ГОСТ Р МЭК 60917-1-2011 Модульный принцип построения базовых несущих конструкций для электронного оборудования. Часть 1. Общий стандарт

ГОСТ Р МЭК 60917-1-2011

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОДУЛЬНЫЙ ПРИНЦИП ПОСТРОЕНИЯ БАЗОВЫХ НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ДЛЯ ЭЛЕКТРОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Часть 1

Общий стандарт

Modular order for the development of mechanical structures for electronic equipment practices. Part 1. Generic standard

ОКС 31.240

ОКСТУ 6703

Дата введения 2012-07-01

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004* "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

________________

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ Р 1.0-2012. - .

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Закрытым акционерным обществом "Авангард-ТехСт" (ЗАО "Авангард-ТехСт") на основе выполненного российской комиссией экспертов МЭК/ТК 48D аутентичного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 420 "Базовые несущие конструкции, печатные платы, сборка и монтаж электронных модулей", подкомитетом ПК1 "Базовые несущие конструкции радиоэлектронных средств (РЭС)"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 декабря 2011 г. N 1549-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 60917-1:1998* "Модульный принцип разработки механических конструкций для электронного оборудования. Часть 1. Общий стандарт" (IEC 60917-1:1998 и IEC 60917-1:1998/Amd. 1:2000 "Modular order for the development of mechanical structures for electronic equipment practices - Part 1: Generic standard"), включая техническую поправку А1:2000.

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - .

Техническая поправка к указанному международному стандарту, принятая после его официальной публикации, внесена в текст настоящего стандарта и выделена двойной вертикальной линией, а обозначение и год принятия технической поправки приведены в скобках в примечании к тексту.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2004* (пункт 3.5).

________________

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ Р 1.5-2012. - .

Дополнительная информация, необходимая для применения настоящего стандарта на территории Российской Федерации, приведена в тексте стандарта в виде сносок и выделена курсивом*.

_______________

* В бумажном оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов в разделах "Предисловие" и таблице ДА.1 приложения ДА приводятся обычным шрифтом. - .

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Введение

Настоящий стандарт подготовлен на основе международного стандарта МЭК 60917-1, разработанного подкомитетом МЭК/ПК 48D "Механические конструкции для электронного оборудования" Технического комитета МЭК по стандартизации МЭК/ТК 48 "Электромеханические компоненты и механические конструкции для электронного оборудования".

Стандарты серии МЭК 60917 под общим названием "Модульный принцип построения базовых несущих конструкций для электронного оборудования" состоят из следующих частей:

- часть 1 "Общий стандарт";

- часть 2 "Секционный стандарт. Координационные размеры интерфейса для несущих конструкций с шагом 25 мм";

- часть 2-1 "Секционный стандарт. Координационные размеры интерфейса для несущих конструкций с шагом 25 мм. Раздел 1. Детальный стандарт. Размеры шкафов и стоек";

- часть 2-2 "Секционный стандарт. Координационные размеры интерфейса для несущих конструкций с шагом 25 мм. Раздел 2. Детальный стандарт. Размеры блочных каркасов, шасси, объединительных плат, передних панелей и вставных блоков";

- часть 2-3 "Секционный стандарт. Координационные размеры интерфейса для базовых несущих конструкций с шагом 25 мм. Раздел 3. Расширенный детальный стандарт. Размеры для блочных каркасов, шасси, объединительных плат, передних панелей и вставных блоков".

Тенденция к постоянному увеличению функциональной интеграции, требования к уменьшению площади и объема для размещения электронных компонентов и интегральных схем, а также появление новых методов производства, автоматизированного производственного и испытательного оборудования, использование систем автоматизированного проектирования (САПР) предлагают пользователям значительные технические и экономические преимущества.

