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Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Platinenverbinder vibrationsfest


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Autor: Fabian F. (fabian_f55)
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Hi, kennt zufallig jemand einen Verbinder mit dem man zwei Platinen 
sandwich-artig und vibrationsfest verbinden kann?
Durchgangsschraube ist nicht möglich, weil auf der Rückseite der unteren 
Platine ein Display sitzt.
In der Standard einbaurichtung hängt die Platine an der anderen. Gewicht 
der aufgesteckten Platine ist ca. 15g

Strom < 50mA
Spannung < 20V
Insgesamt ca. 15 Pins mglichst 1,27mm oder 1mm pitch.

Untere platine max 3,5 mm hohe Bauelemente.

Kennt da zufällig jemand was?

Autor: Teo D. (teoderix)
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Autor: Win DJ Ammer (Gast)
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> .. vibrationsfest ..

Bedeutet normalerweise Zahlen. Es gibt auch Normen fuer Vibrationen. zB 
Armee und Aerospace wollen vibrationsgepruefte Einheiten.

Ohne jetzt genaue Zahlen zu kennen bedeutet das dann zB

 0 - 100Hz mit 0.5 m/s^2 fuer 3min. in allen Richtungen

Und dann sitzt man vor dem Vibrationstisch mit dem Stroboskop und schaut 
sich die resultierenden Amplituden in Echtzeit an. Gibt es irgendwo 
Resonanzen ?

Oder Schlag : 100 g in jede Richtung.

Bedeutet einen Fall auf den harten Boden von 50cm

Auf dem Gebiet kann man sich vertun. Und es umfasst neben Komponenten 
auch deren Montage, Leiterplattendesign, Gehaeuse. Nicht immer ist 
moeglichst fest  = moeglichst gut. Denn moeglichst fest bedeutet auch 
hohe Kraefte.

Autor: georg (Gast)
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Fabian F. schrieb:
> Durchgangsschraube ist nicht möglich, weil auf der Rückseite der unteren
> Platine ein Display sitzt

Ich sehe da nur die Möglichkeit, Abstandsbolzen neben dem Stecker zu 
verwenden, ähnlich D-Sub. Wenn das nicht geht, wie du schreibst, hast du 
auch keinen Platz für einen Verriegelungsmechanismus, und der wäre 
zwischen 2 Platinen auch kaum zu betätigen.

Georg

Autor: René F. (therfd)
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SMD Abstandsbolzen könntest du verwenden, gibts zum Beispiel von Würth 
Elektronik.

Autor: D. S. (devs)
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Nur mal so als Anhaltspunkt:
Die hier
http://katalog.we-online.com/en/em/SMSI_SMT_STEEL_SPACER_M3_THREAD_INTERNAL?sid=759aaddb9e
haben eine Bruchlast unter Zug von ca. 200 N bei vernünftiger 
Reflowverarbeitung (variiert von 200 bis über 300 N bei 25 Einzeltests). 
Das hängt aber auch von der Qualität des Leiterkartenmaterials ab 
(Ablösung der Kupferfolie vom Prepreg).
Beschleunigungskräfte beim Rütteln und bei Falltests berücksichtigen.
Aus praktischer Erfahrung: 4 Stück davon halten einen 150 g schweren 
Kühlkörper sicher.

Für die elektrischen Signale in Deinem Fall dann (SMD-)Stiftleisten im 
Raster 1,27.

Autor: U. M. (oeletronika)
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Hallo,
> Fabian F. schrieb:
> Hi, kennt zufallig jemand einen Verbinder mit dem man zwei Platinen
> sandwich-artig und vibrationsfest verbinden kann?
Was heißt den Vibrationsfest?
Sind für die Vibration Beschleunigungswerte um 1g anzunehmen oder eher 
20g.

> In der Standard einbaurichtung hängt die Platine an der anderen. Gewicht
> der aufgesteckten Platine ist ca. 15g
Das ist recht wenig Masse. Je geringer die Masse, umso besser.
Bei max. Beschleunigungswerten von 1 g müßte die Haltekraft also mind. 
150N betragen.

> Insgesamt ca. 15 Pins mglichst 1,27mm oder 1mm pitch.

