АНАЛіЗ ПОХИБОК ЗАСОБУ ВИМіРЮВАННЯ ШВИДКОСТі РУХУ МЕТАЛЬНОГО ЕЛЕМЕНТУ В КАНАЛі СТВОЛА СТРіЛЕЦЬКОї ЗБРОї Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

-□ □-

В роботi проведений аналiз джерел виник-нення похибок засобу вимiрювання швидкост1 руху метального елементу в каналi ствола. Встановлено зв'язок мiж характеристиками складових похибки i впливними величинами. Для кожного з джерел отримано вираз вiд-носног похибки вимiрювання. Запропонована узагальнена математична модель тструмен-тальног похибки, наведено ттервальну оцтку меж гг допустимих значень

Ключовi слова: заЫб вимiрювання, металь-ний елемент, стршецька зброя, математична

модель, видносна похибка

□-□

В работе проведен анализ источников возникновения погрешностей средства измерения скорости движения метаемого элемента в канале ствола. Установлена связь между характеристиками компонентов погрешности и величинами, которые на неё влияют. Для каждого из источников получено выражение относительной погрешности измерения. Предложена обобщенная математическая модель инструментальной погрешности, приведена интервальная оценка границ её допустимых значений

Ключевые слова: средство измерения, метаемый элемент, стрелковое оружие, математическая модель, относительная

погрешность -□ □-

УДК 531.76:681.78

|РР1:10.15587/1729-4061.2015.38064|

О. М. Крюков

Доктор техшчних наук, професор,* О. Ю. Шабал '\ н

Кандидат вшськових наук, заступник начальника НАНГУ з озброення та технки, начальник техычноТ частини** В. Г. Мудри к Ад'юнкт ад'юнктури Е-mai:mudrik.vad@gmail.com *Кафедра озброення та спещальноТ техшки** **Нацюнальна академия НацюнальноТ гвардп УкраТни пл. Повстання, 3, м. Хармв, УкраТна, 61001

АНАЛ1З ПОХИБОК ЗАСОБУ ВИМ1РЮВАННЯ ШВИДКОСТ1 РУХУ МЕТАЛЬНОГО ЕЛЕМЕНТУ В КАНАЛ1 СТВОЛА СТР1ЛЕЦЬКОТ ЗБРОТ

1. Вступ

Велике значення при проектуваннi, модершзацп та оцiнцi стану стрiлецькоi збро1 i боeприпасiв ввдгра-ють дат про балiстичнi елементи пострiлу - залежно-стi змiни тиску Р() порохових газiв та швидкостi V(t) метального елементу (МЕ) в функцп часу його руху в каналi ствола (КС) вiд початку першого перiоду по-стрiлу до моменту виходу з дульного отвору [1, 2].

Одним з перспективних шлях1в отри-мання достов1рно1 шформацп про ба.и-стичш елементи пострьту е реал1защя вим1рювання миттевих значень швидкосп руху МЕ в КС тд час пострiлу [3].

2. Аналiз лiтературних джерел та постановка проблеми

В основу ввдомого засобу вимiрювання миттевих значень швидкостi руху МЕ в КС (рис. 1) [4] покладено подвшну диференцшну схему лазерно'i допплерiвсько'i анемометры [5].

Метод вимiрювання базуеться на видь леннi та реестрацп допплерiвського зсуву частот (ДЗЧ) F мiж двома хвилями 10, 11 (рис. 1) когерентного лазерного випромь нювання частотою f, якi спрямовуються

на МЕ 7 пiд рiзними кутами нахилу а та р. Для збшь-шення вiдношення «сигнал/завада» на МЕ наноситься свiтлоповертаюче покриття 8 на основi мжросклоку-льок. Вихщним сигналом оптично'i частини засобу вимiрювання е ДЗЧ [5, 6]

F = -2fV(cosа-cosP), с

де с - швидюсть свiтла.

