бочих частот более 20 МГц, усилители низкой частоты с коэффициен-
том усиления по напряжению от 2 до 60 в диапазоне частот от 50
до 20 000 Гц, амплитудные детекторы, элементы АРУ и др.
Микромодули для приемоусилительных устройств имеют вы-
несенные подстраиваемые контуры, что позволяет использовать их
в широком диапазоне частот.
Ряд видеоусилителей для телевизионных устройств. Микро-
модули предназначены для применения в передающих телевизион-
ных устройствах, рассчитанных на вещательный и близкие к нему
стандарты разложения. Имеют коэффициент усиления по напря-
жению до 10 при полосе пропускания не менее 8 МГц при искажении
плоской части прямоугольных импульсов не более 10%.
Микромодули для телевизионных устройств позволяют созда-
676
вать многокаскадные усилители видеочастоты с различными техни-
ческими характеристиками, получать требуемые уровни сигналов,
изменять их полярность, производить соединение со схемами АРУ
и импульсными схемами.
Система микромодулей для цифровых вычислительных машин
на динамических триггерах. Микромодули предназначены для ис-
пользования в логических схемах цифровых вычислительных машин,
работающих с тактовой частотой до 1 МГц.
Ряд микромодулей для усилителей записи и считывания. Мик-
ромодули предназначены для построения усилителей записи и счи-
тывания матричных запоминающих устройств.
Усилители записи имеют амплитуду гока выходных импульсов
до 300 мА и могут работать от сигналов, поступающих от микро-
модульных триггеров, ферродиодных и ферротранзисторных схем,
на частотах до 100 кГц.
Усилители считывания работают от входных сигналов с ампли-
тудой от 5 до 150 мВ и могут иметь в качестве нагрузки Статические
триггеры, ферродиодные и ферротранзисторные схемы.
Система микромодулей для преобразующих устройств. Микро-
модули для преобразующих устройств совместно с микромодулями
других систем позволяют разрабатывать преобразователи различ-
ных типов
— цифро-аналоговые преобразователи с выходным напряже-
нием ±10 В (на нагрузке 10 кОм) и точностью преобразования до
±1%;
— аналого-цифровые преобразователи напряжения до ±10 В
с точностью до ± 1 %;
— преобразователи аналоговых величин в частотно-импульсную
форму с точностью преобразования до ± 1 %.
Основные правила
конструирования микромодулей
Конструирование начинается с раскладки электрической схемы
микромодуля. Под раскладкой понимается процесс получения мон-
тажной схемы микромодуля (схемы сборки).
Основная трудность при составлении схемы сборки заключается
в ограниченной номенклатуре цоколевок микроэлементов, выпуска-
емых промышленностью, и ограниченном количестве соединительных
проводников.
Для некоторых схем эти ограничения вообще не дают возмож-
ности получить требуемое принципиальной схемой соединение мик-
роэлементов. В таких случаях допускается применять разрезы от-
дельных соединительных проводников или включать в состав микро-
модуля микроплаты с печатными перемычками, соединяющими меж-
ду собой отдельные проводники. Однако разрезы и микроплаты-
перемычки усложняют процесс изготовления микромодулей и ведут
к увеличению габаритов, поэтому их применение допускается толь-
ко как исключение.
На рис. 18.3 показана принципиальная электрическая схема
микромодуля «триггер», а на рис. 18.4 — схема сборки этого микро-
модуля.
Горизонтальные линии на схеме сборки соответствуют соедини-
тельным проводникам микромодуля. Они нумеруются снизу вверх
677
Рис. 18.3. Принципиальная электри-
ческая схема микромодуля «триггер».
сборки
сборки
в соответствии с номерами соединительных проводников. Микро-
элементы и микроплаты с перемычками условно обозначаются сплош-
ными линиями и располагаются в центре вертикальных столбцов
схемы сборки Пазы микроплат, соединяющие выводы радиоэлемен-
тов с соединительными проводниками, обозначаются круж-
ками и располагаются на соответствующих соединительных про-
водниках.
Свободные микроплаты, которые рекомендуется ставить по
концам микромодуля для увеличения его жесткости и повышения
надежности, обозначаются вертикальными столбцами схемы сборки
без сплошных линий. Чис-
ло вертикальных столбцов
схемы сборки равно числу
микроэлементов, включая
микроплаты с перемычка-
ми и свободные концевые
микроплаты
В графе «Схемное обоз-
начение элемента» дается
буквенное обозначение мик-
роэлементов в соответствии
с принципиальной схемой
(Т2, R5, СЗ и т. д.), в
графе «Номер позиции»
указывается номер микро-
элемента по спецификации
на принципиальной схеме.
Порядок записи ь
ментов в схеме
определяет пор яде
их в микромодуль. Нижний
микроэлемент, микроплата
с перемычками или свободная микроплата располагаются крайними
справа в схеме сборки, верхний микроэлемент—крайним слева.
В графе «Цоколевка микроэлемента» указываются номера па-
зов, к которым подсоединен на микроплате радиоэлемент. В графе
«положение микроплаты и угол поворота» обозначается угол, на
который необходимо повернуть микроэлемент из нормального поло-
жения по отношению к первому соединительному проводнику ми-
кромодуля.
На схеме сборки указывают также полярность диодов и кон-
денсаторов («+» или «—»), условные обозначения выводов транзисто-
ров и трансформаторов («б», «э», «к», «Н[», «кп» и т д.).
Разрезы соединительных проводников обозначаются разрывом
горизонтальных линий схемы сборки между соответствующими
столбцами (микроэлементами).
При размещении микроэлементов в составе микромодуля сле-
дует учитывать следующие рекомендации:
— внизу микромодуля (справа на схеме сборки) следует рас-
полагать микроэлемент, рассеивающий наибольшую мощность,
так как тепло из микромодуля выводится, главным образом, через
соединительные проводники на печатный монтаж;
— если в составе микромодуля имеется подстраиваемый микро-
элемент (конденсатор или катушка индуктивности), то он должен
быть установлен сверху микромодуля (слева на схеме сборки);
(78
— количество разрезов проводников должно быть не более
двух на одной грани микромодуля, при общем количестве не более
пяти. В местах разрезов расстояние между микроплатами должно
быть не менее 0,5 мм. Разрезы могут выполняться в любом интер-
вале между микроэлементами, кроме крайних;
— входные и выходные выводы рекомендуется разносить на
противоположные грани микромодуля.
Значительно ускоряет компоновку микроэлементов применение
компоновочной модели, показанной на рис. 18.5. На основание мо-
дели нанесены 12 радиусов, имитирующих соединительные провод.
Рис, 18.4. Схема сборки микромодуля «триггер».
ники микромодуля. На ось надеваются диски из тонкого органичес-
кого стекла или целлулоида, имитирующие микроэлементы. Вращая
и переворачивая диски, добиваются необходимого расположения
микроэлементов по отношению друг к другу и соединительным про-
водникам.
После окончания раскладки и заполнения схемы сборки вычер-
чивается общий вид микромодуля до герметизации и после гермети-
зации. На чертеже проставляется цепочка размеров, определяющих
расстояние между микроэлементами. Последнее должно быть крат-
ным шагу сборки. Шаг сборки в микромодулях равен 0,25 мм (оп-
ределяется сборочными устройствами). Расстояние между ближай-
шими частями рядом расположенных микроэлементов должно быть
не менее 0,2 мм (для предотвращения коротких замыканий и обес-
печения прохождения в зазор между микроэлементами герметизи-
рующего компаунда).
679
Маркировка микромодуля наносится на грань с выводами 1, 2
и 3 таким образом, чтобы при чтении маркировки эти выводы рас-
полагались внизу микромодуля.
Рис. 18.5. Компоновочная модель.
В комплект конструкторской документации на микромодули
кроме принципиальной схемы, спецификации, схемы сборки и об-
щего вида входят чертежи на микроплаты с перемычками, сводная
спецификация и частные технические условия с формой паспорта.
Основные правила компоновки
микромодульных узлов и блоков
Основными особенностями микромодульных радиоэлектронных
узлов и блоков являются следующие:
— наименьшей конструктивной единицей является не отдельный
радиоэлемент, а микромодуль;
— одинаковая стандартная форма микромодулей позволяет
устанавливать их е минимальными промежутками, чем достигается
высокая плотность компоновки микромодулей в узлах и блоках;
680
— поскольку часть электрических соединений осуществляется
внутри самого микромодуля, сокращается объем, занимаемый ком-
мутацией, что приводит также к повышению плотности компоновки;
— одинаковая стандартная форма микромодулей дает возмож-
ность проводить при конструирований микромодульных узлов и
блоков широкую унификацию и стандартизацию конструктивных
элементов блоков;
— в связи со значительным повышением плотности упаковки
и спецификой конструкции микромодулей необходимо предусмат-
ривать эффективный отвод тепла от каждого микромодуля и от мик-
ромодульного блока в целом;
— поскольку высота микромодулей в зависимости от количест-
ва входящих радиоэлементов колеблется от 10 до 25 мм при компо-
новке модулей в узлы и блоки в целях уменьшения потерь в плот-
ности следует стремиться к объединению одинаковых по высоте мик-
ромодулей в отдельные конструктивные узлы.
Наиболее рациональным методом соединения микромодулей в
составе узлов и блоков является использование печатных плат.
Обычно применяются платы толщиной от 1 до 2 мм в зависимости от
механических нагрузок, заданных в технических требованиях на
аппаратуру.
Установка микромодулей на платы толщиной более 2 мм не ре-
комендуется, так как в этом случае трудно выполнить печатный
монтаж с шагом 3 мм, с которым расположены выводы микро-
модуля.
В качестве материала используется низкочастотный фольги-
рованный диэлектрик НФД-180-1 или НФД-180-2 (ИЖ-44—65 ТУ)
и фольгированный стеклотекстолит СФ-1 или СФ-2
(МРТУ 16-509-001—66).
Микромодули устанавливаются на плату с шагом 12,5 мм,
кратным шагу координатной сетки печатного монтажа. Между пе-
чатной платой и микромодулями предусматривается зазор в 1,5—
2 мм, необходимый для прохождения лака при лакировке печатных
плат с целью повышения их влагостойкости. На печатные платы с
односторонним печатным монтажом допускается устанавливать мик-
ромодули без зазора.
На печатных платах микромодули рекомендуется распаивать
на все 12 выводов. Возможность распайки на меньшее число выводов
определяется конструктором аппаратуры по результатам испытаний
при заданных механических перегрузках.
Верхние выводы микромодулей, установленных на печатную
плату, подрезаются до высоты 0,5 мм от торца с последующей за-
щитой изоляционным лаком.
Микромодульную аппаратуру рекомендуется разрабатывать с
максимальным использованием микромодулей общего применения,
типовых узлов и конструктивных элементов. При конструировании
необходимо предусматривать возможность замены узлов и микро-
модулей в процессе производства и эксплуатации аппаратуры.
Части схемы, требующие экранировки, следует выделять в от-
дельные блоки с последующей общей экранировкой или выполнять в
микромодулях, герметизированных с помощью металлических кап-
сул, которые обеспечивают достаточно качественное экранирование.
Особое значение имеет разнесение входных и выходных цепей
в микромодульных узлах. Рационально дублирование на печатных
платах основных цепей.
681
Из-за стандартной конструкции микромодулей и единообразий
узлов и субблоков с микромодулями их следует маркировать и снаб-
жать ключевыми устройствами, предотвращающими их неправиль-
ную установку.
Кроме маркировки узлов и блоков, применяемой в обычной
радиоаппаратуре, необходимо применять маркировку, однозначно
определяющую положение микромодулей, устанавливаемых на пе-
чатной плате. Для этого принято маркировать отверстия, соответ-
ствующие первым выводам микромодулей.
Наибольшую плотность компоновки дает применение сплош-
ной установки микромодулей («поле микромодулей») с шагом 12,5 мм,
кратным шагу координатной сетки печатного монтажа (рис. 18.6)
Рис. 18.6. Блок с «полем микромодулей?.
и обеспечивающим необходимый минимальный технологический
зазор. Однако при этом конструкция блока получается практически
неремонтоспособной, так как при замене вышедшего из строя мик-
ромодуля установить в образовавшийся промежуток новый микро-
модуль почти невозможно. Печатные платы для таких блоков слож-
ны в изготовлении из-за очень плотного печатного монтажа и боль-
шого количества отверстий (число отверстий в печатной плате при-
мерно в 15 раз больше количества микромодулей, установленных
на этой плате.)
Несложный печатный монтаж, хорошую технологичность и вы-
сокую ремонтоспособность имеют двухрядные микромодульные ли-
нейки (рис. 18.7), устанавливаемые на объединительные печатные
платы.
Хорошую плотность компоновки, технологичность и ремонто-
способность имеют конструкции блоков с многорядной компонов-
кой микромодулей через ряд (рис. 18.8). При стыковке двух плат
микромодули, расположенные на одной плате, размещаются между
микромодулями, установленными на второй плате.
Для электрического соединения микромодульных узлов с объе-
динительными платами или соединения между собой мик-
ромодульных блоков используется объемный монтаж, колодки или
68Д
Колодка
монтажная Микромодули
Рис. 18.7. Двухрядная микромодульная линейка.
Рис. 18.8. Блок с многорядной компоновкой микромодулей через
ряд.
683
разъемы Наиболее просто выполняется соединение объемным мон-
тажом. Объемный монтаж упрощает ремонт и замену узлов, однако
приводит к значительным потерям в объеме (объем, приходящийся
на соединительные элементы, включая печатную плату, может до-
стичь 50% объема блока)
Значительно уменьшают потери объема на соединения и повы-
шают надежность соединений специальные переходные колодки
(рис. 18.9). Внешние электрические соединения микромодульных
блоков осуществляют с помощью разъемов. Если требуется повышен-
ная надежность этих соединений, применяют разъемы с золочеными
Плата с микромоЗдлями
Рис. 18 9. Соединение микромодульной линейки с объединитель-
ной платой с помощью специальных переходных колодок.
контактными парами, разъемы повышенной надежности (многокон-
тактные) или разъемы с последующей пропайкой контактных пар.
Несущие конструкции микромодульных блоков, служащие для
размещения, механического крепления, защиты от механических
перегрузок и внешних воздействий : лементов, входящих в блоки,
изготавливают различными способами.
Применяют конструкции, изготовленные штамповкой, гибкой,
сваркой, литьем, прессованием. Наиболее применимы алюминиевые
сплавы, прессматериал АГ-4, пеноматериал ПУ-3 (последний для
улучшения прочностных характеристик армируется стеклотканью
ЭСТБ-40 ВИУ 215-53Л), конструкционные стали Ст. 10, Ст.20,
нержавеющая сталь 1Х18Н9Т, титановые сплавы ВТ1, ВТ5 и др.
Оценка оптимальности применяемых материалов производится
по максимальному отношению модуля упругости Е к удельному
весу материала у, так как в равнопрочных конструкциях наимень-
ший вес будет иметь конструкция из материала с большим отно-
шением Е/у.
684
18.3. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ПЛЕНОЧНЫЕ МИКРОСХЕМЫ
Общие замечания
Пленочная технология является гибкой и позволяет быстро
создавать схемы, аналогичные схемам из обычных дискретных эле-
ментов. Пленочные микросхемы наиболее широко применяются при
создании аналоговой аппаратуры Вообще их целесообразно исполь-
зовать там, где велика номенклатура схем, где требуются конденса-
торы с большой емкостью и резисторы с большими номиналами,
высокой стабильностью, высокой допустимой мощностью рассеяния.
Рис. 18.10. Гибридная микросхема:
а—подложка; б —пленочный резистор; в—вывод- г — навесной транзистор;
д — конденсатор; в—корпус.
Уступая полупроводниковым микросхемам в надежности, пле-
ночные микросхемы позволяют получить плотность упаковки в уз-
лах и блоках; близкую к плотности упаковки, получаемой в насто-
ящее время при использовании полупроводниковых микросхем.
Наиболее широкое применение находят гибридные пленочные
микросхемы, в которых наряду с пассивными пленочными элемен-
тами используются навесные (дискретные) активные полупроводни-
ковые приборы (как правило, бескорпусные). Гибридные микро-
схемы состоят из подложки, рабочих элементов, выводов и корпуса
(рис. 18 10).
Подложка—диэлектрическое основание, на поверхности кото-
рого выполняются или размещаются все рабочие элементы схемы
(резисторы, конденсаторы, транзисторы, диоды, соединительные
проводники, контактные площадки). Материал подложек—ситалл,
стекло, керамика Основные требования к материалам подложек —
высокие механические и диэлектрические свойства, хорошее согла-
сование по температурному коэффициенту расширения с материа-
685
лами рабочих элементов, высокая чистота поверхности (12—14
класс чистоты по ГОСТ 2789—59).
Для изготовления микросхем используют подложки различных
размеров. Наиболее распространены прямоугольные подложки раз-
мером: 6X15, 8X12, 11X11, 10X16, 12X12, 12X16, 12X20, L6X
Х20, 24X30, 48X60 мм с отклонениями от номинального размера
не более 0,3 мм, неперпендикулярностью сторон не более 0,1 мм и не-
параллельностью плоскостей не более 0,05 мм. Толщина подложек —
0, 6; 1,0 и 1,6 мм с отклонением не более 0,1 мм.
В табл. 18.2 приведены основные характеристики наиболее ча-
сто применяемых подложек.
ТАБЛИЦА 18.2
Основные электрофизические характеристики некоторых
материалов подложек
Характеристики Единица измерения Материал
стекло С48-3 ситалл Ст50-1 керамика 22XG глазурь Г-900-1
Плотность г/см3 2,2 2,5 3,8 2,2
2,7 2,7 — 2,7
Предел прочности при кгс/см2 1200 2500 — —
изгибе 2800 3200 —•
Водопоглощение за 24 % 0 0 0,05 0
часа
Линейный коэффициент 10~71/°С 48 49—50 64 73—78
термического расши- рения 3,4
Теплопроводность ккал 1,7 20 1,7
см-с° С
Диэлектрическая прони- — 7Д 8,3—8,5 10,0 13-16
цаемость при /=106Гц Тангенс угла диэлект- — 0,0012— 0,0012— 0,0006 0,0017—
ричесмих потерь при /= 106 Гц 0,0015 0,0020 — 0,0019
Электрическая прочность кВ/мм 40 40 50 -—
Температура начала де- — 750 1150 1400 420-460
формации без нагрузки
Примечание. Электрическое объемное удельное сопро-
тивление не менее 1014 Ом-см.
Рабочие элементы схемы (за исключением полупроводниковых
приборов) выполняются на поверхности подложки в виде пленок
различных материалов (резистивных, проводящих или диэлектри-
ческих). В гибридных схемах используются как тонкие, так и тол-
стые пленки. Термин «тонкие пленки» относится к пленкам толщи-
ной до нескольких микрометров. Производство тонких пленок тре-
бует больших капитальных затрат,поэтому они используются в слож-
ных аналоговых системах с жесткими допусками на элементы, где
требуется крайне высокая стабильность параметров резисторов. -
686
Если требуется быстро разработать большое количество разнооб-
разных по типу гибридных скем, более рационально использовать
толстопленочные микросхемы.
В отличие от других методов микроэлектроники в производстве
гибридных пленочных микросхем наибольшие экономические за-
траты связаны не с процессом изготовления пленочных элементов,
а с процессом сборки и испытания микросхем.
Основными способами получения тонких пленок являются тер-
мическое испарение в вакууме, катодное распыление и химическое
осаждение. Толстые пленки наносятся на подложку методом шелко-
графии. Выбор метода получения пленок зависит от многих факто-
ров: состава наносимого вещества, состояния поверхности и темпе-
ратуры подложки, заданной толщины, режима технологического
процесса, методов контроля и т. п.
Материалы для пленочных элементов
Резисторы. Резистивные пленки независимо от материала удоб-
но характеризовать величиной сопротивления на квадрат поверх-
ности Pq. Эта величина является объективной характеристикой
пленок и зависит от удельного сопротивления материала и толщины.
Для изготовления резисторов используют хром, нихром, тан-
тал, сплав МЛТ, металлокерамику, проводящие краски. Эти мате-
риалы позволяют получить рп от 20 до 20 000 Ом. Параметры неко-
торых резистивных материалов приведены в табл. 18.3.
ТАБЛИЦА 18.3
Параметры некоторых резистивных материалов
Материал Сопротив- ление Ppg, Ом гкс а# - 10 е. 1/°С * Допустимая мощность Рк. Вт/см? Допуск на номи- нал, %
Хром 20—800 50 2,0 ±0,1
Нихром 100—300 J-50... i 2(j0 1,0 ±0,1
Тантал 50—500 ±200 2,0 ±0,01
Окись олова 500 ±300 2,3—4,0 ±2
Сплав МЛТ-ЗМ .... 300—500 ±200 2,0—3,0 ±0,1
Металлокерамика . . . До 20 000 ±75... ±250 До 3,1 ±1
Проводящая краска на основе углерода . . . 10 000 500—1000 0,15—0,35 ±10
Наиболее подходящая толщина тонких резистивных пленок
от 100 до 2000 А. Задавшись толщиной пленки в этих пределах, под-
бирают материал, обеспечивающий необходимую величину сопро-
тивления. При этом следует учитывать, что выбирать материалы с
высоким сопротивлением на квадрат не всегда выгодно, так как при
извлечении из вакуумной камеры в результате окисления на воз-
духе тонкие пленки иногда изменяют свое сопротивление на
50% Для тонкопленочных резисторов лучше всего выбирать
£87
материалы, у которых PD = 100 ... БбО Ом, хотя возможности
современной техники позволяют получать резисторы с номиналами
от 10 до нескольких тысяч ом на квадрат.
Контактные площадки и проводники. В качестве материалов
для проводников используют медь и золотое подслоем хрома, алюми-
ний, никель. Когда диэлектриком служит моноокись кремния, луч-
ше всего применять алюминией, так как он хорошо согласуется с
кремнием.
Для контактных площадок наиболее часто используется зо-
лото. Толщина проводящих пленок обычно выбирается в пределах
от 0,6 до 5 мкм.
Материалы для диэлектриков конденсаторов. В качестве ди-
влектриков при изготовлении пленочных конденсаторов приме-
няются моноокись кремния и сульфид цинка. Свойства пленок из
моноокиси кремния в сильной степени зависят от скорости испаре-
ния и состава остаточных газов в вакуумной камере. Пленки из
сульфида цинка менее критичны к условиям напыления.
Максимальная толщина диэлектрических пленок ограничивает-
ся, результирующим внутренним напряжением и определяется ве-
личиной порядка 15 000 А. Минимальная толщина пленки ограни-
чивается пористостью структуры и заданными рабочими напря-
жениями (около 600 А).
Удельные емкости, получаемые при использовании моноокиси
кремния (е = 6), лежат в пределах от 5000 до 10 000 пФ/см2.
При выборе материала диэлектрика следует его структуру по
возможности лучше согласовывать со структурой остальных мате-
риалов пленочной схемы.
Для получения больших емкостей можно использовать анодиро-
ванный тантал (е ~ 25).
Межслойная изоляция. Для межслойной изоляции применяет-
ся моноокись кремния (е = 6, tgS =0,03, пробивное напряжение
не менее 0,8 • 10е В/см, ТКЕ 5 • 10-4 1/° С в диапазоне темпе-
ратур от —60 до+125° С).
Электроизоляционные и влагозащитные покрытия. Для защиты
от влаги подложек с нанесенными элементами можно применять за-
ливочные и покровные органические материалы, обладающие вы-
сокими электроизоляционными и влагозащитными свойствами,
устойчивостью к воздействию повышенных температур и к цикли-
ческому воздействию низких и высоких температур, не влияющие
на параметры схем, эластичные и ремонтоспособные.
Могут быть рекомендованы самовулканизирующиеся .ай астич-
ные компаунды типа КЛ на основе низкомолекулярных кремнийор-
ганических каучуков СКТН и СКТИ-1, работающие в диапазоне
температур от —60 до -|-300* Сив условиях повышенной влажности,
а также компаунды-герметики типа ПЭК на основе эпоксидной смо-
лы, модифицированной карбосиликатным каучуком и полиэфиром.
Эти компаунды отличаются прочностью, эластичностью, морозо-
стойкостью и обеспечивают стабильность параметров, стойкость к
термоударам и длительному воздействию повышенной влажности.
В качестве покровных материалов для защиты от влаги можно
применять лак СБ-1с, лак УР-930, эпоксиднорезольный лак
ЭП-096, кремнийорганические лаки К-47 и К-57, эпоксидные эмали
ЭП-74Т, ЭП-91, ЭП-92 и т. д. Для стабилизации параметров и защиты
поверхностей р-п переходов полупроводниковых приборов приме-
няют компаунды типа МБК, виксинт, К-18 и др.
688
Все перечисленные материалы обладают высокими электро-
изоляционными свойствами: pv 4= 1013—101в Ом • см, tg<5 < 0,005...
0,01 (при 1 МГц), электрическая прочность 20—90 кВ/мм.
Корпуса интегральных микросхем
Корпуса микросхем служат для защиты рабочих элементов и
подложки от механических воздействий и влияния влаги.
По конструктивно-технологическому признаку корпуса клас-
сифицируются следующим образом.
— Металлостеклянные—корпус имеет металлическую крышку
и стеклянное или металлическое основание с изоляцией выводов
стеклом. Крышка соединяется с основанием сваркой.
— Металлокерамические—корпус имеет металлическую крыш-
ку и керамическое основание. Крышка соединяется с основанием
пайкой или сваркой.
— Металлополимерные—корпус имеет металлическую крышку,
в которую помещается подложка с рабочими элементами и выводами.
Герметизация осуществляется заливкой влагостойким компаундом.
— Керамические—корпус имеет керамические крышку и ос-
нование. Крышка соединяется с основанием пайкой.
— Пластмассовые—корпус имеет пластмассовые крышку и
основание. Крышка соединяется с основанием опрессовкой.
Выводы микросхем могут лежать в плоскости основания кор-
пуса (планарные выводы) или быть перпендикулярными ему (шты-
ревые выводы). Штыревые выводы по сечению могут быть круглыми
или прямоугольными.
Выводы изготавливаются из ковара—металлического сплава,
имеющего температурный коэффициент расширения (ТКР), близкий
к ТКР стекла или керамики. Для улучшения смачиваемости выводов
припоями и предохранения от окисления поверхность их покрывает-
ся тонким слоем золота.
Подложки микросхем крепятся к основанию корпуса пайкой
или приклеиваются. Выводы корпуса соединяются с контактными
площадками подложки с помощью золотых проволочек толщиной
от 20 до 50 мкм, присоединяемых с помощью термокомпрессии,
лазерной или электроннолучевой сварки.
Основные правила конструирования
гибридных схем
Последовательность разработки гибридных пленочных микро-
схем:
а) Проведение анализа принципиальной электрической схемы
устройства с учетом максимального использования типовых микро-
схем, выпускаемых промышленностью, возможностей пленочной
технологии, параметров и конструкции имеющихся навесных ди-
скретных элементов, а также условий эксплуатации, заданной на-
дежности и стоимости микросхем.
б) Разбивка схемы устройства на функциональные узлы с уче-
том применения типовых микросхем, рекомендованных размеров
подложек и максимальной унификации вновь разрабатываемых мик-
росхем.
689
в) Разработка конструкции и топологии микросхем.
г) Оформление конструкторской документации на микросхемы,
д) Изготовление экспериментальных образцов микросхем.
е) Проведение полного объема испытаний в соответствии с тех-
ническим заданием или техническими условиями.
ж) Корректировка технической документации по результатам
испытаний экспериментальных образцов.
В комплект конструкторской документации на гибридную схе-
му входят:
а) Принципиальная электрическая схема.
б) Сводная спецификация.
в) Сборочный чертеж микросхемы.
г) Топологические чертежи подложки с пленочными элементами.
д) Чертежи на специальные элементы (при наличии).
е) Технические условия на микросхему.
ж) Паспорт с рекомендациями по применению микросхемы.
Для составления топологии пленочной схемы (габаритов и
взаиморасположения отдельных рабочих элементов схемы) нужно
рассчитать геометрию каждого элемента.
Пленочные резисторы лучше всего изготовлять прямоугольной
формы. Изменяя отношение длины пленки к ширине в пределах от
0,1 до 10 (при постоянной ширине), можно получить резисторы,
отличающиеся по величине сопротивления в 100 раз.
Минимальный линейный размер резистора определяется мате-
риалом пленки, технологией нанесения или изготовления масок,
возможностями контроля процесса производства и заданной величи-
ной допуска на сопротивление резистора.
Максимальная рассеиваемая мощность на резисторе ограничи-
вается допустимой температурой для данного материала пленки и
зависит от теплопроводности подложки, от отношения площади, за-
нятой резистором, ко всей площади подложки, а также от выбран-
ного способа охлаждения и температуры окружающей среды.
Минимальная длина а и ширина b резистора подсчитываются по
заданной величине сопротивления R, величине удельного сопротив-
ления р^заданной мощности рассеяния Р допустимой мощности
рассеяния Рк для данного материала пленки по формулам:
а=Ь —
Ро
V Рв R
И
Достигнутый в настоящее время уровень изготовления масок
ие позволяет получить ширину резистора Ь менее 100 мкм. Поэтому,
если по расчету b получается менее 100 мкм, то ширину резистора
выбирают равной 100 мкм, а длину а соответственно пересчитывают.
При ширине b <= 100—200 мкм точность изготовления резистора
равна 15—20%. Для получения 10%-ной точности ширину необ-
ходимо выбирать более 300 мкм.
Чем больше номинальное значение сопротивления, гем легче
обеспечить повышение точности изготовления. Для сопротивлений
R = 30... 100 Ом точность равна ±20%.
Геометрия конденсаторов. Толщина диэлектрических пленок ог-
раничена сверху и снизу и для большинства материалов лежит в
пределах от 0,1 до 2 мкм. Поэтому при постоянной средней толщине
диэлектриков емкость конденсаторов будет определяться площадью
690
их обкладок и диэлектрической проницаемостью выбранного мате-
риала. Если в качестве диэлектрика используется слой в 1 мкм из
моноокиси кремния или сульфида цинка, то удельную емкость мож-
но считать равной 5000—10 000 пФ/см2. Однако нужно учитывать,
что по самой природе пленочных схем в них невозможно получить
сосредоточенную емкость. Емкости носят распределенный характер,
поэтому задача их точного расчета очень сложна и всегда требует
экспериментальной проверки.
Ориентировочно величина многослойной емкости может быть
определена по формуле
с_ 0,0885 е (и — 1)-S
d ’
где С—емкость, пФ; е —диэлектрическая проницаемость диэлек-
трика; и —число слоев; S — площадь пластин, см2; d— толщина
диэлектрика, см.
Толщина диэлектрика d должна быть не менее величины <1мин,
мм, определяемой по формуле
^мин — ~ 2) —- ,
с
где U—рабочее напряжение конденсатора; Е — электрическая проч-
ность материала диэлектрика.
Конденсаторы с большим числом слоев обычно стараются
не применять, так как это приводит к повышению стоимости и свя-
зано с дополнительными трудностями изготовления.
Диэлектрическая проницаемость моноокиси кремния (е = 6)
сильно зависит от условий осаждения. Поэтому значение емкости
может быть воспроизведено с точностью порядка ± 15%.
Сульфид цинка позволяет получить е = 8 и обеспечивает луч-
шую воспроизводимость (±5%).
Размещение элементов схемы на подложке. При размещении
необходимо выполнять два основных условия: свести к минимуму
паразитные связи и равномерно распределить тепловые нагрузки
Задача точного анализа паразитных связей многослойной пленоч-
ной схемы очень сложна. Практически для этой цели используется
послойная аппроксимация в сочетании с моделированием на обыч-
ных компонентах.
Бескорпусные полупроводниковые приборы с проволочными
выводами, входящие в гибридную схему, крепятся к подложке с по-
мощью клея. Проволочные выводы приборов соединяются с контакт-
ными площадками пленочной схемы с помощью импульсной пайки,
лазерной или электроннолучевой сварки, термокомпрессии.
Типовые и широкоприменяемые
гибридные пленочные микросхемы
Полная номенклатура, принципиальные схемы, электрические
и эксплуатационные параметры типовых и широкоприменяемых гиб-
ридных пленочных схем, выпускаемых отечественной электронной
промышленностью, приводятся в официальных справочниках по
интегральным микросхемам-
691
Справочники периодически пополняются вновь освоенными
промышленностью микросхемами и дают полную информацию о
микросхемах.
Здесь приводятся лишь краткие сведения о некоторых типах
гибридных пленочных микросхем, чтобы показать на конкрет-
ных примерах различные схемы, конструкции и возможности гиб-
ридных пленочных микросхем.
Рис. 18.11. Общий вид микросхемы серии 201.
Рис. 18.12. Принципиальная схема микросхемы 2ЛБ011.
Приводимые ниже микросхемы предназначены для построения
логических и арифметических узлов цифровых вычислительных
машин и устройств цифровой автоматики. Они могут работать при
температуре окружающей среды от —60 до +70° С и относительной
влажности воздуха до 98%. Микросхемы выдерживают вибрации
в диапазоне частот от 5 до 5000 Гц с ускорением до 40 g, многократ-
ные удары с ускорением до 150 g, одиночные удары с ускорением
до 1000 g, а также линейные ускорения до 150 g.
Микросхемы механически крепятся в узлах и блоках с помощью
только своих выводов, пайка выводов допускается на расстоянии не
менее 2 мм от корпуса. Исключение составляют микросхемы в кор-
пусах лекального типа с выводами в одну сторону, которые необ-
Ф92
ходимо дополнительно крепить за корпус, например с помощью эпок
сидного клея.
Приводимые сведения о микросхемах являются ориентировоч-
ными и при практическом использовании микросхем должны уточ-
няться с помощью официальных справочников.
Микросхемы серии 201 выполнены на толстых пленках и об-
разуют систему логических элементов с непосредственными свя-
зями (схемы ИЛИ, ИЛИ — НЕ и др.).
Рис. 18.13. Общий вид микросхемы серии 203.
Рис. 18.14. Принципиальная схема микросхемы 2ЛБ031.
Напряжение питания В ± 10%. Мощность, потребляемая
от источников питания, 5—30 мВт. Основные электрические пара-
метры при 20° С: ток коллектора закрытого инвертора менее 20 мкА,
напряжение на выходе открытого инвертора в режиме насыщения
менее 0,3 В, время задержки не более 100 нс, нагрузочная способ-
ность—от 4 до 8, помехоустойчивость—около 0,3 В.
Микросхемы выполнены в квадратном металлополимерном кор-
пусе размером 11,6Х 11,6Х 4,— мм (рис. 18.11), вес микросхем не
более 1,5 г. Плотность упаковки — около 25 эл/см®.
Принципиальная схема микросхемы типа 2ЛБО11 серии 201
приведена на рис. 18 12.
Микросхемы серии 203 выполнены на тонких пленках и обра-
зуют систему логических элементов с диодно-трэнзисторнои логи-
кой (схемы «плечо триггера», И—ИЛИ НЕ, И ИЛИ и др.).
693
Напряжение питания — 6,3 В ± 5%. Мощность, потребляемая
от источника питания, менее 35 мВт. Основные электрические па-
раметры при 20° С: значение выходного уровня логического «нуля»
от 1,4 до 2,6 В, значение выходного уровня логической «единицы»
от —0,9 до +0,18 В, время задержки менее 420 нс, нагрузочная спо-
собность от 6 до 8.
Микросхемы выполнены в круглом металлостеклянном корпусе
диаметром 11 мм и высотой 4 мм (рис. 18.13), масса микросхем не
более 1,5 г. Плотность упаковки—около 20 эл/см3.
Рис. ’(8.15. Общий вид микросхемы серии 204.
Рис. 18.16. Принципиальная схема микросхемы 2ТК041.
Принципиальная схема микросхемы типа 2ЛБ031 серии 203
приведена на рис. 18.14.
Микросхемы серии 204 выполнены на тонких пленках и образуют
системы логических элементов с резистивио-емкостными связями
(схемы «триггер», ИЛИ — НЕ, И — НЕ и др.).
Напряжение питания 4 В ±10%. Мощность, потребляемая
от источника питания, 20—70 мВт. Время задержки не более 100 нс,
нагрузочная способность до 10, помехоустойчивость 0,2 В.
Микросхемы выполнены в прямоугольном металлополимерном
корпусе размером 16,7X10,7X3,5 мм (рис. 18.15), масса микросхем
не более 1,5 г. Плотность упаковки—около 40 эл/см8.
Принципиальная схема микросхемы типа 2ТК041 серии 204
приведена на рис. 18.16.
694
Микросхемы серии 207 выполнены на тонких пленках и образу-
ют систему логических элементов с непосредственными связями
(схемы «двойной триггер», «полусумматор», «вентили» и др.).
Напряжение питания 3 В + 10% (—5%). Мощность, потреб-
ляемая от источника питания, м’енее 50 мВт. Время задержки ме-
нее 200 нс, нагрузочная способность—6, помехоустойчивость —
Рис. 18.17. Общий вид микросхемы серии 207.
Рис. 18.18. Принципиальная схема основного логического элемен-
та микросхем серии 207.
Микросхемы выполнены в прямоугольном металлополимерном
корпусе типа «пенал» размером 16X9X1,9 мм (рис. 18.17), масса мик-
росхем не более 0,5 г. Плотность упаковки до 100 эл/см3.
Принципиальная схема основного логического элемента микро-
схем серии 207 приведена на рис. 18.18.
Микросхемы серии 217 выполнены на тонких пленках и образу-
ют системы логических элементов диодно-транзисторной логики
(схемы ИЛИ —НЕ, И — ИЛИ — НЕ и др.).
Напряжение питания +6,3 В ± 10%. Мощность, потребляе-
мая от источника питания, 15—45 мВт. Основные электрические
параметры при 20° С: время задержки менее 25 нс, нагрузочная спо-
собность 8, помехоустойчивость не менее 0,6 В.
Микросхемы выполнены в квадратном металлостеклянном кор-
пусе размером 11,9X11,9X3,7 мм (см. рис. 18.11), масса микрос-
хем —1,5 г. Плотность упаковки 25—50 эл/см3.
695
Принципиальная схема микросхемы типа 2ЛБ173 серии 217
приведена на рис. 18.19.
Рис. 18.19. Принципиальная схема микросхемы 2ЛБ173.
Основные правила компоновки гибридных
пленочных схем в узлы и блоки
Чтобы полнее использовать выигрыш в плотности упаковки
гибридных пленочных микросхем, необходимо применять специаль-
ные компоновочные схемы узлов и блоков, обеспечивающие надеж-
ное соединение микросхем, хороший теплоотвод, ремонтоспособ-
ность узлов.
Для микросхем, имеющих корпус пенального типа с плоскими
ленточными выводами (серии 207), можно рекомендовать конструк-
ции узлов в виде «гармоники», «чередующейся последовательности»,
«вафли», «ширмы» и «пачки».
Компоновка микросхем «гармоникой» выполняется с помощью
гибкой платы с печатными проводниками, между перегибами кото-
рой укрепляются микросхемы. В конструкции, изображенной на
рис. 18.20, микросхема в нечетных рядах расположена выводами
вниз, в четных—вверх. При этом не удается обеспечить удовлет-
ворительный теплоотвод, требуется соблюдать определенную по-
следовательность расположения выводов и мириться со значитель-
ными паразитными связями. Такие же недостатки присущи «че-
редующейся последовательности» микросхем, показанной на
рис. 18.21. В этом случае основой узла также служит гибкая пе-
чатная плата.
Жесткие печатные платы позволяют видоизменить компоно-
вочную схему узла с микросхемами в своеобразную «вафлю»
(рис. 18.22). Невозможность плотного сжатия микросхем в таком
узле не позволяет облегчить их тепловой режим введением металли-
ческих теплоотводящих пластин — радиаторов.
Лучшие результаты можно получить, используя компоновочную
схему «ширма». В этом случае к основанию с печатным монтажом
и разъемом плотно прижимаются крылья «ширмы» с укрепленными
696
Рис. 18.20. Компоновка микросхем «гармоникой».
Рис. 18.21. Компоновка микросхем «чередующейся последователь-
ностью».
Рис. 18.22. Компоновка микросхем «вафлей».
«97
иа них микросхемами (рис. 18.23). Для улучшения теплоотвода
между крыльями и основанием или снаружи узла располагают плот-
но прижатые металлические теплоотводы, которые могут выполнять
роль «теплового заземления» и экрана между узлами с микросхе-
мами.
Для отвода тепла и механического крепления микросхем в узле
применяют каркасы из анодированного алюминия (рис 18.24), эф-
фективность которых увеличивается, если боковые поверхности вы-
полнить ребристыми.
Микросхема
Рис. 18.24. Компоновка микросхем с помощью каркасов.
Если не предусматривается ремонт узлов и замена в них микро-
схем, можно производить сборку микросхем пенального типа в па-
кет с последующей заливкой пластиком с высокой теплопровод-
ностью. Выводы микросхем в этом случае располагаются с одной
стороны. После заливки выводы и пластик зашлифовываются, в ре-
зультате чего торцы выводов, которые должны быть соединены,
располагаются заподлицо с поверхностью пластика. Соединение
выводов друг с другом осуществляется химическим осаждением
слоя меди на зашлифованную поверхность и последующим вытрав-
ливанием лишней меди для получения необходимого рисунка печат-
ного монтажа.
