Радиоэлектронный блок

(19) МУ (11) 2001539 С 1 (Ю) НОЯКИН ОО НОЗК 7 И Комитет Российской Федерации по патентам н товарным знакам ООЕМуфииОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, цщаи. ткхннфксц,.(71) Ижевский механический институт(73) Бимаков Валерий Александрович(57) Изобретение относится к области радиоэпектронных блоков, предназначено дпя использованияв бортовых высокопроизводитепьных вычислитепьных устройствах содержащих в своем составесверхбольшое число проводных связей (многопроцессорные и нейтронные системы). Сущность изобретения заключается в том, что с целью умень - шенил габдритов и массы радиоэлектронного блокд, повышения его надежности, уменьшения стоимости, эпдменты сцеппения с платами выпопнены гибком, введены толкдтепи и упор, ппощадки соприкосновения которых с крдйними платами набора плат расположены равномерно по всей площади плат, ходовой винт домкрата не пересекает плос - кости ппдт и расположен в центральной части блока; в шинах бпока, скрепляющих набор плат, оыпопнены дополнительные отверстия, расположенные напротив торцов плат, станок блока выполнен в виде ручного кпюча 3 ил й а 4 СР СР м Ж йИзобретение относится к области радиоэлектронных блоков, предназначено для использования в бортовых высокопроизводительных вычислительных устройствах, содержащих в своем составе сверхбольшое число проводных связей (многоопроцессорные и нейронные системы),Известны радиоэлектронные блоки, содержащие сверхбольшое число проводных связей и состоящие из набора плат, соединенных между собой с помощью разьемных электрических соединителей, размещенных равномерно по плоскости платы с обеих сторон. Такие радиоэлектронные блоки (РЭБ) имеют большую массу и габариты станка, пакет плат РЭБ не может быть использовано раздельно от станка блока.Наиболее близким к заявленным РЭБ является РЭБ, допускающий возможность использования пакета плат вне станка блока. Для соединения и разъединения плат в процессе ремонта используется специальный станок. включающий в себя корпус и несколько домкратов, расположенных (для возможности извлечения РЭБ иэ станка) по внешней стороне плат на у астках, прилегающих к углам прямоугольных плат, Каждый из домкратов станка состоит из неподвижного корпуса, ходового винта, гайки и элемента сцепления. При соединении и разъединении плат одна ил плат крепится к неподвижному корпусу домкрата, другая плата крепится к элементу сцепления, механически жестко связанному с гайкой домкрата, В процессе соединения разьемных соединителей корпус домкрата и элементы сцепления работают на сжатие. Для обеспечения механической устойчивости элементы сцепления и корпуса домкратов снабжены дополнительными ребрами жесткости, Станок прототипа предназначен для выполнения сложных ремонтных работ в стационарных условиях, для чего длина ходовых винтов его домкратов превышает длину, необходимую только для извлечения неисправной платы из РЭБ и замены ее на исправную. Недостатками прототипа являются;1) большая масса и габариты станка прототипа, обусловленные необходимостью применения нескольких домкратов. наличием ребер жесткости на элементах сцепления и корпусах домкратов, повышенной длиной ходовых винтов; указанный недостаток существенно затрудняет или делает невозможным выполнение ремонтных работ на борту летательных аппаратов и плавсредств;Поскольку в первом предлагаемом радиоэлектронном блоке (РЭБ 1) элемент сцепления не участвует в процессе электри ческого соединения плат (соединение здесьосуществляется с помощью толкателя), элементы сцепления работают только на разрыв, поэтому они могут быть выполнены из облегчен н ых гибких элементов (например, 45 тонких каленых стальных полос, металлических из капроновых тросиков). Равномерное распределение площадок соприкосновения толкателя с платой позволяет уменьшить толщину каждой отдельной влаты, что дает 50 возможность существенно уменьшить габариты и массу пакета плат заявленного блока. Проигрыш в массе эа счете введения толкателя и упора полностью компенсируется выигрышем в массе, полученным за счет 55 облегчения каркаса станка, сокращениячисла домкратов, уменьшения длины ходового винта. Во втором заявленном радио- электронном блоке (РЭБ 2) функцию станка блока выполняет специальный ручной ключ, габариты и масса которого многократно 5 10 15 20 25 30 35 2) неравномерное распределение нагрузки в платах прототипа в момент соединения плат требует обеспечения дополнительной механической жесткости плат, в результате чего толщина и масса каждой отдельной платы, а, следовательно, габариты и масса всего пакета плат в целом здесь существенно выше, чем в первом заявленном блоке:3) отсутствует возможность компенсации изгибных деформаций плат (возникающих, например, при разьединении плат) в процессе соединения плат, что резко снижает надежность электрического соединения между платами;4) большая стоимость станка прототипа, обусловленная наличием в конструкции станка большого числа прецизионных домкратов с повышенной длиной рабочего хода,Целью изобретения является уменьшение габаритов и массы радиоэлектронного блока, повышение его надежности, уменьшение стоимости.