Для гарантирования использования преимуществ в ходе планирования, проектирования, изготовления и испытаний при применении недавно разработанных компонентов, производственных методов и систем автоматизированного проектирования необходимо соответствие несущих конструкций следующим требованиям (см. Руководство МЭК 103):

- компоновка изделий с минимальными потерями площади и объема;

- взаимозаменяемость размеров изделий, например габаритных размеров, монтажных и установочных размеров (монтажных отверстий, предохранителей и т.д.);

- размерная совместимость и определение взаимосвязанных размеров изделий, которые:

объединены с другими изделиями, например инструменты, стойки, панели и шкафы и т.д.;

используются в зданиях, построенных по модульной системе, например, где регламентированы расстояние между колоннами, высота помещения, высота двери и т.д.

Затруднение возникает в результате использования двух систем измерения (дюйм - метр), не совместимых друг с другом. Использование интерфейса между обеими системами измерения - это один из способов обойти данное препятствие. Рекомендуется использовать только одну систему измерения: применять единицы СИ.

Размеры, приведенные в 5.3 настоящего стандарта, взяты из Руководства МЭК 103 с учетом других документов, относящихся к координации размеров.

Примечание - Стандарт МЭК 60917-1:1998 и поправка 1 к нему объединены.

1 Область применения*

_______________

* Внесено редакционное изменение в текст по отношению к тексту применяемого стандарта МЭК для приведения в соответствие с терминологией, принятой в Российской Федерации.

Настоящий стандарт устанавливает модульный принцип конструирования базовых несущих конструкций. Модульный принцип применим к основным размерам структуры базовых несущих конструкций, установленных в различных сооружениях, где должны предусматриваться взаимосвязанные размеры.

Стандарт устанавливает основные конструктивные параметры, которые не должны использоваться для технологических допусков или зазоров.

Кроме того, в него включена информация об интерфейсах для других технических областей применения, по различным аспектам технологии и усовершенствования конструкции.

Настоящий стандарт также устанавливает нормативные термины для деталей и сборок базовых несущих конструкций радиоэлектронных средств и электронного оборудования.

В настоящем стандарте приведены определения модульного принципа для базовых несущих конструкций электронного оборудования, обеспечивающего совместимость размеров механических конструкций с соответствующими техническими сферами приложения, например, печатными платами, компонентами, аппаратурой, мебелью, помещениями, зданиями и т.д.

Кроме того, стандарт способствует внедрению и применению норм модульного принципа построения конструкций, учитывающих, что:

- в области электроники совместимость размеров интерфейса достигается на основе метрических единиц СИ;

- благодаря нормам можно обеспечить технические и экономические преимущества.

Термины, приведенные в настоящем стандарте, следует применять во всех стандартах, регламентирующих базовые несущие конструкции радиоэлектронных средств и электронного оборудования, а также во взаимосвязанных технических документах*.

_______________

* В Российской Федерации термины и определения в данной области установлены в ГОСТ Р 51676-2000 "Конструкции несущие базовые радиоэлектронных средств. Термины и определения" и ГОСТ Р 52003-2003 "Уровни разукрупнения радиоэлектронных средств. Термины и определения".

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие международные стандарты*:

_______________

* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - .

МЭК 60050(581):1978* Международный электротехнический словарь (МЭС). Глава 581. Электромеханические компоненты для электронного оборудования (IEC 60050(581):1978, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) - Chapter 581: Electromechanical components for electronic equipment)

_______________

* Отменен. Действует МЭК 60050(581):2008.

МЭК 60297-1:1986* Размеры механических конструкций серии 482,6 мм (19 дюймов). Часть 1. Панели и стойки (IEC 60297:1986, Dimensions of mechanical structures of the 482,6 mm (19 in) series - Part 1: Panels and racks)

_______________

* Отменен. Действует МЭК 60297-3-100:2008.