Рис. 1. Зааб вимфювання швидкосп руху метального елементу в канал1 ствола: 1 — лазер; 2 — кол1матор; 3 — св1тлоподтьна прямокутна призма: 4 — вщбивач: 5 — фотоприймач; 6 — канал ствола; 7 — метальний елемент; 8 — св1тлоповертаюча поверхня, що нанесена

на метальний елемент; 9 — первинний лазерний промшь; 10, 11 — зондувальш промеж; 12 — випромшювання, що е результатом ¡нтерференцп чотирьох вщбитих в1д св1тлоповертаючого покриття

променш

©

Сигнал на виходi фотоприймача 5 у виглядi фотоструму перетворюеться на напругу. Миттеве значення частоти ще1 напруги несе iнформацiю про значення швидкост руху МЕ.

При практичнш реалiзацii засобу вимiрювання доцiльно перетворювати аналоговий сигнал на цифро-вий з подальшим застосуванням алгоритму швидкого перетворення Фур'е (ШПФ), який дозволяе визначати спектральний склад вимiрювального сигналу. Для ви-конання розрахункiв, пов'язаних з алгоритмом ШПФ, до складу засобу вимiрювання вводиться обчислю-вальний компонент.

Вiдомi засоби вимiрювання швидкостi руху (ЗВШР) МЕ в КС [7] за використаними техшчними ршеннями суттево вiдрiзняються ввд запропоновано-го ЗВ, оскiльки передбачають використання електро-магнiтних хвиль в радiодiапазонi, врiзання окремих елементiв в КС, а також мають вщмшноси в умовах проведення вимiрювань [8-10].

Тому у лггературних джерелах вщсутнш аналiз похибок ЗВШР МЕ в КС, та на даний час залишаеться невиршеною проблема [11] юльюсшл оцiнки впливу характеристик такого ЗВ на точшсть вимiрювань.

3. Мета i задачi роботи

Метою роботи е розроблення математичних моделей складових похибки ЗВШР МЕ в КС, iх аналiз та кiлькiсне ощнювання. Передбачаеться отримати узагальнену математичну модель похибки у виглядi виразу для и допустимих значень.

Для досягнення мети поставлено та вирiшено на-ступнi задачi:

- визначено джерела похибок засобу вимiрювання;

- встановлено зв'язок мiж характеристиками складових похибки iвпливними величинами;

- проведений аналiз джерел похибок;

- проведет юльюст оцiнки джерел похибок;

- розроблено математичну модель похибки засобу вимiрювання.

4. Методика теоретичного та експериментального дослщження похибок засобу вимiрювання швидкостi руху метального елементу в каналi ствола

В робоп були визначенi основнi параметри елемен-тiв оптичноi схеми ЗВШР МЕ в КС, ввдхилення яких ввд iх номiнальних значень призводять до появи складових похибки. Для кожного з цих параметрiв отримано вираз для вiдповiдноi складовоi вiдносноi похибки вимiрю-вання. Запропоновано методику моделювання похибки обчислювального компоненту ЗВШР на основi чисель-ного експерименту на ПЕОМ. Така методика Грунту-еться на синтезi сигналу iз полiномiальною частотною модуляцiею (ПЧМ) з доданими до нього завадами, реалiзацii ШПФ на д^янках ПЧМ сигналу, ввдшуканш частоти домiнуючоi гармонiки та и порiвняннi з розра-хунковими (еталонними) даними. Вираз для похибки ЗВ, зумовленоi обертальним рухом МЕ, отримано на остж аналiзу розташування в просторi складових вектору ШР точки поверхш, у якiй вiдбуваеться зондуван-

ня МЕ лазерними променями. Об'еднання складових шструментально1 похибки виконане з урахуванням кореляцшних зв'язкiв мiж ними.

5. Результати дослщження похибок засобу вимiрювання швидкост руху метального елементу в канаи ствола

Проводячи аналiз схеми ЗВШР МЕ в КС (рис. 1), методу вимiрювання, особливостей явища постр^у (короткочаснiсть процесу, малi габаритш розмiри КС, наявнiсть обертання МЕ в КС та ш.), визначимо основ-нi джерела складових його iнструментальноi похибки, а також проведемо дослщження впливу вказаних джерел на похибку засобу вимiрювання.