Указанная цель достигается тем, что элементы сцепления с платами выполнены гибкими, введены толкатель и упор, площадки соприкосновения которых с крайними платами набора плат расположены равномерно по всей площади плат, ходовой винт домкрата не пересекает плоскости плат и расположен в центральной части блока; в шинах блока, скрепляющих набор плат, выполнены дополнительные отверстия, расположенные напротив торцов плат, станок блока выполнен в виде ручного ключа, 2001539меньше габаритов и массы станка прототипа.На фиг.1 изображен первый радиоэлектронный блок (РЭБ 1); нд фиг.2 - способ соединения винта домкрата с толкателем и 5 каркасом станка, а также вариант конструкции тросового элемента сцепления; на фиг.Зоторой заявленный радиоэлектронный блок (РЭБ 2).Радиоэлектронные блоки состоят из "0 плат 1, шин 2 и приспособления для сборки и разборки пакета плат. В РЭБ 1 приспособление для сборки и разборки пакета плат (станок) включает о себя стойку 3, толкатель 4, стойку-упор 5, направляющие 6, балку-на правляющую 7. болты 8. элементы 9 сцепления, ходовой винт 10, рукоятку 11 домкрата, болты 12, штыри 13, В РЭБ 2 приспособление для сборки и разборки пакета плат выполнено о виде ручного клоча 14, 20 состоящего из корпуса 15, гайки 16, винта 17, червячной передачи 18, ручек 19 и 20. Тросовый элемент сцепления РЭБ 1 содержит трос 21, катушку 22, засов 23, ручку-засов 24; крепление катушки 22 на штыре 13 25 осуществляется с помощью шарика 25 и пружины 26.Радиоэлектронные блоки работают следующим образом.Перед эксплуатацией блока все платы 1 30 соединяются между собой, образуя единый пакет плат, В РЭБ 1 этот пакет плат может эксплуатироваться как со станком блока, так и без станка блока. В последнем случае на состыкованный пакет плат накладывают ся шины 2 и крепятся с платами посредством болтов 12, тем самым положение плат 1 в пакете жестко фиксируется, После этого пакет плат извлекается иэ стака блока и может быть использован о составе другого 40 устройства. Для производства релонтд балка-направляющая 7 снимается откручиванием болтов 8, пакет плат устанавливается о станок блока на направляющие 6, бдлкднаправляющая 7 вновь крепится к стойкам 45 3 и 5, Откручиванием болтов 12 снимаются шины 2. Для извлечения дефектной платы из пакета плат требуется произнести три операции; 1) отсоединить дефектую плату от группы плдт, расположенных между де фектной платой и стойкой 3; 2) отсоединить дефектную плату от группы плат, расположенных между дефектной платой и стойкой 5; 3) снять направляющую 7.Для отсоединения дефектной платы от 55 группы плат, расположенных между дефектнои платой и стойкой 3, дефектная плдта с полощью болтов 12 и элементов 9 иехднически соединяется со штырями 13 стойки 5.Отсоединяемдя группа плат махднически связыжется толкателел 1 3 путем сцепления крайней плдты группы (платы, имеющей с дефектной платой общие электрические соединители) посредством болтов 12 и других элементов 9 со штырями 13 толкателя 3. Ддлее с помощью рукоятки 11 приводится во вращение ходовой винт 10, перемещающий вместе с тол кателем 3 и отсоединяемую группу плат в направлении от дефектной платы. Для отсоединения дефектной платы от группы плат, расположенных между дефектной платой и стойкой 5, дефектная плата механически соязыоается (с помощью элел 1 ентов 9) с толкателем 3, а отсоединяемзя группа плат - со стойкой 5, далее вращением ходового винта 10 производят рдзьединение дефектной платы от группы плат. В случае применение тросового элемента сцепления (фиг.2-б, в) сцепление троса 2" с платой 1 производится с помощью установки засова 23 внутри отверстия в торцевой части платы 1, Регулировка длины троса осуществляется путем оращения катушки 22 рукояткой 24, предварительно вставленной в отверстие на катушке 22. Фиксация положения катушки 22 на штыре 13 производится путел установки засова 24 в отверстие, образованное пазом на штыре 13 и пдзом, расположенным на катушке 22. Процесс сборки пакета плат заключается о соединеии отремонтированной платы с группой плдт, расположенных между отремонтированной платой и стойкой 3, и с группой плат, расположенных между отремонтированной платой и стойкой 5. Отрел",онтирооднная плата устанавливается на направляющие 6 между указанными группами плат, после чего к стойкам 3 и 5 крепится бала-направляющая 7, Посредством вращения оукоятки 11 толкатель 4 перемещают о направлении к стойке-упору 5 до полного соединения электрических контактов разъеных соединителей. В случае использованич пакета плат оне станка блока нд собранный пакет плат накладываются шины 2, крепятся болтами 12 к платам 1, снимается балка-направляющая 7 и пакет плат извлекается из станка блока.6 РЭБ 2 извлечение дефектной платы 1 из лаке гз плат и установка отремонтированной п дты о пакет плат производится посре,",ствол 1 одного или нескольких клочей 11 ."