Thiết kế cho gia tốc cao

Tôi đang xem xét việc thiết kế một bảng cho một ứng dụng robot sẽ được quay rất nhanh, và tôi tự hỏi liệu có điều gì đặc biệt để tính đến. Nó sẽ ở trong sân bóng 6000 vòng / phút, với cạnh của tấm ván cách trung tâm 50mm. Đó là một sự tăng tốc liên tục khoảng 2000g, với những cú sốc gấp đôi. Nếu tôi sốc gắn bảng, điều đó sẽ làm giảm khả năng tăng tốc đột ngột nhưng không làm giảm tốc độ quay.

Tôi nên làm gì khác với thiết kế PCB bình thường? Thông qua lỗ sẽ tốt hơn bề mặt gắn kết? Tôi nên định hướng bảng nào, để gia tốc song song với bảng (thích hợp hơn) hay vuông góc? Những cách nào tôi nên định hướng các thành phần? Lớp phủ phù hợp hoặc bầu là một ý tưởng tốt? Tôi không thích, cả về sự sửa chữa và vì trọng lượng. Ở những loại gia tốc nào thì các bộ phận bên trong sẽ bắt đầu bị phá vỡ?

Ngoài ra, có thể đây là nơi sai để hỏi điều này, nhưng định hướng tốt nhất cho pin túi lithium polymer trong môi trường này là gì?

pcb-design layout

— ahalekelly
nguồn

Tôi thấy câu hỏi này hữu ích, mặc dù nó liên quan đến cú sốc đột ngột thay vì tăng tốc liên tục và không trả lời nhiều câu hỏi.

— ahalekelly

Các thành phần động lượng càng ít, càng tốt. Hãy chắc chắn rằng chất nền của bạn không uốn cong. CALCE tại UMD calce.umd.edu là cả một bộ phận về thử nghiệm điện tử và hơn thế nữa!

— HL-SDK

Tôi biết các dự án nghiên cứu tại trường đại học của tôi sử dụng PCB gần như độc quyền cho các tình huống căng thẳng cao như thế này; chủ yếu là do khối lượng thấp hơn và tuân thủ tốt hơn để uốn cong các bộ phận dẫn.

— dùng36129

Chỉ gắn các bộ phận bạn phải có, trên bảng. Một cuộn dây vuông góc có thể tạo thành một máy biến áp thay thế pin.

— Lựa chọn

Lời khuyên tốt nhất tôi có thể cung cấp cho bạn là giữ những thứ nặng dọc theo đường trung tâm. Điều này cũng áp dụng cho các bộ dao động xtal bạn có thể đang sử dụng. Bạn cũng có thể muốn đảm bảo rằng khối lượng các yếu tố bạn sử dụng được cân bằng về đường trung tâm của vòng quay hoặc bạn có thể có một số rung động nặng.

Đối với bề mặt các thành phần SMT khối lượng nhỏ / thấp là tốt nhưng có thể đáng để xem xét keo để thêm liên kết bổ sung - tất nhiên không quá nhiều vì keo có khối lượng.

Hơn 10.000 g, chúng tôi có xu hướng làm cứng nồi điện tử và chúng tôi không gặp vấn đề gì với các công việc được vận chuyển trong nhiều năm lên tới hơn 20.000 lực. Các đầu nối (công cụ PCB liên bảng) có thể hơi dễ hỏng, vì vậy hãy sử dụng các đầu nối có chân xoay và tiếp điểm nhiều lá (ít nhất là ba).

Có một công ty ở Mỹ tên là Statek sản xuất hi-G xtals - không rẻ nhưng nếu bạn muốn yên tâm, tôi sẽ cân nhắc sử dụng chúng. Ngoài ra, hãy nhìn vào bộ dao động silicon của Công nghệ tuyến tính - chúng không tệ (và không có bộ phận chuyển động nào ngoài các điện tử) - Tôi đã thử nghiệm một nhiệt độ gần đây và nó ở trong vòng 10 ppm / degC trên 60degC.

Tôi chưa bao giờ biết dây bên trong chip bị lỗi. Chúng tôi luôn cố gắng đảm bảo khả năng tăng tốc đẩy các thành phần lên PCB nhưng đôi khi điều này không khả thi và sau đó chúng tôi sẽ nhét nồi. Tôi tin rằng, ở mức 6000g bạn sẽ ổn chứ không phải bầu.

Ngoài ra, có thể đáng để thực hiện một thử nghiệm quay vòng trên bài viết đã hoàn thành để kiểm tra độ rung và bất cứ điều gì sai. Chúng tôi làm điều đó với tất cả các bộ của chúng tôi. Rung chúng tôi sửa giống như bộ phận lốp xe - trọng lượng nhỏ không được ưa thích vì vậy chúng tôi thường khoan một lượng nhỏ kim loại ra khỏi vỏ ngoài.

— Andy aka
nguồn

Đó là một điểm thú vị về XtAL. Nếu quay (hoặc tăng tốc) đủ nhanh, liệu có thể đo được sự biến dạng vật lý của tinh thể không? Nếu vậy, nó ảnh hưởng đến hành vi áp điện - sự thay đổi về tần số, biên độ, pha, chu kỳ nhiệm vụ như thế nào?

— Markt

Đạn pháo với cầu chì thông minh trải nghiệm hơn 30.000 g. Cầu chì "RADAR" quay trở lại những ngày ống. Rung (Jerk trong thuật ngữ vật lý - đạo hàm của gia tốc da / dt) là một vấn đề lớn hơn theo thời gian. Các lực tức thời từ da / dt có thể là điên lớn. #andy aka bạn đang làm gì :-)

— C. Towne Springer

@ C.TowneSpringer - mô-đun giám sát từ xa để đi trên các máy quay như khi thử động cơ phản lực. Rất nhiều đầu vào đo biến dạng và đầu vào cặp nhiệt điện. Tất cả được số hóa và truyền ra khỏi rôto với tốc độ dữ liệu cao một cách ngu ngốc!

— Andy aka

@Andyaka Rất tuyệt. Tôi đã làm việc tại Boeing một thời gian trong những ngày xưa. Tất cả các dây kiểm tra là màu cam - vì vậy tôi đã không bị bỏ lại phía sau. Ngoài ra các ống ánh sáng sapphire rất dài để nhìn vào bên trong động cơ GE. Thứ gọn gàng.

— C. Towne Springer