CN108419406B - 一种通信设备机框的加固方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通信设备机框的加固方法，涉及通信设备机框防护领域。该方法中的通信设备机框，包括顶板、背板、以及相对设置的两块侧板，两块侧板之间设水平置有至少1块导轨托盘，顶板底部和每块导轨托盘上均设置有用于导入单盘的滑道；该方法的步骤包括：在每块导轨托盘上设置导轨外侧加强筋和导轨中部加强筋，在每块侧板的外侧上设置侧板外侧加强筋和侧板中部加强筋。本发明能够根据通信设备机框的设计参数，计算加强筋的截面惯性矩，进而显著降低了重新设计加强筋的概率，不仅提高了工作效率，而且降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及通信设备机框防护领域，具体涉及一种通信设备机框的加固方法。
背景技术
参见图1所示，常用的大型通信设备的机框内，上下竖插有实现业务功能的业务单盘，参见图2所示，业务单盘通过单盘连接器与机框背板的背板连接器连接。机框正面或其他区域因不同的风道形式来布置不同的结构(例如风扇、交换盘等)。随着通信设备的功率密度越来越大，业务单盘设计越来越紧凑，电器元器件、散热元件越来越多，业务单盘会越来越重，业务单盘占用机框中的总空间可能越来越大。
为了在总体架构变化不大的机框中，安全的插入结构紧凑的业务单盘，需要对机框进行加固。现有对机框进行加固的方法一般为：操作人员根据自身经验，估计机框的风险区域(例如机框的横向滑道、侧板等)所需要加强筋的截面惯性矩后，在机框的风险区域内布置出对应截面惯性矩的加强筋；对布置有加强筋的机框进行实际验证或者仿真测试，以确定加强筋的截面惯性矩是否满足使用要求。
但是，上述对机框进行加固的方法存在以下缺陷：
由于加强筋的截面惯性矩人工设置，因此设计出的加强筋的截面惯性矩有很大的可能性不满足通信设备机框的要求(较大截面惯性矩的加强筋会浪费材料)，此时需要重新设计加强筋并再次进行测试，不仅工作效率较低，而且提高了生产成本。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明解决的技术问题为：如何根据通信设备机框的设计参数，计算加强筋的截面惯性矩。本发明能够显著降低重新设计加强筋的概率，不仅提高了工作效率，而且降低了生产成本。
为达到以上目的，本发明提供的通信设备机框的加固方法，该方法中的通信设备机框，包括顶板、背板、以及相对设置的两块侧板，两块侧板之间设水平置有至少1块导轨托盘，顶板底部和每块导轨托盘上均设置有用于导入单盘的滑道；该方法包括以下步骤：
在每块导轨托盘上设置导轨外侧加强筋和导轨中部加强筋，在每块侧板的外侧上设置侧板外侧加强筋和侧板中部加强筋；
导轨外侧加强筋和导轨中部加强筋的截面惯性矩的取值范围的计算公式为：
其中，q1为导轨外侧加强筋承受的等效均布载荷，q2为导轨中部加强筋承受的等效均布载荷，q1和q2自定义设置，I1为导轨外侧加强筋的截面惯性矩，I2为导轨中部加强筋的截面惯性矩；L为两块侧板之间的距离，N为需要插入机框的单盘数量，G为需要插入机框的1块单盘的重量，E1为导轨外侧加强筋的弹性模量，E2为导轨中部加强筋的弹性模量，T为导轨深度，δ为插入机框的单盘与上下导轨的平均间隙，δ含公差；
侧板外侧加强筋和侧板中部加强筋的截面惯性矩的取值范围的计算公式为：
其中I3为侧板外侧加强筋的截面惯性矩，I4为侧板中部加强筋的截面惯性矩；H为邻近顶板的导轨托盘至侧板底部的垂直距离，G′为空机框重量，E3为侧板外侧加强筋的弹性模量，E4为侧板中部加强筋的弹性模量。
在上述技术方案的基础上，所述q2＜0.1。
在上述技术方案的基础上，设置所述导轨外侧加强筋的方式为：导轨外侧加强筋的两端各与一块侧板连接。