Наряду с приведенными выше можно использовать и многоэтаж-
ные компоновочные схемы, аналогичные применяемым в микро-
модульных узлах («поле», «шахматное расположение», «книга»
и Др.).
18.4. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ МИКРОСХЕМЫ
Принципы создания элементов
в полупроводниковых микросхемах
Изменяя определенным образом концентрацию примесей в раз-
личных частях монокристаллической пластины, можно получить
многослойную структуру, воспроизводящую заданную электриче-
скую функцию. Так как в такой структуре должны проис-
698
ходить очень сложные процессы распределения и обмена энергии,
то задача непосредственного синтеза таких микросхем представ
ляет значительные трудности.
Для упрощения, там где это возможно, создают эквивалентную
электрическую модель микросхемы на обычных компонентах, а
затем после соответствующего расчета воспроизводят схему на ос-
нове полупроводникового материала. Окончательное создание эк-
вивалентных элементов в твердой микросхеме производится после
испытания опытных образцов и корректировки расчетов.
Резисторы. Область между любой парой омических контактов
на полупроводниковой пластине можно использовать как резистор.
Величина сопротивления такого резистора будет зависеть от длины,
поперечного сечения участка и удельного сопротивления матери-
ала.
Так как ток в таком объемном полупроводниковом резисторе
будет течь по всему объему материала, то сопротивление таких ре-
зисторов будет подвержено меньшему влиянию внешних условий,
чем сопротивление тонкопленочных резисторов. Температурный
коэффициент в зависимости от концентрации примесей может быть
различным, однако ои, как правило, велик и имеет положительный
знак. Сопротивление объемных полупроводниковых резисторов ог-
раничивается только размерами микросхемы и практически может
доходить до 40 кОм. Резисторы, выполненные в объеме полупровод-
никовой пластины, применяются редко.
Резисторы в полупроводниковых микросхемах можно получить
и другим способом. Если взять пластину из высокоомного материала,
например p-типа, и легировать ее поверхностный слой на глуби-
ну порядка 10 мкм примесью n-типа до концентрации 1016 —
10ио 1/см3, то верхний примесный слой можно использовать как
резистор. Для отделения таких резисторов от остальной части схе-
мы в нужных местах делаются узкие щели (канавки) на глубину,
несколько большую глубины низкоомного слоя. _
Наличие р-п перехода в таких резисторах определяет неравно-
мерное распределение тока в примесной зоне. Большая часть тока
течет по поверхности. Сопротивление резистора зависит от геомет-
рии примесной зоны и может составлять 100—200 Ом/D и более. Тем-
пературный коэффициент определяется низкоомной примесной зо-
ной и имеет величину, меньшую, чем у объемных резисторов (поряд-
ка 2-Ю-3 1/° С). Разброс сопротивлений по номиналам от микро-
схемы к микросхеме может быть в пределах ±10%. Для получения
больших номиналов можно использовать смещенный в обратном
направлении р-п переход.
В совмещенных микросхемах применяют пленочные резисторы,
изготовляемые с помощью фотолитографии. В качестве материала
пленок используют нихром, который очень стабилен, особенно ес-
ли герметизация микросхем производится в инертной атмосфере,
и имеет хорошую адгезию со слоем двуокиси кремния.
Преимущества тонкопленочных резисторов перед полупровод-
никовыми заключается в их более низких температурных коэффи-
циентах, более низкой шунтирующей емкости, большей точности,
а также в возможности размещения их на меньшей площади и луч-
шей изоляции.
К недостаткам следует отнести необходимость введения допол-
нительных технологических операций. Кроме того, пленочные ре-
зисторы имеют более низкую допустимую мощность рассеяния.
699
Конденсаторы. Для создания конденсаторов постоянной емко-
сти небольшой величины используют трехслойную стру-ктуру типа
p+-i-n+. Два слоя такой структуры очень сильно легируют
примесями соответствующих типов. Средний слой — беспримесный
материал. Емкость структуры p+-i-n+ определяется толщиной
беспримесного слоя и не зависит от величины обратного напряжения.
Конденсатор постоянной емкости несколько большей величины
можно получить, используя в качестве диэлектрика окись кремния.
Одна обкладка такого конденсатора — сильнолегированная моно-
кристаллическая полупроводниковая подложка, другая — тонкая
металлическая пленка. За счет того что пленка SiO2 наносится (или
образуется) на монокристаллическую подложку, структура ее сво-
бодна от дефектов. Поэтому конденсаторы на основе SiO2 могут
работать при больших напряжениях. Температурный коэффициент
их будет меньше 100-10-6 1/° С.
При пробойном напряжении 50 В можно получить величину
емкости до 50 000 пФ/см2. Однако для получения приемлемых га-
баритов твердых микросхем, если предполагается применять кон-
денсаторы на основе SiO2, желательно ограничить величины емко-
стей в пределах 500—1000 пФ.
В качестве конденсатора используют также смещенный в об-
ратном направлении р-п переход. Диэлектриком в таком конден-
саторе будет служить обедненная носителями область перехода. Для
данного материала емкость будет являться функцией ширины
обедненной зоны и площади перехода. При использовании кремния
можно получить емкость р-п перехода до 100 000 пФ/см2 с пробивным
напряжением в несколько десятков вольт. Так как ширина обед-
ненной зоны зависит от приложенного напряжения, то и емкость
р-п перехода имеет нелинейную зависимость от напряжения.
Конденсаторы на основе р-п перехода являются поляризован-
ными, поэтому они не пригодны для работы в цепях с переменной
оплярностью напряжения. Последний недостаток можно устранить,
если использовать два последовательно соединенных р-п перехода.
Емкость такой структуры не зависит от полярности рабочего напря-
жения и менее чувствительна к его амплитуде.
Конденсаторы с диэлектриком из SiO2 и на основе р-п перехода
имеют паразитную емкость по отношению к полупроводниковой пла-
стине, которую следует учитывать при расчете топологии микро-
схем.
Транзисторы. Для создания на полупроводниковой пластине
транзисторов применяются планарная и планарно-эпитаксиальная
топологии, используемые также для изготовления отдельных со-
временных транзисторов. Различие в характеристиках транзисто-
ров полупроводниковых микросхем и отдельных транзисторов мо-
жет быть обусловлено свойствами изолирующей области, в которой
находится транзистор на пластине твердой схемы.
Диоды. Диоды легко формируются на основе транзисторных
структур. В качестве диодов могут быть использованы переходы
эмиттер — база и коллектор — база транзисторных структур.
В некоторых случаях переход эмиттер — база может работать и как
диод Зенера.
Контактные площадки и соединительные проводники. После
формирования р-п переходов (рис. 18.25) необходимо в требуемых
местах сделать контактные площадки и соединить между собой эле-
менты схемы.
700
Если р-п переход образован методом диффузии, то для получе-
ния хорошего контакта необходимо на поверхность полупровод-
никовой пластины нанести слой металла. Это можно сделать, напри-
мер, с. помощью вакуумного напыления. После вплавления металла
в полупроводник образуется структура типа р-р+ или п-п+. К ме-
таллическим контактам методом термокомпрессии прикрепляются
внешние выводы.
Отдельные рабочие элементы соединяются друг с другом или
с контактными площадками алюминиевыми проводниками, которые
напыляются в вакууме на предварительно окисленную поверхность
пластины (рис. 18.26).
Рис. 18.25. Полупроводниковая пластина с сформированными
рабочими элементами до нанесения соединительных проводников
и контактных площадок (сильно увеличено).
Для герметизации полупроводниковых микросхем используют-
ся металлические, керамические или пластмассовые корпуса раз-
личной формы.
В качестве унифицированных корпусов для отечественных мик-
росхем приняты:
1. Круглые металлостеклянные корпуса с 8- или 12-штыревы-
ми выводами диаметром 0,45 мм (рис. 18.27).
2. Прямоугольные металлостеклянные (или металлокерами-
ческие) корпуса с 14 плоскими планарными, расположенными по
двум сторонам выводами. Ширина выводов—0,3—0,5 мм, толщина —
0,1—0,2 мм (рис. 18.28).
3. Прямоугольные пластмассовые корпуса с 14 плоскими шты-
ревыми, расположенными по двум сторонам, выводами. Ширина
выводов —0,3—0,5 мм, толщина—0,1—0,02 мм (рис. 18.29).
Для изготовления полупроводниковых микросхем требуется
дорогостоящее специализированное технологическое оборудова-
ние, поэтому при конструировании РЭА, как правило, используют
микросхемы общего назначения, выпускаемые электронной промыш-
ленностью.
Конструкция и электрические параметры отечественных полу-
проводниковых микросхем приведены в соответствующих справоч»
никах и каталогах.
701
Рис. 18.26. Полупроводниковая пластина с напыленными алюми-
ниевыми соединительными проводниками и контактными площад-
ками (сильно увеличено).
Рис. 18.27. Металлостеклянный цилиндрический корпус:
I—общий вид; б—ножка корпуса со смонтированной полупроводниковой
лластиной (увеличено); в—полупроводниковая пластина с рабочими элемен-
тами, соединительными проводниками и золотыми выводами (увеличено).
702
Ниже приводится краткое описание конструкции и электриче-
ских параметров некоторых типовых и широкоприменяемых микро-
схем общего поименения.
Рис. 18.28. Металлокерамический плоский корпус.
f 9,5 макс
Рис. 18.29. Пластмассовый прямоугольный корпус.
Типовые и широкоприменяемые полупроводниковые
микросхемы
Микросхемы типа Р12-2. Германиевые полупроводниковые мик-
росхемы с непосредственными связями типа Р12-2 являются уни-
версальными логическими переключающими элементами НЕ —
ИЛИ на два входа и предназначены для построения логических и
арифметических узлов ЦВМ со средним быстродействием.
703
Рис. 18.30. Эквивалентная
электрическая схема микро-
схемы Р12-2.
Рис. 18.31. Общий вид микро-
схемы Р12-2.
Рис. 18.32. Модуль из четырех
микросхем Р12-2.
Приближенная эквивалентная электрическая схема изображена
на рис. 18.30. Микросхема содержит два дрейфовых транзистора
р-п-р типа в качестве переключаемых элементов со входом на базу
и общую нагрузку в виде распределенного сопротивления р-типа.
Микросхема Р12-2 выполняется в металлополимерном корпусе ди-
аметром 3 мм и высотой 1,1 мм с мяг-
кими выводами из золотой проволоки
диаметром 50 мкм (рис. 18.31). Масса
микросхемы не превышает 24 мг.
Микросхемы устойчивы к воздей-
ствию влажности до 80% и к цикли-
ческим изменениям температуры окру-
жающей среды от —60 до +60° С.
Дальнейшее конструктивное оформле-
ние и герметизация производятся при
сборке четырех микросхем в логические
модули. Одна из возможных кон-
струкций таких модулей приведена на
рис. 18.32.
Масса модулей такой конструкции
около 0,75 г, плотность упаковки
40 эл/см3, они обеспечивают плотность
монтажа в блоках аппаратуры 6 — 8
эквивалентных деталей иа 1 см3. Микро-
схемы в составе модуля сохраняют электрические параметры при
влажности до 98%, постоянных ускорениях до 150 g и одиночных
ударах с ускорением до 1000 g, вибрационных нагрузах в диапазо-
не - - ”
до
от
11 /4* 24
37 34 fy -/
47 44
ускорением
температур
частот от 5 до 5000 Гц с
40 g Рабочий диапазон
—60 до 4-60° С.
Рис. 18.35. Модуль Д.
Рис. 18.34. Модуль И.
Напряжение питания микросхем —1,2..+0,2 В. Мощность,
потребляемая от источника питания, менее 5 мВт, выходные напря-
жения в состоянии «0» не более 0,12 В, в состоянии —более
1,0 В, задержка распространения сигнала менее 400 нс, нагрузоч-
ная способность от 3 до 6, помехоустойчивость более 100 мВ.
На рис. 18.33—18.39 приведены логические схемы семи типов
модулей, построенных на полупроводниковых микросхемах Р12-2,
образующих законченный унифицированный ряд, позволяющий
реализовать любые логические функции без применения других
радиокомпонентов.
23 Зак. 479 705
Основной триггерной ячейкой любого дискретного устройства
является модуль Т (рис. 18.33). Он используется для построения лю-
бых регистров. Модуль И (рис. 18.34) применяется в качестве кла-
пана с инверсией для четырех переменных (/, 2, 3 и 4), при управ-
лении по входу 5 и 6 в качестве инвертора четырех переменных при
нулевом сигнале на входе 5. На двух независимых группах твер-
дых схем модуля Д (рис. 18.35)
« 2t 24 31 34 41 44
>2 22 32 42
Рис. 18,36. Модуль М.
могут быть реализованы основ-
ные логические функции двух
переменных.
Основное применение мо-
дуля М (рис. 18.36) много-
входовые сборки И и ИЛИ (в
сочетании с модулями И), если
с промежуточных ступеней
этих сборок сигналы не
разветвляются. Модуль К.
(рис. 18.37) используется как
коммутатор информации, по-
даваемой на входы 2 и 4. Раз-
решающим является «О» управляющего сигнала, подаваемого соот-
ветственно на входы 1 и 3. При наличии информации в прямом и
обратном кодах модуль К может быть использован как схема рав-
нозначности (неравнозначности) двух переменных.
25
обо
12 22 52 42
Рис. 18.37. Модуль К.
Модуль П (рис. 18.38) обычно используется в сумматоре по мо-
дулю 2. Соединением выхода 22 со входом 44 получают из модуля П
триггер с раздельным управлением входами.
Назначение модуля Р (рис. 18.39) увеличение мощности сигна-
лов «7» в цепях, объединяющих до 16 и более входов.
Микросхемы серий 113 и 114. Кремниевые полупроводниковые
микросхемы с непосредственными связями серий 113 и 114 пред-
назначены для работы в блоках быстродействующих ЦВМ малой
потребляемой мощности. Каждая микросхема содержит не менее че-
706
тырех базовых логических элементов ИЛИ—НЕ (рис. 18.40), вы-
полненных в общем корпусе и соединенных по схеме триггера, полу-
сумматора и т. п. (рис. 18.41).
Основные электрические параметры микросхем: время задержки
распространения сигнала—4004-500 нс, рассеиваемая мощность—
менее 2 мВт, коэффициент нагрузки—44-50, напряжение питания
4 В ± 10%; помехоустойчивость —
0,154-0,7 В.
Микросхемы выпускаются в
металлостеклянных круглых (см.
рис. 18.27) или металлополимерных
прямоугольных корпусах (см. рис.
18.11). Масса микросхем—1,6 г. Ра-
бочий диапазон температур от —60
до +85° С.
Микросхемы серии 121. Кремние-
вые полупроводниковые микросхемы
с диодно-транзисторными связями
серии 121 предназначены для работы
в блоках быстродействующих ЦВМ.
Основные электрические пара-
метры микросхем: средняя задерж-
ка распространения сигнала — 35 — 50 нс, рассеиваемая мощ-
ность—до 20 мВт, коэффициент нагрузки 4—20, напряжение пи-
тания 5 В ± 10%, помехоустойчивость не менее 0,9 В.
Рис. 18 40. Принципиальная электрическая схема базового логи-
ческого элемента микросхем серий 113 и 114 (а) и его разновидно-
сти (б).
Микросхемы выпускаются в металлостеклянных круглых илн
металлостеклянных прямоугольных корпусах. Масса микросхем —
около 1 г.
На рис. 18.42 приведена принципиальная схема микросхемы
типа 1ЛБ211 серии‘121.
Микросхемы серии 104. Кремниевые полупроводниковые микро-
схемы с диодно-транзнсторными связями серии 104 предназначены
для работы в логических узлах ЦВМ и узлах автоматики.
23* у67
*)
Рис. 18.41. Микросхемы серий 113 и 114;
а — микросхема 1ЛБ131—четыре двухвходовые схемы ИЛИ-HE с возможно-
стью расширения; б — микросхема 1ЛБ132— две двухвходовые схемы ИЛИ-НЕ
с возможностью расширения; в — микросхема 1ЛБ133—двухвходовая схема
ИЛИ-HE и трехвходовая схема ИЛИ-HE с большой нагрузочной способностью!
й—микросхема 1ЛБ134— трехвходовая схема ИЛИ-HE с большой нагрузоч-
ной способностью; д — микросхема 1ЛБ135 —расширитель и двухвходовая схе-
ма ИЛИ-HE; е — микросхема 1ЛБ131—полусумматор; ж—микросхема
1ТР131 —триггер и двухвходовая схема ИЛИ-HE с возможностью рас-
ширения.
708
Основные электрические параметры микросхем: среднее время
задержки распространения сигнала — 50 нс, рассеиваемая мощность
20 мВт, коэффициент нагрузки—5, напряжение питания 6,3 В ±
Рис. 18.42. Принципиальная электрическая схема микросхемы типа
• 1ЛБ211 серии 121.
± 10%. Помехоустойчивость 0,5 В. Микросхемы выпускаются
в металлокерамических прямоугольных корпусах. Масса микросхем
0,5 г.
Рис. 18.43 Микросхема типа 1ЛБ044
Принципиальная схема основного логического элемента серии
104₽микросхемы типа 1ЛБ044 приведена на рис. 18.43.
Особенности компоновки полупроводниковых
микросхем в узлы и блоки
Конструкции узлов и блоков с полупроводниковыми микросхе-
мами должны иметь высокую надежность монтажных соединений,
соответствующую надежности полупроводниковых микросхем, т. е.
не хуже Х= Ю-10 1/ч на одно соединение; быть ремонтопригодными
709
и технологичными, г. е. обеспечивать простую механизацию и ав-
томатизацию процесса изготовления узлов и блоков; обеспечивать
высокую плотность компоновки твердых микросхем; эффективный
отвод тепла оз твердых микросхем; хорошую защиту сигнальных
цепей от помех.
При конструировании РЭА на обычных субминиатюрных радио-
деталях плотность упаковки в блоках достигает до 0,1 детали на
1 см3 блока при подавляющем большинстве двухвыводных элемен-
тов, г. е. плотность монтажных соединений равна 0,2—0,3 соедине-
ния на 1 см3. В блоках с полупроводниковыми микросхемами плот-
ность упаковки может достигать 1 микросхемы на 1 см3 блока при
12—14 выводах от микросхемы, т. е. плотность монтажных соеди-
нений увеличивается более чем в 50 раз.
Такого плотного монтажа можно достичь применением много-
слойных печатных плат.
Наиболее эффективным средством повышения надежности сое-
динений и уменьшения объема, отводимого под соединения, являет-
ся замена металлизированных и паяных соединений сварными.
Применение сварного монтажа вместо пайки позволяет уменьшить
объем блоков на 30—40%, а вес на 20%.
При применении микросхем в плоских прямоугольных корпу-
сах наиболее оптимальной является конструкция узлов, исполь-
зующих многослойные печатные платы типа «гребенка» со сварными
межслойными переходами.
Плата «гребенка» состоит из набора склеенных однослойных
печатных плат, выполненных на тонком фольгированном диэлект-
рике (например, лавсане) методом фотохимического травления. По
периметру однослойных печатных плат, за пределами диэлектри-
ческой полоски, равной по ширине микросхеме, расположены про-
водники соединяющие между собой микросхемы и отдельные слои.
Шаг расположения проводников равен шагу расположения выводов.
Конструкция’ платы позволяет применить контактную сварку как
для присоединения микросхем к платам, так и для соединения плат
друг с другом с помощью гибких печатных кабелей. Платы «гребен-
ка», собранные в блоки совместно с теплоотводами в виде металли-
ческих полосок, позволяют получить высокую плотность упаковки,
доходящую до 1—1,5 полупроводниковых микросхем на 1 см3 бло-
ка. Применение плат «гребенка» и плоских печатных кабелей обес-
печивает достаточную ремонтоспособность блоков с полупроводни-
ковыми микросхемами, так как в них имеется возможность осмотра,
проверки и замены любой микросхемы.
Возможно- механическое и электрическое соединение микро-
схем в плоских корпусах с помощью обычных печатных плат с при-
менением пайки, однако в этом случае плотность компоновки твер-
дых микросхем в блоке (рис. 18.44) будет ниже (до 0,5 микросхемы
на 1 см3), а надежность соединений значительно меньше.
Этажерочная конструкция узлов из твердых микросхем в пло-
ских корпусах показана на рис. 18.45. Микросхемы соединяются
друг с другом с двух сторон с помощью нескольких печатных плат,
надеваемых прорезями на выводы микросхем. Конструкция обеспе-
чивает высокую плотность компоновки, но сложна в изготовлении
и практически не ремонтируется.
Полупроводниковые микросхемы в круглых корпусах из-за
очень малых расстояний между выводами могут соединяться друг с
другом только с помощью многослойных печатных плат. Требования
710
Рис. 18.44. Микроэлектронный блок с печатными платами.
Рис. 18.45. Этажерочная конструкция узла с полупроводнике
выми микросхемами.
Рис. 18.46. Шахматно-рядовое расположение микросхем.
711
к плотности печатного монтажа можно облегчить, используя шах-
матно-рядовое расположение микросхем с дополнительным разведе-
нием выводов на окружность диаметром больше диаметра корпуса
(рис. 18.46). Для такой конструкции узлов и блоков характерна
невысокая плотность компоновки и Низкая надежность соединений.
Высокая плотность компоновки монтажных соединений, а сле-
довательно, и малые расстояния между монтажными проводниками
в цепях с малым уровнем сигналов и высокой частотой импульсов,
характерных для блоков на полупроводниковых микросхемах, при-
водят к необходимости обеспечения хорошей экранировки и устра-
нения паразитных связей. Для этого необходимо определять взаим-
ное расположение микросхем в блоке с учетом уменьшения взаим-
ного влияния и сокращения длины монтажных соединений. Полез-
но также экранировать отдельные участки печатных плат и плоских
кабелей, заполняя свободные от проводников участки «земляными»
проводниками и экранами. Для уменьшения емкости между печат-
ными проводниками желательно уменьшить их ширину, сохраняя
необходимое поперечное сечение за счет применения более толстой
фольги.
При определении режима пайки выводов микросхем, чтобы не
повредить кристаллы, следует строго руководствоваться указания-
ми, приводимыми в паспортах на полупроводниковые микросхемы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Барканов Н. А., Быстров О. В., Завали-
шин П. И. и др. Конструирование микромодульной аппа-
ратуры. Изд-во «Советское радио», 1968.
2. В а р л а м о в Р. Г. Компоновка радио-и электронной аппа-
ратуры. Изд-во «Советское радио», 1966.
3. «Интегральные схемы. Принципы конструирования и произ-
водства». Пер. с англ., под ред. А. А. Колосова. Изд-во «Совет-
ское радио», 1968.
4. Мартюшов К. И., Зайцев Ю. В. Резисторы. Изд-во
«Энергия», 1966.
5. «Микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры». Пер.
с англ., под ред. А. А. Тудоровского. Судпромгиз, 1962.
6. «Микроэлектроника». Пер. с англ., под ред. Н. Богородицкого.
Изд-во «Советское радио», 1966."
7. «Микроэлектроника». Сборник статей, под ред. Ф. В. Лукина.
Изд-во «Советское радио», 1967—1971
8. «Миниатюризация и микроминиатюризация радиоэлектронной
аппаратуры». Пер. с англ., под ред. Н. А. Барканова и
М. С. Лихачева. Изд-во «Мир», 1965.
9. «Пленочная микроэлектроника». Пер. с англ., под ред.
М. И. Елинсона. Изд-во «Мир», 1968.
10. У ш а к о в Н. И. Технология элементов вычислительных
устройств. Изд-во «Высшая школа», 1966.
11. Цымбалюк В. С. и др. Миниатюризация приемоусили-
тельной аппаратуры. Изд-во «Связь», 1968.
12. Арен ко в А. Б. Печатные и пленочные элементы радио-
электронной аппаратуры. Л., «Энергия», 1971.
712
19 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДОПУСКОВ РЭА
19.1. УРАВНЕНИЯ ПОГРЕШНОСТЕЙ
Для расчета допусков необходимо:
1) выбрать электрическую схему аппарата и провести ее расчет,
определить номинальные значения параметров радиодеталей, вы-
брать электрический режим работы ламп, полупроводниковых при-
боров и интегральных микросхем (МС), определить количество
блоков и функциональных узлов (ФУ);
2) указать условия эксплуатации и требуемую точность пара-
метров.
По этим данным можно произвести анализ или синтез допусков
РЭА и ее узлов: 1) по заданным допускам на параметры элементов
определить возможный разброс параметров аппарата; 2) по_заданным
допускам на параметры аппарата найти допуски на1 параметры
элементов.
Задача сводится к тому, чтобы при выбранных допусках на эле-
менгы аппарата погрешности его выходных параметров не превы-
шали-заданных значений.
Каждый параметр функционального узла представляет собой
функцию параметров элементов, входящих в узел
w = 4’(<7i. ...<7п)> (19-1)
где IV — заданный параметр ФУ;<7Ь q2, ..., qn— параметры элемен-
тов. входящих в ФУ.
Уравнение относительной погрешности для заданного парамет-
ра ФУ после преобразования (19.1) имеет вид
A/V Д<7г
Где п — число параметров элементов, погрешности которых опре-
деляют точность искомого параметра ФУ; Ai — коэффициент влия-
ния погрешности элемента, равный
А _ d<p(glt д2, дп)4i,
1 ~ dqt Ф(?ь ?2, • Яп)
Mi
~ — относительная погрешность элемента.
Ф'
Уравнение (19.2) получено с методической погрешностью,
равной второму члену разложения в ряд Тейлора.
Если точность работы ФУ определяется несколькими парамет-
рами то составляется система уравнений погрешностей, число урав-
нений в которой равно числу определяющих параметров ФУ (обыч-
но не более двух-трех).
713
После вывода уравнений погрешностей в общем виде находят
численные значения коэффициентов влияния. В зависимости от па-
раметров узла коэффициенты 4; могут быть функциями частоты
или времени. Для упрощения расчетов обычно пользуются методом
точечной оценки, определяя численные значения коэффициентов
влияния подстановкой в аналитические выражения номинальных
значений параметров элементов и фиксированных значений частоты
или времени. Существует также целый ряд экспериментальных
методов определения коэффициентов влияния [6, 8, 10, 12]. В тех
случаях, когда коэффициенты влияния определяются из аналити-
ческих выражений, необходима экспериментальная проверка на
сходимость для оценки величины методической погрешности, допус-
каемой при расчете нз-за неточного аналитического описания фи-
зического процесса работы ФУ в окрестностях рабочей точки.
По численным значениям <4/ оценивается влияние погрешно-
стей параметров элементов на погрешности заданных параметров
ФУ. Погрешностями, не оказывающими существенного влияния на
точность работы ФУ, пренебрегают.
Затем выбираются или уточняются типы элементов ФУ.
19.2. РАСЧЕТ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ДОПУСКОВ
Расчет температурных допусков сводится к определению тем-
пературного коэффициента (ТК) искомого параметра как функции
ТК элементов, входящих в ФУ, и определению максимально возмож-
ной погрешности (температурного допуска) при заданном в ТУ диа-
пазоне температур.
Сочетание ряда случайных факторов при изготовлении элемен-
тов приводит к рассеянию величины их ТК. На рис. 19.1 приведены
гистограммы распределений ТК резисторов, транзисторов и кон-
денсаторов, подтверждающие, что ТК элементов—случайные ве-
личины, а их распределение соответствует нормальному закону.
Поэтому расчет ТК параметров ФУ можно вести из предположения,
что распределение ТК элементов подчинено нормальному закону,
расположенному симметрично относительно середины заданного
поля допуска. Меньшее рассеяние ТК по сравнению с полем, задан-
ным ТУ, повышает вероятность того, что реальная величина ТК па-
раметра будет находиться в расчетных пределах.
При линейных и циклических изменениях параметров схемных
элементов под воздействием температуры относительная погреш-
ность элемента равна
До,-
— = Ы, (19.3)
где aqt — ТК параметра «уг, Д/ = t — 20° — разность между ко-
нечной температурой и нормальной (20 °C).
Уравнение погрешности узла (19.2), вызванной воздействием
температуры, имеет вид
ЛАГ
. N ]у
п
= Д< 2 41ja.g.,
г=1
(19-4)
где сумма представляет собой ТК параметра узла.
714
Из уравнения (19.4) получаем формулы для численных харак-
теристик ТК:
а) среднее значение ТК
М(ах) = 2 AtM(aQ.); (19.5)
z=i 1
а) половина поля допуска
6(“£)=]/ 2 . (19.6)
где — ТК параметра узла; М (aq ) — среднее значение ТК »-го
элемента; б(а? )— половина поля допуска i-ro элемента, равная
трем среднеквадратическим погрешностям (о,) ТК.
При значениях б, — Зо, в пределах поля допуска содержится
99,73% всех отклонений ТК и 0,27% выходит за них, т е. гаран-
тируется надежность (вероятность) соответствия поля рассеивания
ТК расчетному значению, равная'0,9973.
Если приходится рассчитывать допуски с надежностью, отли-
чающейся от указанной, то в формулу (19.6) вводится коэффициент
гарантированной надежности обеспечения допусков у = б/Зс:
б(аг) = у1/ 2 .V (aq ) (19.7)
' «= 1 1
Количественные значения у для Рг от 0,65 до 0,99999 приведе-
ны в табл. 19.1.
ТАБЛИЦА 19.1
Значения у
Pl 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 0,96
У 0,313 0,347 0,383 0,427 0,480 0,550 0,653 0,683
Рг 0,97 0,98 0,99 0,9973 0,999 0,9995 0,9999 0,99999
У 0,723 0,777 0,860 1,0 1,1 1,167 1,3 1,47
Формула (19.7) получена нз предположения, что погрешности
параметров элементов случайны и взаимонезависимы. Однако по-
грешности большинства параметров интегральных микросхем, тран-
зисторов, некоторых параметров электронных ламп, параметров
схем с регулировочными элементами и т. п. связаны между собой.
715
Расчетная формула для случая функциональной и нормальной
прямолинейной корреляционной связи имеет вид
б(а£) =
(%)+, 2 /+1 -М(%) Л/+1е(%+1),
(19.8)
где Л., А], Л^,—коэффициенты влияния; б(а9.), f (а9 ),
6(а9._^()—половины поля допуска ТК параметров <?., и 9/.Д;
Гц — коэффициент корреляции, характеризующей степень связи
между погрешностями ТК параметров q. и
В формуле (19.8) по I суммируются все независимые корреля-
ционно и функционально зависимые погрешности, а по /', / + 1
6/7- м {п= 160шт.')
МП425 МП <01A
(п*50шт.) (п=50шт.1
Рис. 19.1 Гистограммы распределений ТК сопротивлений ак ре-
зисторов, коэффициентов усиления транзисторов и емкости ас
конденсаторов
суммируются пары погрешностей, связанных корреляционной и
функциональной зависимостями, определяемыми коэффициентом
корреляции Г;,;+1-
В зависимости от степени корреляционной связи коэффициенты
ri< J+i берутся в пределах от—1 до 4-1. При положительном ryj+i
с увеличением qt растет и 9/+1, а при отрицательном — <?7-+1 падает
с ростом qj. Крайние пределы rjj+1 соответствуют линейной функ-
циональной зависимости между погрешностями.
Значения г/,/+1 определяются для каждого отдельного случая
расчетным илн статистическим путем [6, 12].
Среди источников возникновения погрешностей температура
действует как доминирующий фактор, деформируя закон нормаль-
ного распределения, смещая и изменяя поле температурных погреш-
ностей (рис. 19.2). Однако при расчете допусков нужно определить
717
пределы изменения параметров РЭА под воздействием температуры,
а не закон распределения плотности вероятности температурных по-
грешностей. Для такого расчета достаточно знать лишь количест-
венные характеристики нормальных распределений при крайних
температурах, так как при максимальном перепаде температур в
заданном диапазоне они будут максимальными. Это позволяет для
простоты аппроксимировать реальный закон распределения темпе-
ратурных погрешностей выходного параметра узла композицией
закона равной вероятности и двух законов нормального распреде-
ления с различными среднеквадратическими погрешностями.
Рис. 19.2. Результирующий закон распределения температурных
погрешностей выходного параметра ФУ.
Таким образом, расчет предельных значений температурных
погрешностей Д? параметра ФУ ведется для крайних (плюсовой
и минусовой) температур рабочего диапазона
fbN\ /ДЛЦ
^± = ^7^ = И4(ах)±« (“х)]ДЛ (19-В 9)
Индексы ± в обозначении Дг указывают на знак темпера-
туры.
По предельным значениям Дг определяются максимально воз-
можные отклонения и назначается величина температурного до-
пуска
Дг
(19.10)
В основе предлагаемого метода расчета температурных допу-
сков лежит предположение о линейном изменении параметров
схемных элементов от температуры (рис. 19.3, кривая /), но он мо-
жет быть распространен и на случаи, когда эти изменения имеют
нелинейный характер (рис. 19.3, кривые 2, 3) и указывается лишь
максимальная величина относительного изменения параметра при
крайних значениях рабочего диапазона температур.
718
6 случае, который Соответствует кривой 2 на рис. 19.3, линей
ная аппроксимация приводит к завышению величины температур-
ного допуска, что увеличивает надежность обеспечения темпера-
турных допусков. Расчет начинают с определения ТК по формуле
[А<74 1
где — максимальное относительное изменение параметра схем-
ного элемента от температуры, заданное ТУ; А/дет — максималь-
ный перепад температур относительно нормальной в заданном Для
элемента температурном диапазоне.
Рис 19.3. Температурные изменения параметров.
Далее расчет продолжают в обычном порядке.
В третьем случае (кривая 3 на рис. 19.3) линейная аппрокси-
мация ведет к занижению величины температурных допусков и
уменьшению надежности их обеспечения.
Чтобы избежать этого, ТК следует определять по формуле
L 4t змакс
a<Ii ~ Л/и
(19.12)
где Л(и ~ максимальный перепад температур относительно нор-
мальной для ФУ.
При правильном выборе элементов
А^дет A/и.
При расчете ТК Для А/и величина заданная ТУ на эле-
менты, сохраняется в другом температурном интервале. Это поз-
воляет считать, что требуемая надежность соответствия темпера*
турных допусков расчетным значениям обеспечивается.
719
19.3. РАСЧЕТ ДОПУСКОВ НА «/ТАРЕНИЕ
/
При линейной аппроксимации характеристик старения элемен-
тов их относительная погрешность равна
— =Са Дт, (19.13)
где С. — коэффициент старения (КС) г-го элемента; Дт — интер-
4i
вал времени.
В качестве интервала времени может быть выбран полный
срок службы аппарата, либо время между регламентными рабо-
тами.
С учетом выражения (19.13) уравнение погрешности ФУ, вы-
званной старением, примет вид
ГДЛ' 1 "
Ы»-4’ (|9-14’
Здесь сумма произведений КС элементов узла на их коэффи
.'циенты влияния представляет собой КС параметра узла.
Коэффициенты старения элементов, а следовательно, и ФУ —
величины случайные (рис. 19.4). Экспериментальные данные поз-
волякй сделать вывод о том, что в качестве закона распределения
КС элементов также можно принять нормальный закон.
П6 аналогии с формулами для ТК имеем формулы численных
характеристик КС параметров ФУ:
1 а) среднее значение
(19.15)
г=1
б) половина поля допуска
где М (Cq.j — среднее значение КС i-ro элемента; 6 (С9.)—половина
поля допуска КС /-го элемента.
При наличии корреляционно связанных погрешностей
_________________________б(Сх) =________________________
А^Чсъ)+У+ ^/,/+. MWWW,
(19.17)
где ri J+i — коэффициент корреляции между погрешностями КС
параметров q; и </у+1.
Далее определяется допуск на старение Дст:
ДСТ = М — ±6 — =рИ(С2)±«(С2)]Дт. (19.18)
\ ;v / ст \ /v /СТ
720
Если в ТУ даются, не КС элементов, а максимальные величины
относительных изменений их параметров за срок службы, то при
определении КС следует поступать так же, как н при определе-
нии ТК.
Рис. 19.4. Зона рассеяния КС сопротивлений резисторов, гисто-
граммы и кривые нормального распределения (резисторы типа ВС
сопротивлением несколько мегом, 1200 шт., температура t "= 40° С,
номинальная нагрузка).
19.4. РАСЧЕТ ДОПУСКОВ НА ВЛАЖНОСТЬ
Уход параметров ФУ под воздействием влаги обусловлен в
основном изменением от влажности сопротивлений напроволочных
резисторов. Это изменение составляет 15—25% от общей нестабиль-
ности параметров ФУ, так как 30—50% радиоэлементов составляют
непроволочные резисторы.
Расчет допусков на влажность сводится к определению коэффи-
циента увлажнения (КУ) параметра узла по КУ непроволочных ре-
зисторов, предельные значения которых можно рассматривать как
721
пределы относительного иЭмейеНйй сопротивлений резисторов под
воздействием влаги.
Коэффициенты увлажнения непроволочных резисторов явля-
ются случайными величинами, распределение которых соответст-
вует нормальному закону (рис. 19.5).
Уравнение погрешности, вызванной влагой, имеет вид
Рис. 19.5. Гистограммы и кривые нормального распределения КУ
сопротивлений резисторов (сопротивление — единицы мегом, 240 шт.,
номинальная мощность рассеяния).
Принимая закон распределения КУ нормальным и симметрич-
ным, получаем формулы численных характеристик КУ ФУ:
а) среднее значение
Л{Л1(М1 (19.20)
(=1
б) половина поля допуска
6(Ч=
V 1*=л i. /4-1
(19.21)
где M(h^) — КУ параметра узла; — среднее значение
и половина поля допуска КУ i-ro элемента; у — коэффициент га-
рантированной надежности.
722
Пределы поля рассеивания КУ параметра ФУ будут допусками
на влажность для этого параметра
ДЕЛ = Л1(Л2.) ± 6(ЛД (19.22)
При выбранных типах резисторов допуски на влажность опре-
деляются однозначно.
Таким же образом можно производить расчет допусков иа вы-
ходные параметру ФУ и во всех других случаях, если известны пре-
делы изменения и законы распределения параметров элементов.
19.5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ДОПУСКОВ
После расчета допусков, учитывающих воздействие влажности,
старения и температуры следует рассчитать, какая часть эксплу-
атационного допуска осталась на производственный разброс.
Известно, что эксплуатационные допуски, заданные ТУ, харак-
теризуют точность работы устройства в период эксплуатации и ог-
раничивают отклонения параметров узлов, вызванных суммой под-
дающихся расчету погрешностей (производственных, температур-
ных, старения, влаги) и погрешностей, вызванных изменениями ат-
мосферного давления, солнечной радиацией, пылью и другими фак-
торами, которые рассчитать нельзя. Нестабильность характеристик
радиоэлементов, вызванная группой погрешностей, не поддающих-
ся расчету, не превышет 5—10% общей нестабильности. На этом
основании по заданному эксплуатационному допуску Ду определяют
его расчетную величину
Д2Расч = -р ' (19‘23)
где £ = 1,05—1,2 — коэффициент запаса.
Во время зксплуагации радиоизделий под воздействием непре-
рывно меняющихся комбинаций дестабилизирующих факторов
происходит смещение и изменение суммарного поля рассеивания
производственных, температурных погрешностей, погрешностей
старения и влаги (рис. 19.6).
В этом случае суммарный закон распределения погрешностей
выходных параметров радиоизделий случаен и в зависимости от
погодных условий может принимать любую форму (кривая а на
рис. 19.6). Однако для расчета эксплуатационных допусков важно
знать лишь возможные пределы изменения выходных параметров
радиоизделин Ду. Поэтому результирующее распределение можно
аппроксимировать законом, представляющим собой композицию
закона равной вероятности и нормального закона (кривая б на
рис. 19.6).
Расчет ведется в следующем порядке. Вначале определяют мак-
симальные пределы смещения среднего значения суммарного поля
рассеивания путем раздельного суммирования положительных и
отрицательных средних значений температурных допусков, допу-
сков на старение и. влажность. Суммирование ведется относительно
среднего значения производственного допуска, так как относитель-
но его происходит смещение среднего при воздействии любых ком-
723
бинаций дестабилизирующих факторов. Расчет выполняется по фор-
муле
(19.24)
Общее суммирование с компенсацией средних значений здесь
недопустимо гак как компенсация характерна лишь для частного
Рис. 19.6. Суммарный закон распределения погрешностей пара-
метров ФУ.
случая совместного действия тех факторов, при которых она ока-
залась возможной Иначе это может привести к неверному выводу
о величине суммарного поля рессивания.
Далее определяется половина поля рассеивания путем вычи-
тания из половины расчетной величины эксплуатационного допуска
модуля наибольшей суммы средних значений
в
f'AJV \ _ I
/Г 2 2 ₽асч
(19.25)
2
724
Затем определяется половина производственного допуска на
параметр
— квадратичное суммирование половин полей допу-
3
где S
(=1 11
ЛМ
N
сков на старение, влажность и температуру.
При крайних температурах рабочего диапазона поля рассеи-
вания температурных погрешностей различны, но эти различия
обычно невелики. Поэтому можно определять половину поля про-
изводственного допуска при наибольшей величине температурного
допуска.
19.6. РАСЧЕТ ДОПУСКОВ
НА ПАРАМЕТРЫ ЭЛЕМЕНТОВ
Производственный разброс параметров схемных элементов в
пределах поля допуска носит случайный характер [6, 9, 12]. По-
этому для расчета допусков нужно знать законы распределения па-
раметров элементов или хотя бы количественные значения коэффи-
циентов а; и fej, по которым уже можно рассчитывать допуски с вы-
сокой точностью.