МЭК 60297-2:1982* Размеры механических конструкций серии 482,6 мм (19 дюймов). Часть 2. Шкафы и шаги стоечных конструкций (IEC 60297:1982, Dimensions of mechanical structures of the 482,6 mm (19 in) series - Part 2: Cabinets and pitches of rack structures)

_______________

* Отменен. Действует МЭК 60297-3-100:2008.

МЭК 60297-3:1984* Размеры механических конструкций серии 482,6 мм (19 дюймов). Часть 3. Блочные каркасы и разработанные для них вставные блоки (IEC 60297:1984, Dimensions of mechanical structures of the 482,6 mm (19 in) series - Part 3: Subracks and associated plug-in units)

_______________

* Отменен. Действует МЭК 60297-3-101:2004.

МЭК 60297-4:1995* Размеры механических конструкций серии 482,6 мм (19 дюймов). Часть 4. Блочные каркасы и связанные с ними вставные блоки. Дополнительные размеры (IEC 60297:1995, Dimensions of mechanical structures of the 482,6 mm (19 in) series - Part 4: Subracks and associated plug-in units - Additional dimensions)

_______________

* Отменен. Действует МЭК 60297-3-101:2004.

МЭК 60473:1974* Размеры для индикаторных и регистрационных электрических измерительных приборов, устанавливаемых на панель (IEC 60473:1974, Dimensions of panel-mounted indicating and recording electrical measuring instruments)

_______________

* Отменен. Действует МЭК 61554:1999.

МЭК 60629:1978* Стандартные спецификации (Типовые таблицы) для модульной системы (на монтажные приспособления для использования в бытовых и подобных сооружениях) (IEC 60629:1978, Standard sheets for a modular system (for installation accessories for use in domestic and similar installations)

_______________

* Отменен без замены.

МЭК 60668:1980 Размеры областей панели и предохранители для промышленных измерительных приборов и приборов управления, монтируемых на панели и стойке (IEC 60668:1980, Dimensions of panel areas and cut-outs for panel and rack-mounted industrial-process measurement and control instruments)

МЭК 60917-2:1992 Модульный принцип разработки механических конструкций для электронного оборудования. Часть 2. Секционный стандарт. Координационные размеры интерфейса для несущих конструкций с шагом 25 мм (IEC 60917-2:1992, Modular order for the development of mechanical structures for electronic equipment practice - Part 2: Sectional specification - Interface coordination dimensions for the 25 mm equipment practice)

МЭК 60917-2-1:1993 Модульный принцип разработки механических конструкций для электронного оборудования. Часть 2. Секционный стандарт. Координационные размеры интерфейса для несущих конструкций с шагом 25 мм. Раздел 1. Детальный стандарт. Размеры для шкафов и стоек (IEC 60917-2-1:1993, Modular order for the development of mechanical structures for electronic equipment practices - Part 2: Sectional specification - Interface coordination dimensions for the 25 mm equipment practice - Section 1: Detail specification - Dimensions for cabinets and racks)

МЭК 60917-2-2:1994 Модульный принцип разработки механических конструкций для электронного оборудования. Часть 2. Секционный стандарт. Координационные размеры интерфейса для несущих конструкций с шагом 25 мм. Раздел 2. Детальный стандарт. Размеры для блочных каркасов, шасси, объединительных плат, передних панелей и вставных блоков (IEC 60917-2-2:1994, Modular order for the development of mechanical structures for electronic equipment practices - Part 2: Sectional specification - Interface coordination dimensions for the 25 mm equipment practice - Section 2: Detail specification - Dimensions for subracks, chassis, backplanes, front panels and plug-in units)

Руководство МЭК 103:1980 Руководство по координации размеров (IEC 103:1980, Guide on dimensional coordination)

ИСО 31:1992* Физические величины и единицы измерения (ISO 31:1992, Quantities and units)

_______________

* Отменен. Действуют стандарты серии ИСО/МЭК 80000.