在上述技术方案的基础上，所述导轨外侧加强筋与1块侧板的连接点为：3个不在一条直线上的连接点。
在上述技术方案的基础上，所述导轨外侧加强筋与1块侧板通过4个螺钉连接，4个螺钉的连接点为：4个连线为矩形的连接点。
在上述技术方案的基础上，设置所述导轨中部加强筋的方式为：导轨中部加强筋至少与1块侧板连接。
在上述技术方案的基础上，设置所述侧板外侧加强筋的方式为：侧板外侧加强筋的顶端与顶板连接，底端与侧板底部连接。
在上述技术方案的基础上，设置所述侧板中部加强筋的方式为：侧板中部加强筋的顶端与顶板连接，底端与侧板底部连接。
在上述技术方案的基础上，所述导轨外侧加强筋和导轨中部加强筋的截面，均呈工字型或者口字型。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明能够根据自主研发的计算公式，自动计算加强筋的截面惯性矩。由于本发明计算公式中含有多个通信设备机框的设计参数(单盘数量、导轨深度、单盘重量等)，因此通过本发明计算公式计算出的加强筋的截面惯性矩，与通信设备机框的适配度较高。与现有技术中通过根据人为经验估计加强筋的截面惯性矩相比，本发明不易出现设计出的加强筋，不满足通信设备机框的要求的情形；进而显著降低了重新设计加强筋的概率，不仅提高工作效率，而且降低了生产成本。
附图说明
图1为现有技术中通信设备机框的主视图；
图2为现有技术中通信设备机框的右视图；
图3为本发明实施例中未插入单盘的通信设备机框的结构示意图；
图4为本发明实施例中的加强筋的截面图。
图中：1-顶板，2-侧板外侧加强筋，3-侧板中部加强筋，4-侧板，5-背板，6-导轨中部加强筋，7-导轨托盘，8-导轨外侧加强筋。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图3所示，本发明实施例中的通信设备机框，包括顶板1、背板5、以及相对设置的两块侧板4，两块侧板4之间设水平置有至少1块导轨托盘7(本实施例中为2块)，顶板1底部和每块导轨托盘7上均设置有用于导入单盘的滑道。
在此基础上，本发明实施例中的通信设备机框的加固方法，包括以下步骤：在每块导轨托盘7上设置导轨外侧加强筋8和导轨中部加强筋6，在每块侧板4的外侧(远离背板5的一侧)上设置侧板外侧加强筋2和侧板中部加强筋3。
导轨外侧加强筋8和导轨中部加强筋6的截面惯性矩的取值范围的计算公式为：
其中，q1为导轨外侧加强筋8承受的等效均布载荷，q2为导轨中部加强筋6承受的等效均布载荷，q1和q2自定义设置，I1为导轨外侧加强筋8的截面惯性矩，I2为导轨中部加强筋6的截面惯性矩；L为两块侧板4之间的距离，N为需要插入机框的单盘数量，G为需要插入机框的1块单盘的重量，E1为导轨外侧加强筋8的弹性模量，E2为导轨中部加强筋6的弹性模量，T为导轨深度(导轨中的导槽深度)，δ为插入机框的单盘与上下导轨的平均间隙，δ含公差。
由于导轨中部加强筋6周围的部件较多，因此导轨中部加强筋6的截面惯性矩I2不宜过大，即在计算I2时，可将q2设置较小，本实施例中q2＜0.1。
侧板外侧加强筋2和侧板中部加强筋3的截面惯性矩的取值范围的计算公式为：
其中I3为侧板外侧加强筋8的截面惯性矩，I4为侧板中部加强筋6的截面惯性矩；H为邻近顶板1的导轨托盘7至侧板4底部的垂直距离，G′为空机框重量，E3为侧板外侧加强筋2的弹性模量，E4为侧板中部加强筋3的弹性模量。
参见图3所示，设置导轨外侧加强筋8的方式为：导轨外侧加强筋8的两端各与一块侧板4连接，为了保证导轨外侧加强筋8与侧板4的连接稳定，导轨外侧加强筋8与1块侧板4的连接点为：3个不在一条直线上的连接点。本实施例中导轨外侧加强筋8与1块侧板4通过4个螺钉连接，4个螺钉的连接点为：4个连线为矩形的连接点。