Статистический материал, накопленный и опубликованный в
последние годы, позволяет считать, что:
1. Распределение параметров ламп подчинено нормальному
закону о, = 0, /г, = 1 [6, 13];
2. Распределения большинства параметров транзисторов не
соответствуют нормальному закону, а относительные коэффициенты
распределений а? и kt отдельных партий имеют значительный раз-
брос [12].
В табл 19.2 приведены предельные значения коэффициента at
некоторых параметров транзисторов (статистическая совокупность
2500 шт.) при включении их по схеме с общей базой (ОБ).
ТАБЛИЦА 19.2
Предельные значения
Параметры Коэффициент у
О.<~5 0,9 0,95 0.99 0,997
а 7.Ы. Н ^обр • • • • 12 И ^22 .... Ск и гр Ск . . . 4-0,854- 4—0,85 0-2—0,85 -0,854- 4-+0.31 —0,854- +0,1 4-0,854- ~ —0,85 04—0,85 —0,854- 4-+0,33 —0,854- 4-+0.13 +0,854- 4—0,85 04—0,85 -0,854- 4-+0.39 —0,854- -4-0,15 +0,854- 4—0,85 +0,854- 4—0,85 -0,854- 4-+0,48 —0,854- 4-+0,20 +0,85-*. 4—0,85 +0,854- 4—0,85 -0,854- ~—(-0,58 -0,854- 4-+0.25
72S
Ив таблицы видно, что at отдельных партий транзисторов име-
ют значительный разброс. Поэтому при расчете средних значений
нужно брать предельные значения а, с требуемой надежностью,
ориентируясь на худший случай. Расчет средних значений при
включении транзистора с общим эмиттером (ОЭ) или общим кол-
лектором (ОК) ведется с учетом следующих равенств [12]:
- а (ft22OK)~a (/г22Оэ) — а (^ОВ);
° (/112Об) = 0 012оэ); а 012ОК) = °: (19 27)
Ср (Рг=0,997)=—0,85; ’ ’
°Р==0 (fti юэ); аа~а С1! Юб)-
По указанной статистической совокупности с надежностью
0,9973 рассчитаны предельные значения относительного коэффи-
циента рассеивания kt некоторых параметров транзисторов, вклю-
ченных по схеме с общей базой [12] (табл. 19.3).
ТАБЛИЦА 19.3
Предельные значения kj
Параметры транзистора (1 'ко» ^обр *»« ^12 Ск гб ск
kt 2,27 1,74 2,2 2,2 0,91 2,16
Этими значениями kt следует пользоваться при расчете отно-
сительной стандартной погрешности ФУ на транзисторах.
При включении транзистора с ОЭ или ОК пересчет fe; произ-
водится по формулам [12]:
k (ft22OK) = fe (/г22Оэ) = Й (ft22OE);
k (fli2OB)~li Счгоэ); ^(^!2Ok) = 0-
Если в паспортных данных указаны допуски по а, то по таблич-
ному ka определяется
ь _ь Р~амакс)(1—«мин) П9 9<П
“ (1-а0)2 ’ ( >
ямакс4*амин
ГДе «о «----------- •
Если даны допуски по (3, тогда определяются
Рмакс , Рмин _ __
ямакс—, . о > “мин— < I о , (19.OU)
1 "Г Рмакс 1 т Рмин
а затем по формуле (19.28) определяется и
k (ftl 1Оэ) = fe₽-
726
При расчете относительной стандартной погрешности парамет-
ров ФУ с надежностью, отличной от 0,9973, вводят коэффициент
гарантированной надежности у.
3. Распределения параметров резисторов и конденсаторов дан-
ного типа наиболее высоких классов точности подчинены нормаль-
ному закону.
4. Распределения параметров резисторов и конденсаторов низ-
ших классов точности обычно отличаются от нормального закона
из-за выборки резисторов и конденсаторов повышенных классов
точности из общих партий с более широкими допусками.
Поэтому для деталей второго класса точности принимают kt =
= 1,33, а для деталей третьего класса точности kt = 2,1 [18].
Уравнение производственной погрешности заданного парамет-
ра ФУ
Численные характеристики
раметров ФУ;
а) среднее значение
производственной погрешности па-
б) половина поля допуска
Чу),-
/Л<7/+1 \
ХЛ/+, fe/+1 S , (19.33)
\ Ч/+1 /
/Д<7,Л
где Д| —- —середина поля допуска на qt\ а. — коэффициент отно-
\ /
сительной асимметрии; kit kj, &j+1 — коэффициенты относительного
рассеивания распределений параметров <?., q} и
коэффициент корреляции между параметрами q. и q^.
Вначале по уравнению (19.31) проводится анализ степени влия-
ния погрешностей схемных элементов на погрешность заданного
параметра узла и по допуску на него выбираются допуски на схем-
ные элементы. Затем по формуле (19.32) определяется середина по-
/ДАЛ
ля производственного допуска } заданного параметра узла.
Допуски на параметры подавляющей части схемных элементов сим-
метричны, поэтому д("7~) =0 и at — 0.
727
В тех случаях, когда =£ 0, по формуле (19.24) находят-
(ДЛЛ ,
ся пределы смещения среднего значения Му по формулам
(ДЛ/\
(19.25) и (19.26) последовательно рассчитываются и 0^ N
После этого по формуле (19.33) определяется половина поля
производственного допуска при выбранных допусках на элементы.
Расчет ведется методом последовательных приближений. Если по-
„мло
ловина поля производственного допуска )пр> рассчитанная
по формуле (19.33), оказалась больше расчетной Ц 7л)пр раСч’ Оп*
ределенной по формуле (19.26), следовательно, допуски на элементы
выбраны неудачно и расчет повторяется до тех пор, пока
(19.34)
19.7. ПРИМЕР РАСЧЕТА
На элементы усилителя низкой частоты (УНЧ), конструкция
и принципиальная схема которого показаны на рис. 19.7, требует-
ся выбрать допуски, при которых с надежностью Рг = 0,99 (у =
= 0,86) и коэффициентом запаса £= 1,1 в течение 1000 ч работы
с колебаниями температуры окружающей среды от —60 до 4-60° С
и изменением относительной влажности до 98% обеспечивался бы
эксплуатационный допуск Да на коэффициент усиления по напря-
жению на средней частоте К, равный ±25%.
УНЧ собран на транзисторе МП16А; в состав схемы входят ре-
зисторы МЛТ-0,25 (/?i = 10, /?2 = 1,8 и R3 = 43 кОм, R$ =
= /?Б = 130 Ом), конденсатор Ci типа МБМ емкостью 0,5 мкФ.
Режим работы усилителя: (7ВХ = 10 мВ, Ек = —10В ± 5%.
Параметры транзистора в рабочей точке: hn = 1,4 кОм, Р =>
= 40; нагрузочное сопротивление усилителя RK = 1 кОм ± 20%,
ТК сопротивления в области положительных температур =>
— (0,6±0,2)% на 1° С, а в области отрицательных —ар = (0,3±
кн-
±0,15)% на Г С, коэффициенты старения и увлажнения С„ =>
кв
= /1Р =0.
Выражение для коэффициента усиления по напряжению такого
усилителя имеет вид:
______________PRs Rs Rh (Ra ~Ь_______
Rs (R2+ RH) [(Rc+ Лц) (Rj + Rs) +
+ PRa Rsl+PRc Rs Rh (Ra + Rs)
где Rc — емкостное сопротивление конденсатора Q.
728
Сопротивление резистора Rt в выражение для К ие входит.
Следовательно, влияние его разброса на коэффициент усиления
незначительно и допуск на него можно взять ±20%.
1 По уравнению (19.35) составляем исходное уравнение по-
грешностей и определяем численные значения коэффициентов влия-
ния путем подстановки в аналитические выражения для них номи-
нальных значений параметров элементов. Влияние нестабильности
напряжения питания на коэффициент усиления определяем экспе-
риментально. Коэффициент влияния оказывается равным 0,9. В ре-
729
зультате проведенных расчетов исходное уравнение погрешностей •
принимает вид
А/?ч А/?,
4-0,2 ——0,23 — —
/?з Ra
. АЕК
{-0,36—14-0,9—S . (19.36)
Ci ск
Atf Др А/гп „„ А/?2
— = 4-0,35 -f -0,28 +0,58 —
Л Р П11 ‘<2
f\R§ ^Rs &Rr
—0,23—^—0,23—5 4-0,21 —-
/?б Ав Кн
2. Пользуясь полученным уравнением, произведем расчет тем-
пературных допусков. Согласно справочным данным ТК сопротив-
лений резисторов типа МЛТ в диапазоне температур от +20 до
—60° С а^_ = ±12.10”2 % на ГС, а в интервале от 20 до 80° С
а„, = ±7-10-2 % на ГС.
Допустимые пределы изменения емкости конденсаторов типа
МБМ в диапазоне температур от —60 до +70° С составляют ±10%.
Отсюда по формуле (19.12) в диапазоне температур от +20 до +60° G
получаем
аг = — — = ±0,25% на 1°С,
с 40
а в диапазоне от +20 до —60° С
ас = -=— =± 0,125% на 1ВС.
80
По справочным данным на транзисторы повышение темпера-
туры до +60° С приводит к увеличению Р на (50±20)% и hu — на
(80±25)%, следовательно,
(+50 ±20) %
а₽+— ад
= (1,25 ±0,5) % на 1’С.
<4.+=
( — 80 ±20) %
—40
= (2 ± 0,625) % на 1°С.
Понижение температуры до —60° С ведет к уменьшению Р тран-
зисторов на (50±20)%, a hu на (—60±30)%. Отсюда
(—50 ± 20) %
ар_ = ;----—-!— = (0,625 ± 0,25) % на 1 ® С;
(—60 ± 30) %
ah _=v------- -- = (0,75 ± 0,375) % на 1° С.
11 —.80
На напряжение источников питания, имеющих самостоятельное
конструктивное оформление в виде узлов или блоков, обычно да-
ются эксплуатационные допуски. Поэтому при расчете температур-
ных допусков, допусков на влажность и старение можно принять
погрешность АЕК/1:’К = 0.
Зная ТК параметров схемных элементов, по уравнению (19.36)
и формулам (19.5), (19.8) определяем среднее значение и половину
730
поля допуска на ТК коэффициента усиления. При этом необходимо
учесть, что коэффициент корреляции между входным сопротивле-
нием и коэффициентом усиления транзистора h = 0,9 [18].
Таким образом, в диапазоне температур от 20до 60° G
М(а/()+=0,35Л1(а₽)-0,28Л1(аЛ11) + 0,21M(aR ) =
= 0,35-1,25 —0,28-2 ]-0,21-0,6 = 0,004% на 1°С;
« («к)+ = V / ±0,28*6» (aftji) + 0,58262(a/?J +
* + 0,2262 (aft ;) ±0,23262 (aRJ ±0,23262 (a^) ±0,21262 (a^ j ±
±-0,36262 (ас) — 2гр ,Ц] • 0,356 (ар) -0,286 (afti_) =
= 0,86 /0,352-0,52 + 0,282-0,6252 + (0,582 ± 0,22 + '*
"* ±0,232 ±0,23») (7-10~5)2 + 0,212.0,22 + 0,362-0,252 —
-2-0,9-0,35-0,5-0.28-0,625 = 0,117% на 1°С.
В интервале температур от +20 до —60° С
М (ак)_ = 0,35-0,625 — 0,28-0,75 ±0,21 -0,3=
= 0,072% на 1° С;
6.(«/<)_ = 0,86 /0,352-0,252 0,282-0,3752 + (0,582 +'
+ 0,22 + 0,232 + 232) • (12 10”?)2+ 0,212 0.152 4-
"* +0,362-0,1252 — 2-0,9-0,35-0,25-0,28.0,375 =
= 0,0946% на 1°С.
Теперь по формуле (19.9) найдем поле рассеивания темпера-
турных погрешностей при крайних температурах рабочего диапа-
зона:
а) при /=60° С
Д.г+=[Л4(ал)+± 6(а/<)+] Д/ = [0,004 ±0,117] (60—20) =
= (0,16 ±4,68) %;
.6) при t——60° С
Дг_ =[0,072 ± 0,094 .] (—60—20) = (—5,76 ± 7,57) %.
3. Произведем расчет допусков па старение. По ГУ для рези-
сторов типа МЛТ за 2000 ч работы возможно изменение сопротив-
ления на ±4%, следовательно, величина коэффициента старения
+ 4%
С„ = —-----=±2-10'3 *% на 1 ч.
R 2000
Для конденсаторов МБМ гарантийный срок службы по справоч-
ным данным равен 1000 ч, а изменение емкости за это время состав-
ляет не более ±10%, следовательно,
сг = ^-=± 10-10—3 % на 1 ч.
ci 1000
731
Параметры транзисторов при старении изменяются незначи-
тельно, поэтому считаем Ср = Cftji = 0. Величина /?н в основном
определяется входным сопротивлением транзистора следующего
каскада и, следовательно, CR = 0. Как уже отмечалось, при рас-
чете допусков на старение можно считать, что кЕ^/Е^ = 0.
С учетом изложенного, пользуясь уравнением (19.36), по фор-
мулам (19,15), (19.17) и (19.18) рассчитаем допуски на старение:
М(СЛ) = 0)
8(ск) = у У(0,5824~ 0,224-0,2324-0,232)б2(Ск)4-0,362 б2 (CcJ =
= 0,86 V (0,582-|-0,22 4-0,232 4-0,232) (2. IO"3)2 4-0,362 (10. 10~3)2 =
= 3,32-10~3% на 1ч;
ДСТ=[Л1 (Сд)± б(Сд)] Дт=± 3,32.10~3.1000 = ±3,32%.
4. Расчет допусков на влажность. Как уже отмечалось, под
влиянием влаги параметры транзисторов и конденсаторов практи-
чески не меняются, поэтому их погрешности можно принять рав-
ными нулю. Это относится и к 7?н, так как его величина в основном
определяется параметрами транзистора. Следовательно, погреш-
ности увлажнения будут определяться изменением сопротивлений
резисторов MJIT. По ТУ на резисторы МЛТ для сопротивлений
до 1 МОм коэффициент увлажнения находится в пределах от —3 до
+6%. Полагая распределение КУ нормальным и симметричным,
имеем
ftR = (1,5 ± 4,5)%.
По уравнению (19.36) и формулам (19.20)—(19.22) рассчитаем
допуски на влажность:
Л4 (йд)= (0,58-|-0,2 —0,23 — 0,23)-1,5 = 0,48%;
б=0,86|/(0,582 -|- 0,22 4-0,232 ф 0,232) 4,52 =2,69%;
Двл = (0,48 ± 2,69)%.
5. Расчет производственных допусков. Для обеспечения задан-
ного эксплуатационного допуска на коэффициент усиления УНЧ
можно изменять только допуски на сопротивления резисторов и ем-
кость конденсатора, поскольку допуск на напряжение питания за-
дан, а подбор транзисторов обычно ие допускается.
Согласно ТУ на транзисторы МП16А коэффицент усиления мо-
жет находиться в пределах 30—50. Среднее значение 0 равно 40,
при этом половина поля рассеивания 0 составляет 25%, а координаты
/др\
середины поля допуска Д(^р- J = 0.
Коэффициенты относительной асимметрии распределения от-
клонений в поле допуска (йр) п относительного рассеивания (Лр)
параметра Р сплавных германиевых транзисторов соответственно
равны—0,85 и 2,02 [18]. Поскольку между параметрами Р и hn
низкочастотных германиевых транзисторов имеет место тесная кор-
732
реляционная связь (Гр ftij = 0,9), то допуск на параметр йи и зна-
чения коэффициентов и можно взять такими же, как и для
параметра.
G учетом изложенного по уравнению (19.36) и формуле (19.32)
определяем величину систематической составляющей производ-
ственных погрешностей коэффициента усиления УНЧ. В данном
случае она обусловлена лишь асимметрией распределений Р и /ги1
М — =0,35 ( — 0,85) 25— 0,28 (—0,85) 25= —1,49%.
\ А /пр
По формуле (19.24) находим пределы смещения систематической
составляющей суммарного поля рассеивания коэффициента усиле-
ния УНЧ:
„(МХ
м “Г ) =М Vi Т +М =-1,49+0,16+
\ A J^+ \ А /пр \ К /Г+ \ К /вл
+ 0,48= —0,85%)
/АЛ \ /ЛЛ\ !^К\
Л4 — -— -М — = -1,49—5,76 = -7,25%.
\ К )ъ- \ К /11р \ К Jr-
По формуле (19.23) находим расчетную величину эксплуата-
ционного допуска
Аар = у= YY=±22,6%.
По формуле (19.25) определяем величину случайной состав-
ляющей суммарного поля рассеивания:
= ТАэр-| I =22,6 -7,25=15,35%.
\ К JS 2 I \ К Jx | макс
По найденной величине случайной составляющей суммарного
поля рассеивания с помощью формулы (19.26) определяем допусти-
мую величину случайной составляющей поля рассеивания производ-
ственных погрешностей:
±62^—J J = /15,352 — 13,322 + 2,692 + 7,572] = 12,67%.
6. Расчет допусков на параметры схемных элементов. Учитывая
допустимую величину случайной составляющей поля рассеивания
производственных погрешностей, величины коэффициентов влияния
погрешностей элементов (19.36) на погрешность коэффициента уси-
ления УНЧ, выбираем допуски на сопротивления (/?2 ±10%,
/?3, Rt н R6 ±20%) и на емкость конденсатора (Q ±10%).
733
При выбранных допусках на элементы по формуле (19.33) про-
изводим расчет величины случайной составляющей производствен-
ных погрешностей коэффициента усиления УНЧ:
=?]/- 0,352 62 (—'j + 0,28262f-^il') +
\ я /пр т |/ V I *11 )
+ 0,582 б2 [—Uo,22 б2 ( ~~')-|-0,23а 62(— +
\ R* J \R3J \ Rt J
0,232 б2 ( ) Ч-0.212 б2 ( —'j -f-0,362 б2 ( —) +
\ Rb / \ Rh / \ Ci )
+ 0,92 б2 | k Еа J |-2лр.Л11 0,356| 0,286 | 1 Ен J 1 =
= 0,86 /бЗ'5г-252 + 0,282-252 + 0,582-102 + (0,22+0,232 *
” +0,232 4-0,232)202 +0.212 -202 + 0.362- 102Н-0,92-52— "
* — 2-0,9-0,35-25-0,28-25 = 10,82%.
' Полученная величина случайной составляющей поля рассеива-
ния производственных погрешностей меньше допустимой. Условие
(19.34) выполняется: 10,82% < 12,67%. Следовательно, при выбран-
ных допусках на параметры схемных элементов эксплуатационный
допуск на коэффициент усиления УНЧ в заданных условиях будет
обеспечен с гарантированной надежностью Рг = 0,99.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бруевич Н. Г. Вопросы надежности и точности электрон-
ных устройств в машиностроении и приборостроении. «Известия
АН СССР» ОТН, Энергетика и автоматика, 1961, № 1.
2. Бруевич Н. Г., Сергеев В. И. Некоторые общие воп-
просы точности и надежности устройств. В сб. «О точности и на-
дежности в автоматизированном машиностроении». Изд-во
«Наука», 1964.
3. Б у л о в с к и й П. И., Лу.кичев А. Н. Функциональ-
ная взаимозаменяемость приборов и задачи ее развития. «Стан-
дарты и качество», 1966, № 6.
4. Б ы х о в с к и й М. Л. Основы динамической точности
электрических и механических цепей. Изд-во АН СССР, 1958.
5. В а р л а м о в Р. Г. Компоновка радио- и электронной аппа-
ратуры. Изд-во «Советское радио», 1966.
6. Воллернер Н. Ф. Выбор допустимых отклонений пара-
метров радиотехнических устройств узлов аппаратуры. «Радио-
техника», 1956, Ке 11.
734
7. «Вопросы надежности и точности РЭА». Сборник статей под ред
А. В. Фомина, МАИ, 1970.
8. Гаврилов А. Н. Технология авиационного приборострое-
ния. Оборонгиз, 1962.
9. Гусев В. П., Фомин А. В. и др. Расчет электрических
допусков радиоэлектронной аппаратуры. Изд-во «Советское
радио», 1963.
10. Месяцев П. П. Введение в теорию проектирования и произ-
водства радиоаппаратуры. Изд-во «Высшая школа», 1961.
11. Мараховский А. Е. Экспериментальный метод учета
параметров сложных элементов при расчете параметрической
серийно-пригодности и надежности. Веб. XVI Украинской НТК.
Киев, 1966.
12. М и х а й л о в А. В. Эксплуатационные допуски и надеж-
ность в радиоэлектронной аппаратуре. Изд-во «Советское радио»,
1970.
13. П а м и у р о В. И. Анализ радиоцепей и их схемной надеж-
ности. «Техника». Киев, 1967.
14. П е с т р я к о в В. Б. Конструирование РЭА. Изд-во «Со-
ветское радио», 1970.
15. «Решение задач надежности и эксплуатации на универсаль-
ных ЭЦВМ». Под ред. Н. А. Шишонка. Изд-во «Советское
радио», 1967.
16. «Справочник по надежности». Изд-во «Мир», 1970.
17. Т у р к е л ь т а у б Р. М. Методы исследования точности
и надежности схем аппаратуры. Изд-во «Энергия», 1966.
18. Ф о м и н А. В. и др. Надежность полупроводниковых радио-
устройств летательных аппаратов. Изд-во «Машиностроение»,
1968.
19. Фомин А. В. Повышение надежности модульной и микро-
модульной радиоаппаратуры путем рационального выбора элек-
трических допусков. Передовой научно-технический и производ-
ственный опыт № 35-63-454, ГОСИНТИ, 1963.'
20. Ф о м и н А. В. Расчет электрических допусков на параметры
радиоизделий, учитывающий влияние температуры, влаги и ста-
рения. КДНТП. Киев, 1965.
21. Ш о р Я- Б. Статистические методы анализа, контроля каче-
ства и надежности. Изд-во «Советское радио», 1962.
22. X а н з е н Ф. Основы общей методики конструирования.
Изд-во «Машиностроение», 1969.
23. Я к у ш е в А. И. Основы взаимозаменяемости и технические
измерения. Изд-во «Машиностроение», 1968.
24. Я к у ш е в А. И., Дунин-Барковский И. В.
Чекмарев А. А. Взаимозаменяемость и качество машин
и приборов. Изд-во «Стандарты», 1967.
25 «Машинный расчет интегральных схем». Изд-во «Мир», 1971
20. ЗАЩИТА РЭА ОТ МЕХАНИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
Интенсивность механических воздействий на РЭА зависит от
объекта, на котором она устанавливается, и характеризуется часто-
той колебаний возмущающей силы, амплитудой или перемещением
и мгновенной скоростью. Основные параметры механических воз-
действий и их единицы измерения следующие:
Ао — амплитуда вибраций, мм;
А, В, С — расстояния вдоль осей х, у, г, см;
f — частота возмущающей силы, Гц;
/о ” собственная частота колебательной системы, Гц;
fog — частота имитирующего равномерного вращательного
движения, Гц;
fa — собственная частота элемента (детали), Гц;
g — ускорение свободного падения, 981 см/с2;
J — момент инерции, Н • м • с2; кг • м3;
kt — жесткость 1-го амортизатора, Н/см;
ftp — суммарная жесткость амортизаторов, Н/см;
М — момент силы, Мх — момент относительно оси Ох;
т — масса блока, кг;
N — число амортизаторов;
пуд> Ивибр> Илин — механическая перегрузка в единицах ускоре-
ния свободного падения g;
Р — амплитуда возбуждающей силы, Н;
Pi — реакция Z-го амортизатора, Н;
Q — вес блока, Н;
Qi — требуемый вес блока, Н;
R — радиус вращения, мм;
Nt — число координат точек крепления, выбран-
ных произвольно;
Гуд — мгновенная скорость в момент удара, см/с;
ш — ускорение блока (максимальное), см/с2;
ш — частота вращения 2л/, рад/с;
X —эффективность системы амортизации, %;
гд — амплитуда колебаний блока, мм;
г, — максимальная амплитуда колебаний блока, мм;
|г(] —допустимая амплитуда колебаний блока, мм;
xi, 4i, zi — координаты точек крепления /-го аморти-
затора;
а, [), у — углы между направлением действия силы и
осями координат Ох, Оу, Ог;
6 — толщина компенсирующих прокладок, мм;
ц — коэффициент передачи при малом демпфиро-
вании;
ф •=• f/f0 — отношение частоты возмущающей силы к
частоте собственных колебаний системы;
s — перемещение соударяющихся тел, см;
Т — время, с.
736
Величины вибрационных, ударных и линейных перегрузок
определяются по формулам:
пвибр — 4-10 3 /о /2; пуд — 5-10 ;
s
плин = 4’Ю Р/2об- (20.1)
Для уменьшения действия вибрационных и ударных нагрузок
РЭА устанавливают на амортизаторах.
Рис. 20.1. Схема амортизации, начало координат находится в центре
тяжести О в горизонтальной плоскости:
BxLxH — размеры блока; Q — вес блока, <рж; <₽у, «р, —угловые перемещения,
Pi, Ра, Рз, Pt — реакции амортизаторов, точки 1, 2, 3, 4 — горизонтальнее
проекции точек крепления амортизаторов
Для амортизации РЭА применяют резиновые упругие элемен-
ты [15], резино-металлические амортизаторы [6], амортизаторы
с демпфированием [11], пружинно-поролоновые [26] и цельноме-
таллические амортизаторы [13], пружинные подвески и упругие
прокладки [6]. Амортизированная РЭА в общем случае представ-
ляет собой механическую колебательную систему с шестью степеня-
ми свободы, в которой могут одновременно возникать шесть форм
связных колебаний, состоящих из линейных и вращательных дви-
жений вдоль каждой координатной оси (рис. 20.1).
При конструировании необходимо стремиться к тому, чтобы
система амортизации РЭА имела минимальное число собственных
частот связных форм колебаний и чтобы собственные частоты коле-
бательной системы были в два-три раза ниже наименьшей частоты
возмущающей силы.
Помимо определения собственных частот необходимо произво-
дить статический расчет системы амортизации, в результате которого
24 з»». 737
находят нагрузки, действующие на каждый амортизатор и стати-
ческий прогиб амортизатора.
Различают статически определимые и статически неопредели-
мые системы. Статически определимой называется система амор-
тизации, состоящая из трех амортизаторов, при этом амортизаторы
не должны располагаться вдоль прямой линии. Лучшее располо-
жение амортизаторов такое, когда точки их крепления являются
вершинами правильного треугольника, а центр окружности совпа-
даете проекцией центра тяжести блока на горизонтальную плоскость.
В статически определимой системе реакции амортизаторов не зави-
сят от их упругих свойств и однозначно определяются из трех
уравнений статики. Недостаток такой системы состоит в том, что
увеличиваются нагрузки на каждый амортизатор и поэтому огра-
ничивается выбор их типоразмеров.
Если число амортизаторов больше трех, то система нагруже-
ния является статически неопределимой. В этих случаях на реакции
амортизаторов накладывается N — 3 дополнительных условий при
заданном расположении точек крепления.
20.1. РАСЧЕТ ВИБРОЗАЩИТЬ! РЭА
Исходными для расчета являются следующие из перечисленных
выше параметров: Q, N, f, f0, W, р, [xj. Кроме того, должны быть
заданы координаты центра тяжести (ЦТ) амортизируемого блока.
В результате расчета последовательно определяют величины
21, Р, 'Ф» kt, Zj, б, а также тип амортизаторов.
Приближенное определение максимальной
амплитуды колебания блока
При условии, что k < т(2л/)2 максимальная амплитуда ко-
лебаний блока равна
Г
21 =0,25 — . (20.2)
Если больше [Zj], то следует увеличить зазоры между блока-
ми или массу блока т. Требуемый вес (?х блока равен
. <20'3)
Увеличение массы уменьшает амплитуду вибраций амортизиро-
ванного блока, но не уменьшает возмущающих сил, передающихся
на блок, так как при этом необходимо увеличивать жесткость амор-
тизаторов.
Пример 1. Блок весом Q = 20 • 10 Н установлен на четырех
амортизаторах; W ~ 1 000 м/с2; /=10 Гц; [3x1=2 мм. По формуле
(20.2) находим г1 = 2,5 мм, но, так как гх > [zj, условие соблю-
дения динамического зазора не выполняется. По формуле (20.3)
200
определяем = 250 • у , юд = ^^0 Н, т. е. вес блока должен
быть увеличен на 50 Н, или при той же массе следует увеличить до-
пустимую амплитуду колебаний блока [zj до 3 мм.
738
Расчет коэффициента передачи, частоты
собственных колебаний и жесткости амортизаторов
Коэффициент передачи при малом демпфировании
p=zi/zo = l/(ipa — 1);
(20.4)
При условии fg > 25 f0 блок рассматривается как твердое тело.
Эффективность системы амортизации [4]:
Х = (1—р).Ю0%. (20.5)
Резонансные колебания элементов и блоков не возникают при
значениях Х^>95%.
Рис. 20.2. Номограмма для определения подвижности (zx/z0 = р)
или эффективности (^0 амортизирующей системы в зависимости от
величины / и /0.
Собственная частота
системы амортизации [3]
(жв|
При заданных f0 и f можно определить р и X по графикам
рис. 20.2.
Значение частоты собственных колебании пружинных амортиза-
торов
f0«j/25(W Гц, (20.7)
где гст — статический прогиб амортизаторов, мм.
24* 739
Реакция амортизаторов в однонаправленных схемах
(см. рис. 20.1):
N N N
Pi—Q‘, S piyi-°- (20-8>
1=1 i=l «=1
В случае статически определимой схемы с тремя опорными амор-
тизаторами (рис. 20.3):
D п *г Уз—хзУг D г, xi Уз—хз У1 .
Pi-Q & ; Рз- —У д
г, ХгУг
Ps — Q д > Д — х2 Уз —хзУ2~Ь
+ Х3У1 ~Х1 Уз + Х1 У2~х2 У1-
(20.9)
Рис. 20.3. Координаты точек
крепления трех амортизато-
ров в горизонтальной плос-
кости.
Координаты точек крепления амортизаторов задаются, исходя
из условия Л =/= 0.
Значение kp, k; и z,CTi
k Р-
fcp = 40mf2; Кг = -£; ггст=-Н-. (20.10)
/V Ki
Зная величину жесткости kt и реакции амортизаторов значе-
ния zCT и f0 определяют по графику, изображенному на рис. 20.4.
Число дополнительных условий в случае статически неопредели-
мой системы нагружения
Nn = N—3+Wj. (20.11)
Все реакции амортизаторов должны быть положительными.
В качестве дополнительного условия выбирают следующее:
N
У Pi xi Уг = О-
/=1
(20.12)
74С
Произвольно задают N — 3 реакции. Остальные определяют из
выражения (20.8). В случае четырех амортизаторов вместо условия
(20.12) можно задавать одну из реакций. При этом выбор аморти-
заторов и выравнивание блока при монтаже производится так же,
как и для статически определимых систем.
Пример 2. В дополнение к условиям примера 1 задано
Шо = 4 и N = 3.
Рис 20.4 Номограмма для расчета жесткости, нагрузки, статиче-
ского прогиба и резонансной частоты.
По формулам (20.4) — (20.6), находим р = 1/15 и X =» 93%;
/0 = 2,5 Гц. Собственная частота механических колебаний элемен-
тов /э = 75 Гц.
ftp » 40-20-100 = 80- 10s Н/м = 80 кгс/см.
, 800
При трех амортизаторах &г = ~^~ж270 Н/см, при четырех—
200Н/см.
Расчетные формулы для некоторых схем однонаправленного
нагружения, составленные на основе решения системы уравнений
(20 8), и дополнительных условий приведены в табл 20.1.
741
ТАБЛИЦА 20.1
Схемы однонаправленного нагружения, формулы для определения
реакции и условия выравнивания
При условии (20. 12)
#2 ^2
--А
У
Pi=Q
{ai + «2) (i>i + 62)
pa=Q—ilh—,
(°i + °г) (^1 + ^г)
di br
PS=Q
(ai+ аг) (&1 + 62)
ai
р4 = <2 , >
(а1 + аг) (Ьг+^а)
Pi=(Q—P»)—~—,
°1+^2
У42
Продолжение
61=и,
6Z-I &2'— ^2 Р2-(^Ро) (fll+fl2)(6;+62) . tO аг* to
О ч=“ — , А» А1
Р^—Ро, дополнительное условие. 6‘- ь kt
Выбор и расстановка амортизаторов
Число амортизаторов выбирается исходя из конструктивных со-
ображений и характеристик типовых амортизаторов. Типоразмеры
амортизаторов выбираются по величине реакции амортизатора Pf
и статического прогиба г,- ст.
Статические деформации выбранных амортизаторов могут быть
разными. Для устранения возникающих перекосов при монтаже
блока ставят компенсирующие прокладки, толщина которых равна
разности статических прогибов выбранных амортизаторов.
Условие расстановки амортизаторов РЭА при действии верти-
кальных гармонических вибраций состоит в том, чтобы центр жест-
кости — точка приложения результирующей силы суммы реакций
амортизаторов—находился на одной вертикали с центром тяжести
аппаратуры.
В случае несимметричного расположения амортизаторов отно-
сительно обеих вертикальных координатных плоскостей координа-
ты точек установки амортизаторов х/, Уг, должны удовлетворять
условиям
S йгх,-=0;
' г=1
N
J kiyi^Oi (20.13)
1=1
Цример 3. Рассчитать и подобрать 4 амортизатора для блока,
имеющего вес Q = 200 Н.
Схема нагружения показана в табл. 20.1, ei
аг •= 20 см;
а2 = Ьг = 10 см;
Ь2 =' 6 см.
Дополнительные условия согласно формуле (20.12);
4
2 PiXiyi^O.
1=1
743
По формулам, относящимся к схеме, показанной в табл. 20.1, в,
находим
Pi = 25; Р2 = 50; Р3 = 83,3 и Р4 = 41,7 Н
Выбираем амортизаторы с фрикционным демпфированием:
первый—типа АФД-6; второй и четвертый—АФД-7 и третий аморти-
затор—АФД-8. Коэффициенты жесткости амортизаторов:
ki = 10; k2ii = 16 и k3 = 27 Н/мм.
Рис. 20.5. Схема пространственного нагружения.
Статические прогибы каждого из четырех амортизаторов со-
ласно формуле '20.10) будут
гхст ’ Рi/^i= 2,5;
г2СТ = ^> 2/^2>4 = 3>1>
Ззст “ Рз/^3 ~ 5, 1
£<СТ == == 2,6 мм.
Толщина компенсирующих прокладок
61 = 0; 6з = ггст—г1ст=^>^» ^з~гзст — ^1ст = 0,6
64 = ^ст""”==5>1 мм.
Суммарная жесткость амортизаторов
fep = ki -Ь2йг,4-|- ^з = 69Н/мм = 69000 Н/м.
Собственная частота системы определяется из формулы (20.10):
f V f "1Л69-103 QQ г
Zo==F 40^=И 4010-9'3 ГЦ‘
744
Коэффициент передачи р на частоте f = 20 Гп находится по
формуле (20.4):
ф=20/9,Зж 1,9; р = 1/2,6 ~ 0,35.
Эффективность амортизации (20.5) на частоте f => 20 Гц будет
X = 65%
Расчет пространственных схем нагружения
при действии произвольно направленных
гармонических вибраций
В пространственных схемах нагружения при статическом рас-
чете должны быть определены 3 N составляющих реакций амор-
тизаторов Plx, Ply, Piz, которые должны удовлетворять следую-
щим уравнениям:
N N N
Т. Pi**=Qx< Z = Г Pi^Qz,
i=i 1^1 « = 1
N N .
(Plx Hi Plyxi) — fy (Ply г1 Ptzyi)—^
Z=l Z=l
N
J (PlzXi—PixZi) = 0,
i=\
(20.14)
где Xi, yt, — координаты точки крепления к блоку Z-ro аморти-
затора; QK, Qy, Q-— проекции веса блока на оси х, у, z.
Практическое значение имеют только статически неопредели-
мые системы, при решении которых накладываются 3 N — 6 допол-
нительных условий.
Если система амортизации имеет плоскости симметрии, то до-
полнительными условиями являются равенства реакций симметрич-
но расположенных амортизаторов.
Действие возмущающей гармонической силы Р = Р- sin 2лД,
приложенной к точке с координатами хр, ур гр, приводится к систе-
ме сил Рох, Роу, Рог, приложенной к центру тяжести блока и воз-
мущающих моментов /Иоэс, Моу, Мйг-
Амплитуды возмущающих сил и моментов будут равны
Pox=PoCosa; РОу = Ро cos ₽; P02 = P0cosy;
МОх= Рог Ур' Рои гР'
Муу~ Рох %р Рог ХР,
Муг — Р„у Хр Рох Ур-
Амплитуды вибраций центра тяжести блока, мм;
25ОРох 25ОРогу _ ____ 250РОг
Хох~ ор — '' Уоу~ Qf2 ’ г°2~ QP
(20.15)
(20.16)
745
Амплитуды вращательных колебаний блока;
Мои ^oz
'Рох — j г* i <₽о//=} о 'Рог — } 2' Р®Д- <20.17)
Л)х «С-I 2 ^0?/ ®0 Л)г ®О
Подбор амортизаторов производят после определения их жест-
кости и несущей способности в осевом направлении. Рекомендуется,
чтобы для отношения частот выполнялось условие ф 4.
Большие (по горизонтали) расстояния от амортизаторов до их
центра жесткости, лежащего на вертикали, проходящей через
Центр тяжести блока, приводят к высоким частотам собственных
вращательных колебаний блока. Чтобы избежать этого, координаты
точек установки амортизаторов должны удовлетворять условиям;
N
f= Ag
ftp т
N
1 ЪУ?
I Jqx
ftp Hi
(20.18)
Расстановка амортизаторов в плане должна быть симметричной
хотя бы относительно одной из главных центральных осей инерции
амортизируемого блока.
Статические деформации амортизаторов:
Р ix ______Ply _______Р iz
Х£ст=< ’> Уг ст—т -г ст—,
“iy «j2
(20.19)
Выравнивание в положение статического равновесия произво-
дится для каждого амортизатора в трех его главных направлениях
установкой прокладок и смещением оси амортизатора в плоскости
крепления.
Пример 4. Блок имеет схему пространственного нагружения,
показанную на рис. 20.5.
Схема симметрична относительно плоскости хОг, т. е.
Х}=— Х2=’-х8=ха;
У1 = 4/г = 4/3 = 4/4 —
—г3 = —гл=Ь.
(20.20)
Составляющие реакций амортизаторов из условия симметрии при-
нимаем:
Plx — Р2х —Р)1Х-Pix -0,
Pij/ = ₽2/> Рщ — Рщ'’
Plz~P 2z'i Paz = Ptz.
(20.21)
745
УСЛ0ВИй (20.20) и (20.21) три уравнения из выражения
4 4
J1 ^fx = 0; (Ptx yi—Pty Xi) = 0;
1 1
4
{Pixzl Pizxl)^^
1
удовлетворяются тождественно.
Для определения четырех реакций остаются только три следую-
щие уравнения из (20.14):
4 4 4
I 1 1 1
Зададим дополнительное условие Piz = P3z. Тогда из уравнения
4
Piz — Qz и условия (20.21) находим
1
T’lz = Рaz ~ Р Зг “• Р 4z == Q/4.
4
Из уравнения ^\piy=0 и условия (20.21) получим
1
Ply Pzy = — Рзу = — Ptyi
4
а из уравнения '^_(Piyzi—Pisl/i)—® и условия (20.20) находим
1
„ Qh г. Qh
Ply —Piy — —Рзу—Pty —» (20.22)
т. е. амортизаторы должны работать на сжатие и растяжение. Вы-
бираем амортизаторы типа АП с линейной характеристикой
Pix — Piz — kz zl ст! Piy = ky Vi ст-
Подставляя сюда значения реакций (20.22), найдем статический
прогиб амортизаторов:
о._,
г1СТ — 22Ст — гЗСТ ₽ г4СТ~ ’
Qh Qh
{/ют = йст = - 4bky . 4/зст - 1/4ст - 4bk»
Для компенсации перекоса необходима установка прокладок
под амортизаторы 3 и 4 толщиной
Ph
68 = бв«=р8ОТ —yips’— 2»,^ '
20.2. РАСЧЕТ СОБСТВЕННЫХ ЧАСТОТ РЭА
НА АМОРТИЗАТОРАХ
Полностью симметричная система амортизации
(рис. 20.6)
Реакции амортизаторов принимаются параллельными направ'
лениям соответствующих осей координат, проходящих через центр
тяжести блока и принимаемых за главные оси инерции (рис. 20.7).
Полностью симметричной система амортизации становится тогда,
когда
J 4=0; 2е==0; 2С=О* 020.23,
Рис. 20.6. Симметричная система амортизации: Л = 0; Sfi=»0;
SC =» 0; S А2 = 0; ЪАВ => 0.
В этом случае общее частотное уравнение разделяется на шесть
простых уравнений вида
Nk
<о2——- =0, (20.24)
in
из которых определяются шесть значений частот собственных коле-
баний системы, соответствующие шести формам независимых свобод-
ных колебаний:
£, 0,025k.
