RU2716592C1 - Impact protection device - Google Patents
Impact protection device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2716592C1 RU2716592C1 RU2019109334A RU2019109334A RU2716592C1 RU 2716592 C1 RU2716592 C1 RU 2716592C1 RU 2019109334 A RU2019109334 A RU 2019109334A RU 2019109334 A RU2019109334 A RU 2019109334A RU 2716592 C1 RU2716592 C1 RU 2716592C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylinder
- housing
- fastening element
- circuit boards
- truncated cone
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
- F16F15/14—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/20—Suppression of vibrations of rotating systems by favourable grouping or relative arrangements of the moving members of the system or systems
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/24—Casings; Enclosures; Supports specially adapted for suppression or reduction of noise or vibrations
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Mounting Of Printed Circuit Boards And The Like (AREA)
- Casings For Electric Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Данное предлагаемое изобретение относится к устройствам защиты от ударных воздействий, а именно, к конструированию радиоэлектронной аппаратуры и может быть использовано в аппаратуре, которая эксплуатируется в условиях воздействия интенсивных ударных нагрузок.This invention relates to shock protection devices, namely, to the design of electronic equipment and can be used in equipment that is operated under the conditions of intense shock loads.
Известно устройство для защиты от ударных воздействий, патент РФ №2302091 от 27.06.2007, МПК Н05К 5/00. Оно заключается в том, в устройстве, содержащем корпус, внутри которого размещен пакет печатных плат, установленный на амортизирующих прокладках внутри одного корпуса, заполненного дискретными рабочими средами, корпус выполнен деформируемым и размещен в дополнительно введенном другом жестком корпусе, пространство между которыми заполнено полимерным компаундом. На боковых поверхностях жесткого корпуса выполнен кольцевой фланец с крешерами, при этом фланец расположен на одной плоскости с центром масс устройства.A device for protection against impacts is known, RF patent No. 2302091 dated 06/27/2007, IPC Н05К 5/00. It lies in the fact that in the device containing the housing, inside which there is a package of printed circuit boards installed on shock absorbing pads inside one housing filled with discrete working media, the housing is made deformable and placed in an additionally inserted other rigid housing, the space between which is filled with a polymer compound. On the lateral surfaces of the rigid casing, an annular flange with crackers is made, while the flange is located on the same plane with the center of mass of the device.
Недостатком данной конструкции является то, что элементы воспринимающие нагрузку выполнены деформируемыми или разрушающимися, обеспечивая защиту конструкции лишь от одиночного интенсивного воздействия, что в условиях старта и полета ракеты не достаточно для безотказного функционирования бортовой радиоэлектронной аппаратуры, кроме того деформация корпуса приведет к появлению резонанса на защищаемом объекте после высокоинтенсивного воздействия.The disadvantage of this design is that the load-bearing elements are made deformable or collapsing, providing protection of the structure only from a single intense impact, which in the conditions of launch and flight of a rocket is not enough for the failure-free operation of on-board electronic equipment, in addition, deformation of the case will lead to the appearance of resonance on the protected object after high-intensity exposure.
Известно устройство для защиты от ударных воздействий, описанное в патенте РФ №2385554 от 17.11.2008, МПК Н05К 5/00. Данное устройство выбрано нами в качестве прототипа. Устройство для защиты от ударных воздействий содержит корпус с отверстием, на дне которого установлена аппаратура в виде пакета печатных плат. При этом внутренний объем корпуса заполняют демпфирующим материалом, в качестве которого применяют низкоплотный материал на основе смеси полых и терморасширяющихся микросфер. При этом состав низкоплотного материала основы смеси полых и терморасширяющихся микросфер подбирают таким образом, чтобы в зоне действия инерционной нагрузки ударного воздействия в материале возникало механическое напряжение, равное пределу текучести данного материала.A device for protection against shock effects is described in the patent of the Russian Federation No. 2385554 of 11/17/2008, IPC
Недостатком данного устройства является сложность конструкции, инертность системы, так как при высокоинтенсивном воздействии материалу для достижения предела текучести необходимо время, которое превышает период высокоинтенсивного воздействия импульса.The disadvantage of this device is the complexity of the design, the inertness of the system, because when a high-intensity impact of the material to achieve the yield strength requires time that exceeds the period of high-intensity impact of the pulse.