参见图3所示，设置导轨中部加强筋6的方式为：导轨中部加强筋6至少与1块侧板4连接，为了确保导轨中部加强筋6的最大变形位置的截面惯性矩不减小，导轨中部加强筋6的中部尽量不开孔。
参见图3所示，设置侧板外侧加强筋2的方式为：侧板外侧加强筋2的顶端与顶板1连接，底端与侧板4底部连接；设置侧板中部加强筋3的方式为：侧板中部加强筋3的顶端与顶板1连接，底端与侧板4底部连接。
参见图4所示，本实施例中的导轨外侧加强筋8和导轨中部加强筋6的截面，均呈工字型或者口字型，该形状能尽可能让加强筋越远离导轨面的区域有更多的材料。
进一步，本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰(例如等效加强筋)，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (8)
1.一种通信设备机框的加固方法，该方法中的通信设备机框，包括顶板(1)、背板(5)、以及相对设置的两块侧板(4)，两块侧板(4)之间设水平置有至少1块导轨托盘(7)，顶板(1)底部和每块导轨托盘(7)上均设置有用于导入单盘的滑道；其特征在于，该方法包括以下步骤：
在每块导轨托盘(7)上设置导轨外侧加强筋(8)和导轨中部加强筋(6)，在每块侧板(4)的外侧上设置侧板外侧加强筋(2)和侧板中部加强筋(3)；
导轨外侧加强筋(8)和导轨中部加强筋(6)的截面惯性矩的取值范围的计算公式为：
其中，q1为导轨外侧加强筋(8)承受的等效均布载荷，q2为导轨中部加强筋(6)承受的等效均布载荷，q1和q2自定义设置，其中，q2＜0.1，I1为导轨外侧加强筋(8)的截面惯性矩，I2为导轨中部加强筋(6)的截面惯性矩；L为两块侧板(4)之间的距离，N为需要插入机框的单盘数量，G为需要插入机框的1块单盘的重量，E1为导轨外侧加强筋(8)的弹性模量，E2为导轨中部加强筋(6)的弹性模量，T为导轨深度，δ为插入机框的单盘与上下导轨的平均间隙，δ含公差；
侧板外侧加强筋(2)和侧板中部加强筋(3)的截面惯性矩的取值范围的计算公式为：
其中I3为侧板外侧加强筋(8)的截面惯性矩，I4为侧板中部加强筋(6)的截面惯性矩；H为邻近顶板(1)的导轨托盘(7)至侧板(4)底部的垂直距离，G′为空机框重量，E3为侧板外侧加强筋(2)的弹性模量，E4为侧板中部加强筋(3)的弹性模量。
2.如权利要求1所述的通信设备机框的加固方法，其特征在于：设置所述导轨外侧加强筋(8)的方式为：导轨外侧加强筋(8)的两端各与一块侧板(4)连接。
3.如权利要求2所述的通信设备机框的加固方法，其特征在于：所述导轨外侧加强筋(8)与1块侧板(4)的连接点为：3个不在一条直线上的连接点。
4.如权利要求3所述的通信设备机框的加固方法，其特征在于：所述导轨外侧加强筋(8)与1块侧板(4)通过4个螺钉连接，4个螺钉的连接点为：4个连线为矩形的连接点。
5.如权利要求1至4任一项所述的通信设备机框的加固方法，其特征在于：设置所述导轨中部加强筋(6)的方式为：导轨中部加强筋(6)至少与1块侧板(4)连接。
6.如权利要求1至4任一项所述的通信设备机框的加固方法，其特征在于：设置所述侧板外侧加强筋(2)的方式为：侧板外侧加强筋(2)的顶端与顶板(1)连接，底端与侧板(4)底部连接。
7.如权利要求1至4任一项所述的通信设备机框的加固方法，其特征在于：设置所述侧板中部加强筋(3)的方式为：侧板中部加强筋(3)的顶端与顶板(1)连接，底端与侧板(4)底部连接。
8.如权利要求1至4任一项所述的通信设备机框的加固方法，其特征在于：所述导轨外侧加强筋(8)和导轨中部加强筋(6)的截面，均呈工字型或者口字型。
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