:
т
0,025k,
I 03 =
т
J49
0,025fez 0,025fe, SB2
Роз =-----------; Pot = -------7-----;
m Jy
0,025fez SC2 0,025 (fey SB2+ fex SC2)
I 05— . • I 00= ,------------,
JX J z
(20,25)
где foi, fosi foe — собственные частоты вертикальных, продольных
и поперечных независимых колебаний; fM, fBe —собственные
частоты независимых угловых колебаний при продольной, боковой
качке и рыскании.
Характерной особенностью полностью симметричной системы
амортизации является то, что все собственные частоты находятся
в узком диапазоне. Поэтому при проектировании системы аморти-
зации РЭА рекомендуется выбирать рассмотренную схему.
Система амортизации симметричная
относительно двух вертикальных плоскостей
Обозначения соответствуют первому случаю (рис. 20.6), но раз-
мер А =£ 0.
Если значения жесткостей fex, ky, kz для всех амортизаторов
неодинаковы, то условие симметрии состоит в следующем:
N N
(kizCi)=0; £ (kixCi) = 0-,
1=1 i=l
N N
J1 (^izS/)=0; (fejyBj) = O. (20.26)
/=1 i=i
В рассматриваемом случае собственные частоты независимых
вертикальных колебаний и связных продольных колебаний и про-
дольной качки определяются по формулам
<в2 = со12; й2=|-[(со22 + й32) ± У(<в22—и32)2 + 4рорь], (20.27)
а независимых колебаний рыскания, связных поперечных колебаний
и боковой качки—по формулам
сог = (в52; ш2 = у [(co„2 + cog2)± /(coG2 —co(j2)2 + 4jM.i/ ], (20.28)-
fex ky ky 2А2-]~/гх SB2
(Щ — . ; <в2— ; со3— - ;
tn т
где
kz kzXB2 + k,,SiC2
<bg — ; соБ — ;
т Jz
fex SC2-|-fez SA2 fey SA
<0G — . ; Pa — ;
Jy m
kv SA fez SA kz SA
Ие_ rn •
749
Для выполнения условий симметричности относительно двух
вертикальных плоскостей необходимо, чтобы весовая нагрузка эле-
ментов распределялась равномерно по горизонтальной плоскости
блока.
Пример 5. Требуется рассчитать собственные частоты системы
амортизации (см. рис. 20.6) при следующих данных:
N = 4-, Q = 200/7; т х 20 кг;
200 „
Ди = Г*2г=Р = Рдг= =50 Н;
7х=193/7.м-с2; Jy=400 Н-м-с2;
/2=310Н.м.с2; £х=/:у = 22Н/см; йг=200Н/см;
Л = 0; В1=Ва = 58,4 см; В2=В3=58,4 сл»;
СХ = С2=—45,7 см; Са=Св = 45 см.
По формуле (20.23) находим, что
4 4 4
51 Лг = 0; 2 Вг=0; 2 Сг = 0,
1=1 1=1 /=1
т. е. система полностью симметрична.
Находим частоты собственных колебании системы (20.25).
Частота в продольном и поперечном направлениях
, 0,025-4.22.102
= Д02 = —----------------= 11!
i foi—/о2~3,3 Гц;
в вертикальном направлении
г2 0,025.4-200.102 г __________________________
fos~ 20 —100, f03 —10 Гц.
Частота продольной качки (SB2=1,37)
Частота
Частота
т2 0,025-200-Ю2-1,37 ,
foi =----------л------= 17°; /од = 13 Гц.
4
боковой качки (SC2 = 0,82)
г2 0,25-200-102.0,82
/оз “------------Г77----— = 220; /06=15 Гц.
1,93
рыскания
х2 0,025.22-1О2.(1,37+О,82) Л „
/ое=-------------77------ - •2 =39; Л,в=6,2Гц.
3,1
20.3. ПРИБЛИЖЕННЫЙ РАСЧЕТ
СИСТЕМЫ АМОРТИЗАЦИИ НА УДАРНЫЕ НАГРУЗКИ
Исходные параметры для расчета ~ следующие: Q, 1Г0. «уд доп,
т> №(0, 1*уд доп], Действительный ударный импульс предста-
вляют эквивалентным. При этом считают, что он действует
750
6 направлении одной из осей координат системы амортизации, ап-
.ратура перемещается поступательно в направлении удара и дефор-
мация амортизаторов происходит в пределах линейного участка их
характеристик.
Последовательно определяют параметры хмакс, пудыа1(с, руд.
Параметры и т0 эквивалентного импульса находят из
рис. 20.7.
а) ' С) 6)
Рис. 20.7. Параметры действительного и эквивалентного ударных
импульсов:
I А -
в—прямоугольного IV (Z) dt-< б—синусоидального 47o = nHZMaKO
0
I 4
т0 = т; в—косинусоидального W'0=^lV'Ma o, т0=—т.
Максимальная деформация амортизатора в направлении удара
при слабом демпфировании и длительном или коротком ударе будет
_2ГГ0/
*макс- и2 и J J
«7 .-------------- / Л \
*макс = —2~V 2 (1-cos wt„), I т0« — I,
“уч ' '
(20.29)
где со2™ = Ыт ~ квадрат условной частоты возбуждения;
N L
k— S kt — суммарная жесткость амортизаторов; kt — статическая
i=l
жесткость i-ro амортизатора в направлении удара.
Максимальная деформация должна быть меньше допустимой
амплитуды, т. е. хмакс [худ доп1-
Максимальные ускорение и ударная перегрузка амортизирован-
ного блока:
— w2 Хмакс»
пудмакс— — 10 3 We-
(20.30)
751
Коэффициент передачи удара без демпфирования:
(20.31)
При длительном импульсе амортизация не защищает РЭА от
удара, а, наоборот, усиливает ударные нагрузки на блок максимум
в два раза.
При кратковременном импульсе ударные нагрузки, передава-
емые на блок, тем меньше, чем меньше длительность импульса т0
по сравнению с периодом свободных колебаний Т = 2л/ю блока.
Рис. 20.8. Схема амортизации с упругими
кальном направлении.
ограничениями в верти-
Например, при т0 = эт/бсо из формулы (20.31) следует, что руд=
= 0,52, т. е. амортизация будет в два раза уменьшать ударные
ускорения на блоке при заданной длительности импульса т0
Для уменьшения ударных ускорений с помощью амортизаторов
необходимо выполнять условие [6]
т0 < 0,25 Т.
(20.32)
Для предохранения аппаратуры от больших перемещений амор-
тизация должна иметь упругие ограничители хода |8] с нелинейной
характеристикой (рис. 20.8).
Минимальное перемещение и ускорение бдока будут:
а а22 — У to2 1К02 т02—a2 со/ со/
Ь'макс — ------------------------------ »
о2
1Кб = со2хмакс ^/ (20.33)
где со2 = 1 ; со/ = /г/т; со/ = k2/tn; kj и k2 — суммарные
жесткости системы амортизации с ограничителями; а — макси-
мальный прогиб амортизаторов до ограничителей; 1F — постоянное
ускорение.
75J
Пример 6. Рассчитать максимальное перемещение и макси-
мальное ускорение блока, установленного на амортизаторах с упру-
гими ограничителями хода, при ударной нагрузке.
Дано: масса блока т = 20 кг; кг <= 700 Н/см; k2 *= 6300 Н/см;
а = 0,3 см; W = 20 g; tj = 0,01 с.
По формуле (20.33) находим
со2 = 35 000 1 /с2; со/=3500 1 /с2;
хмакс—0,78 см; 1^6= 18,7g; руд = 0,935.
Без ограничителей получили бы
*1макс = 3,4 см; W'16=12g; руд=0,6.
Амортизаторы с линейными характеристиками защищают ап-
паратуру от вибраций и кратковременных (т0 О 0,008 с) ударных
ускорений, но при этом получаются большие прогибы, т. е. увели-
чиваются габариты амортизаторов [6]. Амортизаторы с нелинейной
характеристикой при действии тех же нагрузок имеют меньшие га-
бариты, но эффективность виброизоляции с помощью таких амор-
тизаторов также понижается.
Целесообразно выбирать амортизаторы из условия защиты от
наиболее опасных вибрационных или ударных нагрузок.
20.4. РАСЧЕТ СИСТЕМЫ АМОРТИЗАЦИИ
НА ДЕЙСТВИЕ ЛИНЕЙНЫХ УСКОРЕНИЙ
Исходные параметры для расчета следующие: Q, W (f), i,k и
Р(х)— характеристика амортизатора. При расчете допускают, что
ускорение К'ЧО изменяется по прямоугольному закону, длитель-
ность ускорения т0, 1!7(; = const (рис. 20.8, а).
Последовательно определяют величины хмако, Ц'бмакс, Блин-
Расчет амортизации при линейной характеристике
амортизаторов
Максимальная деформация амортизаторов
2№0 . лт0
MviaHC= 2Sln т ’ (20.34)
где
со/= ft/m; 7’=2rr/coi.
Максимальное ускорение
№бмакс=2№о51пу-°. (20.35)
Коэффициент передачи ускорения
_ W б макс _ 9 •
ИМИН— у, .
(20.36)
75S
Т
При То<—— из (20.36) получим рЛин<1> т- е- амортизация
6
защищает РЭА от линейных ускорений малой длительности.
7
" * " согласно
...... .0 >,гли1>>2и максимальная деформация
6
формуле (21.34) будет
2Г0
Хмакс г •
Например, при U70 = 20g и (0j2=4000 1/с2>
2-20 000
^'МЯкп К-} СМ.
макс 4000
(20.37)
Обмане — и12л:макс — 40 000 см/с2; Рлин— 2.
При длительных постоянных ускорениях амортизация не толь-
ко не защищает аппаратуру, а даже усиливает действующие уско-
рения, так как максимальная деформация хмакс достигает некон-
структивных размеров. Для уменьшения деформации применяют
упругие ограничители с нелинейной характеристикой.
Расчет амортизации при нелинейной
характеристике амортизаторов (рис. 20.8)
Максимальная деформация амортизаторов
сог2— W — VГ2—2сГсог2—с2 со? о22
Хмак. = — --------------------------—- • (20.38)
Максимальное ускорение определяется по формуле (20.33).
Например, для данных примера 6, не налагая ограничений на
длительность т0, по формулам (20.34) и (20.33) находим хмакс =
= —0,85 см, ITg = 39 g, Илин = 1,95.
Амортизаторы с нелинейной характеристикой при действии
длительных постоянных ускорений имеют меньшую деформацию
(ограничивается ход), но при этом усиливаются ускорения, дей-
ствующие на аппаратуру, которые резко возрастают в момент удара
аппаратуры об ограничители.
20.5. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ НЕКОТОРЫХ ТИПОВ
АМОРТИЗАТОРОВ
Амортизаторы пластинчатые типа АП и чашечные типа АЧ
(рис. 20.9, 20.10 и табл. 20.2, 20.3). Конструкция и размеры амор-
тизаторов нормализованы. Частота их собственных колебаний при
номинальной нагрузке составляет 15—20 Гц в вертикальном на-
правлении и 30—35 Гц в горизонтальном направлении. Виброизо-
ляция аппаратуры в вертикальном направлении начинается с 25 Гц
при амплитудах вибраций не более 1,2 мм. При больших амплитудах
вибраций применять эти амортизаторы не рекомендуется. Приме-
нение упругих ограничителей значительно ухудшает амортизацию.
754
Рис, 20.9. Амортизатор плоский типа АП.
Рис. 20.10. Амортизатор чашечный типа АЧ.
Характеристики и размеры
Серия 1 Обозначение амортизатора Й S о и С- S3 а Си Максимальная рабочая нагрузка, Н Статическая жесткость Раз
вдоль верти- кальной оси. Н/мм вдоль гори- зонтальной оси, Н/мм В А н
1 АП-1-0,45 АП-1-0,90 АП-1-1-1,35 АП-1-1,80 А П-1-2,25 I I I I I 4,5 9,0 13,5 18,0 22,5 2,5 5,7 8,0 Н,5 13,3 10 15 20 22,8 25,5 32—0,2 25±0,1 10—0,5
2 АП-2-0,45 АП-2-0,90 АП-2-1,35 АП-2-1,80 АП-2-2,25 АП-2-2,70 АП-2-3,60 АП-2-4,50 АП-2-5,40 1 II 1 II I 11 II 11 II 4,5 9,0 13,5 18,0 22,5 27,0 36,0 45,0 54,0 2,5 5,7 8,0 11,5 13,3 17,2 22,8 28,6 34,3 14,5 18,5 21,4 25,6 30,6 34,2 48,0 60 70 45—0,3 35±0,10 16—0,5
3 АП-3-4,50 АП-3-6,75 АП-3-9,00 АП-3-11,35 АП-3-15,75 II II 11 II 11 45,0 67,5 90,0 112,5 157,5 28,6 42,5 57 70 96 106 125 140 160 214 57—0,3 45±0,1 25—0,5
Пример условного обозначения амортизатора пластинчатого се
Амортизатор АП-2-1,80-11
То же, о латунной арматурой!
Амортизатор АП-2-1,80 11,1
756
ТАБЛИЦА «О.?
амортизаторов АП
меры, Л!Л Масса 100 шт., «Г
d А D *а сталь латунь
4,2 3,2 25±0,5 2г5±0,2 5,6 ±0,2 ',о 4-0,2 —0,3 0,736 0,762 0,790 0,800 0,810 0,837 0,865 0,875
6,2 4,2 +0,5 38 6,0 ±0,2 9,5 ±0,2 ±0,5 4,5 2,350 2,250 2,460 2,660 2,675 2,675 2,720 2,770 2,585 2,490 2,700 2,925 2,915 2,915 2,960 3,000
Ю,2 5,2 4-1,0 50 10,5 ±0,4 18 ±1 ±0,5 4,5 7,560 6,800 7,850 8,330 7,010 8,250 8,300 8,780
рии 2 на нагрузку 18Н из резины группы 11 и стальной арматуры’
ГОСТ 11679 ^65.
ГОСТ 11679—65
757
Характеристики и размеры
С. И 33 V Обовиамение амертизатора Группа резины Максимальная рабочая нагрузка, Статическая жесткость Раз
вдоль верти- кальной ky, Н/мм вдоль гори- зонтальной kx, Н/мм В А н
1 АЧ-1-0,45 АЧ-1-90 АЧ-1 1,35 АЧ-1-1,80 АЧ-1-2,25 I 1 I I I 4,5 9.0 13,5 18,0 22,5 2,9 5,8 8,7 Н,9 13,5 10 42 —0,34 35±0,1 18 +0,4
2 АЧ-2-0,45 АЧ-2-90 АЧ-2-1,35 АЧ-2-2,25 АЧ-2-2,70 АЧ-2-3,60 А 4-2-4,50 АЧ-2-5,40 I II I 11 II II II II 4,5 9,0 13,5 22,5 27,0 36,0 45,0 54,0 2,9 5,8 8,7 13,5 23,8 28,4 2,9 3,4 f 17,7 60 —0,4 50±0,1 29,5 ±0,4
3 АЧ-3-4,50 АЧ-3-675 А 4-3-9,00 АЧ-3-11,35 АЧ-3-15,75 II 11 II II II 45,0 67,5 90,0 112,5 151,5 29 42 57 71 93 42 71 76 —0,4 64±0,1 38±0,4
Пример условного обозначения амортизатора чашечного серии 2
Амортиватор АЧ-2-1,80-П
Примечание. Амортизаторы АП и АЧ серии 1 н АП-
758
ТАБЛИЦА 20.3
амортизаторов АЧ
меры, мм Вео 100 шт,, кг
а D л л» h
-Ь0,08 4,2 3,2 25 8,0 5,6 ±0,2 4±0,2 0,3 0,824- 0,88
4-0,10 6,2 4,2 38 13,5 9,5 ±0,4 4,5±0,5 7,84-8,1
Ю,2+° •12 5,2 50 13 18 ±1,0 4,5+° •5 164-17,45
на нагрузку 18Н из резины группы II»
ГОСТ 11679—66.
3-4,50 и А4-3-4,50 в новых конструкциях не применять.
»9
Удовлетворительная виброизоляция аппаратуры с помощью
этих амортизаторов достигается на часто/ах возбуждения в диапа-
зоне 25—2000 Гц. Амортизаторы обеспечивают защиту РЭА от вибра-
ции в интервале температур от—45 до+80° С. Основные парамет
ры приведенных резино-металлических амортизаторов соответствуют
ГОСТ 11679—65.
На металлическую арматуру амортизаторов, изготовляемых по
ГОСТ 11679— 65, необходимо наносить антикоррозионное покрытие:
два слоя грунта АГ-10 с 2% алюминиевой пудры во втором слое
и два слоя эмали ХВ-16 с 2% алюминиевой пудры в первом слое.
Не допускается попадание покрытий на резиновый массив аморти
затора.
Рис. 20.11. Амортизатор корабельный типа АКСС
2. Амортизаторы корабельные сварные со страховкой типа
АКСС (рис. 20.11 табл. 20 4) могут устанавливаться на горизон
тальных, наклонных и вертикальных плоскостях. Аппаратура остает-
ся соединенной с основанием и в случае разрушения резинового
массива (страховка). Резина может быть маслостойкой и допускать
длительную эксплуатацию при температуре от —5 до +70° С.
Собственная частота при номинальной нагрузке 10—15 Гц. Ко
эффициенты демпфирования 0,2—0,25. Амортизаторы используются
для защиты от ударов и виброизол я ци и.
3. Амортизаторы скобочные типа AM (рис. 20.12, табл. 20.5).
Собственная частота амортизаторов AM при номинальной нагрузке
20—30 Гц в вертикальном направлении и 35—45 Гц в горизонталь-
ном. Амортизаторы имеют малую вибропрочность и сильный раз-
брос характеристик. Однако благодаря простоте конструкции, ма-
лому весу, значительному прогибу и большим нагрузкам они находят
широкое применение
4. Амортизаторы стерженьксвые типа АН (рис. 20.13 и табл.
20.6). Амортизаторы работают на изгиб и на сжатие. Имеют
малые размеры и малый вес, просты в изготовлении. Собственная
частота нагруженных амортизаторов 11-13 Гц в вертикальном и
760
ТАБЛИЦ» 20.4
Технические характеристики и размеры амортизаторов АКСС
Обозначение «ж л ‘И5И Ц0НЧ1Г1 LO 9 Коэффициенты жесткости, Н/мм Размеры* ма> а
Е и Проги номииг нагруг ft- &Х L В А /-/ а *1 D п Масса кг
АКСС-10 100 0,8 120 но 70 35 54 40 М8 7 16 5 27 8 0,172
АКСС-15 150 0,8 170 150 70 35 54 40 М8 7 16 5 27 8 0,213
АКСС-25 250 0,9 280 250 70 40 54 40 М8 7 16 6 27 8 0,213
АКСС-40 400 1,1 360 320 85 55 68 46 М10 9 20 6 32 10 0,433
АКСС-60 600 1,1 430 380 100 , 65 80 50 М12 9 25 6 35 9 0,702
АКСС-85 850 1 4 610 540 120 70 100 60 М14 И 32 8 42 11 1,155
АКСС-120 1200 1,3 920 830 140 85 112 65 М16 13 35 8 46 12 1,57
ТАБЛИЦА 20.5
Технические характеристики и размеры скобочных амортизаторов
AM
Обозначе- ние Номинальная нагрузка, Н Коэффи- циенты жестко- сти, Н/мм Размеры, мм Число отвер- стий Масса 1 шт,, KP
на гкобе на уголь- нике
рг рх fe2 В /1
AM-18 180 270 36 54 25 6 13 2 4 0,11
АМ-27 270 400 54 80 38 8 22 2 4 0,17
АМ-40 400 600 80 120 56 10 18 3 6 0,25
АМ-60 600 900 120 180 84 12 20 4 8 0,38
АМ-80 800 1200 160 240 110 14,5 27 4 8 0,5
AM-120 1200 1800 240 360 165 14,5 34 5 10 0,72
т
Рис. 20.12. Амортизатор скобочный
типа AM.
Рис. 20.13. Амортизатор
стерженьковый типа АН.
ТАБЛИЦА 20.6
Технические характеристики и размеры стерженьковых
амортизаторов АН
Обозначе- ние амор- тизатора Номиналь ная на- грузка при растя- жении, Н К® эффи - циент жесткос- ти, Н/мм Прогиб от номинальной нагрузки, мм Размеры» мм Масса 1 шт., кг
а D н h
*2
АН-6 60 40 9.3 ' 1,6±0,4 М5 29 30 9 0,012
АН-10 100 65 15 (для всех М5 20 30 9 0,012
АН-15 150 95 25 видов) М8 30 30 9 0,038
АН-30 300 185 46 М8 30 30 9 0j038
АН-50 500 310 80 М10 40 40 12 О; 046
762
6 8 Гц в горизонтальном направлении. Виброзащита начинается
с частоты^ Гц при нормальной температуре и с 40 Гц при темпе-
ратуре 10' С и амплитуде вибрации до 0,5 мм.
5. Амортизаторы опорные типа АО (рис. 20.14 и табл 20 7)
работают на сжатие, имеют малые размеры и малый вес. Собствён-
Рис. 20.14. Опорный
амортизатор типа АО.
ТАБЛИЦА 20.7
Технические характеристики и размеры опорных амортизаторов
типа АО
Обозначе- ние Номиналь- ная на- грузка, Н Коэффи- циент сжатия kz* Н/мм Размеры, мм Масса 1 шт., кг
Н h р £). d dt R
АО-Ю 100 65 9 5 14 12 3,5 7 1,5 0,001
АО-ЗО 300 185 13 7,5 28 24 4,8 9 2 6,01
АО-40 400 250 18 11 32 24 6 11 2 0,015
АО-60 600 370 25 12 50 36 7 13 5 0,05
ная частота при номинальной нагрузке 25-—30 Гц. Виброзащита
осуществляется начиная с частоты вибрации 25 Гц при амплитуде
вибрации до 0,5 мм. .по
6. Амортизаторы рожковые типа АР (рис. 20.15 и габл. 20.8)
обладают достаточной вибропрочпостью. Собственная частота на-
Рис. 20.15. Рожковый амортизатор типа АР.
груженных амортизаторов 11 —12 Гц в вертикальном и горизон-
тальном направлениях Виброзащита осуществляется с 15 Гц в вер-
тикальном и с 20 Гц в горизонтальном направлении при амплитуде
вибраций до 1 мм. При температуре —50е С виброизоляция начи-
нается с 30 Гц.
ТАБЛИЦА 20.ь
Технические характеристики и размеры рожковых амортизаторов АР
& СХ Растяжение Сжатие 1 Сдвиг Размеры, ММ
Я! о “ со S а К Н « Q О Q Ю у О i к ч 1 » л 2-, 5 । - л R , *
Я Я * S и Е evSb о 2 р я к u жест- кое -Ь, ! Н/мм И К Я и от S К >> ® a Cl К № С жест* кость, Н/мм помин; ная не грузкг жест кость. Н/мм t А н D а
АР-2 2 1 3 2 2 1,3 32 24 32,4 28 3,6
АР-5 5 2,5 7 3,5 4 1,6 40 32 42,4 38 3,6
АР-8 8 2 Ю 3,3 6 2 50 40 53 48 J,8
764
7 Амортизаторы типа «втулка» (рис. 20.16) простые, компакт-
ные и надежные, предназначены для защиты отдельных деталей и
аппаратуры малого веса.
Рис. 20.16. Амортизатор типа «втулка».
Рис. 20.17. Амортизатор с демпфированием типа АД.
8. Амортизаторы равиочастотиые демпфированные типа АД
(рис. 20.17, табл. 20.9) для нагрузок от 3 до 150 Н. Собственная
частота нагруженных амортизаторов 6—8 Гц. Виброзащита при нор-
мальных условиях начинается с частоты возбуждения 12 Гц при ам-
плитуде вибрации до 0,5—1,5 мм в зависимости от номера серии амор-
76$
Тйзатора. Интервал рабочих температур —60-? + 70°C. Обладают
достаточной вибропрочностью. Предназначены для вертикальных
нагрузок. Коэффициент демфирования от 0,06 до 0,5. Зависимость
Р(х) имеет нелинейность до 10—20%.
ТАБЛИЦА 20.9
Т ехиические характеристики и размеры амортизаторов АД
Обозначе- ние амор- тизатора Номиналь- ная на- грузка, Н Номиналь- ный про- гиб с точ- ностью ±1 ММ Жест- кость, Н/мм Размеры, мм
В А и h d dt
АД-0,6 3,06—6,12 2,5—5,5 1,2 35 26 26 19,2 М3 3,3
АД-1,02 6,12—10,2 3,0-5,0 2 35 26 26 19,2 М3 3,2
АД-1,5 10,2—15,3 5,5—7,5 2 48 36 40 29,2 Мб 5
АД-3,0 15,3—30,6 4,0—7,0 4 48 36 40 29,2 Мб 5
АД-5,0 30,6—51,0’ 5,0—7,5 7 48 36 40 29,2 Мб 5
АД-7,0 51,0—71,4 5,5—7,5 9 48 36 40 29,2 Мб 5
АД-10 71,4—102 5,5—7,5 12 65 50 42 29,5 Мб 5,5
АД-15 102—153 5,5—8,0 19 65 50 42 29,5 Мб 5,5
9. Амортизаторы с фрикционным демпфированием АФД,
опорного типа (рис. 20.18, табл. 20.10) для нагрузок от 3 до 200 Н.
Собственная частота нагруженных амортизаторов 15—20 Гц в вер-
тикальном и 25—30 Гц в горизонтальном направлении. Коэффициент
динамичности не превышает 3. Виброзащита аппаратуры начинает-
ся в диапазоне частот 20—200 Гц для вертикальных и в диапазоне
частот 30—200 Гц для горизонтальных вибраций. Обеспечивают за-
щиту от ударных нагрузок до 10g и линейных ускорений до 9g в
вертикальном направлении. Интервал рабочих температур — 60-j-
-т- +150° С.
ТАБЛИЦА 20.10
Технические характеристики и размеры амортизаторов АФД
Обозначение амортизатора Нагрузка на амортизатор, Н Коэффи- циент жесткос- ти, Н/мм Размеры, мм Масса 1 шт., г
А В S D dt н h диаметр и шаг резьбы d глубина с-.
ky +
АФД-1 2 2 1 38 29 11 33 3,5 14 41,5 28,6 4X0,7 1( 60
АФД-2 4 3 2,8 44 35 11 40 3,5 14 42,5 30 4x0,7 К 100
АФД-3 6,2 4 4,3 44 35 11 40 3,5 14 42,5 30 4X0,7 К 100
АФД-4 10 4,8 7,2 52 41 14 47,5 4,5 18 47 33,2 5X0,8 К 160
АФД-5 16,2 8,2 14,2 52 41 14 47,5 4,5 18 47 33,2 5X0,8 1( 170
АФД-6 25 14 19,5 59 47 17 55 5,5 20 52 36,7 6X1 15 260
АФД-7 40 - 29,5 33,4 59 47 17 55' 5,5 20 52 36,7 6X1 Ь 280
АФД-8 75 39 50 67 53 17 61,5 5,5 22 56,5 41 6X1,25 15 375
АФД-9 150 65 67 67 53 17 61,5 5,5 22 56,5 41 6x25 11 395
При установке блока на амортизаторы допустимое отклонение
оси амортизаторов от вертикально действующей вибрационной на-
грузки не превышет ±15°.
766
Допустимый сдвиг стержней относительно корпусов аморти-
заторов не более ±0,3 мм.
Смещение центра тяжести блока, установленного на аморти-
заторы, относительно центра жесткости амортизации допускается
в следующих пределах:
I'
D
---------------А
е----------fl —
Рис. 20.18. Амортизатор с фрикционным демпфированием типа АФД,
— в горизонтальной плоскости в любом направлении — на
величину прогиба амортизаторов при допустимой нагрузке;
— в вертикальном направлении — на величину 0,4 базы (рас-
стояния между амортизаторами в горизонтальной плоскости).
Долговечность амортизаторов 1000 ч в течение 7 лет работы.
10. Амортизаторы пространственного иагружеиия с фрикцион-
ным демпфированием типа АПН и АПНЛ1 для нагрузок от 5 до 150 Н
(рис. 20.19, табл. 20.11, 20.12). Собственная частота блока на амор-
тизаторах в зависимости от вида нагружения и значения коэффи-
циента динамичности приведена в табл. 20.11.
767
Амортизаторы обеспечивают защиту аппаратуры от вибрации в
диапазоне частот 30—2000 Гц при максимальном ускорении до 50 g
и амплитуде смещения не более 1,5 мм; от ударных нагрузок—при
ускорении до 12 g и длительности ударного импульса 20—40 мс и от
линейных ускорений до 25 g, дей-
Рис. 20.19. Амортизатор про-
странственного нагружения
типа АПН.
ствующих вдоль и перпендику-
лярно оси амортизаторов.
Интервал рабочих темпера-
тур—60-?+150° С. Продолжитель-
ность безотказной работы амор-
тизаторов по данным Ульянов-
ского приборостроительного за-
вода составляет:
для АПН — 50Э ч иа протя-
жении двух лет;
ТАБЛИЦА 20,11
Параметры амортизаторов АПН
Тип аморти- затора Диапазон соб- ственных частот, Гн Значение коэффици- ента дина- МИЧИости
нормальное нагружение консольное , нагружение
макси- мальное 1 мини- мальное
АПН-1,2, 3, 4, 5, 6 АПНМ-1 АПНМ-2, 4 4 5 АПНМ-6 10—25 15—25 13—20 10—15 10—35 10—30 10—30 10—30 2,5 2 2 2 0,1 0,1 0,1 0,1
для АПНМ—1500 ч на протяжении трех лет без учета времени
хранения. Конструкция и размеры амортизаторов АПНМ мало от-
личаются от АПН.
ТАБЛИЦА 20.12
Технические характеристики и размеры амортизаторов АПН
Обозна- чение Нагруз- ка, Н Н/мм Размеры, мм Alacca I шт., г
н h А В D н di da s
АПН-1 5-10 7 39 28,6 38 29 33 М4 16 4,2 14 41
АПН-2 10—25 14 47 35 44 35 40 М5 18 4,2 14 74
АПН-3 20—50 23 46 35 44 35 40 М5 18 4,2 14 79
АПН-4 40—70 33 56 40,2 52 41 47 Мб 22 5,2 17 126
АПН-5 60—100 50 55 40,2 52 11 47 Мб 22 5,2 17 135
АПН-6 90—150 70 60 И,7 59 47 55 М8 22 7 19 225
768
11. Амортизаторы цельнометаллические однонаправленного
действия типа АЦП (рис. 20.20, табл. 20.13). Собственная частота
при средних номинальных нагрузках 8—10 Гц. Виброизоляция
Рис. 20.20 Амортизатор цельнометаллический АЦП:
/ — пружина; 2 —демпфирующая подушка.
обеспечивается в диапазоне частот 15—2000 Гц при ускорениях соот-
ветственно 2—50 g. Интервал рабочих температур —504-+2500 С.
Амортизаторы хорошо противостоят агрессивным средам и радиа-
ТАБЛИЦА 20.13
Обозначение Номиналь- ная на- грузка, н Размеры, мм
в А h d di
АЦП-30-0,6/10 5-15 45 35 36 33 6М 4,5
АЦП-33-2/10 10—30 45 35 38 35 6М 4,5
АЦП-35-3/9 25—45 45 35, 43 40 6М 4,5
АЦП-38-7/9 40—100 45 35 50 46 8М 5,5
АЦП-43-12/9 90—150 58 46 58 54 8М 6,5
АЦП-48-20/10 130—300 58 46 66 61 ЮМ 6,5
25 Зак. 479
769
ции, имеют неограниченный срок хранения; удовлетворяют ударной
прочности при максимальном ускорении 15 g и длительности им-
пульса до 10 мс.
12. Амортизаторы серии ДК (рис. 20.21, Габл. 20.14> обеспе.
чивают защиту от вибраций и ударов, действующих под любым уг.
Рис. 20,21. Цельнометаллический
амортизатор типа ДК:
/—упругодемпфирующие элементы из метал-
лической резины МР; 2 —связующий трос;
3 — крепежные болты, г — ограничивающие
шайбы.
лом к оси. Предназначены в основном для восприятия статической
вертикальной нагрузки Имеют нелинейные характеристики: дина-
мическая жесткость /гд ~ а/|АД зависит от амплитуды колебаний
А, мм, а значения коэффициента а даиы в табл. 20.14.
ТАБЛИЦА 20.14
Технические характеристики амортизаторов ДК
Тип амор- тизатор* Предель- ная осевая ста гиче- ская на- грузка, Н й, Н/мм Масса ко- локоль- чика. р Размеры, мм
D h н
ДК-1 5 6 0,93 32 18 47
ДК1-2 20 10 1,4 32 18 47
ДК1-3 30 14 1,85 32 18 47
ДК1Ы 50 20 2,4 38 21 47
ДКП-2 100 25 3,2 38 21 47
дкп-з 150 30 4 38 21 47
ДКП1-1 200 45 9,55 53 36 88
ДКШ-2 300 50 12,72 53 36 88
дкш-з 400 84 19,1 53 36 88
flKIV-2 500 75 42 74 52 108
AKIV-3 700 160 52,5 74 52 108
ДКС 1 1000 200 265 117 87 177
ДКУ-2 1500 400 343 117 87 177
Коэффициент демпфирования 11 = 0,4-1-0,5. Собственная час-
тота блока на амортизаторах — 11—12 Гц. Максимальное допу-
770
стимое ускорение до iff g. Виброз'ащй’га обеспечивается в диапазо-
не 20—4000 Гц. Максимальный коэффициент динамичности — 3,5'4-
4-4. Интервал рабочих температур от —50'до -р-2500 С.
Рис. 20.22. Конструкция лепесткового амортизатора.
13. Амортизаторы средиечастотиые лепесткового типа
(рис. 20.22, табл. 20 15) предназначены для виброизоляции аппара
туры в групповом монтаже по граням амортизированного блока.
ТАБЛИЦА 20.15'
Технические характеристики и размеры лепестковых амортизаторов
Собственные частоты нагруженных амортизаторов во всех направ-
лениях 10—12 Гц. Виброизоляция обеспечивается в диапазоне частот
от 15 до 2000 Гц. Демпфирование осуществляется вследствие сухого
25* * fit
трения лепестков пружины б прокладки, прессованные из капрбнЬ-
вого порошка (ВТУ МХП-88—59).
Максимальное значение для коэффициента динамичности не
более 2.
Значения коэффициента динамичности и зависимости от зазора
и допустимого ускорения на блоке приведены в табл. 20.16.
ТАБЛИЦА 20.16
Значения коэффициента динамичности амортизаторов
лепесткового типа
Величина за- зора между блоком и ко- жухом, мм Диапазон час- тот действую- щей вибрации. Ги Коэффициент динамичности Ускорение амортизиро- ванного бло ка, g не более
максимальный минимальный
25 10—2000 1 0,06 1
10—20 15—2000 1 0,06 1
15 20—2000 1 0,13 2
10 25—2000 1 0,2 3
Интервал рабочих температур — 604-+150° С. Величина удар-
ной прочности амортизаторов в зависимости от ускорения и длитель-
ности ударного импульса указана в табл. 20.17. Время безотказной
работы при эксплуатации 50 ч.
Срок хранения — 10 лет.
ТАБЛИЦА 20.17
Ударная прочность амортизаторов лепесткового типа
Ускорение удара, g 4 25 50
Длительность ударного импульса, мс 150—100 100—50 50—5
Число ударов в минуту 40-60 10 5
Общее число ударов 10 000
14. Тросовые амортизаторы типа АТ (рис. 20.23, табл. 20.18)
предназначены для защиты от вибраций в диапазоне частот 20—
300 Гц при ускорении до 6 g, амплитуде вибраций до 1 мм и от
ТАБЛИЦА 20.18
Технические характеристики и размеры тросовых амортизаторов
Тип Номинальная нагрузка, Н Габариты, мм Масса одного амортизатора, кг
АТ-6,5 6,5 52x52x44 0,15'
АТ-8 80 52x52x44 0,15
АТ-10 ЮС 60 x 60x 46 0,22
АТ 13 139 60x60x46 0,23
АТ 17 170 65x65x48 0,27
772
удара при ускорении до 15 g и длительности ударного импульса до
10 мс. Собственная частота при номинальной нагрузке 14 — 16 Гц
Максимальный коэффициент динамичности не превышает 2.
Интервал рабочих температур от —60 до +150° С.
Длительность надежной работы не менее 2000 ч.
Рис. 20.23. Тросовый амор-
тизатор:
I—литые вильчатые кронштей-
ны; '2 —отрезки тросв; 3 — спи-
ральная коническая пружина;
4 — скользящая втулка и обойма
конца отрезка гроса; 5 —жест-
кая обойма конца отрезка троса
Тросовые амортизаторы обеспечивают защиту от механических
перегрузок, действующих во всех направлениях.
15. Амортизаторы рамочные пружинно-ппролоновые типа РПП
<рис. 20.24) предназначены для защиты от вибраций в диапазоне
Рис. 20.24. Рамочный пружинно-поролоновый амортизатор:
/ — основание нижнее; 2 —основание верхнее; 3 — пенополиуретановая про-
слойка- 4 — цилиндрические пружины; 5 —отверстие для выхода воздуха;
5воздушное пространство; 7—защитный чехол, //-высота пенополиуре-
тана- L, В —размеры амортизатора в горизонтальной плоскости.
773
частот 20—2000 Гц при ускорении до 10 g и амплитуде вибраций
до 5 мм и защиты от ударов с ускорением до 15g при длительности
ударного импульса до 50 мс. Собственная частота при номинальной
нагрузке 8—12 Гц.
Значение коэффициента динамичности: максимальное 2—4 при
частоте 8—12 Гц; минимальное менее 0,1 при частоте выше 100 Гц.
Интервал рабочих температур от —50 до -Ь50° С при использовании
морозостойкого пенополиуретана марки ППУ-ЭМ-1 ТУ-В-84—67
Владимирского научно-исследовательского института синтетиче-
ских смол. Амортизаторы применяются для блоков массой от 2
до 200 кг. Амортизаторы не нормализованы.
Ф- Ф
±__________________________1
L „
Рис. 20.25. Пружинно-поролоновый амортизатор:
7, 2— нижнее и верхнее основание; 2 — поролоновая прокладка; 4 — цилинд-
рические пружины) 5 —крепежные фигурные шайбы. Н— высота поролоновой
прокладки; В—размеры амортизатора.
16. Амортизаторы пружинно-поролоновые типа ППА
(рис. 20.25) предназначены для повышения виброустойчивости РЭА
и защиты ее от воздействия вибрации и ударов. Порог чувствитель-
ности по ускорению 0,3; диапазон изолируемых вибраций 15—
2000 Гц с ускорением до 10 g и амплитудой до 5 мм. Защита от уда-
ра обеспечивается при ускорениях до 15 g и длительности ударного
импульса до 10 мс.
Собственная частота при номинальной нагрузке 7—9 Гц. Зна-
чения коэффициента динамичности: максимальное 6—8, минималь-
ное — менее 0,01 при частоте выше 100 Гц Интервал рабочих тем-
ператур от —40 до +50° С. Длительность надежной работы до
5000 ч. Номинальные нагрузки от 40 до 400Н. Амортизаторы не нор-
мализованы.
ЛИТЕРАТУРА
I. Ананьев И. В., Тимофеев П. Г. Колебания упругих
систем в авиационных конструкциях и их демпфирование.
Изд-во ^Машиностроение», 1965.
2. Бидерман В. Л,, Сухова Н А Определение сдви
говой жесткости сжатых резиновых амортизаторов «Известия
вузов». Машиностроение, 1966, № '4.
3. -.Борьба с шумом». Под ред. Е. Я. Юдина. Госстройиздат, 1964
4 Варламов Р. Г Компоновка радиоэлектронной аппара
гуры. Изд-во «Советское радио», 1966.
Б. Григорьев Е. Т. Расчет и конструирование резиновых
амортизаторов. Машгиз, 1960.
6 . И л ь и н с к и й В. С. Вопросы изоляции вибрации и ударов
Изд-во «Советское радио», 1960.
7 . Иориш Ю. И. Защита самолетного оборудования от вибра-
ций. Оборонгиз, 1949.
8 Пор иш Ю И. Виброметрия Машгиз 1963
9 Найден ко О. К.,' Петров П. П Амортизация су-
довых двигателей и механизмов. Судпромгиз, 1962.'
10 Наумкина И. И., Тар таковский Б Д., Э ф
русси М. 1Л Экспериментальное исследование некоторых
вибропоглощающих материалов. «Акустический журнал», 1959,
V. 5, вып. 2.
11 II е к р и ч X. П Новый приборный амортизатор типа АФД
•Ленинградский дом научно-технической пропаганды, 1960.
12 Пономарев С. Д и др. Расчеты па прочность в машино-
строении. Машгиз, 1956.
13 Р и в и и Е. И. Виброизолирующие опоры для установки ме-
таллорежущих станков. «Станки и инструмент», 1965, № 8.
14 Сергеев С. И Демпфирование механических колебаний.
«Физматгиз», 1959.
15 Суровяк В., Худзиньский С. Применение пласт-
масс в машиностроении. Изд-во «Машиностроение», 1966
16 У Кер Вильсон Вибрационная техника. Машгиз, 1963.