ИСО 1000:1992* Единицы СИ и рекомендации для использования кратных им и некоторых других единиц (ISO 1000:1992, SI units and recommendations for the use of their multiples and of certain other units)

_______________

* Отменен. Действует ИСО/МЭК 80000 -1:2009.

ИСО 1006:1983 Жилищное строительство. Модульная координация. Основной модуль (ISO 1006:1983, Building construction - Modular coordination - Basic module)

ИСО 1040:1983 Жилищное строительство. Модульная координация. Мультимодули для горизонтальных координационных размеров (ISO 1040:1983, Building construction - Modular coordination - Multimodules for horizontal coordination dimensions)

ИСО 3827-1:1977* Судостроение. Координация размеров в судовых помещениях. Часть 1. Принципы координации размеров (ISO 3827-1:1977, Shipbuilding - Coordination of dimensions in ships' accommodation - Part 1: Principles of dimensional coordination)

_______________

* Отменен без замены.

3 Термины и определения*

_______________

* В Российской Федерации термины и определения в данной области установлены в ГОСТ Р 51676-2000 "Конструкции несущие базовые радиоэлектронных средств. Термины и определения" и ГОСТ Р 52003-2003 "Уровни разукрупнения радиоэлектронных средств. Термины и определения".

В настоящем стандарте применяются термины в соответствии с МЭК 60050(581), а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 несущая конструкция (equipment practice): Механическая конструкция в виде корпуса, предназначенная для электронных и электромеханических систем. Обеспечивает совместимость между механическими деталями, электрическими межблочными соединениями и электронными компонентами.

3.2 модульный принцип (modular order): Набор правил, устанавливающих соотношение между координационными размерами и базовым шагом, кратными шагами и монтажными шагами, которые нужно использовать в оборудовании.

3.3 координационный размер (coordination dimension): Базовый размер, используемый для координации механических интерфейсов. Не является производственным размером с допуском.

Примечание - Фактический внешний размер механической конструкции, связанный с координационным размером, может только уменьшаться.

3.4 размер проема (aperture dimension): Специальный координационный размер для используемого пространства между элементами (структурными частями).

Примечание - Фактический внутренний размер проема может только увеличиваться.

3.5 (): Множитель, имеющий значения целого числа в области значений 1, 2, 3, ...

3.6 базовый шаг () (base pitch): Наименьшее расстояние между смежными линиями сетки, используемыми в несущих конструкциях.

3.7 кратный шаг () (multiple pitch): Целое число, кратное базовому шагу.

3.8 монтажный шаг () (mounting pitch): Шаг, используемый для компоновки деталей или сборки в данном пространстве.

Номинальное значение монтажного шага получают на основании базового или кратного шага, умноженного на коэффициент из таблицы 2.

Фактические размеры, используемые в несущих конструкциях, выбраны на основании номинального монтажного шага и включают в себя производственные допуски.

3.9 базовая плоскость (reference plane): Теоретическая плоскость без толщины или допусков, используемая для определения пространства.

3.10 сетка (grid): Двух- или трехмерная компоновка шагов, используемая для координации положения, соответствующая модульному принципу.

3.11 модуль (module): Трехмерная конструкция, где все стороны представляют собой целые кратные числа шага. Ее можно также использовать в двумерной сетке.

Примечание - В некоторой документации одномерный модуль часто называют блоком (U).

3.12 набор стоек или шкафов (suite of racks or cabinets): Ряд стоек или шкафов, размещенных на одном рабочем месте.

стойка (rack): Незакрепленная или закрепленная конструкция для размещения электрического или электронного оборудования (см. рисунок 1).

Рисунок 1

шкаф (cabinet): Незакрепленный или самонесущий корпус для размещения электрического и/или электронного оборудования. Как правило, он оснащен дверями и/или боковыми панелями, которые могут быть съемными или несъемными (см. рисунок 2).

Рисунок 2

кожух (case): Стол, стенд или корпус, монтируемый на стену, в котором может размещаться электрическое и/или электронное оборудование (см. рисунок 3).