Виникнення iнструментальноi похибки ЗВШР МЕ в КС обумовлюеться:

- вщхиленням значень параметрiв елементiв оп-тичноi схеми;

- недосконалктю алгоритму, який реалiзовано в обчислювальному компонентi;

- наявшстю обертального руху МЕ в КС.

За технолопчних або експлуатацiйних вщхилень параметри елементiв оптичноi схеми можуть набувати прироспв Af, Да, ДР, кожний з яких змшить ДЗЧ до вiдповiдних значень:

С 2f 'V,

Ff =-(cosa-cosp),

c

17' 2fV / .

Fa =-(cosa -cosp),

17' 2fV / -л

=-(cosa-cosp ),

(2)

(3)

(4)

якi вiдрiзняються вiд номiнального значення F. При цьому

f ' = f + Af, a' = a + Да, Р' = Р + ДР.

(5)

(6) (7)

З урахуванням (2)-(7) вирази для абсолютних ДFf, ДFa, ДFp та вiдносних SFf, 5Fa, 5Fp вiдхилення ДЗЧ мож-на подати у виглядi

2V

AFf =-(cosa-cosP^Af,

c

8Ff = F-Fl , f F

AFa = Fa -F = (cosa -cosp)-(cosa-cosP) =

c v 'c

= (cos (a + Aa)- cosa).

(8)

(9)

(10)

Використовуючи формулу для рiзницi косинусiв, отримаемо

. „ 2fV Г „ . а + Ла + а . а + Аа-а AF =---2sin--sm-

c

2fV Г 0 . 2а + Ла . Да --1 -2sin--sin-

c I 2 2

Враховуючи, що вiдповiдно до [12]

,. sinx . lim-= 1,

(11)

(12)

остаточний вираз для AFa можна подати у виглядi

АН = - --—(sin а) • Да.

c

Аналопчно отримуемо й вираз для AFß 2fV . .

AFe = —- (sin ß) Aß.

p c

Вiдноснi вщхилення подамо у виглядi

SF„ =

F - F'

SR = -

F - F»

(13)

(14)

(15)

(16)

Частота сигналу i3 ПЧМ змшюеться за законом полшому n-го ступеню. Нормований сигнал iз ПЧМ можна представити у виглядi

y = sin

( m ^

bvt1 •t

^ 1=0 J

(17)

Сигнал iз ПЧМ синтезуеться з штервалом дискре-тизацi'i Дt для заданих тривалосп часу Т та кiнцево'i частоти Fк, якi залежать вщ характеристик конкретного зразка збро1 (тривалостi пострiлу та дульно! швид-косп). Загальна кiлькiсть N дискретних вщлшв до-рiвнюе T/Дt та обираеться з урахуванням значення Fк. Вiдомi коефiцiенти ai полiному дозволяють визначити розрахункове (еталонне) миттеве значення частоти Fn сигналу в довшьний дискретний момент часу tn=nДt.

Осюльки реальний вимiрювальний сигнал мае форму, яка спотворена завадами, нестабiльнiстю на-пруги електроживлення, тепловим рухом заряджених часток в фотоприймачевi i проввдниках, при проведен-нi обчислювального експерименту до ПЧМ сигналу (17) додатково вводиться флуктуацшний шум уф, а також стащонарна полiгармонiчна завада уз

i

Уз=ZKjsin M,

(18)

j=1

Проведемо кiлькiсну оцiнку цих складових.

Для визначення довжини хвилi лазерного випромь нювання застосовують високоточний вимiрювач довжини хвилi лазерного випромшювання SHR [13]. Даний ЗВ дозволяе визначати довжину хвилi як iмпульсного, так i неперервного випромшювання iз межею допустимоï абсолютноï похибки ±3 пм. За таких умов складова SFf не перевищуватиме 0,0006 % (незалежно ввд типу стршець-коï зброï та швидкостi руху метального елементу).