Общим недостатком вышеописанных технических решений является использование дискретных рабочих сред или низкоплотного материала на основе смеси полых и терморасширяющихся микросфер для защиты аппаратуры, что увеличивает объем электронного блока изделия, снижает уровень технологичности конструкции, увеличивает время сборки изделия, и как следствие повышает его себестоимости и снижает эффективность изделия в целом.A common drawback of the above technical solutions is the use of discrete working media or low-density material based on a mixture of hollow and thermally expanding microspheres to protect the equipment, which increases the volume of the electronic unit of the product, reduces the level of manufacturability of the structure, increases the assembly time of the product, and as a result increases its cost and reduces efficiency products in general.
Задачей, на решение которой направлено данное техническое решение - это защита радиоэлектронной аппаратуры от высокоинтенсивных воздействий, ударов, за счет такой конструкции устройства, которая приводит к упрощению конструкции, уменьшению размеров, повышение надежности в условиях ограниченного объема малогабаритного изделия.The task to which this technical solution is directed is to protect electronic equipment from high-intensity impacts, shocks, due to such a device design, which leads to a simplification of the design, reduction in size, and increased reliability in the conditions of a limited volume of a small-sized product.
Решение достигается конструкцией устройства для защиты от ударных воздействий содержащее корпус с отверстием, на дне которого установлена аппаратура в виде пакета печатных плат, при этом новым является то, что на дне корпуса эксцентрично его оси выполнен цилиндр с отверстием, на торце которого размещен пакет печатных плат, соединенный с ним крепежным элементом, выполненным в виде усеченного конуса с сформированными на его основаниях цилиндрами, при этом внутренняя и наружная образующие усеченного конуса выполнены под разным углом к продольной оси крепежного элемента, а крепежный элемент установлен в цилиндр с образованием между внутренней поверхностью цилиндра и наружной поверхностью усеченного конуса крепежного элемента зазора, также цилиндр крепежного элемента меньшего диаметра имеет резьбу.The solution is achieved by the design of the device for protection against impacts, comprising a housing with a hole on the bottom of which the equipment is in the form of a package of printed circuit boards, the new one being that on the bottom of the housing an eccentric axis is made of a cylinder with an opening on the end of which is placed a package of printed circuit boards connected with it by a fastening element made in the form of a truncated cone with cylinders formed on its bases, while the inner and outer generators of the truncated cone are made at different angles to the longitudinal axis of the fastener, and the fastener is installed in the cylinder to form a gap between the inner surface of the cylinder and the outer surface of the truncated cone of the fastener, and the cylinder of the smaller fastener has a thread.
При этом, что высота цилиндра на дне корпуса составляет 0,45-0,6 высоты пакета печатных плат, а отверстие в нем выполнено по его оси.Moreover, the height of the cylinder at the bottom of the housing is 0.45-0.6 the height of the package of printed circuit boards, and the hole in it is made along its axis.
Сущность предложенного технического решения поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 изображен общий вид сборки предлагаемого технического решения, а на фиг. 2 - общий вид крепежного элемента.The essence of the proposed technical solution is illustrated by graphic materials, where in FIG. 1 shows a general view of the assembly of the proposed technical solution, and in FIG. 2 is a general view of a fastener.
