Учебное пособие по дисциплине «Конструкторско-технологическое обеспечение производства эвм» предназначено для студентов Псковского государственного политехнического института



бет3/21
Дата21.06.2016
өлшемі2.36 Mb.
түріУчебное пособие
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   21

1.1.1.2. Климатические зоны

Действие климатических факторов на работоспособность ЭВМ определяется климатической зоной или высотой над уровнем моря, где эксплуатируется машина.



Климатической зоной – называют участок поверхности Земли, на котором в течение 30 – 50 лет наблюдаются постоянные, характерные метеорологические условия. Различают следующие климатические зоны:

- умеренную (У);

- холодную (ХЛ);

- тропическую влажную (ТВ);

- тропическую сухую (ТС);

- умеренно-холодную морскую (М);

- тропическую морскую (ТМ).

Зоны умеренного климата: Европа, Западная и Южная Сибирь, равнинный Китай, Канада, США, северная Япония, южные районы Австралии, Африки и Южной Америки – районы между 30-й и 60-й параллелями Южного и Северного полушарий.

Здесь среднегодовое изменение температуры от -30˚ до +35˚С с максимальными значениями ±40˚С; среднесуточный перепад температуры 11˚С; средняя относительная влажность 80% при температуре +20˚С (влажность может доходить до 90%); обледенение, образование инея, росы, наличие тумана; изменение давления воздуха от 86 до 106 кПа.

Зоны холодного климата: Средняя и Восточная Сибирь, Аляска, Северная Канада, Гренландия, Антарктида, Арктика.

Здесь характерно наличие отрицательных температур в течение большей части года, средняя минимальная температура -50˚С; средняя максимальная температура +30˚С; годовой перепад температур для некоторых районов 80˚С, среднесуточный может доходить до 40˚С.

Наиболее холодная местность – Антарктида, на станции Фрамгейме зарегистрирована среднегодовая температура -25˚С.

Частые и большие перепады температур приводят к образованию инея, тумана обледенения. В летние месяцы появляется множество насекомых (гнус, комары). Скорость ветра при пурге доходит до 40 – 100 м/сек. Из всего количества выпадающих осадков (до 200 мм) более половины приходится на снег.

Зоны тропического сухого климата: засушливые районы Средней Азии, Турция, Иран, Афганистан, Аравия, Северная и Центральная Африка, Южная Африка – пустыня Калахари, Центральная Австралия, Мексика, средняя часть Южной Америки.

Здесь характерны высокая температура и низкая относительная влажность воздуха (в среднем 10 – 20%) в течение большей части года. Температура воздуха изменяется от +60˚С днем до -10˚С ночью, суточное изменение температур достигает 40˚С. Температура земли и поверхности аппаратуры на солнце достигает +75˚С. Большую часть года в районах сухого климата дуют ветры. Движущиеся потоки захватывают частицы песка, поднимают на большую высоту (3000 м) и переносят на значительное расстояние с большой скоростью. Частицы пыли и песка остаются во взвешенном состоянии в течение нескольких недель и медленно осаждаются на поверхность аппаратуры. Для этих районов характерно также наличие грызунов, насекомых и пресмыкающихся.

Зоны тропического влажного климата: Индия, Индокитай, Индонезия, тропическая Экваториальная Африка, Америка и бассейн Амазонки.

Здесь характерна среднегодовая температура от +20˚С до +25˚С при минимальной +3˚С и максимальной +40˚С. Перепад температур за сутки не превосходит +10˚С. Относительная влажность воздуха доходит до 100% при температуре +35˚С. Часты грозы, туман, роса, обилие насекомых, грызунов, пресмыкающихся.

Различают два типа тропического климата: влажный тропический лес и районы тропических морей.

Для леса характерны относительное постоянство температуры днем и ночью (перепад 2 - 3˚С), высокая влажность – 85%. Для морей характерно наличие большой концентрации солей в атмосфере (например, наличие NaCl может достичь 5 мг в 1 м3 на расстоянии 45м от линии прибоя). Высокая влажность способствует развитию микроорганизмов, а загрязненная солями атмосфера является причиной ускоренной коррозии металлов и разложения органических веществ.

Характеристики окружающей аппаратуру атмосферы зависят не только от вида климатической зоны, но и от высоты над уровнем моря. Это должно учитываться при конструировании ЭВМ в горных условиях и на космических объектах.