Bei 15 Pins verteilt sich die Haltekraft dann also auf je 10N pro Pin.
Das ist vergleichsweise wenig für halbwegs straffe Verbinder.
Da kann man das vielfache als Haltekraft annehmen.
Du kannst das auch leicht selber prüfen, indem du eine definierte Masse 
an einen Steckverbinder bzw an ein Pin hängst und diese erhöhst, bis die 
Abziehkraft erreicht ist.
Versuche es also zuerst mal mit ganz normalen 100 Mil Pinheadern und 
dazugehörigen Buchsenleisten.
https://www.conrad.de/de/stiftleiste-standard-anzahl-reihen-1-polzahl-je-reihe-12-mpe-garry-087-1-012-0-s-xs0-1260-1-st-734068.html?sc.ref=Search%20Results
https://www.conrad.de/de/buchsenleiste-fischer-elektronik-inhalt-1-st-739638.html?sc.ref=Search%20Results
Gruß Öletronika

: Bearbeitet durch User
Autor: Fabian F. (fabian_f55)
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Die Vibration hat eine geringe Amplitude, aber dauerhaft (Schwingungen 
an durch die Punmpe an einem Rohr). Ein erster Test hat gezeigt, dass 
eine Testplatine an 12 2,54mm-Pins nach 4 Wochen ca 1mm nach unten 
gerutscht ist. Die SMT Gewinde-Teile schauen aber gut aus. Ich bezweifle 
stark, dass sich die Lötpads von der Platine lösen durch das "Brummen". 
Ich glub ich mach damit mal einen Testaufbau.

Autor: D. S. (devs)
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U. M. schrieb:
> Bei max. Beschleunigungswerten von 1 g müßte die Haltekraft also mind.
> 150N betragen.

15 g Masse mit 1g Beschleunigung sind 0,15 N.

Fabian F. schrieb:
> Die Vibration hat eine geringe Amplitude, aber dauerhaft (Schwingungen
> an durch die Punmpe an einem Rohr)

Die Amplitude ist nicht so aussagekräftig. Relevant ist die maximale 
Beschleunigung und die ergibt sich aus Amplitude + Frequenz.
Schnelle Mikrovibrationen sind durchaus gemein, auch wenn sie optisch 
viel harmloser aussehen als langsame Schwingungen mit großer Amplitude.
Bei nur 15g habe ich aber auch wenig Bedenken.

Autor: U. M. (oeletronika)
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Hallo,
> D. S. schrieb:
> 15 g Masse mit 1g Beschleunigung sind 0,15 N.
ja klar! Blöder Umrechnungsfehler von mir :-(

> Fabian F. schrieb:
> Die Amplitude ist nicht so aussagekräftig. Relevant ist die maximale
> Beschleunigung und die ergibt sich aus Amplitude + Frequenz.
> Schnelle Mikrovibrationen sind durchaus gemein, auch wenn sie optisch
> viel harmloser aussehen als langsame Schwingungen mit großer Amplitude.
> Bei nur 15g habe ich aber auch wenig Bedenken.

Genau das ist das Problem. Schwingungen mit sichtbarer Amplitude haben 
wegen der niedrigen Frequenzen eher niedrige Beschleunigungswerte.
Dagegen können eher unsichtbare Amplituden bei höheren Frequenzen 
deutlich höhere Beschleunigungswerte haben. Man merkt es auch dann 
daran, dass die Vibration in den Fingerspitzen sich als leichtes 
Kribbeln bemerkbar macht.

Auf waagerechten Flächen kann man auch testen, ob die Vibration unter 1g 
liegt oder darüber. Dazu legt man einen harten Gegenstand (z.B. 
Stahlkugel) auf die vibrierende Fläche. Wenn der Gegenstand abhebt, ist 
die Beschleunigung höher als 1g.

Um hochfrequente Vibrationen mit höheren Beschleunigungswerten zu 
dämpfen empfiehlt es sich elastische Befestigungen zu nutzen 
(Silentblöcke).
http://www.silentblock.de/produkte.php

Auch die Verklebung mit Silikonmasse kann Vibrationen gut dämpfen. Die 
langkettigen Moleküle setzen die Vibration durch Reibung effektiv in 
Wärme um.
Gruß Öletronika

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