Merancang untuk Akselerasi Tinggi

17

Saya melihat ke dalam merancang papan untuk aplikasi robot yang akan berputar sangat cepat, dan saya bertanya-tanya apakah ada sesuatu yang istimewa untuk dipertimbangkan. Ini akan berada di stadion baseball 6000rpm, dengan tepi papan 50mm dari pusat. Itu percepatan konstan sekitar 2000g, dengan guncangan beberapa kali lipat. Jika saya kaget me-mount board, itu akan mengurangi akselerasi tiba-tiba tetapi tidak yang rotasi.

Apa yang harus saya lakukan berbeda dari desain PCB normal? Apakah lubang akan lebih baik dari permukaan mount? Cara mana yang harus saya arahkan papan, sehingga percepatan sejajar dengan papan (lebih disukai) atau tegak lurus? Di mana saya harus mengarahkan komponen? Apakah pelapis atau pot yang sesuai menjadi ide yang baik? Saya lebih suka tidak melakukannya, baik untuk perbaikan dan karena berat. Pada akselerasi seperti apa komponen internal itu sendiri akan mulai rusak?

Juga, mungkin ini adalah tempat yang salah untuk menanyakan hal ini, tapi apa orientasi terbaik untuk baterai kantong polimer lithium di lingkungan ini?

ahalekelly
sumber
Saya menemukan pertanyaan ini bermanfaat, meskipun ini berkaitan dengan kejutan mendadak yang bertentangan dengan akselerasi yang konstan dan tidak menjawab banyak pertanyaan.
ahalekelly
Semakin sedikit komponen momentum, semakin baik. Pastikan media Anda tidak lentur. CALCE di UMD calce.umd.edu adalah seluruh departemen tentang pengujian elektronik dan banyak lagi!
HL-SDK
Saya tahu proyek-proyek penelitian di universitas saya yang menggunakan hampir secara eksklusif PCB fleksibel untuk situasi stres tinggi seperti ini; terutama karena massa yang lebih rendah dan kepatuhan yang lebih baik terhadap pelenturan sadapan komponen.
user36129
Pasang hanya bagian-bagian yang harus Anda miliki, di papan tulis. Koil tegak lurus dapat membentuk transformator yang menggantikan baterai.
Optionparty

Jawaban:

13

Saran terbaik yang bisa saya berikan adalah menjaga barang-barang berat di sepanjang garis tengah. Ini juga berlaku untuk osilator xtal yang mungkin Anda gunakan. Anda mungkin juga ingin memastikan bahwa massa elemen yang Anda gunakan seimbang dengan garis tengah putaran atau Anda mungkin mendapatkan getaran tugas berat.

Untuk komponen SMT kecil / massa rendah, pemasangan di permukaan baik-baik saja tetapi mungkin perlu mempertimbangkan lem untuk menambahkan ikatan tambahan - tidak terlalu banyak tentu saja karena lem memiliki massa.

Lebih dari sekitar 10.000 g kita cenderung memadatkan elektronik dan kita tidak memiliki masalah dengan pekerjaan yang dikirim selama bertahun-tahun hingga kekuatan lebih dari 20.000. Konektor (barang antar-papan PCB) bisa agak serpihan jadi gunakan yang dengan pin yang dibalik dan kontak multi-daun (setidaknya tiga).

Ada perusahaan di AS bernama Statek yang membuat hi-G xtals - tidak murah tetapi jika Anda ingin ketenangan pikiran saya akan mempertimbangkan untuk menggunakannya. Atau, lihat array Teknologi Linear dari osilator silikon - mereka tidak buruk (dan tidak ada bagian yang bergerak selain elektron) - Saya telah menguji satu di seluruh suhu baru-baru ini dan tetap dalam 10 ppm / degC di 60degC.

Saya tidak pernah tahu kabel internal pada sebuah chip gagal. Kami selalu berusaha memastikan akselerasi mendorong komponen ke PCB tetapi kadang-kadang ini tidak layak dan kemudian kami membuat barang-barang. Saya percaya, pada 6000g Anda harus baik-baik saja.

Juga, mungkin perlu melakukan spin-test pada artikel yang sudah selesai untuk memeriksa getaran dan kesalahan apa pun. Kami melakukannya dengan semua kit kami. Getaran yang kami perbaiki sama seperti yang dilakukan pengendara ban - pemberat kecil tidak disukai sehingga kami biasanya mengebor sejumlah kecil logam dari selubung luar.

Andy alias
sumber
Itu poin yang menarik tentang XTAL. Jika berputar (atau dipercepat) dengan cukup cepat, adakah distorsi fisik kristal yang dapat diukur? Jika demikian, bagaimana pengaruhnya terhadap perilaku piezo-listrik - variasi dalam frekuensi, amplitudo, fase, siklus kerja?
mark
Cangkang artileri dengan sekering pintar mengalami 30.000+ g. Sekering "RADAR" kembali ke masa tabung. Getaran (Brengsek dalam istilah fisika - turunan dari percepatan da / dt) adalah masalah yang lebih besar dari waktu ke waktu. Kekuatan sesaat dari da / dt bisa menjadi gila besar. #andy aka apa yang Anda hasilkan :-)
C. Towne Springer
@ C.TowneSpringer - modul pemantauan telemetri untuk digunakan pada mesin berputar seperti saat menguji mesin jet. Banyak input pengukur regangan dan input termokopel. Semua didigitalkan dan dikirim dari rotor dengan kecepatan data sangat tinggi!
Andy alias
@ Andyaka Sangat keren. Saya bekerja di Boeing untuk sementara waktu di masa lalu. Semua kabel uji berwarna oranye - jadi saya rasa tidak tertinggal. Juga pipa cahaya safir yang sangat panjang untuk melihat bagian dalam mesin GE. Barang rapi
C. Towne Springer