17 Кожешник Я. Динамика машин. Машгиз, 1961
18 «Цельнометаллические амортизаторы». Техническая информа
ция БНИ ЦАГИ, 1958
19 Grede С. Е Vibration and shock isolation N — Y. 1952.
20 Shock and Vibration Handbook, N — Y, 1961.
2. Ш и ш о н о к H. А., Репкин В. Ф., Б а р в и н-
ский Л. Л Сосновы теории надежности и эксплуатации радио
электронной техники Изд-во «Советское радио», 1964.
22 Потемкин Г. А. Вибрационная защита и проблемы стан-
дартизации. Изд-во стандартов, 1969
23 Ильинский В. С. Защита аппаратов от динамических
воздействий. Изд-во «Энергия», 1970.
24 Большаков Б В., Пиколин Д. П. Авт. свидетель-
ство № 198839. Бюллетень изобретений, 1967, № 4
25 К P У к о в с к и й П. С. Особенности упругих и демпфирую-
щих свойств эластичного пенополиуретана «Вибрационная тех-
ника». .МДНТП, 1968.
26 Карпушин В. Б. Вибрации и удары в радиоаппаратуре.
Изд-во «Советское радио», 1971.
21. ЗАЩИТНЫЕ ПОКРЫТИЯ
21.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ПОКРЫТИЙ
Покрытия подразделяются по назначению на три группы:
защитные, защитно-декоративные и специальные [6, 10].
Защитные покрытия предназначаются для защиты основного
материала деталей от коррозии, старения, высыхания, гниения и
других процессов, вызывающих выход аппаратуры из строя.
Защитно-декоративные покрытия используются для защиты от
вредного влияния окружающей среды деталей, требующих красивой
внешней отделки
Специальные покрытия придают поверхности деталей особые
свойства или защищают основной материал деталей от влияния
особых сред.
В зависимости от способа получения покрытия и материала раз-
личают металлические, неметаллические покрытия и неметалли-
ческие (неорганические) пленки 110].
К металлическим покрытиям относятся следующие покрытия:
гальванические [11], нанесенные горячим способом, диффузионные
и металлические на диэлектриках.
К неметаллическим покрытиям относятся покрытия эмалями,
лаками и грунтовками. К ним же можно отнести и противокоррози-
онные покрытия пластмассами [6].
К неметаллическим пленкам относятся покрытия, получаемые
анодизационным способом (бывшее название — оксидирование
электрохимическое) и химическим способом.
Покрытия выбираются в зависимости от функционального на-
значения деталей, материала, способа изготовления и условий эк-
сплуатации. В табл. 21.1 приведена классификация условий эксплу-
атации. Специальные условия относятся только к лакокрасочным
покрытиям.
На металлические и неметаллические (неорганические) покры-
тия в соответствии с ГОСТ 14007—68 с 1969 г. введены новые группы
по условиям эксплуатации: легкая—Л, средняя—С, жесткая—Ж,
очень жесткая — ОЖ. Группировка выполнена с учетом факторов,
определяющих коррозионную агрессивность окружающей изделие
атмосферы: загрязнение воздуха коррозионно-активными агентами,
макроклиматический район, условия размещения изделий. Группы
условий эксплуатации для выбираемых покрытий приведены в за-
висимости от указанных выше факторов в табл. 21.2.
21.2. МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ И НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИ!
(НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ПОКРЫТИЯ)
Перечень покрытий и их условные обозначения приведены в
табл. 21.3. Данные покрытия применяются как защитные при кор-
розии, декоративные и специальные. К специальным относятся
776
ТАБЛИЦА 21.1
Классификация условий эксплуатации (в соответствии с ГОСТ
9894—61 и МН 2165—63)
Услоецй эксплуа- тации Характеристика условий эксплуатации Обоз- наче- ние
Внутри поме- щений в уме- ренном клима- те В закрытых отапливаемых и вентилиру- емых помещениях, лишенных промышлен- ных, топочных и других отходящих газов, при температуре воздуха 25±10° С и от- носительной влажности 50—80 % при 25 °C п
В атмосфере умеренного климата Внутри автомашин, танков, самолетов, неотапливаемых помещений; в среде, 'за- грязненной незначительным количеством промышленных газов, при отсутствии ат- мосферных осадков, морского тумана и прямой солнечной радиации. При темпе- ратуре от —60 до -ф60° С и относитель- ной влажности до 98 % при 30 °C н
На открытом воздухе при загрязнении атмосферы промышленными газами, пылью, при наличии атмосферных осадков, морс- кого тумана и прямой солнечной радиа- ции. При температуре от —60 до 4-80° С и относительной влажности до 98% при 40°С А
Внутри поме- щений в тропи- ческом климате Эксплуатация аппаратуры в условиях тропического климата. Требования к из- готовляемой аппаратуре согласно ОТУ 50-1—59 Т-П
В атмосфере тропического климата Т-Н Т-А
Специальные условия эксп- луатации Воздействие химических реактивов в жидком и газообразном состояниях Воздействие кислот Воздействие щелочей X хк хщ
Воздействие пресной воды и ее паров Воздействие морской воды в вм
Воздействие повышенных температур т
Воздействие минеральных масел и бен- зина м Б
Требование высоких электроизоляцион- ных свойств материалов и покрытий Э
777
ТАБЛИЦА 21.2
Классификация условий эксплуатации для металлических я
неметаллических (неорганических) покрытий в соответствии
с ГОСТ 14007—68
Характеристика окружающей ат- мосферы Условия1 размеще- ния из- делия Макроклиматический район'
умеренный ХОЛОДНЫЙ тропический
сухой влажный
Группы условий эксплуатации5
Вдали от про- мышленных объек- тов (сельская мест- ность, лес, горы) А с (А) с (А) с (А) Ж (Т-А)
н | С(Н) ’ С (Н) С(Н) Ж (т Н)
П С(Н) | С (И) 1 С (Н) Ж (Т-Н)
П„к Л (П) Л (П) Л (П) Л (Т П)
Вблизи промыш- ленных объектов А Ж (А) Ж (А) с (А) ОЖ(1 А)
Н Ж (А) Ж (А) С (А) ОЖ(Т А)
П С(Н) С(Н) С(Н) Ж (Т-11)
Пцк Л(П) Л(П) Л (П) | С (Т П)
Вблизи и на по- верхности морей А ОЖ(Т-А) Ж (А) — ОЖ(Т-Л)
!! ОЖ(Т-А) Ж (А) ОЖ(Г А)
П Ж (А) Ж (А) - Ж (Т-Н)
Пик С(Н) С (Н) — С (Т-П)
1 Буквенным обозначениям условий размещения изделия соответствуют;
А—на открытом воздухе; Н—на открытом воздухе под навесом; П— в зак-
рытых помещениях без искусственно регулируемых климатических условий,
Пвк—в закрытых помещениях с искусственно регулируемыми климатическими
условиями.
2 Для выбора металлических покрытий по табл. 21.5 в скобках указаны
рекомендуемые обозначения условий эксплуатации по старым стандартам
(ГОСТ 9894-61 и МН 2165 — 63).
ТАБЛИЦА 21.3
Перечень покрытий и их условные обозначения в соответствии
с ГОСТ 9791—68
Наименование покрытия Условное обозначение покрытия
Покрытия гальванические металлические
Цинковое без хроматирования ... Ц . , .
Цинковое с хроматированием ... Ц . . .хр
778
Продолжение
Наименование покрытия Условное обозначение покрытия
Цинковое с хроматированием и ла- кокрасочным покрытием Ц . . .хр.лкп
Цинковое с фосфатированием и ла- кокрасочным покрытием Ц . . .фос.лкп
Цинковое черное Цч . .
Кадмиевое без хроматирования Кд . .
Кадмиевое с хроматированием Кд . . -хр
Кадмиевое с фосфатированием н ла- кокрасочным покрытием Кд . . .фос.лкп
Медное М . .
Никелевое однослойное Н . . .; Н. м; П . ..б;
Никелевое многослойное И . . .зк М . . ,Н . -М. . ,Н...м;
М . . .И . ,.б; M...H.-.зк
Хромовое однослойное X . .; X . . .м; X . . .6;
Хромовое многослойное X . . .зк М . . .Н . . .X . .;
М . . .И . . .X . . .м;
М . . .И . . .X . . .6;
М . . .Н . . .X . . .зк
Хромовое твердое Хт . .
Хромовое молочное Хм . .
Оловянное однослойное О . .
Оловянное многослойное м . . .о . .
Соединение медь-ципк (латунь) м—ц . .
Соединение олово-медь (бронза) О—М-. .
Соединение олово-свиней (ПОС-61), однослойное О-С (61)
Соединение олово-св иней (ПОС-61), многослойное М . . .О-С (61) . .
Соединение олово-никель однослой- ное о-н . .
Соединение олово-никель многослой-
иое м . . .о-н . .
Серебряное однослойное Ср . Ср . . .м; Ср ...б;
Серебряное многослойное Ср . . .зк М . . .Ср .
Серебряное многослойное М . . .Ср . . .м; М . . .Ср . . .6; М . . .Ср . . .зк Н . . .М . , .Ср . .
Золотое Зл . .
Палладиевое однослойное Пд . .
Родиевое однослойное Рд . .
Покрытия анодизациоиные неметаллические
Окисное Аи.Окс
Окисное с промасливанием Ан Окс.прм
77?
Продолжение
Наименование покрытия Условное обозначение покрытия
Окисное твердое Окисное твердое с промасливанием Окисное с окраской красным краси- телем, блестящее Окисное электроизоляционное Окисное хроматированное Окисное хроматированное с лако- красочным покрытием Ан. Ок ст Ан.Окст.прм Аи.Окс. красный, б Аи.Оксиз Ан.Окс.хр Ап.Окс.хр.лкп
Покрытия химические неметаллические
Окисное Окисное матовое Окисное блестящее Окисное матовое с промасливанием Окисное хроматированное Фосфатное хроматированное Фосфатное с промасливанием Пассивное Хим. Оке Хим. Окс.м Хим. Оке.б Хим. Окс.м.прм Хим. Окс.хр Хим. фос.хр Хим. фос.прм Хим. Пас
Покрытия металлические, нанесенные горячим способом
Оловянное Сплавом ПОС Гор.О Гор. ПОС
Покрытия металлические диффузионные
Цинковое Цинковое с хроматированием Диф.Ц Диф.Ц.хр
Покрытия металлические на диэлектриках
Медное Серебряное Серебряное вжиганием Хим.М Хим.Ср Вж.Ср
Примечания.
1. На чертежах и в другой технической документации в обо-
значении покрытий вместо точек указывается толщина покрытия,
выбираемая в соответствии с условиями эксплуатации изделии по
ГОСТ 9894 — 61 и МН 2165—63 для умеренного климата и по
ОТУ 50-1 — 59 для тропического климата.
2. Толщина покрытия входит в обозначение только при элект-
ролитическом способе нанесения покрытия.
780
покрытия, обладающие следующими свойствами: улучшение свето-
поглощающей способности поверхности, придание повышенной от-
ражательной способности, улучшение электропроводности, увели-
чение твердости поверхности детали, улучшение пайки, улучшение
магнитных свойств, увеличение износостойкости, придание поверх-
ности антифрикционных свойств, защита от потемнения и потуск-
нения, обеспечение сцепления с резиной и пластмассами при гумми-
ровании и др.
ТАБЛИЦА 21.4
Электрохимический ряд напряжений
Металлы Нормальный электродный потенциал Металлы Нормальный электродный потенциал
Магний — 1,55 Свинец —0,13
Алюминий — 1,30 Водород 0,00
Марганец — 1,10 Сурьма 40,10
Цинк —0,76 Висмут 40,20
Хром —0,56 Мышьяк 40,30
Железо —0,44 Медь 40,34
Кадмий —0,40 Родий 40,68
Кобальт —0,26 Серебро 40,81
Никель —0,25 Ртуть 40,86
Олово —0,14 Золото ф-1,50
Металлические гальванические покрытия .в зависимости от
сравнительной величины электрохимических потенциалов металлов
(табл. 21.4) детали и покрытия бывают анодными и катодными [7].
Покрытие называется анодным, если в данной среде электрохими-
ческий потенциал металла покрытия меньше электрохимического
потенциала металла детали. Анодные покрытия защищают металл
как механически, так и электрохимически. Для катодных покрытий
электрохимический потенциал металла покрытия выше, чем металла
детали, и они защищают поверхность деталей только механически.
Для деталей, эксплуатируемых на открытом воздухе, необходимо
выбирать анодные покрытия или применять многослойные покрытия.
Рекомендуемая толщина покрытия и чистота поверхности покрыва-
емой детали в зависимости от назначения и условий эксплуатации
металлических гальванических покрытий приводится в табл. 21.5.
Цинковое покрытие применяют для защиты деталей от коррозии,
оно обладает высокими защитными свойствами в атмосферных ус-
ловиях. Имеет серебристо-белый цвет. Покрытие обладает средней
твердостью, выдерживает изгибы и развальцовку, хорошо сохра-
няется при свинчивании. Оно непригодно для деталей, работающих
на трение, плохо выдерживает запрессовку, плохо подвергается
пайке и сварке и не применяется для деталей, подвергающихся тер-
мообработке. Цинковые покрытия иа воздухе покрываются характер-
ным белым налетом окиси цинка, не ухудшающим, однако, свойств
покрытия.
781
ТАБЛИЦА 21.
Назначение и область применения покрытий (2. 9. 11)
Вид по крытия Назначение и'область применения покрытий Материал детале? Условия эксплуа- тации Толщина по- крытия. мкм Обозначение покрытия Класе ча- стоты по- верхности до покры- тия
Цинковое Зашита от коррозии; а) корпусов, крышек, кожухов, панелей, кронштейнов, шасси, экра- нов и др.; б) при условии контакта с алю- миниевыми и магниевыми сплавами; в) резьбовых крепежных деталей Сталь п н А 6—9 15—18 24—30 Цб.хр Ц15.хр Ц24.хр v4
Медь я мед- ные сплавы н А 18—21 21—24 Ц18.хр Ц21.хр
Сталь П п-н 6—9 9—12 Цб.хр Ц9.хр
Получение светопоглашающей по- верхности Сталь, медь и медные сплавы п . 6—9 15—18 Цчб Цч15
Кадмие- вое Защита ст коррозии в морских ус- ловиях: а) корпусов, крышек, кожухов, панелей, кронштейнов, шасси, эк- ранов и др.; б) резьбовых крепежных деталей; в) при условии контакта с алюми- ниевыми и магниевыми сплавами Сталь н т-п А, Т-Н, Т-А 15—18 21—24 24—30 Кд15.хр Кд21.хр Кд24.хр v4
Сталь, медь и медные сплавы Н.А.Т-П Т-Н. Т-А 1 Т Кдб.хр КдЭ.хр
Медь и мед- ные сплавы Н, А.Т-П, Т-Н, Т-А 12—15 Кд12.хр
Продолжение
Вид по- крытия Назначение и область применения покрытий Материал деталей Условия эксплуа- тации 1©лщина по- крытия» мкм Обозначение покрытия Класс чи- стоты по- йерхности до покры- тия
Никеле- вое Зашита от коррозии: а) экранов, сердечников, корпу- сов, якорей и др.; б) резьбовых крепежных деталей в) с приданием деталям повышен- ной отражательной способности Сталь и н п, т-п Медь 9 Никель 6 Медь 18 Никель 12 1 М9.Н6 М18.Н12 v6
Никель 3 Медь 3 Никель 15 H3.M3.Hl5 v7
Сталь м 3—6 6—9 9—12 нз Н6 Н9 v6
Медь и мед- ные сплавы н н, Т-П, Т-Н.Т-А 6—9 Н6
9—12 Н9 v7
Сталь П Медь 9 Никель 6 М9.Н6 v6
1 Медь и мед- ные сплавы И '—9 Н6 v 7
Увеличение твердости деталей, ра- ботающих на трение, и контактов, к которым предъявляются требования поверхностной твердости Сталь п н Медь 12, Никель 6 Медь 18. Никель 12 М12.Н6 М18.Н12 v6
Медь и мед- ные сплавы н 9—12 Н12
п, т-п, тм, г-д 15—18 | Н15 V7
Вид по- крытия Назначение н область применения покрытий
Защита от коррозии: а) с одновременной декоративной отделкой корпусов, ручек, косты- лей, петель, замков и др.;
Хромовое
б) с увеличением твердости дета-
лей, работающих на трение и сколь-
жение (оси, втулки, валы, стержни,
прессформы)
Продолжение
Материал деталей Условия эксплуа- тации Толщина по- крытия, мкм Обозначение покрытия Класс чи- стоты по- верхности до покры- тия
Сталь п н Медь 12 Никель 6 Хром до 1 Медь 24 Никель 12 Хром до 1 М12.Н6.Х М24.Н12.Х V6
Сталь А. Т-П, Т-Н. Т-А Медь 30 Никель 18 Хром до 1 М30.Н18.Х V7
Медь и мед- ные сплавы П Н А Никель 6 Хром до 1 Никель 12 Хром до 1 Никель 18 Хром до 1 Н6.Х Н12.Х Н18.Х v6
Сталь П Н, Т-Н, Т-П А, Т-А Хром 9—24 Хт9
24—36 36—48 Хт24 ХтЗб. V7
Медь и мед- ные сплавы П Н А 9—12 18—21 24—30 ХмолЭ Хмол18 Хмол24 v6
Вид по- крытия Назначение и область применения покрытий
Соедине- ние оло- во-свинец .Улучшение пайки контактов, кол- пачков, крышек, мембран, прокла- док, пружин, лепестков, монтажных проводов и др.
Соедине- ния медь- цинк, медь-оло- во Обеспечение сцепления с резиной при сплошном гуммировании
В качестве защитно-декоративного
Продолжение
Материал деталей Условия эксплуа- тации Толщина по- крытия, мкм Обозначение покрытия Класс чи- стоты по- верхности ДО ПОКРЫ- ТИЯ
Сталь п Н, А Т-П, Т-А Медь b ПОС-40 3 Медь 12 ПОС-40 3 Медь 21 ПОС-61 3 М6.0-С(40)9.опл М12.0-С(40)15.опл М21.0-С(61)24.опл v4
Медь и мед- ные сплавы П Н.А.Т-П, Т-Н, Т-А 3—6 12—15 О-С(40)3.опл О-С(61)1?
Сталь, медь и . медные сплавы П, Н, А, Т-П, Т-Н, Т-А 3—6 М-ЦЗ V6
Сталь П 15—18 М-О15 V6
Вид по- крытия Назначение и область применения покрытий Материал деталей
Серебря- ное Улучшение электропроводности специальных токопроводящих дета- лей с одновременной защитой от коррозии Сталь
Улучшение электропроводности контактов, пружин, пластин, ле- пестков, резонаторов, деталей вол- новодных трактов и др. Медь и мед- ные сплавы Ьронза
Улучшение электропроводности резьбовых крепежных деталей Медь и мед- ные сплавы
Улучшение пайки и электропро- водности Алюминий и алюминие- вые сплавы
Золотое Уменьшение переходных сопротив- лений контактов, пружин, лепест- ков и gp Медь и медные сплавы
Продолжение
Условия эксплуа- тации Толщина по- крытия, мкм Обозначение некрнтня Клаве «и* стоты по- верхности до покры- тия
П Медь 6 Серебро 12 МСр.18
П, н, Т-П, Т-Н 9—12 Медь 3 Серебро 9 Ср.9 МСр.12 г 7
П, н, А, Т-П Т-Н, Т-А Ь—9 ч—12 Ср.6 Ср .9 v 7
i I Никель 15 Медь 15 Серебро 12 НМСр.4> V 7
П, н, А, Т-П, Т-Н, 'Т-Д 9—12 18—21 Зл.Ь Зл.9 Зл.18 v 9
Более надежно цинковое покрытие с хроматированием. Цвет
такого покрытия—радужный с зеленоватым, желтым или золотистым
оттенком. Этот вид цинкового покрытия—«радужное»—применяют
для надежной защиты от коррозии деталей, не требующих специаль-
ной декоративной отделки, находящихся во время эксплуатации
во влажной атмосфере, и для деталей, подвергающихся окраске.
Цинковое покрытие при температуре выше 250° С становится
хрупким. Его не следует применять для стальных деталей толщиной
менее 0,5 мм, так как они становятся хрупкими.
Цинковое покрытие способно растворяться в кислых и щелоч-
ных средах. Поверхность оцинкованных деталей может быть матовой
нли блестящей.
Кадмиевое покрытие применяют для защиты деталей, эксплуа-
тируемых в среде, насыщенной морскими испарениями, и в морской
воде. Покрытие имеет серебристо-белый цвет, оно мягкое, обладает
высокой эластичностью, хорошо подвергается пайке и допускает
сварку. Хорошо сохраняется в резьбовых соединениях.
Для увеличения коррозионной стойкости кадмиевого покрытия
детали хромируют. Поверхность деталей с. кадмиевым покрытием
может быть матовой пли блестящей.
Кадмиевое покрытие применяют для деталей из стали, меди и
ее сплавов, требующих плотной сборки, хорошей притираемости
с одновременной защитой от коррозии. Кадмиевое покрытие нельзя
применять для деталей находящихся в среде, содержащей серни-
стые соединения, а также в присутствии проолифенных или про-
питанных высыхающими маслами деталей в закрытых приборах,
особенно герметичных.
Никелевое покрытие применяют для защитной, защитно-де-
коративной и специальной отделки стальных, медных н алюминие-
вых деталей, контактных пружин и токопроводящих деталей из
меди и медных сплавов.
Никелевые покрытия имеют серебристо-белый цвет с желто-
ватым оттенком. В атмосфере, загрязненной газами, покрытия со
временем тускнеют. Никелевое покрытие плотное, выдерживает
изгибы и запрессовку, однако, возможны случаи отслаивания при
расклепке и развальцовке. Покрытие легко полируется. По твер-
дости никелевые покрытия уступают хромовым и приближаются к
закаленным сталям. Для увеличения защитных свойств применяют
многослойные покрытия медь-никель. Коррозионная стойкость
одно- и многослойного покрытия определяется его толщиной и по-
ристостью.
Покрытие противостоит действию слабых кислот и щелочей.
Различают никелевое покрытие матовое, блестящее и черное.
Никелевое черное покрытие получается при нанесении на травле-
ную поверхность деталей из стали и медных сплавов слоя черного
никеля.
Хромовое покрытие применяют для защитно-декоративной от-
делки деталей и повышения их износостойкости. Такое покрытие
имеет прочное сцепление с основным металлом, отличается высокой
твердостью и термостойкостью, хорошо полируется. Покрытие не
тускнеет при нагревании до 500° С. Цвет—серебристо-белый с си-
неватым оттенком". На воздухе хром покрывается тонкой невидимой
пленкой, которая защищает его от потускнения. Под действием со-
средоточенных ударных нагрузок хромовые покрытия разрушаются.
Из-за пористости электролитического хрома для улучшения
7S7
защитных свойств применяют трехслойное покрытие медь-никель-
хром. Хромовое однослойное и износостойкое покрытие применяют
для повышения химической и механической стойкости деталей.
Хромовое многослойное блестящее покрытие применяют для де-
талей, требующих специальной декоративной обработки, и для одно-
временной защиты от коррозии. Форма деталей должна быть доступ-
на для шлифования и нанесения покрытия требуемой толщины.
Пружины и детали с твердостью Rc = 60 хромировать нельзя.
Покрытие сплавами ПОС (соединение олово-свинец) обладает
хороиТйм сцеплением с основным металлом, эластичностью и хими-
ческой стойкостью в обычной и морской атмосферах. Покрытие ма-
товое, имеет светло-серый цвет, мелкокристаллическую структуру,
хорошо подвергается пайке, выдерживает изгибы, вытяжку, раз-
вальцовку, штамповку. Сохраняется на резьбе при свинчивании де-
талей. Сплавами ПОС осуществляют сплошное покрытие деталей,
подвергающихся пайке, одновременно защищая их от коррозии, по-
крывают отдельные участки поверхностей, подвергающихся пайке
и имеющих гальванопокрытие цинком, никелем или медью. Спла-
вами ПОС защищают поверхности при азотировании.
Покрытие белой бронзой (соединением медь-олово) применяют
как защитно-декоративное и вместо серебрения для деталей элемен-
тов высокочастотной аппаратуры (волноводного тракта). Покрытие
по внешнему виду похоже на серебряное, не тускнеет под дейст-
вием сернистых соединений. Покрытие из белой бронзы отличается
большим сопротивлением коррозии, по твердости уступает хрому,
но лучше никеля. При толщине слоя покрытия в 10 мкм отсутствуют
поры. Покрытие подвергается пайке.
Серебряное покрытие применяется для токонесущих контак-
тирующих деталей, работающих при трении, для деталей, работаю-
щих под токами высокой частоты, для монтажных проводов и шин,
требующих пайки.
Серебряные покрытия имеют белый цвет. Обладают высоким
коэффициентом отражения (95%), значение которого со временем
уменьшается. Потускнение происходит интенсивно при соприкосно-
вении с эбонитом и резиной (присутствие серы). Покрытие можно
легко паять с применением бескислотного флюса, оно обладает хо-
рошим сцеплением с основным металлом, хорошо полируется. Для
декоративной отделки применяют оксидирование серебряного по-
крытия в черный цвет.
Золотое покрытие имеет желтый цвет, чрезвычайно мягкое и
легко подвергается износу и истиранию. С кислотными, щелочными
и сернистыми соединениями не взаимодействует.
Окисное анодизационное покрытие применяют для защиты от
коррозии, декоративной отделки, повышения твердости и прида-
ния электроизоляционных свойств алюминиевым сплавам. Окисные
пленки обладают большой твердостью, жаростойкостью и электро-
изоляционными свойствами. Пленка прочно сцепляется с основным
металлом детали, она может служить хорошим грунтом для лако-
красочных покрытий.
Покрытие устойчиво при эксплуатации внутри помещений в
умеренном или тропическом климате. При эксплуатации в атмосфе-
ре в умеренном или тропическом климате применяют окисное хрома-
тированное покрытие с лакокрасочным покрытием.
Для декоративных целей применяют окисное покрытие с ок-
раской в растворе анилинового красителя. Для твердого И электро-
m
изоляционного покрытий толщина пленки выбирается от 15 до
60 мкм.
Окисное химическое покрытие стали применяют для защиты
деталей от коррозии и их декоративной отделки только в условиях
умеренного климата внутри помещений. Цвет пленки — черный
с синеватым или коричневым оттенком. Для нержавеющих и высоко-
легированных сталей деталей, имеющих паяные швы, окисные по-
крытия не применяются.
Окисное химическое покрытие медных сплавов применяют для
декоративной отделки деталей, не подвергающихся пайке и не
имеющих паяных швов. Цвет окисной пленки — от темно-фиолето-
вого до сиреневого в зависимости от времени выдержки в растворе.
Для увеличения защитных свойств покрытие промасливают.
Фосфатное покрытие применяют для защиты деталей от корро-
зии, получения электроизоляционного слоя на трансформаторных,
роторных и статорных пластинах. Фосфатное хроматированное по-
крытие применяют для защиты от коррозии деталей, работающих
внутри помещений, а также как грунтовку под лакокрасочные по-
крытие для эксплуатации в атмосфере тропического климата.
При сопряжении деталей не допускается образование гальва-
нических пар, вызывающих коррозию металла, особенно, если со-
пряженные детали будут работать при повышенной влажности воз-
духа. В табл. 21.6 приведены недопустимые гальванические пары.
Допустимые гальванические пары приведены в табл. 21.7.
ТАБЛИЦА 21.6
Недопустимые гальванические пары [7]
Металлы и сплавы основные Металлы и сплавы дополнительные, образую- щие гальванические пары с основными
Алюминий и сплавы на его основе Медь и ее сплавы, серебро, золото, платина, палладий, родий, олово, ни- кель, хром
Магниево- алюминие- вые сплавы Сталь легированная и нелегирован- ная, хром, никель, медь, свинец, олово, золото, оловянно-свинцовый сплав, се- ребро, платина, родий
Цинк и его сплавы Медь и ее сплавы, серебро, золото, платина, палладий, родий
Сталь нелегированная, олово, .свинец, оловян- Медь, серебро, золото, платина, пал- ладий, родий
но-свип новые сплавы.
кадмий Никель, хром Золото, серебро, платина, палладий, родий
Примечание. Соприкасающиеся детали, изготовленные
из металлов, образующих недопустимые гальванические пары,
следует изолировать друг от друга прокладками, эмалями, ла-
ками.
789
ТАБЛИЦА 21.7
Допустимые гальванические пары [7J
Металлы- и сплавы основные Металлы и сплавы дополнительные, образую- щие гальванические пары с основными
Алюминий и все спла- вы на его основе•> Магний и его сплавы, цинк и его сплавы, кадмий, сталь нелегированная
Магний и его сплавы Алюминий, цинк и их сплавы, кад- мий
Цинк и его сплавы Алюминий и его сплавы, никель, хром, легированная и нелегированпая сталь, магниево-алюминиевые сплавы, олово, свинец, оловянно-св ин новые сплавы, кадмий
Медь и ее сплавы, се- ребро, золото, платина Хром, никель, легиро- ванная и делегирован- ная сталь, олово, сви- нец, оловянно-свиппо- вые сплавы, цинк, кад- мий В любых сочетаниях между собой, а также с хромом, никелем В любых сочетаниях между собой
Если детали по условиям сопряжения не должны иметь покры-
тия, необходимо изготовлять эти детали из металлов и сплавов,
применяемых без покрытий (табл. 21.8).
На детали, предназначенные для точечной сварки и клепки,
покрытия должны наноситься до проведения этих операций. Не
рекомендуется наносить покрытия гальваническим, химическим
и анодизационным способами на детали, изготовленные методом
литья под давлением и по выплавляемым моделям. Для этих деталей
необходимо применять следующие покрытия:
а) для деталей из стали—цинковое диффузионное и лакокрасоч-
ное;
б) для деталей из медных сплавов — цинковое диффузионное
и лакокрасочное;
в) для деталей из алюминиевых сплавов—лакокрасочное.
Обозначения металлических и неметаллических (неорганиче-
ских) покрытий в соответствии с ГОСТ 9791—68 должны содержать
следующие данные:
а) способ нанесения покрытия (электролитический—не обозна-
чается, химический — Хим, анодизационный — Ан, горячий — Гор,
диффузионный — Диф.металлизационный — Мет, контактный — Копт,
вжигание — Вж, катодное распыление—Кр);
б) вид покрытия (сокращенным обозначением материала или
материалов покрытия по примеру табл. 21.3);
в) технологический признак покрытия (черное — ч, твердое—г,
молочное—мол, пористое—пор, фосфатное—фос, электроизоляци-
онное— из);
7SS ' '
ТАБЛИЦА 21.8
Металлы и сплавы, применяемые без покрытия (в соответствии
. МН 2165 — 63)
Найме нова ине или марка ГОС'1 или Условия эксплуата- ции Чистота поверхно- сти не ни- же класса
1Х18Н9Т 2X18Н9 ГОСТ 5632- 61 Н, А, Т-П, Т-Н, Т-А П, Т-Н v8 v9
2X13 3X13 4X13
ЭИ-474 — П, Н v8
Медь Ml, М3 ГОСТ 859—66 П v6
Бронза Бр.Б2 Бр КМцЗ-1 ГОСТ 493—54 П, Н, А, Т-П, Т-Н, Т А ?7
Бр. ОФ6,5-0,15 ГОС! 5017—49
Бр.АЖМп 10-3 1,5 ГОСТ 493—54
Бр.А7 Бр.АЖ9-4 П, Н, Т-П П, Н v6 v7
Латунь Л-62 ГОС! 1019—47 П, Н, Т-П v7
ЛЖМц 59 1 1 П, II, А, Т-П
ЛС 59-1 ЛС 59-1Л П, Н, Т-П
Гитан ВТ 1-0 Сплавы .титана втз-i ВТ5-1 АМТУ 451—67 AM ГУ 536—67 АМТУ 475—67 П, Н, А, Т-П, Т-Н, Т-А В состоя- нии по- ставки
Примечание. Нержавеющие стали, кроме 1Х18Н9Т и
2Х18Н9, и все медные сплавы при эксплуатации в условиях
Н А Г необходимо пассивировать. Токопроводящие детали из
этих металлов и сплавов следует защищать токопроводящими
покрытиями.
791
г) толщина покрытия, мкм;
д) степень блеска (матовое — м, блестящее — б, зеркальное —
—зк);
е) вид дополнительной обработки (фосфатирование — фос,
хроматирование—хр, оксидирование—оке, оплавление — опл, про-
питка— прп, наполнение маслом — прм, наполнение раствором кра-
сителя—красный, черный и т. д., покрытие лакокрасочное — лкп).
Толщина покрытия входит в обозначение только при электро-
литическом способе нанесения покрытия.
Все элементы условного обозначения отделяются друг от друга
точками, за исключением материала, толщины и технологического
признака покрытия, которые точкой друг от друга не отделяются.
Для многослойных покрытий указываются материалы и толщины
слоев покрытия в порядке их нанесения.
21.3. ЛАКОКРАСОЧНЫЕ ПОКРЫТИЯ
Лакокрасочные покрытия классифицируются на защитные,
защитно-декоративные и специальные. Условия эксплуатации, для
лакокрасочных покрытий приведены в табл. 21.1. Свойства, назна-
чения и условные обозначения лакокрасочных покрытий в зависи-
мости от условий эксплуатации приведены в табл. 21.9.
Условные обозначения лакокрасочных покрытий (принятые
согласно ГОСТ 9894—61) состоят из трех групп знаков, разделяемых
между собой точками (табл. 21.9).
1 -я группа—материал, марка и цвет покрытия при следующих
сокращениях наименований материалов: эмаль—Эм., краска — Кр.,
грунтовка — Гр. (в соответствии с ГОСТ 9825—61).
2-я группа — внешний вид поверхности, обозначаемый следую-
щими классами:
I — защитно-декоративные покрытия с ровной, гладкой по-
верхностью без видимых дефектов;
II — защитно-декоративные покрытия с ровной, гладкой или
с рисунком поверхностью при наличии отдельных малозаметных
соринок, рисок и штрихов;
II I — защитные покрытия с гладкой, однотонной или с харак-
терным рисунком поверхностью, на которой не допускаются видимые
дефекты, за исключением соринок, следов зачистки, рисок и не-
ровностей, вызванных состоянием окрашиваемой поверхности;
I V — защитные покрытия с однотонной или с характерным
рисунком поверхностью, на которой не допускаются дефекты, на-
рушающие защитные свойства покрытий.
3-я группа—условия эксплуатации, в которых применяется
данное покрытие (по табл. 21.1).
Выбор лакокрасочного покрытия определяется условиями экс-
плуатации, материалом покрываемого изделия, качеством и цветом
его поверхности, требуемой прочностью и твердостью покрытия,
допустимой температурой сушки изделия. Режимы сушки лако-
красочных покрытий приведены в табл. 21.10 [9, 11].
Для работы изделий в тяжелых условиях эксплуатации (Н, А,
Т-Н, Т-А по табл. 21.1) применяют многослойные лакокрасочные
покрытия. Первый слой, грунтовка, должен обеспечить хорошее
сцепление с последующими слоями краски или эмали. Поэтому к
грунтам предъявляются требования хорошей адгезии, малой водо-
проницаемости и антикоррозийности. Кроме того, поверхность
792
ТАБЛИЦА 21.9
Перечень лакокрасочных покрытий, их свойства и назначение
Условия эксплуа- тации Условное обоз- начение (шифр) ГОСТ, ту Свойства и назначение
Покрытия перхлорвиниловые
Эм. ПХВ-512, защитный П.Т-А ТУ МХП 3560—52
Эм. ХВ-124, серый. II. Т-А Эм. ХВ-125, се- ребристый. II. Т-А ГОСТ 10144—62 То же
Эм. ХВ-16, чер- ный матовый. II. Т-А ТУ-35 ХП 316—61
Эм. ХВ-124, красный. II.Т-Н ГОСТ 10144—62
Покрытия полуматовые,
средней твердости, механичес-
ки прочные, пленки не горю-
чие. Удовлетворительная ад-
гезия к металлам и дереву.
Покрытия, за исключением
Эм. ХВ-125 и Эм. ХВ-16, стой-
кие в атмосфере, загрязненной
газами химических и других
производств, стойкие к перио-
дическому воздействию бензи-
на. Выдерживают температуру
от —60 до +90° С.
Предназначаются для по-
крытия загрунтованных метал-
лических и деревянных поверх-
ностей
Покрытия меламиноалкидные
Тропиче-
ский
климат
Эм. МЛ-12-21, зеленый. I.T-A
Эм. МЛ-12-77, серый. I.T-A
Эм. МЛ-12-00, черный. I.T-A
Эм. МЛ-12-01, белый. I.T-A ГОСТ
Эм. МЛ-12-90, красный. I.T-A 9754—61
Эм. МЛ-12-32, синий. I.T-A
Эм. МЛ-12-42, желтый. I.T-A
Покрытия глянцевые, меха-
нически прочные, твердые,
эластичные, с хорошей адге-
зией к металлам, обладают
высокой декоративностью, хо-
рошо полируются. Покрытия
устойчивы к периодическому
воздействию минерального мас-
ла, бензина и воды при нор-
мальной температуре, выдер-
живают температуры от —60
до J-100° С. Предназначаются
для окраски предварительно
загрунтованных металлических
поверхностей и как подслой
под молотковые эмали для тро-
пических условий эксплуата-
ции
Покрытия молотковыми эмалями
Эм. МЛ-25, се-
ребристый.
II.Т-А
Эм. МЛ-25,
серый. П.Т-А
ВТУ-МГ
УХП-
414-59
Покрытия с характерным
рисунком, твердые, механиче-
ски прочные, с хорошей ад-
гезией к металлам. Выдержи-
вают температуру от —60 до
793
Продолжение
Условия вксплуа- тацин Условное обоз qv начение (шифр) * Свойства и назначение
Тропиче- ский климат Эм. МЛ-25, ВТУ-МГ голубой. 1I.T А УХП- Эм. МЛ-25, 414'59 салатный 11,Т-А Покрытия алкт Эм. ЭП-51, белый. 11.Т-Н Эм. ЭП-51, красный.II .Т-Н Эм. ЭП-51, серый. II.Т-Н Эм. ЭП-51, зеленый.П.Т-Н гост Эм ЭП-51 9640—61 синии. 11.1-Н Эм. ЭП-51, защитный. 11. Т-Н Покрытия бу Лак 9-32, бес- ТУ МХП цветный. 261—60 11.Т-Н Лак 9-32ф, бес- ТУ МХП цветный.II.Т-Н КУ-473— 56 i ф70° С. Предназначаются для окраски наружных металличе- ских поверхностей различных приборов по грунту и по под- слою меламиноалкидных эма- лей МЛ-12 (для тропического климата) п по подслою глиф- талевых эмалей (для умерен- ного климата) дио нитроэпоксидные Покрытия полуглянпевые, средней твердости, механиче- ски прочные, эластичные, с хорошей адгезией к металлам, стойкие к периодическому воз- действию минерального масла, бензина и воды при нормаль- ной температуре. Выдержива- ют температуру от —60 до 4-80° С. Предназначаются для окрас- ки загрунтованных металли- ческих и деревянных поверх- ностей, а для эксплуатации внутри помещений—без грун- та. Покрытия предназначаются также для защиты: 1) головок крепежа; 2) сварных узлов после механической обработ- ки; 3) трансформаторов и дрос- селей тилметакрилатные Покрытия глянцевые, сред- ней твердости, механически прочные, с хорошей адгезией к алюминию и его сплавам, меди и ее сплавам, кадмиро- ванным поверхностям. Выдер- живают температуру от —60 до 4-60° С, Предназначаются для по- крытия цветных металлов без грунта и защиты поверхностей из плакированных сплавов Д-16 и В-95
794
Продолжение
Условия эксплуа- тации Условное обоз- начение (шифр) ГОСТ, ТУ Свойства и назначение
Гр. ФЛ-ОЗ-К, коричневый. IV.T-A ГОСТ 9109-59 Предназначается для пре- дохранения винтовых соеди- нений от самоотвинчивания
Эм. ПФ-115, темно-зеленый. 11. Т-И Эм. ПФ-115, черный. 11.Т 11 Эм. ПФ-28 черный. II.T-H Покрыт ГОС! 6465—63 ТУ МГ-УХП 214—53 ня пентафталевые Покрытия глянцевые, сред- ней твердости, механически прочные, атмосферостойкие, устойчивые к колебаниям тем- пературы от —60 до +150° С. Предназначаются для окрас- ки предварительно загрунто- ванных металлических и дере- вянных поверхностей и для эксплуатации внутри помеще- ния без грунта
Тропиче- ский климат По Эм. Э-5, зеле- ный. п.т-н Эм. Э-11, черный. 11. А трития эп ТУ ЯН 351—63 ТУ ян 295—61 оксидные Покрытия глянцевое (Э-5) и полуглянцевое (Э-11), механи- чески прочные, твердые, с хо- рошей адгезией к оксидиро- ванным магниевым сплавам, оцинкованной, кадмированной и фосфатированной стали. Вы- держивают температуры от —60 до +200° С.