Атмосферу разделяют на зоны в соответствии с климатическими изменениями: ближайшая к поверхности Земли зона – тропосфера – простирается вверх до 16 км, следующая за ней – стратосфера – до 40 км, затем мезосфера – до 80 км и ионосфера – свыше 80 км.

Давление воздуха с ростом высоты падает и на границе между тропосферой и стратосферой оно равно - 10,6 кПа, рис.1. Содержание влаги в атмосфере с увеличением высоты также уменьшается. На высоте 15 км относительная влажность воздуха 2–3%.

Закон изменения температуры с увеличением высоты сравнительно сложен. До высоты 11 км, температура падает на каждые 300 м примерно на 2˚С, затем останавливается на уровне 60˚С до высоты 32 км и потом равномерно повышается на каждые 800 м на 7˚С. На высоте 50–60 км температура почти не меняется, оставаясь +80˚С. Затем снова уменьшается до -30˚С на высоте 80 км и далее только повышается.

Рис.1. График зависимости давления воздуха от высоты над уровнем моря.

На высоте 15-48 км расположена зона озона, поглощающего около 5% солнечной энергии (в основном поглощается коротковолновая часть электромагнитного спектра, т.е. ультрафиолетовые лучи с длиной волны ниже 4000 Å).

Исследование околоземного и космического пространства в последние годы позволило установить два радиационных пояса около Земли. Первый пояс располагается на высоте 2300–5500 км с пиковой интенсивностью на уровне 3860 км; второй пояс находится на высоте 12800 – 19300 км с максимальной интенсивностью на уровне 16000 км. Оба пояса простираются над геомагнитным экватором Земли и до широт 50-60˚. Более высокие широты свободны от присутствия заряженных частиц с высокой интенсивностью.

1.1.2. Механические факторы



Вибрация.

В процессе эксплуатации, а также при транспортировании, ЭВМ подвергается воздействию вибраций. Вибрации представляют собой периодические колебания, которые возникают в ЭВМ при контакте с источником колебаний. Особо опасные колебания или вибрации, частота которых близка к собственным колебаниям узлов и элементов конструкции (из-за резонансных явлений).

Способность машины противодействовать их влиянию, определяет ее вибропрочность и виброустойчивость.

Виброустойчивость – определяет способность ЭВМ устойчиво работать в условиях воздействия вибрации.

Вибропрочность – характеризует качество конструкции машины, т. е. способность противостоять разрушающему воздействию вибрации в нерабочем состоянии и продолжать нормально работать при включении после снятия вибрационных нагрузок.

Параметры вибрации – частота и ускорение. Значение этих характеристик для виброустойчивости ЭВМ выше, нежели для вибропрочности.



Механический удар

Механический удар наблюдается в тех случаях, когда объект, где установлена ЭВМ, претерпевает быстрое изменение ускорения. Параметры удара: ускорение и длительность удара. Удары бывают одиночные и многократные. Значения параметров ударных нагрузок разделяются по степени жесткости. Ударные нагрузки менее опасны, чем вибрации.

К механическим факторам также относятся линейное ускорение, акустический удар и невесомость.

Линейное ускорение

Линейное ускорение отрицательно влияет на работоспособность ЭВМ, оно выражается в единицах ускорения свободного падения – g. Линейное ускорение менее опасно, чем вибрации.



Акустический удар

Акустический удар можно характеризовать давлением звука, мощностью колебаний источника звука и силой звука.

Важный параметр звука – спектр звуковых частот, различный для всех видов источников. Так, звук ракетного двигателя имеет широкий спектр и почти равномерное распределение мощности по частотам спектра.

Невесомость

Невесомость проявляется в космических аппаратах и искусственных спутниках Земли. Она характеризуется отсутствием гравитационных сил или равновесием центробежной силы и силы притяжения Земли.

Влияние невесомости (длительной) на работоспособность ЭВМ сравнительно мало изучено. Невесомость оказывает отрицательное действие в местах соприкосновения движущихся поверхностей механических деталей (при этом изменяются свойства смазывающих масел) и в местах крепления массивных блоков, установленных на земле с начальными напряжениями, обусловленными их собственными массами.




Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   21




©dereksiz.org 2020
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет