Выбор рациональной формы блока

Необходимо выбрать рациональную форму блока, в состав которого входят следующие элементы:

1.  элемент индикации – 40х60х5 мм, 1 шт.;

2.  ячейка А1 – 100х120х10 мм, 1 шт.;

3.  ячейка А2 – 120х100х15 мм, 2шт.;

4.  тумблер – 30х20х23 мм, 2 шт.;

5.  кнопка – 21х12х21 мм, 2 шт.;

6.  гнездо –     10х15 мм, 2 шт.;

7.  разъем – 17х24х9 мм, 1 шт.

Рассмотрим две возможные конструкции блока и выберем из них более оптимальную.

Первый вариант конструкции блока:

Приведенная площадь блока:

,

где     S₁ – площадь блока, мм²;

V₁ – объем блока, мм³.

 мм².

 мм³.

 мм^-1.      

Коэффициент приведенных площадей:

,

где     S_пш1 – приведенная площадь шара, мм^-1.

,

где     d₁ – диаметр шара, мм.

 мм.

 мм^-1.

.

Коэффициент заполнения объема:

,

где     V_а – объем аппаратуры, мм³.

,

где     V_i – объем каждого i-го элемента, мм³,

          k=0,6 – коэффициент, учитывающий эксплуатационные параметры.

V_а=0,54*10⁶ мм³.

.

Второй вариант конструкции блока:

Приведенная площадь блока:

 мм².

 мм³.

 мм^-1.        

Коэффициент приведенных площадей:

.

 мм.

 мм^-1.

.

Коэффициент заполнения объема:

.

.

Проведем сравнение двух блоков:

.

Делаем вывод, что первый блок более оптимален по площади и по массе.

, следовательно, первый блок более оптимален по заполнению объема.

Таким образом, первый вариант конструкции блока более рационален.