Пок Лак МЧ-52, бесцветный. I.T-A ЭЫТИЯ МО1 ТУ УХП 444—60 евиноформальдегидные Покрытие глянцевое, меха- нически прочное, хорошо по- лируется. Предназначается для отделки деревянных изде- лий (футляров телевизоров, радиоприемников и др.) для тропических условий эксплуа- тации
Умерен- ный климат Покрь Эм. ПХВ-69А, защитный. 11. А Эм. ХВ-16, красный. II.А 1тия перх. ВТ У КУ- 518—58 ТУ 35-ХП- 316—61 порвиниловые Покрытия полуматовые, средней твердости, механиче- скй прочные, пленки негорю- чие. Удовлетворительная ад- гезия к металлам и
795
Продолжение
Условия эксплуа- тации Условное обоз- начение (шис^р) ГОСТ. ТУ Свойства и назначение
Эм. ХВ-16, алюминиевый. II.А Эм. ХВЭ-28, бежевый. II.А Эм. ХВЭ-32. красный. II.А ТУ 35- ХП- 316—61 ВТУ УХП- 68—58 дереву. Покрытия стойкие к периодическому воздействию минерального масла, бензина и воды при нормальной тем- пературе. Выдерживают тем- пературу от —60 до +90 °C. Предназначаются для покры- тия загрунтованных металли- ческих и деревянных поверхно- стей, для покрытий пенопла- ста
Покрытия глифталевые
Умерен- ный климат Гр. Гф-020, красно-корич- невый. 1У.А ГОСТ 4056—63 Покрытие предназначается для предохранения винтовых соединений от самоотвипчива- ния
Покрытия масляные
Кр. АКС-3, серебристый. II.А ТУ МХП 1668—47 Покрытие средней твердо- сти, механически прочное. Вы- держивает температуру от —60 до +80° С. Неустойчиво к мор- ской воде. Предназначается для защиты от коррозии и как декоративное
Покрытия пентафталевые
Эм. ПФ-223, белый. II.Н Эм. ПФ-223, желтый. П.Н Эм. ПФ-223, голубой. П.Н Эм. ПФ-223, стальной. П.Н Эм. ПФ-223, красный. П.Н Лак 170, бес- цветный. II.А ТУ КУ 545—61 ТУ МХП 1308—45 Покрытия глянцевые, сред- ней твердости, механически прочные, эластичные, с хоро- шей адгезией к металлу и де- реву. Стойки к периодическо- му воздействию минерального масла, бензина и воды при нормальной температуре. Вы- держивают температуру от —60 до +150° С. Предназначаются для покрытия загрунтованных металлических и деревянных поверхностей. Покрытие эмалью ПФ-223 белого цвета применяется для окраски шкал из органическо- го стекла
796
Продолжение
У СЛ О ВИ я эксплуа- тации Условное обозна- чение (шифр) ГОСТ, ТУ Свойства и назначение
Лак 170 применяется также для получения глянцевой по- верхности при покрытии пен- тафталевыми эмалями и для их разбавления при нанесении последнего слоя
Покрытия нитроглифта левые
Умерен- ный климат Эм. нко-з, кремовый. II.А Эм. НКО-10, защитный. II.А Эм. НКО-15, голубой. II.А Эм. НКО-21, красный. II.А Эм. НКО-24, серый. II.А гост 6631—53 Покрытия полуглянцевые, ниже средней твердости, ме- ханически прочные, эластич- ные. Стойки к периодическо- му воздействию минерального масла, бензина и воды при нормальной температуре. Вы- держивают температуру от—60 до J-60° С. Предназначаются для окраски загрунтованных металлических и деревянных поверхностей или (в случае неответственных работ) непо- средственно по черным метал- лам
Покрытия полиэфирными лаками
Лак ПЭ-220, бесцветный. 1.Н Лак ПЭ-214, бесцветный. I.H ВТУ ГИПИ 4 № 432—62 ВТУ ГИПИ 4 Na 228—60 Покрытия - глянцевые, твер- дые, механически прочные, хо- рошо полируются с увеличе- нием глянца. Предназначают- ся для отделки деревянных футляров телевизоров, радио- приемников и других деревян- ных изделий
Покрытия нитроцеллюлозные
Эм. НЦ-П-32, синий. I.A Эм. НЦ-11-77, серый. I.A Эм. 508, защит- но-зеленый. II.А Эм. 660, чер- ный. II. А ГОСТ 9198—59 ГОСТ 7930—56 ГОСТ 5753—51 Покрытия глянцевые (эмаль 508 — полуглянцевая), механи- чески прочные, обладают вы- сокой декоративностью, хоро- ню полируются, стойки к пе- риодическому воздействию ми- нерального масла, бензина и воды при нормальной темпе- ратуре. Выдерживают темпе- ратуру от —60 до -|-60о С Предназначаются для окраски
79?
Продолжение
Условия эксплуа- тации Условное обозна- чение (шифр) ГОСТ, 1У Свойства-и назначение
Умерен- ный климат загрунтованных металлических и деревянных поверхностей и для окраски силикатного сте- кла
Эм. НЦ-25, белый. 1.П Эм. НЦ-25, кремовый 1.П Эм. НЦ-25, бежевый 1.П Эм НЦ-25 зеленый 1.Г1 Эм. НЦ-25, голубой. 1 П Эм. НЦ-25, синий. 1.П ГОСТ 5406—60 Покрытия полу глянцевые, средней твердости, механиче- ски прочные, способны поли- роваться с увеличением глян- ца, устойчивы к периодичес- кому воздействию минерально- го масла и бензина при нор- мальной температуре. Выдер- живают температуру от —60 до +60° С. Покрытия нестой- кие к повышенной влажности. Предназначаются для окраски загрунтованных металлических и деревянных поверхностей, в качестве фоновых грунтов при имитации дерева и металла под ценные породы, для покрытия полистирола и для окраски органического и силикатного стекла
Покрытия сополимерно-винихлоридные
Воздей- ствие пресной и мор- ской воды Эм. ХС-78т, темно-коричне- вый. Ш.ВМ Эм. ХС-78с, красно-корич- невый. Ш.ВМ ВТУ КУ 509—57 Покрытия твердые, механи- чески прочные, с хорошей ад- гезией к металлам. Предназ- начаются в качестве антикор- розионных покрытий поверх- ности стали и дюралюминия, эксплуатируемых в пресной и морской воде, а также в ус- ловиях повышенной влажности (наносятся по грунту ВЛ-02). Выдерживают температуру от —60 до +60° С.
Покрытия перхлорвиниловые
Эм. ХСЭ-1,
белый. Лак
ХСЛ. III.X
Эм. ХСЭ-6,
желтый. Лак
ХСЛ. III.X
гост
7313—55
Покрытия полуматовые, ме-
ханически прочные. Свойства
покрытий такие же, как у пер-
хлорвиниловых покрытий для
тропического климата (Эм.
ПХВ-512, защитный. 11.Т-А и
др.). Кроме этого, покрытия
798
Продолжение
Условия эксплуа- тации Условное обозна- чение (шифр) ГОСТ. ТУ Свойства в нлвниченне
Эм Ч.СЭ-14, зеленый. Лак ХСЛ 11 [.X Эм ХСЭ-23, серый. Лак ХСЛ. II1.X ГОС1 7313—55 стойки к длительному воздей ствию слабых растворов ми- неральных кислот и щелочей при нормальной температуре. Покрытия высокой стойкости к морской атмосфере, к недли тельному воздействию пресной и морской воды. Предназна- чаются для защиты в комплек- сном многослойном покрытии наружных поверхностей обо- рудования от воздействия аг- рессивных газов (SO2, СО2, С12), кислот (серной, фосфор ной, соляной) и слабых раст- воров солей и щелочей при температурах от —40 до +60оС. Покрытия ХСЭ не рекоменду- ются для эксплуатации .в ат- мосферных условиях тропиче- ского климата
Воздей- ствия хи- мических реакти ВОВ в "ЖИДКОМ и газооб- разном состоя ииях Эм ХСЭ-25, черный Лак ХСЛ III X Эм. ХСЭ-26, красно-корич- невый Лак ХСЛ 1II.X ТУ МХП . 2289—50 ГОС1 7313—55
Покрытия эпоксидные
Эм. ОЭП-4171-i, зеленый. Ill. ХЩ Эм. ОЭП-4173-l, кремовый. 111.ХЩ Лак Э-4100, бесцветный IV ХЦЦ ТУ ян 21—5/ ТУ ян 22—57 ТУ ян 35—58 Покрытия стойки к 40%-но му раствору щелочи при тем- пературе + 100° С в течение 8 ч, стойки к периодическому воздействию минерального мас- ла, бензина и воды при нор- мальной температуре. Предназначаются для покры- тия металлических поверхно- стей, подвергающихся дей- ствию горячих растворов ще- лочей (100—130° С), для защи- ты мест паек в тропическом исполнении и для покрытия гетинакса и текстолита
Покрытия фенольные
Воздей- ствие ми- нераль- ных ма- сел и бензина Эм. Б-241/16, красно-корич- невый. IV. М или Б ТУ ян 165—60 Покрытия полугляицевые, механически прочные, с хоро- шей адгезией к металлам. Стой- ки к длительному воздействию бензина и нефти при нормаль- ной температуре, минерально- го масла—не выше -|-150о С.
799
Продолжение
Условия эксплуа- тации Уеловное обозна- чение (шифр) ГОСТ, ТУ Свойства и назначени?
Воздей- ствие ми- нераль- ных ма- сел и бензина Покрытия полнвинилбутиральные
Эм. ВЛ-515, красно корич- невый. IV. М или Б Пок Лак ВЛ-725, серебристый. III.М или Б ВТУ КУ 138—59 рытия noj ТУ 35 ХП 481—62 стойки к воздействию горячей воды швинилбутиральные Характеристика покрытия аналогична ВЛ-515. Выдержи- вает температуру до 200° С. Предназначается для покрытия магниевых, алюминиевых и стальных поверхностей, рабо- тающих в среде бензина, ке- росина и смазочных масел
Воздей- ствие по- вышен- ных тем- ператур Покрыт Эм 9, серебри- стый. III.Т Эм К-2, зеле- ный. III.Т Эм. К-2, жел- тый. III.Т Эм. К-2, чер- ный. III,Т Эм. КО-81, красный. III.Т Пол Эм. ГФ-820, се- ребристый . III Т ия кремн ТУ МХП 2273—53 ТУ35-ХП 350-61 ВТУ УХП 27—58 рытия гл ТУ 35-Х П 626—63 ийорганические Выдерживает воздействие температуры от —60 до +400°С и кратковременное до 500° С Покрытия глянцевые, твер- дые, механически прочные, с хорошей адгезией к металлам Выдерживают температуру от —60° С и до +230’ С для по- крытия Эм. КО-81 и для по- крытий Эм. К-2—кратковре- менное воздействие темпера- туры до 300° С. Предназнача- ются для покрытий металли- ческих поверхностей для эк- сплуатации внутри помещений л фталевые Покрытия серебристые, ме- ханически прочные, с хорошей адгезией к металлам. Неустой- чивы к воздействию кислот и щелочей. Выдерживают темпе- ратуру от —60 до +300° С. Для термостойких покрытий наносятся без грунта
Покрытия пен вые тафтале-
Эм. АЛ-70, се- ребристый . III.Т ТУ КУ 312—53
500
Продолжение
Условия эксплуа- тации Условное обозна- чение (шифр) ГОСТ ТУ Свойств а и назначение
Требова- ние элек- троизо- ляции Покр: Лак УР-231, светло-корич- невый. II. Э По к Лак К-57, бес- цветный. Ш.Э Эм. КО-86, зе- леный. III.Э Эм. ТК-3, красный. Ш.Э По Лак СБ-1с, бесцветный. Ш.Э Лак бакелито- вый А, красно- коричневый. Ш.Э Лак бакелито- вый Б, красно- коричневый. Ш.Э Лак бакелито- вый ЭФ, красно- коричневый Ш.Э лтия полг СТУ 14/07 116—65 рытия кре МРТУ 6-02- 318—64 ВТУ 136-60 ТУ МХП 3682—53 крытия ф ТУ МХП 2785—54 уретановые Покрытие твердое, механи- чески прочное, 'выдерживает температуру от —60 до +120оС и кратковременно до 4-150° С. Предназначается для электро- изоляционной защиты и защи- ты от проникновения влаги черных и цветных металлов мнийорганические Электроизоляционное и тер- мостойкое (до 200° С) покры- тие. Предназначается для вла- гозащиты радиоэлементов Покрытия устойчивы к дли- тельному воздействию повы- шенной влажности и выдержи- вают температуру до 150° С. Применяются для покрытия резисторов типа МТ и МЛТ енольные Покрытие выдерживает тем- пературу от —60 до 4-100° С. Предназначается для монтаж- ных схем и блоков аппаратуры специального' назначения с целью электроизоляционной защиты и защиты от проникно- вения влаги, а также в каче- стве влагозащитного покрытия по гетинаксу, стеклотекстоли- ту и другим диэлектрикам
ГОСТ 901—56 Покрытия глянцевые, высо- кой твердости, устойчивы к кислотам, нефтепродуктам. Имеют пониженную стойкость к ударам. Выдерживает темпе- ратуру от —60 до 4-150° С. Предназначаются для влаго- защитного покрытия гетинак- са, стеклотекстолита, сохра- няющего электроизоляционные свойства диэлектриков.
Примечания: 1. Условные обозначения лакокрасочных
покрытий соответствуют ГОСТ 9894—61.
2. Допускается применять лакокрасочные покрытия для це-
лей, не указанных в графе «Свойства и назначение», в усло-
виях эксплуатации для данного покрытия.
26 Зак. 479 ' 801
ТАБЛИЦА 21.10
Режимы сушки лакокрасочных покрытий (9, 11)
Наименование покрытия При мини- мальной тем- пературе При макси- мальной тем- пературе
темпе- рату- ра. °с время, ч темпе- рату- ра, °C время, ч
Покрытия перхлорвиниловые .... 20 2 60 1
Покрытия меламиноалкидные .... •—• —- 140 0,5
Покрытия молотковыми эмалями . . — — 120 1,75
Покрытия алкидно-нитроэпоксидные Покрытия бутилметакрилатные: 20 3 80 1,5
лак 20 26 100 4
грунтовка 20 12 100 0,6
Покрытия пентафталевые 20 до 72 80 3
150 2
Покрытия эпоксидные Покрытия мочевиноформальдегидные 20 5 150 1
(лак) 20 4 -— —'
Покрытия глифталевые 20 48 170 2
Покрытия масляные 20 10 70 1
Покрытия нитроглифталевые .... 20 3 — —1
Покрытия полиэфирными лаками . . 20 24 60 3
Покрытия нитроцеллюлозные .... Покрытия сополимерно-винилхлорид- 20 2 — —*
ные 20 3 60 2
Покрытия поливинилбутиральные . . 20 24 120 1
Покрытия фенольные — — 150 2
Покрытия кремнийорганические . . — — 150 2
Покрыт ия полиуретановые — — 60 3
Примечание. Режимы сушки приведены для справок при выборе по-
крытия. Сушку производить по стандартам и техническим условиям иа мате-
риалы и технологические процессы покрытий.
детали необходимо предварительно подготовить [9]. Для увеличения
адгезии деталей из латуни, алюминия и алюминиевых сплавов при-
меняют окисные покрытия. Стальные детали рекомендуется покры-
вать цинком с хроматированием или фосфатированием, кадмием
с фосфатированием или окисным химическим покрытием, которые
существенно повышают их антикоррозионную стойкость.
Для улучшения внешнего вида покрытия, заполнения всех не-
ровностей и углублений применяют шпаклевку. Она должна плотно
приставать к грунту, легко шлифоваться, быть достаточно эластич-
ной и не давать трещин. Для гладко обработанных деталей необхо-
димость в шпаклевке отпадает.
Последующие слои краски или эмали, наносимые на загрунто-
ванную или зашпаклеванную поверхность, придают покрытию устой-
чивость и улучшают внешний вид изделия.
Для получения глянца на окрашенной поверхности, применяют
лакировку. Дополнительной полировкой придают лакированной по-
верхности зеркальный блеск.
802
Перед нанесением лакокрасочных покрытий металлические
изделия обычно обрабатывают по 4—-6 классам чистоты поверхно
сти. Чистота поверхности лицевых сторон деталей под покрытия
гладкими эмалями должна быть не ниже V7, под покрытие молот-
ковыми эмалями — V6 [8J.
Толщина слоя грунта 15—20 мкм.
Толщина каждого слоя шпаклевки не должна превышать 0,5 мм
для масляных, лаковых, перхлорнивиловых шпаклевок; 0,1 мм для
нитрошпаклевок и 1,0 мм для эпоксидных шпаклевок. Общая тол-
щина шпаклевки не должна превышать 1,5 мм, а для изделий, ра-
ботающих в тропическом климате, — 0,5 мм [8, 9].
Толщина каждого слоя при окраске гладкими глянцевыми эма-
лями обычно составляет 25—30 мкм, при окраске молотковыми эма-
лями— 25-35 мкм.
21.4. НАНЕСЕНИЕ ОБОЗНАЧЕНИЙ ПОКРЫТИЙ
НА ЧЕРТЕЖАХ
Покрытия на чертежах должны быть обозначены в соответствии
с ГОСТ 9791—68 для металлических и неметаллических (неорга-
нических) покрытий (см. табл 21.3) и ГОСТ 9894—61 для лакокра-
сочных покрытий (см. табл. 21.9). Правила нанесения обозначений
покрытий на чертежах устанавливаются ЕСКД ГОСТ 2.310—68.
Рис. 21.1 Примеры обозначений покрытий на чертежах.
Обозначение покрытия с добавлением перед ним слова «Покры-
тие», а также необходимые данные для его выполнения записываются
в технических требованиях чертежа. Если все поверхности изделия
должны быть подвергнуты однородному покрытию, то запись дела-
ют по типу: «Покрытие Хим. Оке. м прм» или «Покрытие Эм. МЛ-
12-01, белый. II.Т-Н».
В том случае, если однородному покрытию подвергается только
одна или несколько поверхностей изделия, расположенных в разных
плоскостях, то эти поверхности обозначаются буквами по примеру
26* 80?
рис. 21.1, а и в технических требованиях делают запись: «Покрытие
поверхностей А Эм. МЛ-25, серый. П.Т-А». Если эти поверхности
можно определить однозначно, то их не обозначают буквами, а за-
пись делают по типу: «Покрытие наружных поверхностей Цб.хр».
При нескольких разных покрытиях поверхностей изделия их
обозначают разными буквами (рис. 21.1, б). Причем, если необхо-
димо обозначить покрытие поверхности сложной конфигурации,
то вдоль контура профиля на расстоянии 0,8... 1 мм следует наносить
утолщенную штрих-пунктирную линию, обозначаемую одной бук-
вой, и в технических требованиях чертежа записать: «Покрытие по-
верхностей А Кд15.хр, поверхности Б Эм. МЛ-25, серый.П.Т-А,
поверхность, обозначенная V8 — без покрытия».
Если требуется нанести покрытие на часть поверхности, то
ее обводят утолщенной штрих-пунктирной линией, обозначают бук-
вой и проставляют размеры (рис. 21.1, в). Запись делают по типу:
«Покрытие поверхности А Хт9».
Отдельные участки поверхности, подлежащие покрытию, вы-
деляют, как показано на рис. 21.1, а, и делают соответствующую
запись в технических требованиях чертежа.
| ЛИТЕРАТУРА
1. Карякина М. И. Новые лакокрасочные покрытия.
Гос. Комитет Совета Министров РСФСР по координации научно-
исследовательских работ, 1964.
2. Л а в о р к о П. К. Покрытия металлов (справочное пособие
конструктора). Машгиз, 1959.
3. «Лакокрасочные покрытия для защиты изделий, эксплуатируе-
мых в странах с тропическим климатом». Госхимиздат, 1960.
4. Л и п и н А. И. Оксидные и фосфатные покрытия металлов.
Гос. Комитет Совета Министров РСФСР по координации научно-
исследовательских работ, 1964.
5. «Типовые технологические процессы нанесения гальванических,
химических и анодизациониых покрытий». НИИ информации
по машиностроению, 1965.
6. С а м с о и о в В. Г., X ар ах аш В. Г. и др. Противокор-
розионные пластмассовые покрытия. Изд-во «Техника», 1965.
7. Сачков Д. Д., Э й д л и и Е. К. Расчет и конструирование
радиоаппаратуры. Госэнергоиздат, 1957.
8. «Справочник конструктора оптико-механических приборов».
Под ред. М. Я. Кругера. Машгиз, 1963.
9. «Типовые технологические процессы окраски приборов». Аль-
бом. ЦИНТИ ЭПП, 1961.
10. Тхо ржевский В. П., Перевезенцев И. Г. Кон-
струирование приборов для стран с тропическим климатом.
Изд-во «Машиностроение», 1964.
11. Чур або Д. Д. Конструирование деталей и узлов радио-
аппаратуры. Госэнергоиздат, 1963.
12. Защита радиоэлектронной аппаратуры от влияния климатиче-
ских условий. Пер. с нем. под ред. Г. Юбиша. Изд-во «Энергия»,
1970.
13. Яковлева Т. Ф., Р ы с т е н к о А. Т. Краткий справоч-
ник по гальваническим покрытиям. Машгиз, 1963.
14. Любимов Б. В. Защитные покрытия изделий. Справочник
конструктора. Изд-во «Машиностроение», 1969.
22. ЗАЩИТА РЭА ОТ ТЕПЛОВЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
Под тепловым режимом радиоэлемента, узла, аппарата пони-
мается их температурное состояние, т. е. пространственно-временное
распределение температуры в элементе, узле, аппарате [8]. Значи-
тельное отклонение температуры аппарата от нормальной, особенно
в положительную область, вызывает резкое снижение надежности
работы аппарата [16].
Чтобы обеспечить стабильность работы РЭА, применяют радио-
элементы, устойчиво работающие в широком диапазоне изменения
температуры, снижают их коэффициенты нагрузки, испольвуют раз-
личные схемные решения (например, температурную компенсацию).
Широкое распространение получили методы регулирования теплооб-
мена внутри аппарата и аппарата с окружающей средой. Эти методы
обычно используются на стадии разработки конструкции РЭА по
заданной принципиальной электрической схеме и сводятся к поддер-
жанию допустимого теплового режима элементов н аппарата при из-
менении их электрического режима и внешних условий. Регулиро-
вание теплообмена достигается путем рациональной компоновки
элементов в аппарате, аппарата в целом, использования теплоотво-
дящих устройств для отдельных элементов или группы элементов,
специальных систем охлаждения. Рассмотрением затронутых воп-
росов, а также вопросов измерения теплового режима и тепловых
испытаний аппаратуры занимается раздел теории и практики кон-
струирования РЭА, называемый «Защита РЭА от тепловых воздей-
ствий». Основой раздела является теория теплообмена [8, 11].
Значительный вклад в разработку последней внесен отечественной
школой, возглавляемой Г. Н. Дульневым [7—9].
22.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТЕПЛООБМЕНЕ В РЭА 1
Тепловой режим РЭА определяется многими факторами. Су-
щественное влияние на него оказывают: выделение тепла самой РЭА,
т. е. электрический режим работы РЭА, условия эксплуатации,
а также конструкция и габариты аппарата, свойства среды внутри
аппарата, особенности системы охлаждения, свойства материалов,
из которых изготовлен аппарат. Перечисленные факторы учитывают
при расчете теплового режима аппарата. Полученное в результате
расчета распределение температур сравнивают с допустимым и де-
лают выводы о рациональности выбранной конструкции с точки зре-
ния теплового режима при эксплуатации в заданных условиях. Теп-
ловой расчет всегда носит поверочный характер.
1 Далее в основном используются терминология, обозначения,
методы и результаты решений, приведенные в работе [8]. Размер-
ность °C используется как для абсолютного значения температу-
ры, так и для разности температур.
26В Зак. 479 805
Тепловые характеристики
и тепловая модель РЭА
Расчет теплового режима аппарата при неизменности его пара-
метров во времени обычно производится с помощью тепловых ха-
рактеристик. Тепловая характеристика может относиться к аппара-
ту, кожуху, радиоэлементу, детали и т. д. В дальнейшем аппарат
и его составляющие будем называть телом и обозначать индексами i,j.
Тепловая характеристика тела представляет собой зависимость тем-
пературы тела tj (области, точки внутри тела, поверхности тела)
от рассеиваемой телом и окружающими телами мощности при по-
стоянной температуре окружающей среды с учетом структуры и фи-
зических свойств тела, его расположения в пространстве, условий
теплообмена и т. д. Учет перечисленных условий осуществляется
выбором величины теплового сопротивения R или теплового коэф-
фициента F. В общем случае обе величины могут зависеть от темпе-
ратуры. Физический смысл R и F и способы определения рассмат-
риваются в конце параграфа.
Температуру точки (области) внутри /-го тела tj обычно выра-
жают через температуру поверхности тела tjs. При этом необходимо
знать величину рассеиваемой в точке (области) тела мощности Pj, Вт,
и тепловое сопротивление Rj, °С/Вт. Тогда тепловую характери-
стику точки (области) тела / можно записать в виде •
О (22.1)
Температуру поверхности тела tjs можно определить, зная
температуру окружающей среды. Разность температур и рассеивае-
мая поверхностью тела мощность связаны между собой либо через
тепловое сопротивление Rjsc, либо через тепловой коэффициент
FjSc- В последнем случае тепловая характеристика поверхности
тела / будет иметь вид
tjo— Fjs jc Pj
или
tjs tc — Fjsc Pj, (22.2)
где tjC — температура окружающей тело среды; tc — температура
окружающей аппарат среды.
Температуру поверхности теладо которой она нагревается
под действием внешнего источника тепла (« го тела с рассеиваемой
мощностью Pt), обычно выражают через температуру tc. Тепловая
характеристика поверхности тела / при действии тела i будет иметь
вид
t'iS—tc^PijsPi, (22.3)
где Ftjs — тепловой коэффициент; Pi — мощность, рассеиваемая
телом I.
Температуру тела, до которой оно нагревается под влиянием
тепла других тел при выключенном собственном источнике тепла,
иногда называют температурным фоном.
Сложив вычисленные по уравнениям (22.1)—(22.3) температуры
tj, tjs, tjS' при соответствующих значениях мощностей Pj и Pj,
получим согласно принципу наложения (суперпозиции) темпера-
806
турных полей температуру точки (области) тела //' при совместном
действии собственного и окружающих источников тепла1. Если в
формуле (22.2) использовать температуру среды, окружающей ап-
парат /с, то получим
п п
F jsc) Р j ± У FijsPi, (22.4)
1=1
где n — число тел i.
Знаки ± перед суммой свидетельствуют о ’том, что тела могут
быть как источниками, так и стоками тепла. Так как коэффициенты
R, F могут зависеть от температуры, то значение tf находят путем
последовательных приближений. При выбранной температуре tc
задаются значениями tj, tjs, tjS', tj", по изложенным ниже правилам
вычисляют коэффициенты/? и F, из уравнений (22.1)—(22.3) оп-
ределяют мощности Pj, Pt, задаются новыми значениями tj и пов-
торяют расчет.
Складывая полученные характеристики, получают полную теп-
ловую характеристику точки (области) тела /.
Применяя указанный метод последовательно к различным точ-
кам аппарата, можно получить распределение температур в аппара-
те, т. е. рассчитать его тепловой режим. В случае системы многих
тел расчет становится весьма громоздким, так как приходится оп-
ределять большое число тепловых характеристик, кроме того, воз-
никают трудности при вычислениях тепловых сопротивлений и ко-
эффициентов, которые требуют учета условий теплообмена на гра-
ницах тел. Большое число разнообразных по конфигурации, мате-
риалам и сложным образом расположенных в пространстве тел соз-
дает обилие поверхностей раздела с разными условиями теплооб-
мена. Без существенных упрощений геометрии системы (аппарата)
расчет по указанному методу может быть выполнен лишь с помощью
ЭВМ.
Упрощение сложной геометрической системы многих тел с источ-
никами энергии, т. е. сведение ее к системе небольшого числа тел
простой формы (параллелепипед, цилиндр, шар) выполняется на
основе принципа местного влияния (свойства стабильности теплового
потока). Принцип заключается в том, что любое местное возмущение
температурного поля является ограниченным в пространстве и не
распространяется на отдаленные участки поля. Это дает возмож-
ность рассматривать группу произвольно расположенных в прост-
ранстве тел, как одно эквивалентное однородное тело с равномерно
распределенными источниками тепла общей мощностью, равной
сумме мощностей составляющих тел.
Переход к простой геометрической структуре позволяет раз-
работать тепловую модель РЭА, расчет которой не представит боль-
ших затруднений. Замена некоторого числа тел эквивалентным те-
лом осредняет их температурное поле и дает возможность определять
температуру в некоторых областях и точках системы. Но на практике
часто требуется знать либо средние температуры, либо температуры
в характерных точках системы.
Наибольшее распространение получила тепловая модель РЭА
с нагретой зоной. Под нагретой воной понимается часть объема
1 Сложение уравнений (22.2) и (22.3) производится с учетом
одной и той же температуры tc.
2бВ* 807
внутри аппарата, где сосредоточены радиоэлементы, узлы, шасси
(платы) В первом приближении за нагретую зону можно при
ннмать параллелепипед площадь основания которого совпадает
с площадью платы (шасси), а высота равна средней высоте смон-
тированных на плате (шасси) деталей. Нагретая зона представляет
собой эквивалентное тело, о котором говорилось выше. Модель
может состоять из нескольких нагретых з'он. Второй составной ча-
стью рассматриваемой модели является кожух. Под кожухом обычно
понимается корпус аппарата, передняя панель и прикрепленные
к ним части аппарата, не входящие в нагретые зоны. Например,
монтажные жгуты, удерживающие скобы, и т. д. Ограничивающие
нагретые зоны и кожух поверхности принимаются изотермическими.
Тепловая модель нагретой зоны для одноблочного аппарата пока-
зана на рис. 22.1.
После определения размеров нагретой зоны (зон) и кожуха рас-
чет температурного поля аппарата проводят в несколько этапов.
Для расчета тепловых характеристик на каждом этапе приходится
использовать последовательные приближения вследствие зависи-
мости величины тепловых сопротивлений и коэффициентов от тем-
пературы.
На первом этапе в случае одной нагретой зоны находят
тепловые характеристики кожуха и нагретой зоны, используя урав-
нения типа (22.2):
Ic—RhcPb, (22.5)
^нз — — (22.6)
где tK — средняя температура поверхности кожуха, °C; /пз — сред-
няя температура нагретой зоны, °C; RKC — тепловое сопротивление
участка кожух — среда, °С/Вт; /?зк — тепловое сопротивление
участка зона — кожух, °С/Вт; Ра — рассеиваемая аппаратом
мощность, Вт.
В случае нескольких нагретых зон вместо (22.6) для получения
тепловой характеристики /-й нагретой зоны используется комбина-
ция уравнений типа (22.2), (22.3):
/=п—1
Онз ‘ tc = R Jbk РJ ± У, Rija Pi<
i=l
(22.7)
где Онз — температура /-Й нагретой зоны, °C; R} зк — тепловое
сопротивление участка /-я нагретая зона — кожух, °С/Вт; RtjB_
тепловое сопротивление участка /-я зона — «-я зона, °С/Вт, Pj,
Pi — мощности, рассеиваемые зонами j и i, Вт; SP; = Ра — Pfi
п — число нагретых зон.
В первом приближении температуру внутри нагретой зоны при
нимают равной температуре на поверхности зоны.
По известным значениям tK и fH3 можно ориентировочно выбрать
габариты аппарата, систему охлаждения, вид внутренних и внешних
покрытий кожуха, наметить целесообразное с точки зрения тепло-
вого режима расположение крупных узлов внутри аппарата.
На втором этапе находят температуры поверхностей
узлов (элементов), расположенных внутри нагретой зоны, используя
уравнения типа (22.2). При вычислении тепловых коэффициентов
за температуру окружающей среды принимают в первом прибли-
808
Рис. 22.1. Изображения одноблочной герметической РЭА:
а —схематическое (кожух в форме параллелепипеда);- б— схематическое (кожух
цилиндрической формы); в—условное (горизонтальное шасси);- а— условное
(вертикальное шасси);- /, 3 — свободные объемы; 2—нагретая зона.
жении температуру нагретой зоны. Результаты расчета позволяют
сделать вывод о рациональности расположения узлов (элементов)
внутри нагретой зоны, способе их крепления к несущим узлам, не-
обходимости тепловых экранов, местного охлаждения и т. д.
На третьем этапе с помощью уравнений типа (22.1)
определяют температуры характерных областей (точек) внутри
узлов (деталей), например коллекторных переходов, проводящих
слоев, и т. д. Сопоставляя полученные значения температур с задан-
ными, можно определить надежность работы узла (элемента).
Расчет теплового режима аппарата на основе модели с нагретой
зоной может быть использован для аппаратов как с естественной,
так и с вынужденной конвекцией. При расчете аппарата с вынужден-
ной конвекцией сначала определяется расход охлаждающей среды.
Наилучшие результаты модель с нагретой зоной дает при расчете
аппаратов с естественной конвекцией.
Для ряда конструкций РЭА оказалось возможным разрабо-
тать графики и номограммы, позвйпяющие быстро оценить темпе-
ратуры и /яз в некоторых интервалах изменения параметров ап-
паратов. Наибольшей простотой обладает коэффициентный метод,
когда значения tv и 1ПЗ получают перемножением коэффициентов,
приведенных на графиках (§ 22.2.).
Для аппаратов с интенсивной естественной конвекцией (пер-
форированных) и с вынужденной конвекцией возможен другой под-
ход. Сначала определяют распределение скоростей и температур
среды внутри аппарата, а затем по уравнениям типа (22.1) и (22.2)
находят температуру области внутри узла (элемента).
Тепловые сопротивления
и тепловые коэффициенты
Между протеканием тепла через твердое тело и электрического
тока через проводник существует аналогия. Ее называют электро-
тепловой. Аналогом температуры является электрический потен-
циал, теплового потока (рассеиваемой мощности) — электрический
ток. Тогда уравнение тепловой характеристики будет соответство-
вать математическому выражению закона Ома, а коэффициенты
F — электрическому сопротивлению. Пользуясь электротепловой
аналогией, можно составлять эквивалентные тепловые схемы
а для расчета сложных тепловых сопротивлений применять законы
Кирхгофа.
Тепловые сопротивления принято делить иа внутренние, внеш-
ние, контактные и смешанные (сложные). Под внутренним сопротив-
лением 7?в понимают тепловое сопротивление, которое преодолевает
тепловой поток, проходя путь от внутреннего теплового источника
к поверхности тела. Под внешним тепловым сопротивлением тела /?п
подразумевают тепловое сопротивление, которое преодолевает теп-
ловой поток, проходящий через поверхность тела в окружающую
среду. Величина внешнего теплового сопротивления зависит от мно-
гих факторов и прежде всего от условий теплообмена и температуры.
Контактное тепловое сопротивление Rv возникает в месте механи-
ческого соединения двух поверхностей. Смешанные сопротивления
7?см представляют собой комбинацию из названных выше сопротив-
лений RB, RK, RK.
гло
Полная аналогия между тепловыми и электрическими сопротив-
лениями в цепях с распределенными параметрами возможна лишь
при неизменном потоке энергии в цепи (при отсутствии источников и
стоков внутпи потока). Коэффициенты F в (22.2) и (22.3) учитывают
влияние источников и стоков, т. е. они не являются полными анало-
гами электрических сопротивлений, хотя формально имеют смысл
сопротивлений. В отличие от тепловых сопротивлений их называют
тепловыми коэффициентами. Тепловые коэффициенты используются
для расчета температурных полей в тонких пластинах, дисках,
стержнях, с поверхности которых тепло рассеивается в окружающую
среду. В этом случае тепловой поток меняется от сечения к сечению
и нельзя использовать законы Кирхгофа для вычисления сложных
тепловых коэффициентов. Уравнения, таблицы и номограммы, по
которым можно определить коэффициенты F для пластин, дисков
и стержней, приведены в литературе [7, 8].
Величины, обратные тепловым сопротивлениям, по аналогии
с соответствующими электрическими величинами называются теп-
ловыми проводимостями. Тепловая проводимость является сложной
функцией ряда параметров и прежде всего зависит от способа пере-
дачи тепла.
Тепло передается тремя способами: теплопроводностью, конвек-
цией, излучением. В твердых телах имеет место теплопроводность.
На границе твердого тела со средой передача тепла осуществляется
конвекцией и теплопроводностью, их рассматривают совместно,
а весь процесс называют теплоотдачей. Если поверхность твердого
тела соприкасается с газовой средой, то наряду с теплоотдачей имеет
место тепловое излучение. Величина теплового потока пропорцио-
нальна разности температур (температурному напору):
P = o(G —У. (22.8)
где Р — тепловой поток, рассеиваемая телом - (средой) мощность,
Вт; о = ES — тепловая проводимость, Вт/°С; S — теплоотдающая
(тепловоспринимающая) поверхность тела, м2; Б = a/S — удель-
ная тепловая проводимость для данного способа переноса тепла,
характеризующая интенсивность переноса, Вт/м2 °C); — темпе-
ратура нагретого тела (среды), °C; t2 — температура холодной
среды (тела), С.
Тепловой поток всегда направлен от горячей области к'Холод-
ной. В теории теплообмена принято оперировать с величинами удель-
ных тепловых проводимостей.
Для процессов теплопроводности удельная тепловая проводи-
мость зависит от структуры и физических свойств тела и практи-
чески постоянна в узком интервале изменения температуры, прису-
щем РЭА.
Способность вещества проводить тепло характеризуется величи-
ной коэффициента теплопроводности X, Вт/(м • °C).
Значения коэффициента X для многих веществ можно найти в ли-
тературе [5, 13, 22], формулы для определения Б и R, F для разных
тел_в [jt 8, 13], решения инженерных задач теплопроводности при-
ведены в ’[13, 14, 18, 25]. Вычислить коэффициенты R, F для ряда
случаев можно по формулам табл. 22.4.
Для процессов теплоотдачи удельная тепловая проводимость
называется коэффициентом теплоотдачи Б = ак; величины 4 и t2
В формуле (22.8) могут быть либо температурой стенки /Ст> и тем-
611
пературой среды te, либо наоборот, в зависимости от того, что горя-
чее. Величина коэффициента теплоотдачи сложным образом зависит
от многих факторов. В общем случае
кн==Ф1 (^ст, 4, Еуд, w> ®> Р. V, с, Z, р), (22.9)
где Руд — удельный тепловой поток, т. е. тепловой поток, приходя-
щийся на единицу теплоотдающей (тепловоспринимающей) поверх-
ности, Вт/м2; w — скорость потока омывающей стенки среды, м/с;
Ф — параметр, отражающий форму и положение тела; I — опре-
деляющий размер тела, м; р — плотность среды, кгЛи3; v — коэф-
фициент кинематической вязкости, м2/с; с — удельная теплоем-
кость среды, Дж/кг • °C; X—коэффициент теплопроводности сре-
ды, Вт/м-°C); ₽ — коэффициент объемного расширения среды,
1/°С, для газов ₽ == 1/(/с + 273).
Значения р, v, с, X, Р при разных температурах и давлениях
можно иайти в [Б, 13, 22].
Характер связи между величинами в формуле (22.9) меняется
в зависимости от вида движения среды (естественная, вынужденная
конвекция) и режима движения среды (ламинарный, переходный,
турбулентный). Каждый вид движения может иметь три режима.
Вследствие большой сложности процессы теплоотдачи плохо
поддаются аналитическому изучению. Наибольшее распространение
получили экспериментальные методы определения ан. Для обобще-
ния опытных данных, сокращения числа необходимых опытов и уп-
рощения математического представления полученных результатов
обработка производится на основе теории подобия и анализа размер-
ностей [И].
В теории подобия доказывается, что связь между величинами
для подобных явлений может быть выражена уравнением, куда
входят только специально подобранные безразмерные комплексы
(критерии подобия) из характерных для данных явлений величин.
Критерии подобия обычно представляют собой отношение физиче-
ских величин, характеризующих два каких-либо важных для данных
явлений эффекта. Если тот или иной эффект не существен для рассмат-
риваемых явлений, то соответствующий критерий выпадает из мате-
матической связи. Критерии для описания теплоотдачи включают
в себя группы величии, представленных в (22.9), и составляются на
основе общего математического описания явления с учетом условий
на границах тела и начальных условий. Физическое подобие явле-
ний устанавливается на основе их одинаковой физической природы,
численного равенства одноименных критериев подобия и равенства
отношений одноименных величин, входящих в условия на границах
и в начальные условия. Критерии безразмерны. Математическая
связь между критериями называется критериальным уравнением.
С целью упрощения вида решений задач теплопроводности также
используются критериальные уравнения. Список основных крите-
риев, входящих в уравнения теплоотдачи и теплопроводности,
представлен в табл. 22.1.
Все критерии в табл. 22.1, кроме первого, являются определя-
ющими (независимыми переменными), так как в них входят задава-
емые величины. Первый критерий—определяемый. Критерий Био
(Bi) используется для описания процессов теплопроводности.