Рисунок 3

поворотная рама (swing frame): Рама, подвешенная на петли, для размещения электрического и/или электронного оборудования.

Рама вращается для обеспечения доступа к противоположной стороне (см. рисунок 4).

Рисунок 4

блочный каркас (subrack): Конструктивный блок для размещения печатных плат с установленными компонентами и вставных блоков (см. рисунок 5).

Рисунок 5

шасси (chassis): Механическая конструкция, предназначенная для крепления электрических или электронных компонентов (см. рисунок 6).

Рисунок 6

вставной блок (plug-in unit): Блок, вставляемый в блочный каркас и поддерживаемый направляющими. Данные блоки могут быть различных типов, начиная от печатной платы с установленными компонентами до рамы или частичного блочного каркаса с разъемом (см. рисунок 7).

Рисунок 7

пульт (console): Корпус, размещаемый на столе или стоящий на полу, имеющий горизонтальные, вертикальные и/или наклонные плоскости для размещения аппаратуры управления, информационных и контрольных устройств (см. рисунок 8).

Рисунок 8

направляющая вставного блока (plug-in unit guide): Устройство, предназначенное направлять, размещать и поддерживать вставные блоки и печатные платы с установленными компонентами в блочных каркасах (см. рисунок 9).

Рисунок 9

направляющие угольники (slides): Уголки, по которым могут скользить блочные каркасы и шасси и которые поддерживают их внутри стойки, шкафа или кожуха (см. рисунок 10).

Рисунок 10

телескопические направляющие (telescopic slides): Устройства для удерживания выдвижных блочных каркасов и шасси в выдвинутом положении (см. рисунок 11).

Рисунок 11

4 Основные принципы и фундаментальные понятия

Модульный принцип основан на применении базовой единицы длины СИ - метр согласно ИСО 1000 и ИСО 31-1.

О совместимости с другими принципами модульного построения изложено в МЭК 60473, МЭК 60629, МЭК 60668, ИСО 1006, ИСО 1040 и ИСО 3827-1.

4.1 Структура базовых несущих конструкций для электронного оборудования

На рисунке 12 приведены эскизы четырех уровней исполнения базовых несущих конструкций для электронного оборудования, известных в настоящее время.

Рисунок 12. Уровни исполнения несущих конструкций для электронного оборудования*

_______________

* В Российской Федерации уровни разукрупнения определены ГОСТ Р 52003-2003.

Следует иметь в виду, что модульный принцип относится не только к этому виду исполнения, но и к любому другому исполнению новых видов несущих конструкций для электронного оборудования, в которых можно поместить модульную сетку с метрическими шагами и координационными размерами.

4.2 Координация размеров со смежными областями техники

Для разработки новой несущей конструкции для электронного оборудования требуется рассмотреть внешние и внутренние интерфейсы.

Наиболее важные интерфейсы для несущей конструкции для электронного оборудования:

внешние интерфейсы

- здания и оборудование их помещений, например двери, эскалаторы, плитка на полу и потолке и т.д.;

- упаковка и транспортирование, например поддоны и контейнеры для грузовиков, судов и самолетов;

- совместная установка различного оборудования, например оборудование коммутации и передачи, электропитания, промышленное оборудование и т.д.;

внутренние интерфейсы

- печатные схемы, разъемы, электромеханические компоненты;

- полупроводниковые компоненты;

- электропроводка и кабели;

- функциональные блоки типа преобразователя переменного тока в постоянный, измерительная аппаратура и приборы управления, плавкие предохранители и т.д.

Следует учитывать многие из этих интерфейсов при определении требований к любой несущей конструкции для электронных систем. Для таких интерфейсов координационные размеры должны использоваться как средство достижения совместимости размеров со смежными областями техники.

В таблице 1 приводится краткий обзор публикаций ИСО и МЭК, которые следует учитывать при определении соответствующих координационных размеров для обычных интерфейсов.