золочение дефектной платы осуществляе 1 ся и сл дующем порядке, С пдкетд плат с имдотся шины 2 и устанавливаются на отдел.ных группах плат, подлежащих рззьединен 1 ю (фиг.З), Затем о отверстия, располо;-,енные нд горцеоых участках плат, псле кд;,. х разьединению, вставляется к;,к. 14 таким образо 1, чтобы штырь гайки2001539 16 вошел в отверстие первой разъединяемой платы 1, а штырь корпуса 15 - в отверстие другой разъединяемой платы 1, Удерживая ключ 14 за ручку 19. и вращая (посредством ручки 20 и червячной переда чи 18) винт 17, добиваются разъединения электрических контактов соединителей. Затем производится перемонтаж шин 2 на разъединенной группе плат, содержащей дефектную плату, так, чтобы шины 2 связа ны все платы группы, кроме дефектной, Отделение дефектной платы от группы плат осуществляется с помощью ключа 14 вышеописанным способом. Процесс сборки пакета плат (установка отремонтированной 15 платы в пакет) представляет собой процесс разборки, выполняемый в обратной последовательности. Формула изобретения. гддиоэлектгонный Блок, содержащий набор параллельных плоских функциональных плат, механически соединенных между собой в пакет шинами и электрически соединенных между собой по плоскостям 25 их сопряжения. несущий каркас с упором для монтажа и демонтажа набора плат, в котором установлен набор укаэанных функциональных плат, направляющие для функциональных плат, установленные в основании несущего каркаса перпендикулярно плоскости размещения функциональных плат, домкрат в виде ходового винта, размещенного на боковой стенке несущего каркаса и кинематически связанного с функциональными платами посредством элементов сцепления, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных характеристик. повышения надежности и 40 экономичности конструкции, несущий каркас снабжен балкой-направляющей, закрепленной над направляющими для функциональных плат на упоре и на противолежащей к нему боковой стенке несуще-го каркаса, и толкателем, размещенным на направляющих несущего каркаса и балке- направляющей каркаса напротив упора несущего каркаса и соединенным с ходовым винтом с возможностью возвратно-посту-,50 пательного перемещения вдоль направляющих несущего каркаса и балки-направляющей несущего каркаса и Таким образом, по сравнению с прототипом, предлагаемые радиоэлектронные блоки имеют меньшую массу, габариты, повышенную надежность, меньшую стоимость. Это позволяет строить на их базе малогабаритные сверхвысокопроизводительные вычислительные устройства. допускающие воэможность их оперативного ремонта в бортовых условиях.(56) Авторское свидетельство СССР й.1287302, кл. Н 05 К 5/00, 1985.Авторское свидетельство СССР М.:1274164, кл. Н 05 К 7/12, НОй 13/00,1985,Авторское свидетельство СССР М1584134, кл. Н 05 К 5/00, Н 05 К 7/12,1987.Авторское свидетельство СССР М.1670815, кл, Н 05 К 5/00, 7/12, 1988. взаимодействия с одной внешней функциональной платой набора плат по ее прилегающей поверхности, причем упор несущего каркаса сопряжен с прилегающей к нему поверхностью другой внешней функциональной платы, а элементы сцепления с функциональными платами выполнены гибкими и жестко соединены одними концами с упором и толкателем. а другими - с соответствующими платами, при этом ходовой винт домкрата размещен в центральной зоне набора функциональных плат,2. Радиоэлектронный блок, содержащий набор параллельных плоских прямоугольных плат, механически соединенных между собой перфорированными шинами в пакет и электрически соединенных между собой по плоскостям их сопряжения, станок с ходовым винтом, кинематически соединенным с платами посредством элементов сцепления, отличающийся тем. что, с целью улучшения массогабаритных характеристик, станок выполнен в виде ручного ключа с корпусом и гайкой, элементы сцепления его ходового винта с функциональными платами - в виде выступов, один из которых жестко соединен с корпусом ручного ключа, а другой жестко соединен с гайкой, установленной на ходовом винте, и пазов в торцах функциональных плат, при этом в перфорированных шинах выполнены дополнительные отверстия.