Устройство для защиты от ударных воздействий содержит корпус 1, на дне 2 которого сформирован полый цилиндр с отверстием 4, на торце которого размещена аппаратура в виде пакета печатных плат 5. Толщина стенок цилиндра 4 меньше толщины дна 2, и цилиндр 4 смещен относительно оси корпуса 1. Это необходимо для придания асинхронного как по времени, так и по амплитуде вибрационным воздействиям, приходящих от корпуса на аппаратуру, что снижает вероятность появления резонанса на аппаратуре.The device for protection against impacts comprises a
Пакет печатных плат 5 соединен с цилиндром 4 крепежным элементом 3 и опирается на торец цилиндра 4. Крепежный элемент 3 представляет собой тело, состоящее из усеченного конуса 8 с сформированными на его основаниях цилиндрами разного диаметра 6 и 7. Цилиндр меньшего диаметра 6 имеет резьбу. Внутренняя полость крепежного элемента 3 представляет собой усеченный конус. Внутренняя и наружная образующие усеченного конуса 8 выполнены под разным углом к продольной оси крепежного элемента 3.The package of printed
Также в цилиндре 4 по его оси есть отверстие, внутренняя поверхность 9 которого выполнена эквидистантным наружной поверхности усеченного конуса 8 крепежного элемента 3.Also in the
Во избежание резонанса, крепежный элемент 3 установлен в цилиндр 4 с образованием между внутренней поверхностью цилиндра 4 и наружной поверхностью усеченного конуса 8 крепежного элемента 3 зазора, благодаря чему исключается соприкосновение крепежного элемента 3 и цилиндра 4.In order to avoid resonance, the
Высота и диаметр цилиндра 4 подобраны из условия эффективного функционирования крепежного элемента 3, а именно, составляет 0,45-0,6 высоты пакета печатных плат.The height and diameter of the
Устройство для защиты от ударных воздействий работает следующим образом. Сразу после приобретением изделием скорости возникают высокоинтенсивные ударные и вибрационные воздействия, которые передаются по корпусу 1 на цилиндр 4. Учитывая то обстоятельство, что характер воздействия стартовых и полетных перегрузок различен, крепежный элемент 3 выступает в роли демпфера, защищая пакет печатных плат 5 от воздействий, как стартовых, так и летных перегрузок. Воздействие от стартовых перегрузок особенно для ракет ствольного запуска характеризуются высокой интенсивностью и амплитудой вибрационных воздействий и коротким периодом воздействия, при этих воздействиях крепежный элемент 3 работает как механический резонатор накопительного действия, т.е. ударные и вибрационные воздействия, воспринимаемые им гасятся в нем, но если они превышают пороговый уровень, крепежный элемент 3 начинает деформационно-колебательные движения амплитудой, не превышающей расстояние между усеченным конусом 8 и цилиндром 4, тем самым нивелируя негативные воздействия на аппаратуру 5. При воздействии нагрузок возникающий во время полета ракеты спектр вибрационных частот, которых достаточно широк, а также велико время воздействия по сравнению со стартовыми, крепежный элемент 3 либо поглощает энергию от вибраций, работает как «мертвый колокол», либо если частоты вибрационных воздействий достигают уровня собственных частот крепежного элемента 3, то он, деформируясь, преобразует энергию от вибрационных воздействий в акустические колебания.Device for protection against impacts works as follows. Immediately after the product acquires speed, high-impact and vibrational vibrations occur, which are transmitted through the
Техническим результатом изобретения является использование электронной аппаратуры без предварительной частотной отстройки ее компонентов в ограниченных объемах отсеков малогабаритных летательных аппаратов в широком спектре частот высокоинтенсивных воздействий, с минимальным временем отклика демпфирующих свойств конструкции на высокоинтенсивные воздействия при учете того, что высокоинтенсивные воздействия разной природы могут совпадать в один и тот же момент времени.The technical result of the invention is the use of electronic equipment without preliminary frequency detuning of its components in limited volumes of small-sized aircraft compartments in a wide range of frequencies of high-intensity impacts, with a minimum response time of the damping properties of the structure to high-intensity impacts, given that high-intensity impacts of different nature can coincide in one and the same point in time.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019109334A RU2716592C1 (en) | 2019-03-29 | 2019-03-29 | Impact protection device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019109334A RU2716592C1 (en) | 2019-03-29 | 2019-03-29 | Impact protection device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2716592C1 true RU2716592C1 (en) | 2020-03-13 |