Таблица 1 - Публикации, содержащие стандартизированные модульные размеры и/или соответствующие документы

4.3 Разработка новых стандартов на несущие конструкции

Новые стандарты МЭК на несущие конструкции должны разрабатываться в соответствии с настоящим стандартом на основе структуры стандартов, представленной на рисунке 13.

Рисунок 13. Структура стандартов на несущие конструкции

Общий стандарт

Все новые несущие конструкции должны быть выполнены с использованием настоящего стандарта.

Секционные стандарты

В них регламентируются особые несущие конструкции в пределах общего стандарта. В частном стандарте координационные размеры (отобранные из общего стандарта) должны быть определены как стандартные размеры, например, для высоты, ширины, толщины и так далее. Может быть создано более одного секционного стандарта на основе различных кратных шагов.

Детальные стандарты

Они регламентируют несущие конструкции блока или ячейки, описанные в частном стандарте. Эти блоки могут быть в виде шкафов, стоек, блочных каркасов, шасси, объединительных плат, передних панелей и вставных блоков и т.д. В данных стандартах могут быть подробно указаны размеры, допуски, требования и т.д. при условии, что соблюдается механическая совместимость.

5 Подробные сведения о модульном принципе

5.1 Модульная сетка

Корреляция между базовым шагом и кратными шагами объясняется на рисунке 14, на котором приведена трехмерная модульная сетка для несущих конструкций. Иногда необходима только двумерная сетка или шаг на одной оси. Значения шагов определены в 5.2. Выбор шага зависит от размера механической конструкции.

Рисунок 14. Модульная сетка

5.2 Шаги

5.2.1 Базовый и кратные шаги для несущих конструкций

Базовый шаг должен быть 0,5 мм. Его нельзя впоследствии разукрупнять.

Значения кратных шагов 2,5 мм и 25 мм показаны на рисунке 14, они соответствуют координационным размерам, приведенным в таблице 1. Согласно правилам модульного принципа разрешаются другие значения для , например 2,0 мм и 20 мм.

Примечание - В МЭК 60097 использовано значение 0,05 мм.

5.2.2 Пример монтажных шагов

Соотношения между монтажными шагами , шагами (базовым или кратным) и координационными размерами показаны на рисунке 15. Монтажные шаги должны соответствовать следующим условиям:

,

где - номинальное значение монтажного шага;

- шаг (базовый или кратный в зависимости от применения);

- коэффициент из таблицы 2.

,

где - целое число;

- координационный размер из таблицы 2.

,

,

где - общий координационный размер.

В примере, приведенном на рисунке 15, общий координационный размер содержит четыре координационных размера , , и и лишь один монтажный шаг с условиями (все размеры в миллиметрах):

;

Значения размера монтажного шага так же, как и координационных размеров , должны совпадать со значениями в таблице 2. У координационных размеров могут быть равные или различные значения.

Рисунок 15. Разделение координационного размера с помощью одного монтажного шага

5.3 Координационные размеры

Предпочтительные координационные размеры для несущих конструкций перечислены в таблице 2 (см. Руководство МЭК 103, таблица 1).

Таблица 2 - Координационные размеры

Примеры применения координационных размеров:

- внешние размеры стоек, шкафов, кожухов и т.д.;

- монтажные пространства для сборок, подсборок и частей деталей, монтажа накруткой, проводки кабеля и т.д.;

- монтажные шаги частей деталей и сборок.

5.4 Иллюстрация модульного принципа

На рисунке 16 приведен пример применения модульного принципа для несущих конструкций электронного оборудования.

Рисунок 16. Пример применения модульного принципа. Шаги представлены в рамках (см. 5.2.1)

Приложение ДА
(справочное)

Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов ссылочным национальным стандартам Российской Федерации

Таблица ДА.1

Электронный текст документа

и сверен по:

, 2013