Progettare per l'accelerazione elevata

Sto cercando di progettare una scheda per un'applicazione di robotica che girerà molto rapidamente e mi chiedo se ci sia qualcosa di speciale da tenere in considerazione. Sarà nel campo da baseball di 6000 rpm, con il bordo della tavola a 50 mm dal centro. È un'accelerazione costante di circa 2000 g, con shock di un paio di volte. Se avessi montato la scheda con shock, ciò avrebbe ridotto l'accelerazione improvvisa ma non quella rotazionale.

Cosa devo fare diversamente dal normale design PCB? Il foro passante sarebbe meglio del montaggio superficiale? In che modo devo orientare la scheda, in modo tale che l'accelerazione sia parallela alla scheda (preferibile) o perpendicolare? In che modo devo orientare i componenti? Il rivestimento o il rivestimento conformi sarebbero una buona idea? Preferirei non farlo, sia per riparabilità che per il peso. A che tipo di accelerazioni gli stessi componenti interni inizierebbero a rompersi?

Inoltre, forse questo è il posto sbagliato in cui chiederlo, ma qual è l'orientamento migliore per una batteria a custodia ai polimeri di litio in questo ambiente?

Il miglior consiglio che posso darti è tenere cose pesanti lungo la linea centrale. Questo vale anche per gli oscillatori xtal che potresti utilizzare. Potresti anche assicurarti che la massa di elementi che usi sia bilanciata rispetto alla linea centrale di rotazione o potresti avere delle vibrazioni pesanti.

Per componenti SMT di piccola / bassa massa, il montaggio superficiale va bene, ma potrebbe valere la pena considerare la colla per aggiungere ulteriore legame, non troppo ovviamente perché la colla ha massa.

Oltre 10.000 g tendiamo a potenziare l'elettronica e non abbiamo avuto problemi con i lavori spediti per molti anni fino a oltre 20.000 unità. I connettori (componenti PCB inter-board) possono essere un po 'traballanti, quindi usa quelli con pin torniti e contatti multi-foglia (almeno tre).

C'è una società negli Stati Uniti chiamata Statek che produce hi-G xtals - non economico ma se vuoi stare tranquillo prenderei in considerazione di usarli. In alternativa, guarda la gamma di oscillatori al silicio della Linear Technology - non male (e nessuna parte in movimento diversa dagli elettroni) - ne ho testato uno di recente a temperatura controllata ed è rimasto entro 10 ppm / gradi su 60 ° C.

Non ho mai saputo che i fili interni su un chip non funzionassero. Cerchiamo sempre di accertarci che l'accelerazione spinga i componenti sul PCB, ma a volte ciò non è fattibile e quindi potenzieremo il materiale. Credo che a 6000 g dovresti stare bene non invasare.

Inoltre, potrebbe valere la pena fare un test di spin sull'articolo finito per verificare la presenza di vibrazioni e qualsiasi cosa vada storta. Lo facciamo con tutto il nostro kit. Le vibrazioni vengono riparate proprio come fa un montatore di pneumatici: non sono preferiti pesi piccoli, quindi solitamente estraiamo piccole quantità di metallo dagli involucri esterni.