Family
ID=69898448
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019109334A RU2716592C1 (en) | 2019-03-29 | 2019-03-29 | Impact protection device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2716592C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2750139C1 (en) * | 2020-07-03 | 2021-06-22 | Акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова" | Shock impact and vibration protection device |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2540359C2 (en) * | 2012-12-27 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Improved vibration isolator with large lifting capacity (vbgu) and method of its assemblage |
US20170349020A1 (en) * | 2016-06-07 | 2017-12-07 | Beijingwest Industries Co., Ltd. | Damper housing and a method for manufacturing the damper housing |
EP3322911A1 (en) * | 2015-07-15 | 2018-05-23 | ThyssenKrupp Bilstein GmbH | Vibration damper comprising a carbon fiber damper tube having a threaded adapter for a motor vehicle |
RU182839U1 (en) * | 2018-03-30 | 2018-09-04 | Акционерное общество "Свердловский инструментальный завод" | Vibration damper |
RU2665995C2 (en) * | 2013-02-11 | 2018-09-05 | Сименс Акциенгезелльшафт | Device for the machine element oscillations characteristics mechanical adjustment |
-
2019
- 2019-03-29 RU RU2019109334A patent/RU2716592C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2540359C2 (en) * | 2012-12-27 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Improved vibration isolator with large lifting capacity (vbgu) and method of its assemblage |
RU2665995C2 (en) * | 2013-02-11 | 2018-09-05 | Сименс Акциенгезелльшафт | Device for the machine element oscillations characteristics mechanical adjustment |
EP3322911A1 (en) * | 2015-07-15 | 2018-05-23 | ThyssenKrupp Bilstein GmbH | Vibration damper comprising a carbon fiber damper tube having a threaded adapter for a motor vehicle |
US20170349020A1 (en) * | 2016-06-07 | 2017-12-07 | Beijingwest Industries Co., Ltd. | Damper housing and a method for manufacturing the damper housing |
RU182839U1 (en) * | 2018-03-30 | 2018-09-04 | Акционерное общество "Свердловский инструментальный завод" | Vibration damper |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2750139C1 (en) * | 2020-07-03 | 2021-06-22 | Акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова" | Shock impact and vibration protection device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0843807B1 (en) | Electronic delay detonator | |
KR102524595B1 (en) | tower vibration damper | |
RU2716592C1 (en) | Impact protection device | |
US3721417A (en) | Elastomeric combination shock and vibration isolator | |
US20060225980A1 (en) | Tunable adjustable multi-element hybrid particle damper | |
US3624764A (en) | Vibration isolation mount and shock absorber | |
CN108919197A (en) | A kind of vibration absorber and airborne radar | |
Veeramuthuvel et al. | Application of particle damper on electronic packages for spacecraft | |
RU2523326C1 (en) | Shock-absorber for explosion protective elements of buildings | |
CN109210130A (en) | A kind of damping liquid damping device | |
US3419111A (en) | Plural load viscoelastic damping device | |
RU2750139C1 (en) | Shock impact and vibration protection device | |
RU2302091C2 (en) | Device for protection from mechanical effects | |
RU2179271C2 (en) | Damping device | |
RU2270386C1 (en) | Vibration insulator | |
WO2022025878A1 (en) | Hybrid impact passive energy absorber | |
RU178521U1 (en) | Remote electric projectile | |
RU189881U1 (en) | Protected electronic time igniter for small rocket engines | |
SU1456654A1 (en) | Device for damping vibrations | |
RU2687212C1 (en) | Remotely controlled means of electromagnetic action destruction | |
Smith et al. | Shock and Vibration Isolation Using Internally Rotating Masses | |
JPH07132899A (en) | Shock absorbing structure and shock absorbing separation mechanism for artificial satellite | |
SU362159A1 (en) | SHOCK ABSORBER | |
RU2687002C1 (en) | Local vibration absorber | |
SU1719743A1 (en) | Two-stage vibration isolator |