таблица ее.) Основные критерии, входящие в уравнения теплоотдачи и теплопроводности
Критерий Физическое содержание критерия Входящие в критерий величины
Nu = Л критерий Нуссельта Безразмерный коэффициент теплоотдачи, характери зует связь между интен- сивностью теплоотдачи и теплопроводности в при- стеночном слое среды «к—коэффициент теп- лоотдачи, 1 опреде- ляющий размер, X— коэффициент тепло- проводности среды
wl Re = V критерий Рейнольдса Мера отношения сил инер- ции в потоке к силам мо- лекулярного трения; ха- рактеризует гидродинами ческий режим потока среды г —скорость потока среды, /—определяю- щий размер тела,м— коэффициент кинема- тической вязкости
критерий Прандтля Мера подобия температур- ных и скоростных полей в потоке среды; характе- ризует соотношение меж- ду полями физических свойств среды с-—удельная теплоем- кость, \—коэффициент кинематической вяз- кости, р—плотность, А — коэффициент теп- лопроводности
Pe=RePr wl Ре = а критерий Пекле Мера отношения конвектив- ного н молекулярного пе- реносов тепла в потоке среды Щ*—скорость потока, 1—определяющий раз- А мер, а= ——коэффи- ср циент температуро- проводности
Продолжение
Критерий Физическое содержание критерия Входящие в критерий величины
Gr— 2 критерий Грасгофа Мера отношения подъемной и вязкостной сил в пото- ке; характеризует взаи- модействие молекулярно- го трения и подъемной силы, обусловленной раз- личием плотностей в от- дельных областях неизо- термического потока сре- ды g—ускорение силы тяжести, р—коэффи- циент объемного рас- ширения, 1—опреде- ляющий размер, м— коэффициент кинема- тической вязкости, А/—разность между температурами горя- чей и холодной об- ластей
с а Х Fo=T критерий Фурье Мера скорости изменения температурного поля во времени; характеризует связь между скоростью изменения температурно- го поля в теле за счет из- менения физических свойств и размеров тела а—коэффициент тем- пературой роводности, т—время, 1—опреде- ляющий размер
Bi- к критерий Био Мера отношения теплового сопротивления твердого тела н сопротивления теп- лоотдачи на границе те- ла в окружающую среду; характеризует связь меж- ду полем температур в твердом теле и условия- ми теплоотдачи на его поверхности <zH—коэффициент теп- лоотдачи на границе твердого тела, /—оп- ределяющий размер, Л—коэффициент теп- лопроводности твер- дого тела
Связь между критериями для многих случаев теплоотдачи при
средних по поверхности температурах стенки и среды выражается
степенным уравнением
Nu — с Rez Prm Gr" е. (22.10)
Здесь с, I, т, п — числовые безразмерные величины, соотвествую-
щие определенному виду и режиму движения среды и охватываю-
щие некоторый диапазон изменения определяющих критериев;
е — числовая величина, учитывающая влияние дополнительных
факторов: направление теплового потока ед = (Ргс/Ргст)° •2S,
протяженность канала (поверхности) е/— по таблицам; кривизну
канала = 1+ l,8(da/R), совместное влияние дополнительных фак-
торов е = ечегек.
Значения с, I, т, п для часто встречающихся в РЭА случаев
даны в табл. 22.2. Уравнения для расчета коэффициентов теплоот-
дачи в других случаях можно найти в литературе [7, 8, 11,13].
При пользовании уравнением (22.10) особое внимание следует
обратить на то, при каких определяющем размере I и определяющей
температуре t получено критериальное уравнение.
Определяющим размером называется характерный для данного
случая теплоотдачи размер твердого тела; определяющей темпера-
турой — температура /, по которой выбирают входящие в критерий
теплофизические свойства (р, v, с, X, |3). Обычно параметры I и t
вводят в обозначение критерия в виде индексов. Например, обозна-
чение Re^.d говорит о том, что при вычислении критерия за опреде-
ляющий размер следует принимать диаметр, а за определяющую
температуру — среднюю температуру потока жидкости.
После выбора необходимого критериального уравнения для
удобства пользования его представляют в развернутом размерном
виде. Например, при естественной конвекции в неограниченном
объеме при GrPr > 2 • 107 [уравнение (22.10в), табл. 22.2] крите-
риальное уравнение имеет вид:
Num=0,135Pr£33 Gr°-33.
В размерном виде
аи/ П 124 ( \0'33
—- = 0,135 ------—------
Л \ Av2 /
ан=Го,135§0’ 33 X (33] М°’33=ВтУМ,
\ Xv / Jm
где Вт — коэффициент, который учитывает только теплофизические
свойства среды и постоянные величины и зависит от температуры tm
и давления среды. [Пинейный размер сократился
В работе [8] имеются графики, таблицы и номограммы, позво-
ляющие определить'коэффицяенты типа Вт либо сразу ак.
Передача тепла через тонкие заполненные средой плоские про-
слойки между твердыми стенками описывается уравнением вида
815
Значение с, 1, т, е в уравнении (22 10) для часто
Обозначе ние звви симоств С 1 т п е
(22.10а) 1,18 0 0,125 0,125 1
(22.106) 0,54 0 0,25 0,25 1
(22.10в) 0,135 0 0,33 0,33 1
(22.10г) 0,15 0,33 0,43 0,1 е=еде; / Рг» \0.25 еч ~ ( Рг ) \ к*ст / е/ по табл. 8.1 [11]
(22.10л) 7,2 0 0 0 1 / 26 \0,045
(22.10е) 7,2 0,045 0,045 о | — \ L J ( 26 \0.12
(22. Юж) 5,72 0,12 0,12 о 1 — 1 \ L )
(22. Юз) 3,16 0,25 0,25 0 /26)0,25 ( L J
(22.10и) 1,89 0,33 0,33 0 /2б)о.зз \. L J
ТАБЛИЦА 22.2
встречающихся в РЭА случаев теплоотдачи [8, 11)
Диапазон изменения определяющих критериев Определяющий размер определяющая температура t Режим движения среды Вид движения среды
1 • 10-» < GrPr < 5-102 5-102<GrPr<2-10’ 1- 10L»>GrPr>2-10’ Для вертикальных плит, цилиндров l=h (высота), для гори- зонтальных цилинд- ров 1 — & (диаметр), для горизонтальных плит l — Li (меньшая сторона) l=fm=0,5x Х(<ст+ 1с) Лами- нарный Пере- ходный Турбу- лентный Естествен- ная конвек- ция около отдельно стоящих эле- ментов (в не- ограничен- ном объеме)
GrPr>8-106 Re < 2200 / “ rfg, 1 1с d3 = 4f/W f площадь попе- речного сечения, П—периметр попе- речного сечения ка- нала «Лами- нарный Вынужден- ное движе- ние среды в канале
Gr Pr<8106, Re <2200, 26 Re Pr — < 5 GrPr <8-10», Re <2200, 26 5<RePr — <20 GrPr <8.10», Re < 2200, 26 20<RePr— <100 GrPr <8-10», Re <2200, 26 . „ !00<Re Pr—<500 Gr Pr<8.10», Re <2200, 26 500<RePr — t = t0, 1 = 28 Лами- нарный для щели длиной L и ши- риной 6 Вынужден- ное движе- ние среды в канале
Обозначе- ние зввиси- мости С 1 т п е
(22.10 k) 0,0225 0,8 0,4 0 6-106
e“1_Re'-8
(22.10 л) 0,021 0,8 0,43 0 е = Bq ei / Pre \0.25 \ Г Гст / &1 по табл. 8.2 [11]
(22.10м) 0,023 0,8 0,4 0 е = ег по табл. 8.2 [11]
(22. Юн) 0,018 0,8 0 0
(22,10о) 0,66 0,5 0,43 0 { Pre \0.25 е = в„ = | \Ргст/
(22.10п) 0,57 0,5 0 0 1
(22. Юр) 0,037 0,8 0,43 0 / Ргс \0,25 е= е„= 9 к Ргст J
(22.10с) 0,32 0,8 0 0 1
(22.10т) 0,5 0,5 0,38 0 E=V4 / Ргс \0,25 е„ = 9 к Ргст )
(22. Юу) 0,25 0,6 0,38 0 e^= 1—0,54 cos2 ip ф = 30—90° (угол обтекания)
(22.10ф) 0,8 0,5 0 0 1
Продолжение
Диапазон изменения определяющих критериев Определяющий размер l, определяющая температура t Режим движения среды Вид движения среды
4.103<Re< 104, 0,6<Рг<140 t = t^t 1 — d.Q Пере- ходный
104< Re< 5-106, Турбу- лентный
0,6<Рг<2500 104<Re<2-10®, 0,6<Рг<100 104<Re<5-10®, Prss0,7 (воздух) Турбу- лентный
Re<4.104, 0,5<Pr<100 Re<4-104, Pr«0,7 (воздух) Re>4-104, 0,5 < Pr < 100 Re > 4-104, Pra0,7 (воздух) t=te, l = L (длина поверхности вдоль потока) Лами- нарный Турбу- лентный Вынуж- денное движение вдоль плоской поверх- ности
Re=5—Ы03 Re= 1-105—2.10® 10<Re<1.10®, Pr^0,7 (воздух) < = /с, Z = d /= tc l = L (длина верти- кальной стенки по потоку), 1=тй/2 (d —диаметр цилиндра, шара), 1 — a-]-b (а, b—сторо- ны сечения бруска) Поперечное обтекание единичного цилиндра Обтекание шара, плос- кой верти- кальной стенки, ци- линдра, бруска пря- моугольно- го сечения Вынуж- денное движение около по- верхнос- тей раз- личной формы
(22.8). При этом St; tt — площадь и температура теплоотдающей по-
верхности; S2; 18 — площадь и температура поверхности, воспри-
нимающей тепло: Б = a/S
S = (S1-|-S2)^}-
a = [6,25 —5,25(1 4-б/Z)-1-67 ] А V(Zt —Zs)/fi
при
2,5.10s < Gr Pr < 108 и 0,2 < 6/1 < 0,8; / = /7^;
N •= 1,3 для поверхности, отдающей тепло и обращенной вверх;
/V =» 1 для нагревающей поверхности, расположенной вертикально;
А — комплекс теплофизических свойств среды, зависящий от пара-
метра tm “ 0,5(1] 4- <2)1 Для воздуха дан в [8]; 6 — толщина про-
слойки Z] /2—длина и ширина поверхности S.
Влияние изменения давления от 1,30 • 102 до 10 • 106 Н/м2
(до 10 кгс/см2) на величину ак в случае естественной конвекции га-
зообразной среду, в неограниченном объеме при условии 500 <
< GrPr 2 . 107, и при передаче тепла через газовые прослойки
оцениваетвя по уравнениям
( Н \о-5 L L ( н \0>;;
— ано I r, ) или fyy —Ko( I
\ "O / \ “0 )
i22.ll)
где аад, — коэффициенты теплоотдачи и теплопередачи в про-
слойке при давлении ff; aH0, k0 — коэффициенты' теплоотдачи и
теплопередачи в прослойке при нормальных условиях (Нв =
•= 760 мм рт. ст., t0 =» 273° С).
Для процессов передачи тепла излучением удельная тепловая
проводимость носит название коэффициента лучистого теплообмена
Б «= «л Любое нагретое тело в той или иной степени излучает и
поглощает тепловую энергию. Величина излучаемой энергии прежде
всего определяется температурой тела, так как согласно закону
Стефана — Больцмана
„ / Т V
₽улл-с(юо)
(22.12)
где Руд л — удельный лучистый тепловой поток, Вт/м2; С — ко-
эффициент излучения тела, Вт/(м2 • К4); Т — температура по-
верхности гела, К.
Для абсолютно черного тела С = Со = 5,67 Вт/(м2 • К4),
для реальных серых тел С <=• еС0. Величина в называется степенью
черноты и характеризует излучательную способность поверхности
серого тела по отношению к абсолютно черному телу при той же
температуре (0 < в < 1) Согласно закону Кирхгофа, чем больше
тело излучает тепла, тем больше оно может его поглотить, поэтому
при равновесном излучении степень черноты характеризует и погло
щательные свойства тел. Значения е для некоторых материалов
приведены в табл. 22.3.
&20
ТАБЛИЦА 22.3
Степень черноты некоторых материалов
Материал Т емпература, °C е
Алюминий полированный ... Алюминий с шероховатой поверх- 50—500 0,04—0,06
ностью 20—50 0,06—0,07
Алюминий сильно окисленный . 50—500 0,2—0,3
Дюралюминий Д16 20—50' 0,37—0,4
Силуминовое литье 50—150 0,2—0,3
Лак черный матовый 40—100 0,96—0,98
Лак белый 40—100 0,8—0,95
Масляные краски разных цветов 100 0,92—0,96
Если нагретое тело окружено другими телами, то оно не только
излучает, но и поглощает тепло, причем происходит многократное
переизлучение энергии. Для системы двух тел, горячего / и холод-
ного i, результирующий тепловой поток (в ваттах) равен
(22.13)
где Sy — площадь излучающей поверхности тела /, м2, enjt, tpjy—
приведенная степень черноты и коэффициент облученности системы
тел / и i; значение е.пц зависит от степени черноты поверхностей
тел / и i геометрии системы; величина ф7, показывает, какая часть
лучистого потока тела / падает на поверхность тела i и определяется
геометрией системы. Если тело / выпуклое и окружено поверхностью
тела i, тоф7| = 1. При е( я: Ej > 0,75 еП7-( яг BjEj. Уравнения
и графики для определения еП7-; и <р7, для многих случаев можно
найти в литературе [8, 13].
Приводя уравнение (22.13) к форме (22.9), получим выражение
для коэффициента лучистого теплообмена:
®л/г— Вщг фуг f (tj, ^г)>
(22.14)
где
Г /^4-273 \« /6 4-273
Вт/(м2' С)-
Функция f(tj, ti) табулирована и номографирована [8].
Если тепло передается несколькими способами одновременно
(сложный теплообмен), то'общая тепловая проводимость получается
суммированием проводимостей для каждого способа. Пусть тепло
передается от стенки к газу, тогда имеют место теплоотдача и излу-
чение
о = онЧ-ол=5 (ак-рал),
где s — поверхность теплообмена.
821
ТАБЛИЦА 22. 4
Тепловые сопротивления и тепловые коэффициенты для часто встречающихся в РЭА случаев
Конфигурация тела Формула Входящие величины
Плоская тонкая протяженная одно- родная стенка II X—коэффициент теплопроводности fi — толщина стенки, S = LlL2; Д и £2— длина и ширина стенки
Цилиндрическая однородная протя- женная стенка 1 d2 1п А L—высота стенки; О2 и Dl — наружный и внутренний диаметры стенки
Оболочка в форме полого куба со стенками одинаковой толщины, наружная и внутренняя поверх- ности изотермические R = -^- 6— толщина оболочки, L — наружная сто- рона, 1 — внутренняя сторона:
Стенка, составленная из последова- тельных плотно прилегающих плос- ких тонких протяженных одно- родных слоев с разной теплопро- водностью Z=I —толщина i-ro слоя; Хг—коэффициент теплопроводности i-ro слоя; S = LlL2, £х и L2—длина и ширина стенки, п — число слоев
Стенка, составленная из вставлен- ных друг в друга плотно прилегаю- щих тонких длинных цилиндров с разной теплопроводностью D — 1 V 1 I P«'+l i=\ L — высота составного цилиндра; £г-— коэф фициент теплопроводности i-ro цилинд- ра; О,+[—наружный диаметр i-ro ци- линдра; Di — внутренний диаметр i-ro цилиндра
Плоская стенка, составленная из положенных друг на друга плос- ких слоев, тепловой поток направ- лен от торца стенки вдоль по- верхности слоев, слои теплом не обмениваются 0 Rb = п J’X; «г 1= 1 6—толщина составной стенки, —коэф- фициент теплопроводности i-ro слоя;. St—площадь поверхности торца i-ro слоя
Поверхность изотермической стеики, теплообмен со средой Re~ aS а—суммарный коэффициент теплообмена; S—площадь поверхности стенки
Плоская однородная стена, разделяю- щая две среды; тепло передается от одной среды к другой (теплопе- редача) 1 А » \ Rcm — Q I _ Н 1 + „ I о у (Zj A (Zg у —суммарный коэффициент теплообмена от горячей среды к стенке; аг—сум- марный коэффициент теплообмена от стенки к холодной среде; S — площадь поверхности стенки
Тонкий однородный стержень пос- тоянного поперечного сечения с теплообменом на наружной по- верхности, в один из торцов вхо- дит тепловой поток аП sh (bl) F (х)—тепловой коэффициент для стержня длиной х; а—суммарный коэффициент теплообмена; 1 — полная длина стержня; П— периметр поперечного сечения стерж- ня; f—площадь поперечного сечения стержня; X — коэффициент теплопровод- ности стержня
Продолжение
Конфигурация тела Формула Входящие величины
Тонкий круглый диск с теплообме- ном на плоских поверхностях и центральным тепловым источни- ком в форме круга (р ™-26fc F (г)—тепловой коэффициент диска ради- усом г; £в—радиус всего диска, £о>п ctj, а2—суммарные коэффициенты тепло- обмена на плоских поверхностях дис- ка; 6—толщина диска; X,—коэффициент теплопроводности диска; <р = 0,15+0,73 1g (Во/уго) при го/£0<0,02, у>2,0; / 2 Ьй\ 2 , In 1 М+— -0,577 1 \ Т ге/ у2
п [ f г0 У 1 L» J при ге1Ьй < 0,6; у = 0—1,0; у у Х6 г0—радиус источника
Примечание. Линейные размеры определяются в метрах; А,—Вт/(м-°С); а—Вт/(м2-°С); S—м2; R
F—°С/Вт .
Для конкретного составного тела или конкретной системы тел
связь между тепловыми сопротивлениями и коэффициентами опре-
деляется путем рассмотрения эквивалентной тепловой схемы. Да-
лее составляется уравнение теплового баланса с учетом всех спо-
собов передачи тепла, т. е. используются уравнения типа (22.8).
В случае необходимости тепловые проводимости выражают через
удельные тепловые проводимости. Полученная система уравнений
решается относительно R и F. Часто некоторыми способами переноса
тепла можно пренебречь и тогда система упрощается. Известны вы-
ражения R и F для ряда конкретных тепловых схем [7—9].
В § 22.3 дан пример использования такого подхода для опре-
деления теплового сопротивления между р-п переходом установлен-
ного на радиаторе Полупроводникового прибора и окружающей
средой. Формулы длЯ определения тепловых сопротивлений и коэф-
фициентов для часто встречающихся в РЭА случаев приведены
в табл. 22.4. /
22.2. РАСЧЕТ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ГЕРМЕТИЧНОГО
И ПЕРФОРИРОВАННОГО ОДНОБЛОЧНОГО И ПРИНУДИТЕЛЬНО
ВЕНТИЛИРУЕМОГО МНОГОБЛОЧНОГО АППАРАТОВ
КОЭФФИЦИЕНТНЫМ МЕТОДОМ
Метод коэффициентов является приближенным. В основу по-
ложена тепловая модель РЭА с нагретой зоной. Для каждого типа
аппарата заданы базовые значения основных параметров. Откло-
нение параметров рассчитываемого аппарата от базовых учитывает-
ся поправочными коэффициентами. Для каждого типа аппаратов
существует свой диапазон изменения исходных параметров.
Одноблочный аппарат в герметичном кожухе
При герметичном исполнении РЭА [8] охлаждение происходит
путем отвода тепла от кожуха аппарата с помощью естественной
конвекции и теплового излучения. Зависимости температуры эле-
ментов РЭА от рассеиваемой ими мощности определяют в два этапа.
На первом этапе рассчитывают тепловые характе-
ристики кожуха и нагретой зоны аппарата, т. е. функциональные
зависимости вида (22.5), (22,6).
За размеры нагретой зоны (см. рис. 22.1) принимают размеры
шасси 1г и Z2 и высоту зоны
п
2^
я2=-Ы—
2
где V] — объем /-го элемента в нагретой зоне; п — число элементов
в нагретой зоне.
На втором этапе расчета получают зависимости между
температурой tjs поверхности /-го элемента и мощностью рассеива-
ния Р], т. е. уравнения вида (22.2).
27 Зак.479 815
1. Перегрев кожуха Д/к = tK — /с при заданном значении t0
однозначно определяется мощностью Ра и тепловой проводимостью
кожуха <гкож, т. е. является функцией следующих параметров:.
Д/к —/ (Руд кЛю tc* з, ^0»
где Н — давление, мм рт. ст; Руд к — Ра./$к — удельный тепловой
поток с поверхности кожуха, Вт/м2; SK = 2LlL2+2h(Ll-\-L2)—
поверхность кожуха, м2 (см. рнс. 22.1).
Связь между перегревом и определяющими его параметрами
представляют в следующей форме:
Д/к= Д/pKgKt КеК^* (22.15)
Откуда
tK — Д/к4-/с.
Значения базового перегрева Д/р, а также Ks, Kt, КЁ, Кн, зави-
сящих соответственно от удельной мощности, поверхности, темпера-
туры, степени черноты кожуха и Давления Н приведены на рис. 22.2.
Графики коэффициентов Кх(х — 8К, /с, в, И) для кожуха получены
в следующем диапазоне исходных параметров: Руд к “ (504-600)
Вт/м2; 8К = (0,15—2,2)м2; tc = (0-Ь60)° С; 8=0,64-1,0; Я= 300 4-
4- 1520 мм рт. ст.
Аналогичные графики для давления Н = 54-300 мм рт. ст.
приведены в работе [8].
2. Разность температур Д/зк = t3 — tK между нагретой зоной
н кожухом является функцией теплового потока Ра, размеров ко-
жуха L,, Д2, h, его температуры tK, размеров воздушных зазоров ft,
и h3 с одной и другой стороны нагретой зоны (см. рнс. 22.1), приве-
денной степени черноты вп и давления Н.
Если ввести относительные величины, то Д/Зк будет представ-
лять функцию следующих параметров:
^зк — fi (Руд з, /> ft, Кв, hjl,, tK, вп, И),
где Рудз =' Pg/Ss — удельный тепловой поток с поверхности зо-
ны, Вт/м2; S3 = 2ft2(Zj + /2) + 2/,/2—поверхность зоны, м2; I =
= — определяющий размер шасси, м; К2 — коэффициент за-
полнения аппарата, т. е. отношение реального объема нагретой зо-
ны к полному объему аппарата; вп ж вкез — приведенная степень
черноты; вк — степень черноты внутренней боковой поверхности
кожуха в районе нагретой зоны; в3 — степень черноты поверхно-
стей деталей, обращенных к боковой поверхности кожуха.
Разность температур Д/зк рассчитывается по формуле
Д/Зк = Д/3 Kt Kh Кк3 Kh tn Kfi KEn KtK- (22.16)
Откуда
/нз=tc + Д/к-
Для определения входящих в формулу (22.16) параметров на
рис. 22.3 построена серия графиков. Индексы «г» и «в» на графиках
означают соответственно горизонтальное и вертикальное располо-
жение шасси.
•26
О, РП-LI I 1.1 I ~l ill Ц H |J Ш,
0,10^3 OJЦ70,91,1 5к,мг
Рнс. 22.2. Расчетные графики для температуры кожуха одноблоч-
ного герметичного аппарата при давлении Н = 3004-1520 мм рт. ст.
0,2 0,4 h,n
0,2 0,4 h,!l
0,4 0,6 0,8 t,Oen
Рис. 22.3. Расчетные графики для перепада температур между
нагретой зоной и кожухом одноблочного герметичного аппарата
при давлении Н = 300-? 1520 мм рт. ст.
Графики функции Д/зк и коэффициентов Kx(x=l,h, КЪ,ЬЦ1,
tK кп. Н) для нагретой зоны справе, ливы при следующих значе-
ниях исходных параметров;
Рудз=504-600 Вт/м2; / = 0,10-2-0,5 м; h~0,24-0,6 м;
Яэ = 0,14-0.6; hi/l = 0,24-0,6; « = 3004-1520 мм рт. ст..
еп = 0,44-1; /к= 104-100° С.
Аналогичные графики для давлений Н = 54-300 мм рт. ст. можно
найти в работе [8],
Погрешность расчета теплового режима аппарата по описанному
коэффициентному методу составляет 25% по отношению к экспери-
менту.
Одноблочный аппарат
в перфорированном кожухе [8]
Для снижения температуры РЭА широко применяют метод пер-
форирования кожуха и шасси. Основные допущения, применяемые
при расчете:
а) площади отверстий в нижней части аппарата Sx, в верхней
его части S2, в шасси $ш равны между собой, т. -е. Sx = S2 == 8Ш;
б) поверхности нагретой зоны, расположенные в нижнем и верх-
нем отсеках аппарата, равны между собой, т. е. S31 = S32 = 0,5 S3;
в) шасси расположено в средней части аппарата на высоте
0,5 h.
Прн этих допущениях максимальная расчетная ошибка не пре-
вышает ±5%.
1. Перегрев нагретой зоны Д/3 = /3 — /с является функцией
восьми параметров
— f (Р, Д, 8, SK, S8, S3JI, В, /с),
где
8=1/------------5---------
V i/V + i/s^+i/s^
Вместо рассеиваемой мощности Р вводится удельная мощность
нагретой зоны Руд = Р/83, за основной определяющий размер вы-
бирается величина I = где /] и /2 — размеры шасси. Вместо
параметров has используют отношения h/l и s/P. Коэффициент за-
полнения Кв аппарата совместно с параметрами I и h однозначно
определяет величину поверхности излучения нагретой зоны. Нако-
нец, реальная поверхность 83 нагретой зоны выражается через от-
ношение 83/8ЗЛ. Здесь h — высота аппарата, м; 83 — площадь
всех входящих в нагретую зону поверхностей, омываемых воздухом,
м2; 83л = 2/(/ + 2двй) условная излучающая поверхность на-
гретой зоны, м2; • “ еке8.
Для расчета температуры нагретой зоны получена зависимост.»
Д/» “ f 5з/5зл. в, <с).
829
которая по аналогии с герметичным аппаратом представляется
в виде произведения соответствующих коэффициентов:
M3 = MpKlKhKsKKKsKeKt. (22.17)
Для определения входящих в формулу (22.17) значений Д/р
и коэффициентов Кх на рис 22.4 приведены графики, которые спра-
ведливы при следующих значениях исходных параметров:
руд = 0—600 Вт/м2; / = 0,14-1м; /г// = 0,54-2;
S//2 = 0,05 4-0,7; К3 = 0,14-0,7; Ss/S3JI=1 4-3;
8 = 0,6 4-1; /с = 0 4- 60°С.
Погрешность расчета перегрева нагретой зоны перфорирован-
ного аппарата по коэффициеному методу составляет 25% по отно-
шению к эксперименту.
2. Перегрев кожуха Д/к = tK — Р может быть оценен по
формуле
Д/к = 0,ЗД/3. (22.18)
Пример [9]. Рассчитать температуру нагретой зоны перфори-
рованного аппарата при температуре окружающей среды /с= 25° С.
Кожух имеет вид параллелепипеда высотой h — 0,320 ми основанием
I, X /г = 0,545X0,294 м2.
Шасси в аппарате расположено горизонтально. Все наружные
И внутренние поверхности аппарата имеют степень черноты е =
=0,8. Коэффициент заполнения аппарата К3 = 0,2. Расстояние от
шасси до середины отверстий в верхней и нижней частях аппарата
= 0,16 м. Площадь отверстий Sj = 0,046 м2, S2 = 0,068 м2
н 8Ш = 0,040 м2. Реальная площадь нагретой зоны вс.его аппарата
$3 = 0,633 м2.
Мощность источников энергии Р — 95 Вт.
Расчет 1. Проделаем вспомогательные вычисления
у 1/0,0462 +1/0,0682+1/0.0402
эквивалентный размер основания аппарата
/ = yLiL2 = /0,545 • 0,294 = 0,400 м;
плошадь излучающей поверхности нагретой зоны
53л = 2/(/ + 2К3/г) = 2-0,4 (0,4 + 2.0,2-0,32) = 0,422 м2;
отношения: h/1 — 0,32/0,4=0,8; s/Z2 = 0,048/0,42 = 0,3- S<,/So„ =
= 0,633/0,422=1,5. 3
Удельная мощность нагретой зоны при
Руд = 95/0,633 =150 Вт/м2.
2. Рассчитываем температуру нагретой зоны при PVTI =
= 150 Вт/м2; /с = 25°С; К3 = 0,2; / = 0,4; е = 0,8; S3/S3„=l,5;
ft//=0,8; s//2=0,3.
830
Рнс. 22.4. Расчетные графики для температуры нагретой зоны одно-
блочного перфорированного аппарата.
По графикам рис. 22.4 определяем значения Atp и коэф-
фициентов Кх'. Ы, =23,6°; Kz = 0,99; /<к=1,01; Kz = 0,99; Ке=
= 1,04; Ks = 0,89; ^ = 0,98; =0,81.
По формуле (22.17) находим Д<3 = 23,6-0,99 1,01-0,99 X
X 1,04 • 0,89 0,98 • 0,81 = 17,2°, по формуле (22.18) — =
= 0,3-17,2=5,2°. Тогда /3 = 25+17,2=42,2° С; iK = 25+5,2 =
=30,2° С.
Многоблочный вентилируемый аппарат
При расчете используются уравнения теплопередачи
P = kS
и теплового баланса
P = cG(t'—lc).
Температура элементов в аппарате определяется прежде всего
рассеиваемой ими мощностью, скоростью и температурой охлажда-
ющего воздуха. Скорость и температура воздуха в различных уча-
стках многоблочного аппарата определяется расходом воздуха G,
рассеиваемой мощностью Р и аэродинамическим сопротивлением ап-
парата ДЛ.
1. Аэродинамическое сопротивление Д/7 складывается из аэро-
динамических сопротивлений нагретых зон блоков, экранирующих
устройств, противопылевых фильтров, входа и выхода воздушного
потока и т. д.
Аэродинамические характеристики Д/7; = f(G) нагретых зон
блоков кассетного исполнения с коэффициентами заполнения К3 =
= 0,11—0,4 можно рассчитать по предложенной Г. А. Дмитри-
евы м формуле
= 1,65 ‘ ‘°5 h3lwoi +9>>2Р/<з/ hsi wl, (22.19)
где ДЯбл I -= аэродинамическое сопротивление, кгс/м2; h3 t — вы-
сота нагретой зоны i-ro блока, м; wei = G/pLjL2 скорость воздуха
в i-м блоке без нагретой зоны (пустой блок), м/с; G — расход возду-
ха, кг/с; р — плотность воздуха, кг/м8; v — коэффициент кинема-
тической вязкости воздуха, м2/с; Lj и L2 — размеры проходного
сечения кожуха, м.
Формула справедлива при изменении скорости воздуха от 0,2
до 5 м/с, при расположении кассетных плат вдоль потока и хаотич-
ном распределении деталей на платах. Размер деталей меняется от 5
до 40 мм.
Аэродинамические характеристики местных сопротивлений
(экранов, фильтров и т. д.) определяются подформуле
G2
А//мг — „ (22.20)
2^P/f
где Д77м j — аэродинамическое сопротивление, кгс/м2; — коэф-
фициент местного сопротивления; Ц — площадь проходного сече-
ния, м2.
832
Значения С? находят по справочнику [10] для каждого вида пре-
пятствий
Суммарная аэродинамическая характеристика аппарата или его
части, включающая характеристики нагретых зон и местных препят-
ствий, строится по Правилам параллельного и последовательного
сложения сопротивлений для; разветвленной цепи [10, 20]. При по-
следовательном соединении Справедливы соотношения
п
G= const; Atf = У Affy, (22.21)
i= 1
где n — число последовательн ых
сопротивлений; АЯГ- — сопротивле-
ние t-ro участка.
При параллельном соединении
Д// = const, G= J1 Git (22.22)
1
где n — число параллельных соеди-
нений; G, — расход воздуха через
i-й участок.
Общее аэродинамическое сопро-
тивление аппарата равно перепаду
давления, создаваемому вентилято-
Рис. 22.5. Схема опреде-
ления расхода воздуха в
вентилируемом аппарате.
ром,
п т
У А/7мг + У А/Удлу.
i = 1 i = 1
(22.23)
Рабочая точка, т. е. точка пересечения аэродинамических харак-
теристик аппарата и вентилятора AZ/B = /'(G) определяет расход
воздуха в аппарате (рис. 22.5)
2. Перегрев нагретой зоны Аго блока является функцией де-
вяти параметров [9]:
А^зг — tsi tc— f (Pit ktcxit
G, Fl, h, SkhA ^злА АзА ^c)i
где A(BX i — перегрев воздуха, поступающего в Ай блок; Fj —
площадь поперечного сечения Аго блока, свободная для прохода
воздуха, м2; SKH t — площадь наружной поверхности кожуха, от-
носящаяся к Аму блоку, м2; SBJ] i — площадь излучающей поверх-
ности нагретой зоны (-го блока, м2; S8 t — площадь теплоотдающей
поверхности нагретой зоны Аго блока, м2; — средний определя-
ющий размер Аго блока, м.
Средний определяющий размер вычисляют по формуле
т
У hs>
i = I
где и Sj — длина траектории воздушного потока вдоль поверх-
ности и площадь теплоотдающей поверхности /-го радиоэлемента.
8»
Площади San i излучающих поверхностей нагретых зон равны
площадям натянутых на нагретую зону поверхностей. Площадь S3,
равна сумме площадей теплоотдающих поверхностей радиоэлемен
тов и шасси, не занятых ими.
Температура ZBX входящего в z-й блок воздуха, равна темпера-
туре воздуха, выходящего из предыдущего (i — 1) блока, и опре-
деляется ИЗ условия, ЧТО ВСЯ МОЩНОСТЬ 1 источников тепла
(i — 1)-й нагретой зоны идет на повышение теплосодержания воз
духа, омывающего эту нагретую зону:
pl-i
= А^вых (Z — 1) = Д/вх (Z — 1)"Ь cq (22.24)
Рис. 22.6. Расчетные графики для определения температуры нагре-
тых зон в многоблочном принудительно вентилируемом аппарате.
Расчет перегрева нагретой зоны z-ro блока проводится по формуле
AZ3i — р. К Кq Кр. К^ К$ -К$ Ks .Kf (22.25)
г вхг ‘ г ‘г °внг °вл, °8г <с
Для определения входящих в формулу (22.25) параметров на
рис. 22.6 приведены две серин графиков. Графики рис. 22.6, а ис-
пользуются для вычисления нелинейных коэффициентов Кх в сле-
дующем интервале изменения параметров;
рг = 0-г 400 вт; 6 = 0,004 4- 0,021 кг/с; /4 = 0,005 4- 0,02 м2;
A/biZ = 0 4- 50°; SKH; = 0,05 4-0,25 м2; 5влг- = 0,07 4-0,21 м2;
53г=0,1 4-0,4 М2; Zj=0,02 4-0,07 м2; /с = 0 4-70°С.
134
Формулы Для определения линейных коэффициентов Кх имеют
вид:
/<№• = 0,994+ 0,0141A/Bxi; KSi(h.= 1,09—0,6SKBi,
Kt = 1,0167-0,667-КГ3/с; Ks = 1,0892 - 0,615S3Jli.
c Mi ’ <5Л‘
Вторая серия графиков (рис. 22.6, б) справедлива для другого
диапазона изменения параметров, а именно:
Pi = 0 + 500 Вт; 0=0,01 + 0,14 кг/с; Fj = 0,01 + 0,09 м2,*
=—10— 16°; S3J1j = 0,1 4" 0,5 м2; S3j = 0,3 ± 1,3, м2;
/г = 0,02 + 0,14 м, /с = 20 ± 70°С.
Формулы для определения коэффициентов К/ < Къ
,, с ^злг
Ас имеют ВИД!
КН(
Квх/= 1,002+0,0378Д/вх;; Kic= 1,0245—1,065-КГ3/с;
Ks = 1,1043 - 0,4285злг; Ks =1-
злг кн*
Средняя погрешность расчета перегревов нагретых зон много-
блочного радиоэлектронного аппарата с принудительной вентиля-
цией не превышает ±35%.
22.3. РАДИАТОРЫ ДЛЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ
Несмотря на сравнительно небольшую рассеиваемую мощность,
которая присуща подавляющему числу современных полупровод-
никовых приборов, из-за малых габаритов последних удельная рас-
сеиваемая мощность может быть достаточно велика. Если не при-
нять специальных мер по отводу тепла от прибора, то перегрев р-п
перехода приводит либо к отказу прибора, либо к резкому сниже-
нию его долговечности. Наиболее распространенным типом индиви-
дуального теплоотводящего устройства для полупроводниковых
приборов (диодов и транзисторов) является радиатор, представля-
ющий собой металлическую теплопроводную пластину с гладкой
или развитой поверхностью (рис. 22.7).
Металлическая пластина толщиной 2—5 мм является наиболее
простой формой радиатора. Такой радиатор применим для приборов
с небольшой мощностью рассеивания, так как с ростом мощности
рассеивания резко возрастают размеры пластины. Штырьевые ра-
диаторы при сравнении с ребристыми по мощности рассеивания,
отнесенной к единице веса радиатора на 1 градус перегрева
(P/Ghf), дают выигрыш в 20—60%
На рис. 22.8 представлены графики, иллюстрирующие эффек-
тивность различных типов радиаторов.
Ю5
Рис. 22.7. Примеры конструкций теплоотводящих радиаторов:
а — пластина; б—радиатор с продольным расположением ребер; е —радиатор
с зигзагообразным расположением ребер; а—радиатор с «крылышками»;- д—
«звездочка»; е—ребристый; ж—двусторонний штырьевой.
Рис. 22.8. Влияние конструкции радиатора на темпе-
ратуру коллекторного перехода транзистора:
1 — без теплоотвода, естественная конвекция; 2—радиатор в виде
пластины размером 60x60 мм1 2, естественная конвекция; 3—штырь-
евой двусторонний радиатор размером 60x60x34 мм®, естест-
венная конвекция; 4—штырьевой радиатор размером 60Х60Х
X 34 мм®, скорость воздухз 2 м/с.
Эквивалентная тепловая схема
На основе электротепловой аналогии составлена эквивалент-
ная тепловая схема полупроводникового прибора, установленного
на радиаторе (рис. 22.9, а). Схема включает в себя следующие теп-
ловые сопротивления: RnK — переход — корпус; RKC — корпус —
окружающая среда; RK — корпус прибора — радиатор; Rp — ра-
диатор — окружающая среда.
Рис. 22.9. Эквивалентная тепловая схема с учетом сопро-
тивления RKC участка корпус — окружающая среда (а) и
упрощенная эквивалентная схема (б)
При отсутствии радиатора.тепловое сопротивление Rnc между
переходом и окружающей средой равно:
Rnc = Rnn + Rkc -
При наличии радиатора суммарное тепловое сопротивление
между корпусом прибора и окружающей средой равно:
р _ ^кс (^к + Rp)
кс2 “ Кнс + Кн + Яр ’
Обычно (RK + Rp) < Rkc IЧ и теплом, рассеиваемым корпу-
сом прибора, можно пренебречь, тогда:
Rkc S RK Т R».
nt Xi n 1 P
Эквивалентная схема в этом случае упрощается (рис. 22,9, б)
и суммарное тепловое сопротивление между переходом и окружаю-
щей средой равно
Rnc~Rm< + RK+Rp- ’ (22.26)
827
Расчет температуры
коллекторного перехода
Уравнение для определения температуры перехода составляет-
ся на основе эквивалентной схемы (рис. 22,9, б)
/пер = tc + Д/р макс + Д/к +Д/пк,
где tc — температура окружающей среды, °C; Д/р макс — макси-
мальный перегрев радиатора относительно окружающей среды,
° С; Д/к — перегрев контактной поверхности прибора относительно
контактной поверхности радиатора, ° С; Д/пк — перегрев коллек-
торного перехода относительно корпуса прибора, ° С.
Величина максимального перегрева радиатора определяется
из выражения
_ Д/р
Д/р макс = /р макс—tc — ,
Лт
где ip макс—максимальная температура радиатора в месте крепле-
ния полупроводникового прибора, ° С; Д/р — перегрев радиатора
относительно окружающей среды, °C; — коэффициент, учиты-
вающий неравномерность температурного поля радиатора.
В табл. 22.5 даны значения коэффициента Кт при разной про-
тяженности ребристого радиатора L.
ТАБЛИЦА 22.5
Значения коэффициентов неравномерности температурного поля
ребристых радиаторов различной протяженности
1 0,98 0,96 0,92 0,86 0,77
L, мм 0 40 80 120 160 180
В работах [1,23] для пластин и штырьевых радиаторов разме-
ром до 120Х 120 мм2 приводится величина К?, равная 0,96 для есте-
ственной конвекции и 0,93 для вынужденной конвекции при ско-
рости воздуха до 4 м/с.
Величина перегрева радиатора
Д/р — Рр Rp,
где Рр — мощность, рассеиваемая радиатором, Вт; Rp — тепловое
сопротивление радиатора, равное перегреву радиатора на 1 Вт мощ-
ности, °С/Вт.
Если на радиаторе установлен один прибор, то Рр = Рприб,
где РПриб —• мощность, рассеиваемая прибором, Вт.
Если на радиаторе установлено п приборов, то
п
Рр— Рприбг-
1 = 1
€38
Величина перегрева контактной поверхности равна
Д/к= /?к Рприб>
где — тепловое сопротивление контакта.
Разность температур Д(к возникает вследствие неидеального
теплового контакта корпуса полупроводникового прибора и радиа-
тора.
В табл. 22.6 приведены значения /?к при использовании изоля-
ционных прокладок.
ТАБЛИЦА 22.6
Значения контактных сопротивлений при установке
изоляционных прокладок [2]
Тип изоляционной прокладки RK.° С/Вт
Анойировна с пропиткой бакелитовым лаком с маслом 0,31
Анодировка с пропиткой бакелитовым лаком 1,0
Лавсан. С двух сторон фольга . . . 0,6
Слюда толщиной 0,06 мм 1,6
Слюда толщиной 0,14 мм ...... 2,0
Для уменьшения величины Д/к следует снижать сопротивление
У?к, величина которого определяется тепловым сопротивлением
изолирующих пластин, чистотой обработки контактирующих по-
верхностей, усилием затяжки винтов и площадью контактных по-
верхностей.
Оценить величину RK можно по формуле
~ 2,2/Fjj,
где рк — площадь контактной поверхности, сма.
' Величина перегрева коллекторного перехода определяется по
формуле
Ыцк— Rnw Рприб>
где Rw — тепловое сопротивление переход—корпус прибора (за-
дается в технических условиях на прибор).
Значения 7?Пк Для некоторых транзисторов даны в табл. 22.7.
Если на радиаторе установлен один прибор, то
(R \
+ Ruk I. (22.27)
Ат /
если несколько приборов, то
f —f -1. — - - + Рприб? (Як + ЯпкЪ. (22.28)
‘пер г — *сТ Дт
где Рприбг " («к + «пк)г—Для i-го прибора.
839
ТАБЛИЦА 22.?
Тепловые параметры некоторых транзисторов [2]
Тип прибора
П201—203 . .
П601—602 . .
П606 ........
ГТ701 А . . .
П302, 303, 304
П701.........
КТ801 А . . .
£ °C епер> «пк-° с'Вт
85 3,5
85 2,0
85 15
85 1.2
150 10
150 10
150 20
Расчет радиаторов
Существует несколько методов расчета радиаторов [1, 7, 23].
Все они сводятся к вычислению теплового сопротивления 7?р уча-
стка радиатор—окружающая среда для задаваемой или выбираемой
из готового набора геометрии радиатора. Критерием правильности
выбора радиатора является обеспечение заданного значения Znep.
Для расчета радиатора должны быть даны: температура ок-
ружающей аппарат среды tD н давление рс, рассеиваемая прибо-
ром мощность Рприб и тепловое сопротивление переход — корпус
допустимые температуры перехода /пер или корпуса tv, тепло-
вое сопротивление между контактирующими поверхностями и
скорость потока охлаждающей среды IT.
Средняя температура поверхности радиатора равна
= [^пер — ^приб (/?пк + «к)]. (22.29)
Средний перегрев поверхности радиатора:
Д/р = /р—tc—для радиатора, имеющего вид пластины;
.. . ^вх 4* ^вых
Д(р=/р—-----------—для штырьевого радиатора.
Здесь /вх—температура воздуха перед радиатором, /Еых—за ра-
диатором .
В случае естественной конвекции 4ых— h—3; при вынужден-
ной конвекции (1Г<4 м/с) ^вых — tp—6 [23].
Расчет радиатора-пластины. Для предварительной оценки ве-
личины теплообменной поверхности 5ПЛ радиатора-пластины мо-
жет быть использован график, изображенный на рис. 22.10 [1].
График построен для условий естественной конвекции при нормаль-
ном давлении, пластина толщиной 2—3 мм.
Площадь радиаторной пластины равна
с 5пл «
fo=— см2.
840
22.10, График для ориен-
Площадь, занимаемую полупроводниковым прибором, не вычи-
тают из общей поверхности теплообмена.
Пример. Дано Рпрнб 3Вт Д/р = 30е С. Определить раз-
меры радиатора-пластины.
1. С учетом излучения (ал =/= 0).
Из графика рис. 22.10 находим SnJ] = 70 см2, /п •= 35 сма.
Размеры радиатора (с запасом)
60 X 60 мм2.
2. Без учета излу-
чения (ал = 0).
Из того же графика опре-
деляем SnJ] = 140 см2, /р=
=70 см2. Размеры радиатора
84X84 мм2.
Если требуется более
точный расчет, величину по-
верхности 5ПП определяют по
формуле 5ПЛ = Рприб/(а^р)>
где а — суммарный коэффи-
циент теплообмена, рассчиты-
ваемый по формулам, приве-
денным в § 22.1.
Расчет ребристого радиа-
тора. Для вновь создаваемых
радиаторов задаются геометри-
ческие размеры и рассчиты-
вается тепловая характеристи-
ка; для готового набора ра-
диаторов производится сопос-
тавление известной характе-
ристики с требуемой и подби-
рается необходимый радиатор.
Тепло от радиатора пере-
дается в окружающую среду
конвекцией и излучением:
। Р s — Рк + Рщ
где Рк “ Рк вн + Рк нар —
мощность, рассеиваемая кон-
векцией с внутренних и наруж-
ных поверхностей радиатора;
Рл — мощность, рассеиваемая
излучением.
При естественной конвекции (каналы радиатора расположены
вертикально) с внутренней поверхности снимается мощность [24]:
Рквн=4Хв^-^-Д/р,
где Хв — коэффициент теплопроводности воздуха, Вт/(м • град),
при средней температуре воздуха в канале tc (равной в первом
приближении tc)s
Рис.
тировочного определения поверх-
ности теплообмена пластины
(сплошные кривые—с учетом из-
лучения, ел = 0,9; пунктирные—
без учета излучения).
(22.30)
7 _ / । 62Д/Р .
»с=‘с+ 2 *
Ш1
Д/р — /f, — /д?
« / Л2 \
е2==1 + ^гехр (“°)=
SBH — внутренняя поверхность ребер радиатора, м2;' t— расстояние
между ребрами, м.
Значения о находят совместным решением уравнений.
1 32 ( л2 \
0i~ 1— — ф —--------ехр ——— о ,
Зо 4ло \ 4 )
gbtpt*_________4,3 1,53
16 (/с + 273) v2B0 L “ О& ф a26i ’
где g — ускорение свободного падения, м/с2; vBC — коэффициент
кинематической вязкости воздуха при /с, м2/с; L — ширина ребра
радиатора, м (см. рис. 22.7, е).
Решение системы уравнений лучше проводить графически
Зависимости справедливы при ——— _ ——— < 22
(*с “г 273) v вс Z.
При вынужденной конвекции с внутренней поверхности ребер
SBH снимается мощность
Рк ВН = КК ВН ^ВН (tp-/с )> (22.31)
Nu- Хв
(с , , ,
где ссквн=---~---—коэффициент теплоотдачи в межреберном
Д/в
пространстве, Вт/(м2-град); /с = /е-|- ~~—средняя температура
воздуха в канале, °C (определяющая температура для расчета Nu~ ).
Величина Nu- рассчитывается по одной из формул (22.10д)
‘с
—(22.10и) (см. табл. 22.2) при соответствующем значении
2/
RePr — . Величину Д/в находят из уравнения теплового баланса!
г. „ д*в
ср IV/Д/в= ки вн (/р /с — g
где с — удельная теплоемкость воздуха, Дж/(кг • град); р — плот-
ность воздуха, кг/м3; f — площадь поперечного сечения канала, м2;
W —скорость воздуха в канале, м/с.
В первом приближении значения сир берутся при температуре /с.
Теплоотдача с наружных поверхностен радиатора определяется
по формуле
^’кнар==с;кнар ^нар (/р-=^/с)» (22.32)
где SHap — площадь поверхностей радиатора, обращенных в окру-
жающую среду, м2;аК1ИР= NtiXB// — коэффициент теплоотдачи
842
с наружных поверхностей, Вт/(м3 . град); Хв — коэффициент тепло-
проводности воздуха, ВтУ(м-град); I— определяющий размер для
соответствующей части наружной поверхности, м.
При естественной конвекции Nu определяется по формулам
(22.10, а)—(22.10, в) табл. 22.2. при соответствующих значениях
GrPr и определяющих I и i. При вынужденной конвекции Nu опре-
деляется по формулам (22 10, о) и (22 10, с) табл. 22.2 при соответ-
ствующих Re и определяющих I и t.
Рис. 22.11. Тепловая характеристика ребристого радиа-
тора.
Отвод тепла за счет излучения вычисляется по формуле
Р л — ал ^л (^р“Аз)>
(22.33)
где — коэффициент теплоотдачи излучением, Вт/(м2 • град)
[определяется по формуле (22.14)]; 5Л — поверхность параллеле-
пипеда с размерами, равными габаритным размерам радиатора, №
По полученным результатам строят графики:
Рц. вн — f (Д^р). Рк нар — f (А^р)» Ря~1(Ыр)
и суммарную тепловую Характеристику радиатора (рис. 22.11)
Рр =
По тепловой характеристике радиатора при заданной мощности
рассеивания РПриб определяют перегрев радиатора Л(р и по фор-
мулам (22.27) или (22.28)—температуру перехода прибора /пер.
Необходимо, чтобы /Пер расч < ^пер доп-
Пример. Рассчитать температуру перехода транзистора, уста-
новленного на ребристом радиаторе (см. рис. 22.7, е). Рассеиваемая
мощность 6 Вт, RnK = 1 °С/Вт, Як = °’5 РВТо РазлмеРы. Ра'
диатора: L = 55 мм, В = 49 мм, Я = 25 мм, d - 3 мм 6 - 1 мм,
t «= 3 мм, число ребер п - 12. Условия охлаждения: tc = 50 С,
М3
скорость воздуха в радиаторе 1 м/с. Транзистор установлен со сто-
роны радиатора, не имеющей ребер.
Расчет:
1. Определяем величину теплоотдающих поверхностей (поверх-
ностью торцов пренебрегаем):
Гвн=[2 (W -d) + И (п -1) L = [2 (25- 3) + 3] X
X 10-8-11-50-10“3 = 25,8-10-3 м2,
/нар = А В + 2Н А + 6Р л = 50 -10*3 - 49 • 10'3 +
+2-25-IO”3-50-10-3+1-10-3-50-10-3-12=5,55-10~3 м2;
F л = 2LB + 2LH + 2ВН =2 50IO"3-49-10~3 +
+ 2-50-10-3-25-10-3+2-49-10~3-25-10-3 = 9,85-10“3 м2.
2. Количество гепла, отданного внутренней поверхностью,
Р 6-25,8-10-3 „
Рт ~ Fm =------------------ ~ 5 Вт
вн вн 31 2.10-3
Перегрев воздуха в каналах радиатора при Рвн <= 5 Вт:
Д/в = -^- = 6,4°С.
в cWfp
Определяющая температура для расчета критерия Nu:
AL
tc = tc+ -^ = 50+3,2 = 53,2° С.
3. Рассчитываем коэффициенты аквн, «к нар. ал по формулам
(22.10, д), (22.10, п) (табл. 22.2), (22.14) и Рк ви, Ркнар и Рп для ряда
значений А/р. Результаты расчета сведены в табл. 22.8. На графике
(рис. 22.11) построены зависимости Рк вн= /(А/р), Ркнар + Рл —
= /(А/р) и суммарная тепловая характеристика радиатора.
Рр — Рк вн + Рк нар + Рл = f (Л/р)
ТАБЛИЦА 22.8
Результаты расчета ребристого радиатора
Поверхность °C AZ °C Re X, Вт/(м-град) F, м2 а, Вт/ /(мг- град) Nu aF, Вт/ /град Р. Вт
Внутренняя 53,2 3,8 328 2,82-10-2 2,6-10-2 41,5 8,86 1,08 4,1
Наружная 50 7 2780 2,82-10-2 5,55-10“3 19,5 34,8 0,109 0,76
Лучистая 50 7 — — 9,85-Ю-з 6,3 — 0,062 0,435
4. По тепловой характеристике радиатора для заданной мощ-
ности Ру, = 6Вт определяем расчетный перегрев радиатора А/р =
844
Б. Рассчитываем температуру коллекторного перехода:
Д/в
^пер — Ь £*тр (/?в + RniH = 50 4-
Л т
4,8
+ Т98'+6 (0,5+1’0) = 64°С-
Коэффициент Кт выбирается по табл. 22.5.
Расчет штырьевого радиатора при вынужденной конвекции.
Теплоотдача стержня переменного сечения определяется по форму-
ле [1]:
Ршт = 1,14Д/р th (bit) Yo^nKf, (22.34)
где Д/р—средний перегрев радиатора, С; Ршт — мощность, рассеи-
ваемая штырем, Вт; b = Т/ ; d3KB — эквивалентный диаметр
г МЭКР
Рис. 22.12. Штырь штырьевого радиатора (о) и расположенье шты-
рей на пластине (б).
В)
среднего по высоте сечения штыря (для квадрата d3KB равен сто-
роне квадрата, для круга—диаметру); h — высота штыря, м
(рис. 22.12, а); П — периметр поперечного сечения штыря, м;
f— площадь поперечного сечения (среднего по высоте) штыря, м2;
X, — коэффициент теплопроводности материала радиатора,
Вт/(м • град); ак—коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2 • град).
Расчет ав производится по формуле
w0-58
«к = (^т) ,0,4 2 ’
°усл
где а)—скорость воздуха на входе в радиатор, м/с; </уСл = /7/л —
определяющий размер, м.
Коэффициент берется для температуры би — 0,и(/вх +
-Нвых)- Значения вг(/то) и thx даны в табл. 22.9 и 22.10.,
84J
ТАБЛИЦА 22.9
Значения комплекса теплофизических свойств воздуха В2 (tm)
при разных температурах
tm, °C -50 —20 —10 0 10 20 30 40 50 60
В2 (tm) 3,18 3,02 2,97 2,91 2,90 2,88 2,86 2,83 2,82 2,8
ТАБЛИЦА 22.10
Значения гиперболического тангенса
X 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
th х 0,000 0,100 0,197 0,291 0,380 0,462 0,537 0,604 0,664 0,716 0,762
Общее число штырей радиатора
п— Р р/Р шт»
где Рр — мощность, рассеиваемая радиатором, Вт.
Площадь радиаторной плиты
Ррп — Рз п + /пр,
где Р3 — площадь плиты, на которой расположены штыри, м2 (за-
штрихованные площадки на рис. 22.12, б); /пр — площадь посадоч-
ного места полупроводникового прибора, м2.
Пример [1]. Рассчитать штырьевой радиатор для транзистора
типа П210А; рассеиваемая мощность 25 Вт. Геометрические размеры
штыря (рис. 22.12): h = 15 мм, X at = 3X3 мм2, а2 X аг = IX
XI мм2; шаг штырей 5 мм. Материал радиатора сплав Д16 (Л =
— 174 Вт/(м • град)].
Условия работы: tc <= 25° С, р = 760 мм рт. ст., W = 3 м/с.
Тепловые параметры транзистора: /пеп =+85° С, Rn„ = 1 и
RK = 0,4°С/Вт.
Ра с ч е т:
1. Средняя температура поверхности радиатора:
/р=^т[/пер — Рприб(Япк + Як)] = 0,93(85—25-1,4) — 46,5° С.
2. Средний перегрев радиатора
Д/р = /р_М_£вых==4б15_25+^1=1317оС1
/«№ ~ 40,5° С.
846
3. Коэффициент теплоотдачи
30,58
ак— 2,86 (2,54.10-3)0.42 =66>2 Вт/(м2-град).
(Коэффициент В2 (tm) определяется по табл. 22.9.)
4. Теплоотдача единичного штыря:
Ршт= 1.14-13,7.0,394 X
X V 66,2-2-10~3-4-174 (2-10~3)2 =0,127 Вт.
Общее число штырей
«=25/0,127 = 201.
Площадь пластины, на которой расположены штыри (без пло-
щади fnp):
Fa «=0,25-201=50,7 см2.
Размеры одностороннего радиатора 71X71 мм2. Если радиатор
двусторонний,
Fnp = 50,7+ 19,5 = 70,2 см2,
где /пр= 19,5 см2.
Размеры двустороннего радиатора 56X60 мм2.
Некоторые рекомендации по конструированию радиаторов.
Для радиаторов применяют материалы, обладающие хорошей теп-
лопроводностью и малым удельным весом. Целесообразно исполь-
зовать алюминий и его сплавы (АД, АМц, Д16, АЛ-2 и др.). Для
снижения веса применяют магниевые сплавы МА-1, МА-8 [1]. Реб-
ристые и штырьевые радиаторы изготавливают литьем или фрезеро-
ванием из сплошной заготовки. Чтобы увеличить теплоотдачу из-
лучением поверхность радиатора окрашивают темной матовой
краской или подвергают травлению и оксидированию с добавкой
черного красителя Для снижения теплового сопротивления контакта
RK рекомендуется обрабатывать поверхность радиатора, контакти-
рующую с полупроводниковым прибором, с чистотой не ниже 6;
на контактную поверхность следует наносить вязкие вещества с
хорошей теплопроводностью. Например, полиметилсилоксановые
жидкости с вязкостью от 200 до 1000 сСт (ПМС-200, 300, 500, 1000)
снижают величину /?к до 50%.
Не рекомендуется устанавливать изоляционные прокладки
между корпусом полупроводникового прибора и радиатором. Целе-
сообразно, когда это возможно, электрически изолировать радиатор
от шасси РЭА, а полупроводниковый прибор крепить на радиаторе
без изоляции. Если радиатор служит для охлаждения одного полу-
проводникового прибора, его следует располагать в центре радиа-
тора. При размещении нескольких приборов на радиаторе их уста-
навливают так, чтобы тепловая мощность была равномерно распре-
делена по поверхности радиатора.
При охлаждении радиатора за счет естественной конвекции воз-
душные каналы следует располагать вертикально. При обдуве ка-
налы располагают по направлению движения воздуха.
847
22.4. СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ РЭА
Параметры РЭА (допустимая температура /дош рассеиваемая
мощность Ра) и окружающей среды (температура /с, давление рс),
режим эксплуатации РЭА и объекта, особенности конструкции ап
паратуры определяют требования к системе охлаждения и ее выбор.
Если допустимая температура РЭА (иоп выше температуры ок
ружающей среды tc, то система охлаждения может осуществлять от
вод тепла от охлаждаемой РЭА непосредственно в окружающую
среду. В системах охлаждения, используемых при /доп < /с, отвод
тепла в окружающую среду происходит с затратой внешней энергии
или с уносом массы при фазовых превращениях хладоагентов.
Системы, обеспечивающие охлаждение всего радиотехнического
комплекса, называю! общими (централизованными), в отличие от
локальных, используемых для охлаждения отдельных теплонагру-
женных блоков.
Рис. 22.13. Схемы воздушных систем
охлаждения РЭА:
а—прямого охлаждения; б—с промежу-
точным воздушным контуром; в—с про
межуточным жидкостным контуром;
1 — блоки РЭА; 2—вентилятор; 3—воздухо-
воздушный радиатор; 4 — жидкости о-воз-
душный радиатор; 5 — циркуляционный
насос.
Системы охлаждения
с непосредственным
отводом тепла
в окружающую среду
В этих системах воз-
дух либо непосредственно
обдувает РЭА (рис. 22.13, а),
либо направляется в специ-
альные теплообменные ап-
параты (радиаторы), к ко-
торым тепло от РЭА подво-
дится промежуточным теп-
лоносителем (рис. 22.13, б,
в). В соответствии с этим
различают системы прямого
и косвенного охлаждения.
Промежуточный кои-
тур (рис. 22.13, б, в) сое-
диняет охлаждаемый объект
с теплообменником [17],
осуществляющим отвод теп-
ла. В качестве теплоноси-
телей промежуточного кон-
тура могут быть использо-
ваны газ и жидкости.
В большинстве случаев
газообразным теплоносите-
лем в системах охлаждения
РЭА является воздух. Воз-
душный промежуточный
контур применяют потому,
что окружающий воздух
часто содержит пыль, вред-
ные примеси, бывает влаж-
ным. Для обеспечения цир-
£48
куляции воздуха в промежуточном контуре применяются осевые
или центробежные вентиляторы. Методика аэродинамического
расчета и выбора вентиляторов изложена в [10, 20, 26].
К жидким теплоносителям для систем охлаждения РЭА предъяв-
ляются весьма разнообразные требования. Они должны иметь тре-
буемые теплофизические свойства во всем интервале изменения ок-
ружающих температур, относительно небольшую вязкость, быть
химически нейтральными, безопасными.
В ряде случаев необходимо иметь высокие диэлектрические
свойства, высокую оптическую прозрачность.
В современной РЭА наибольшее распространение в качестве
жидких теплоносителей нашли: вода, этиловый спирт, антифризы,
кремнийорганические и фторорганические жидкости. Теплофизи-
ческие параметры теплоносителей приведены в работах [5, 22].
В качестве циркуляционных насосов в системах охлаждения
РЭА наибольшее распространение получили центробежные и шесте-
ренчатые насосы. Методы расчета жидкостных систем охлаждения
ч выбора насосов изложены в [4, 10, 13, 26].
Системы охлаждения с затратой внешней энергии
или уносом массы
Предварительное охлаждение воздуха. При наличии воздуха
высокого давления применяется предварительное понижение тем-
пературы дросселированием [6], охлаждение воздуха в турбохо-
лодильниках [6] и в вихревых трубах [6,15].
Рис. 22.14. Схемы воздушных систем охлаждения РЭА:
я—схема прямого охлаждения с турбохолодильником; б—схема отурбохоло-
дальний ом и промежуточным жидкостным контуром; в—схема прямого охлаж-
дения с вихревой трубой;
/ —турбохолодильннк; 2 — РЭА; 3 — жидкостно-воздушный радиатор; 4— цир-
куляционный иасос; 5— гладкая цилиндрическая труба; 6 тангенциальное
СопЛо; 7—улитка; 5—диафрагма с осевым отверстием; 9—дроссель.
849
На рис. 22.14, а, б, в изображены схемы охлаждения РЭА с при-
менением турбохолодильника и вихревой трубы, а на рис. 22.15
показаны зависимости, качественно характеризующие эффектив-
ность различных способов охлаждения [6]. Как видно из графика,
охлаждение воздуха в вихревой трубе по энергетическим показате-
лям значительно уступает охлаждению в турбохолодильнике Су
щественными же преимуществами вихревой трубы являются про-
стота, надежность, неболь-
шие размеры и масса [3, 15].
Фазовые превращения
хладоагента и уиос массы.
На рис. 22.16 показана схе-
ма системы охлаждения
с радиатором, имеющим
впрыск холодильного аген-
та в продувочный воз-
дух Теплообменник проду-
Рис. 22.15. Сравнение эф-
фективности охлаждения
воздуха в турбохолодиль-
иике (/), вихревой трубе (2)
и дросселе (3). По оси орди-
нат отложено снижение
температуры, по оси абс-
цисс — давление на входе.
Рис. 22.16. Схема воздушной систе-
мы охлаждения РЭА с уносом мас-
сы (впрыск холодильного агента в
продувочный воздух)
/—РЭА; 2— циркуляционный насос; 3—
жндкостио-воздушный радиатор; 4 — фор-
сунка; 5 —бак с хладоагентом; 6 — дре-
нажный штуцер; 7 — баллон со сжатым воз-
духом; 8 — редуктор; 9 — электромагнит-
ный клапан; 10— дренажно-заправочный
штуцер.
вается воздухом (ic > /ДОп)> в который через форсунки впрыски-
вается низкокипящий хладоагент. Хладоагент кипит и понижает
температуру воздуха на входе в радиатор. Необходимое давление
хладоагента обеспечивается баллоном со сжатым воздухом. Дав-
ление впрыска поддерживается постоянным с помощью редуктора.
На рис. 22.17 изображена схема испарительной системы охлаж
дения. Система содержит промежуточный контуре циркуляционным
насосом, и бак-испаритель с запасом холодильного агента. Дренаж
паров холодильного агента через клапан осуществляется в окружа-
ющую среду. Эффективность испарительных схем, их начальный
вес и занимаемый объем прежде всего зависят от рода выбранного
холодильного агента и времени работы РЭА.
Парокомпрессионные и термоэлектрические холодильные агре-
гаты. Эти агрегаты осуществляют перенос тепла в окружающую
более горячую среду за счет затраты внешней энергии.
850
На рис. 22.18 представлена схема системы охлаждения с паро-
компрессионным агрегатом. Она включает контур теплоносителя
испаритель, компрессор с приводом, конденсатор и терморегулиру-
ющий вентиль.
Принципы действия и схемы парокомпрессионных и термо-
электрических агрегатов освещены в [12, 19, 21].
Рис. 22.18. Схема системы
охлаждения РЭА с пароком-
прессионным агрегатом:
/ — промежуточный контур с РЭА;
2—испаритель; 3—компрессор с при-
водом; 4 — воздушный конденсатор;
5 —терморегулирующий вентиль.
Рис. 22.17. Испарительная
система охлаждения:
/—РЭА; 2—циркуляционный насос;
3 —дренажный клапан; 4 — бак-испа-
ритель; 5 — дренажио-заправочный
Штуцер.
Термоэлектрические системы по весовым и энергетическим по-
казателям могут конкурировать с парокомпрессионными при холо-
допроизводительностях до 400—500 Вт.
Термоэлектрические охлаждающие приборы находят наиболь-
шее применение для решения вопросов локального охлаждения РЭА
с малым тепловыделением [3, 12].
ЛИТЕРАТУРА
1 Агапова М. Г., Гальперин Е. И. Основы тепловых
расчетов полупроводниковых приборов с радиаторами. В сб.
«Полупроводниковые приборы и их применение», вып. 14. Изд-
во «Советское радио», 1965.
2. А г е е в А. П. Радиаторы для полупроводниковых диодов и
транзисторов, «Радио», 1968, № 6.
3. А н т о н о в Е. И. и др. Устройства для охлаждения прием-
ников излучения. Изд-во «Машиностроение», 1969.
851
4. Аринушкин Л. С. и др. Авиационные центробежные
насосные агрегаты. Изд-во «Машиностроение», 1967.
5. Варгафтик Н. Б. Справочник по теплофизическим свой-
ствам газов и жидкостей. Физматгиз, 1963.
6. Воронин Г. И., Верба М. И. Кондиционирование
воздуха на летательных аппаратах. Изд-во «Машиностроение»,
1965.
X Дульнев Г. Н. Теплообмен в радиоэлектронных уст-
ройствах, Госэнергоиздат, 1963.
8. Дульнев Г. Н., Семяшкин Э. М. Теплообмен в радио-
электронных аппаратах. Изд-во «Энергия», 1968.
9. Дульнев Г. Н., Тарновский Н. Н., Т р у д-
к о в а Э. Ф. Коэффициентный метод расчета теплового ре-
жима принудительно вентилируемых радиоэлектронных стоек.
«Известия вузов СССР», Приборостроение, 1969, т. XII, вып. 12.
10, И д е л ь ч и к И. Е. Справочник по гидравлическим сопро-
тивлениям, Госэнергоиздат, 1960.
И. Исаченко В. П., Осипов В. А., Сукомел А. С.
Теплопередача. Изд-во «Энергия», 1969.
12. К о л е н к о Е. А. Термоэлектрические охлаждающие прибо-
ры. Изд-во «Наука», 1967.
13. Кутателадзе С. С., Борншанский В. М. Спра-
вочник по теплопередаче. Госэнергоиздат, 1959.
14. Лыков А. В. Теория теплопроводности. Изд-во «Высшая
школа», 1967.
15. Меркулов А. П. Вихревой эффект и его применение в
технике. Изд-во «Машиностроение», 1969.
16. Н о в и к о в В. С. Техническая эксплуатация и надежность
авиационного радиооборудования. Изд-во «Транспорт», 1970.
17. Петровский Ю. В., Фастовский В. Г. Совре-
менные эффективные теплообменники. Госэнергоиздат, 1962.
18. П е х о в и ч А. И., Жидких В М. Расчеты теплового
режима твердых тел. Изд-во «Энергия», 1968.
19. Розенфельд Л. М., Ткачев А. Г. Холодильные
машины и аппараты. Госторгиздат. 1955.
20. Р ы с и н С. А. Вентиляционные установки машиностроитель-
ных заводов, Справочник. Машгиз, 1961.
21. С о к о л о в Е. Я., Бродянский В. М Энергетиче-
ские основы трансформации тепла и процессов охлаждения.
Изд-во «Энергия», 1967
22. Теплофизические свойства веществ. Справочник под ред. Вар-
гафтик Н. Б. Госэнергоиздат, 1956.
23. «Транзисторы», Сб. статей. Изд-во «Советское радио», 1968.
24. ф у к с Л. Г. Свободная конвекция в нагретой вертикальной
щели, «Известия вузов СССР», «Энергетика», 1961, № 3.
25. Шнейдер П. Инженерные проблемы теплопроводности. Изд-
во иностранной литературы, 1960.
26. Э к к Б. Проектирование и эксплуатация центробежных и
осевых вентиляторов. Гостехиздат, 1959.
27. Краус А. Д. Охлаждение электронной аппаратуры. Л.,
«Энергия», 1971.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
1. Основные стадии конструирования РЭА В
1.1. Общие замечания ..................................... , 5
1.2. Подготовительная стадия............................... . 7
1.3. Эскизное проектирование........................, е . , t 12
1.4. Техническое проектирование . ............................ 24
Литература . . 4 s ь 26
2. Первичные источники питания ............................. . # . 27
2.1. Общая характеристика............................. 4 27
2.2. Гальванические элементы и батареи . ... ..... 31
2.3. Аккумуляторные элементы и батареи . . ................. 43
2.4. Фотоэлектрические источники тока...........-............ 48
2.5. Термоэлектрические генераторы . . . ...............< . 48
Лите ратура л •»-... з i . . ........... t... 49
3. Методы компоновки РЭА - { ..................... f 50
3.1. Общие замечания...................................... : 50
3.2. Аналитическая компоновка ..... ......................... 50
3.3. Модельная компоновка . . . ................. 52
3.4. Графическая компоновка................................ 57
Лите ратура з . * . - ....................t 57
4. Паразитные связи и наводки f , . ... ... ,58
4.1. Общие сведения ...... . . ... 58
4.2. Экранирование проводов.................................t 58
4.3. Экранирование высокочастотных катушек.................... 61
4.4. Экранирование низкочастотных катушек н трансформаторов ... 63
Лите ратура s . ... t ...... 4 ...... t : 66
fi. Условия работы РЭА +...................... . . : 67
5.1. Климат и климатические зоны .................................67
5.2. Воздействие влаги............................... . . . . : 70
5.3. Воздействие температуры ... . . . . . .71
5.4. Механические воздействия................................. . 71
5.5. Воздействие полей СВЧ....................... . . 74
5.6. Ионизирующая радиация и ее воздействие на вещество . . .83
5.7. Влияние облучения на конструкционные материалы ...... 84
5.8. Влияние ионизирующего облучения иа резисторы . ............. 85
5.9. Влияние ионизирующего облучения на конденсаторы . ... 87
5.10. Влияние радиации на полупроводниковые диоды . ... 88
5.11. Воздействие радиации иа транзисторы........... . . . 89
Литература . с » # ........ ......... ". 92
6. влияние человека — оператора на конструкцию РЭА . . . , « 94
6.1. Общие сведения ............................................ 94
6.2. Рекомендации по конструированию индикаторных устройств . , . 99
6.3. Рекомендации по конструированию регулирующих устройств ... 105
6.4. Форма и цвет РЭА...........-............................. 106
Лите ратура > . • я з • ... * ". 108
7. Конструкционные материалы . ... ................................109
7.1. Металлы и сплавы.......................................... 109
7.2. Требования к конструкции деталей, изготовляемых штамповкой . 119
7з' Требования к конструкции деталей, изготовляемых резанием . . 122
7.4. Требования к конструкции деталей, изготовляемых литьем ... 127
7.5. Пластмассы . . ...............................................127
7.6. Керамика , з i » з ».......................................137
7.7. Резины . . * • • *....................................]3о
Литература . . » » - i • * • .................*....................I43
Некоторые сведения о единой системе конструкторской документации . 145
8.1. Виды изделий н конструкторской документации <.................145
8.2. Стадии разработки ............................................151
8.3. Текстовые документы । . 154
(j.4. Групповые конструкторские документы з« •<«*•)>>.. 160
8.5. Технические условия . . 161
853
8.6. Патентный формуляр г . , ; *.............
8.7. Обозначение.................... ........................
8.8. Общие требования к выполнению чертежей . ........- -
8.9. Спецификация.................................... * •
8.10. Выполнение чертежей ...... .*«•••
8.Н. Правила нанесения размеров......................... •
8.12. Указание предельных отклонений осей, формы и расположения
поверхности . . . » ?..........................................
8.13. Обозначение на чертежах покрытий, термической и других видов
обработки . . . . . .......................................
8.14. Изображение резьбы, сварных н неразъемных соединений . .
8.15. Изображение на чертежах крепежных деталей..............
8.16. Нанесение надписей............................. . . .
8.17. Правила выполнения чертежей различных изделий..........
8.18. Учет н обращение документации . t . * s •»• •
8.19. Эксплуатационная документация . . .....................
8.20. Ремонтные документы . ..........................
8.21. Схемы. Виды и типы.....................................
8.22. Правила выполнения электрических схем . ........
Перечень стандартов ЕСКД на 1/VI 1971 г..................... ♦
161
161
161
163
163
168
170
17з
174
177
178
178
185
188
191
192
194
200
ЧАСТЬ ВТОРАЯ
9. Полупроводниковые приборы и приемно-усилительные лампы ........ 204
9.1. Система обозначения и порядок записи полупроводниковых прибо-
ров в конструкторской документации..............................204
9.2. Проектирования РЭА с применением полупроводниковых приборов 206
9.3. Крепление н монтаж полупроводниковых приборов..............208
9.4. Устойчивость полупроводниковых приборов к внешним воздейст-
виям ...........................................................208
9.5. Выбор типа полупроводникового прибора......................209
9.6 Система обозначения и порядок записи приемно-усилительных
ламп в конструкторской документации.............................220
9.7. Классификация и основные области применения прнемно усили-
тельных ламп....................................................221
9.8. Технологический разброс параметров ламп и их применение в про-
цессе эксплуатации..............................................223
9.9. Влияние электрического режима на срок службы приемио усили
тельиых ламп . . ...............................................223
9.10. Влияние условий эксплуатации иа срок службы приемио усили
тельных ламп ................................................. 229
Литература . . . s ............. . Е . . . , .................243
10. Конденсаторы и резисторы . . s ...... s . е t » t , . 244
10.1. Основные параметры и области применения конденсаторов . » .
10.2. Конденсаторы электролитические.....................« « .
10.3. Конденсаторы пленочные и металлопленочные ...... .
10.4. Конденсаторы слюдяные............
10.5. Конденсаторы керамические . ....................... . .
10.6. Конденсаторы бумажные и металлобумажные . .......
10.7. Конденсаторы подстроечные...............................
10.8. Основные параметры и области применения резисторов . . . .
10.9. Резисторы постоянные углеродистые и бороуглеродистые . . .
10.10. Резисторы постоянные металлоплеиочные и металлоокнсные .
10.11. Резисторы постоянные композиционные.............. . . .
10.12. Резисторы постоянные проволочные . ...........
10.13. Резисторы переменные непроволочные . . .........
10.14. Резисторы переменные проволочные . . . . ...............
Литература................................... . . s . t .
244
246
263
270
274
309
333
*337-
339
344
347
351
357
368
372
II. Контурные и дроссельные катушки индуктивности . s . , . , , . 373
11.1. Классификация катушек индуктивности по конструктивным при
11.2. Катушки индуктивности без сердечников....................374
11.3. Катушки с магнитными сердечниками................» . . 376
11.4. Катушки с сердечниками из немагнитных металлов . t 382
11.5. Конструктивный расчет связанных катушек......., , 384
11.6. Воздействие экрана на параметры катушки . . .,»•»*" 385
11.7. Подстройка катушек индуктивности . . ....... 4 387
11.8. Дроссели высокой частоты . . ......... в ’ , * ’ 388
Литература « . г г s й # . . -г . .. в .. в 339
12. Трансформаторы и дроссели............ ,
12.1. Общие вопросы конструирования трансформаторов и дросселей 390
12-2. Силовые трансформаторы s t 399
854
12.3. Согласующие трансформаторы..............
12.4. Импульсные трансформаторы . . . . ' ••? = = «. в . 407
12.5. Неуправляемые дроссели . .............................. 413
12.6. Дроссели фильтров выпрямителей . . ’................418
12.7. Расчетные графики и таблицы .... *.....................
Литература , . , .......................................... ‘ 1м
13. Электромонтажные соединения..................
• *•»•«. 463
13.1. Монтажные провода и кабели
13.2. Экранирующие чулки н шланги ...... * • * •
13.3. Изоляционные материалы . . t . . ' ' ’ ‘
13.4. Общие сведения о проектировании монтажных схем
13.5. Выбор и моитаж проводов.................
13-6- Мситаж экранированных проводов и кабелей...............’ лес
13.7. Укладка и вязка жгутов........................ . ’ ‘ ’ 4Й7
13.8. Монтаж многоконтактных элементов . • • i • .... t . 490
13.9. Монтаж навесных элемснюв ............................ * 4gj
Литература............ ,.......................................492
14. Печатный монтаж...........• * * . а j . 4 i • » . в . s i 493
14.1. . Общие замечания , . . . s , . , , . s « . . . s s . . 493
14.2. Изоляционные и проводниковые материалы для печатных плат 494
14.3. Требования к геометрии плат и проводников . •
14.4. расположение деталей на печатных платах.................502 '
14.5. Специальные типы печатных узлов ............................503
14.6. Маркировка и упрощенное оформление чертежей печатных плат 504
Литература ................................: ; 506
15. Установочные изделия f , ............... , 507
15.1. Панели, ламповые . ...............«..«.« Е v 507
15.2. Патроны и фонари сигнальных устройств, световые транспаранты 507
15.3. Предохранители и держатели . . ................. 513
15.4. Ручки управления......................................... 515
15.5. Лепестки и кабельные наконечники, соединительные платы, рас-
шивочные панели и монтажные стойки ............................ 522
15.6. Резонаторы пьезоэлектрические . . 522
Литература .............. г . t Ь 534
16 Коммутационные изделия . 4............................. s s 535
16.1. Разъемы . . ... t ...... ........ 5 . 535
16.2. Гнезда и штепсели . . . 551
16.3. Переключатели . . s ..... s ........... . 556
16.4. Микропереключатели, тумблеры и кнопки.................560
16.5. Рекомендации по применению разъемов, переключателей и мик-
ропереключателей .... г s ............. . 562
16.6. Электромагнитное реле . . ................. . . f 4 568
Литература ............... s . . «.................. ; 587
17. конструкции элементов сверхвысоких частот » ... . 588
17.1. Основные параметры элементов' СВЧ ........................588
17.2. Линии передачи СВЧ . . ...................................589
17.3. Простейшие элементы СВЧ гракта . . .................. . 632
17.4. Конструкции некоторых узлов СВЧ ........................ 654
х Литература.......................................................666
18 Конструирование микроминиатюрной РЭА ..........................668
18.1. Терминология микроминиатюризации . « , ............... 668
18-2. Микромодули . ..................... . .... i-. . 670
18.3. Интегральные пленочные схемы . . »...................... 685
18.4. Интегральные полупроводниковые микросхемы . ....... 698
Литература ................................................ 712
1У. Расчет электрических допусков РЭА . ,............................713
19.1. Уравнения погрешностей . . . , . ........................t 713
19.2. Расчет температурных допусков . s .............. . . . < 714
19.3. Расчет допусков на старение . . , < ................ . . . 720
19.4. Расчет допусков на влажность s . . . 721
19.5. Определение производственных допусков.............- . , . . 723
19.6. Расчет допусков на параметры элементов . . . . в . . , , 725
19.7. Пример расчета ............... 728
Литература 4 . в 1 . 1 < . • , <. . г . г *. г х 734
. 855
20. Защита РЭА от механических, воздействий r . t . 73g
20.1. Расчет виброзащиты РЭА...........................г ч t . . 73g
20.2. Расчет собственных частот РЭА на амортизаторах...............748
20.3. Приближенный расчет системы амортизации на ударные нагрузки 750
20.4. Расчет системы амортизации на действие линейных ускорений 753
20.5. Основные параметры некоторых -типов амортизаторов .... 754
Литература................................................... . ; 774
21. Защитные покрытия . f ...... ....................776
21.1. Классификация покрытий . * ...........776
21.2. Металлические и неметаллические (неорганические) покрытия 776
21.3. Лакокрасочные покрытия...................................... 792
21.4. Нанесение обозначений покрытий на чертежах * » , , в . . , 803
Литература . . .......................V t : 804
22. Защита РЭА от тепловых воздействий . . t . . . ? в . . . 805
22.1. Общие сведения о теплообмене в РЭА в . 805
22.2. Расчет теплового режима герметичного и перфорированного од-
иоблочного и принудительно вентилируемого многоблочного аппа-
ратов коэффициентным методом . , - 825
22.3- Радиаторы для полупроводниковых приборов ........ 835
22.4. Системы охлаждения РЭА................................... 848
Литература ж м 851
КРАТКИЙ СПРАВОЧНИК КОНСТРУКТОРА
РЭА
Под редакцией Р. Г. Варламова
Редактор Ю. И. Суханов
Художественный редактор В. Т. Сидоренко
Художник f' > Ларский
Технический редактор Г. 3. Кузнецова
Корректоры: Е. П. 0зерецкая1 И. Г. Багрова
Сдано в набор 23/VIII—71 г Подп. в печать 9/V 1—72 г.
Т10525 Формат 84Х108х/82. Бумага типографская № 2.
Объем 44,94 усл п. л., 50,195 уч.-изд. л.
Тираж 70 000 экз. Зак. 479. Цена 2 р. 67 к.
Издательство «Советское радио», Москва, Главпочтамт,
п/я 693.
Московская типография № 4 Главполиграфпрома
Комитета по печати при Совете Министров СССР
Москва, Б. Переяславская ул., 46