Кути спрямування лазерних промешв a та ß визнача-ються за допомогою гонiометрiв-спектрометрiв (ГС) [14]. Розповсюджеш моделi гонiометрiв ГС-5, ГС-2, ГС-1М, ГС-1Л, при цьому найбшьш доцiльним е використан-ня моделi ГС-1Л, межа допустимоï абсолютноï похибки якого при вимiрюваннi купв, не перевищуе 0,00028°. З аналiзу схеми ЗВШР (рис. 1), виразу (1) i виразiв (15,16) слвдуе, що максимальне значення похибок пов'язане з ви-користанням зброï iз малим калiбром та довгим стволом, а також високою швидкiстю руху метального елементу (наприклад, АК-74 калiбру 5,45 мм, iз довжиною каналу ствола 372 мм та дульною швидюстю руху МЕ 900 м/с). Так, при вихвдних значеннях для 5,45 мм АК-74 (a=0,42°; ß=0,61°; f=0,564 ПГц) отримаемо 5Fa=0,12 %, 5Fß=0,17 %. Для вихiдних даних, що притаманш зброï з бшьшим калiбром та меншою довжиною каналу ствола, а також меншою дульною швидюстю, наприклад, 9 мм ПМ (a=3,55°; ß=4,89°; f=0,564 ПГц), отримаемо SFa=0,018 %, 5Fß=0,024 %.

Поява похибки обчислювального компоненту зу-мовлюеться обмежешстю розрядностi операндiв та недосконалштю алгоритму, який реалiзуе спектраль-ний аналiз сигналу на основi ШПФ. Метод визначення цiеï похибки полягае у встановленнi рiзницi мiж значенням ДЗЧ, яке отримане за результатами ШПФ, i заданим (еталонним) його значенням.

де Ki - рiвень i-ï гармонiки; ю1 гармонiки.

кругова частота i-i

Отже, синтезований сигнал мае вигляд

Узаг = У + Уз + Уф.

(19)

Цей сигнал рееструеться у формi двовимiрноï ма-трицi з прив'язкою до ввдповвдних миттевих значень часу (yn, tn).

Методика обробки синтезованого сигналу полягае в такому:

- обираеться точка n на вiсi часу;

- формуеться симетричний штервал i3 L вiдлiкiв сигналу в околi цiеï точки, тривалiсть такого штервалу часу ta становить TL/N;

- для обраноï множини L миттевих значень сигналу виконуеться операщя ШПФ та визначаеться осе-реднений на iнтервалi часу ta спектр дшянки сигналу;

- визначаеться частота Fn осн основноï гармонiки, яка е домшуючою;

- визначаеться похибка обчислювального компоненту у вщноснш формь

F - F SFок = F=—-

(20)

За запропонованою методикою для найбiльш ха-рактерних (для реальних зразкiв стр^ецько! збро!) наборiв вихiдних даних було проведено моделювання похибки обчислювального компоненту ЗВ ШР в ма-тематичному пакеп OriginPro. Наприклад, синтезу-валися та оброблялися сигнали з тривалштю 0,003 с та максимальною частотою 100 кГц (вщповщае даним для 5,45 мм АК-74), тривалктю 0,0005 с та максимальною частотою 2 МГц (вщповщае даним для 9 мм ПМ)

x

F

n

та mini. Приклад спектрограми для певно1 дгчянки сигналу подано на рис.2. Результата експерименту показали, що штервальне значення вщноснсл похибки 5FOK становить ±0,13...0,4 %.

Обертальний рух метального елементу в кана-.Tii ствола (¡причинений наявшстю HapieiB в кана.и ствола. Зазвичай, нар1зи мають посшший нахил по Bcifi довжиш Hapi3Hoi частини каналу ствола (нар1зи nocTifiHoi крутизни). Одшею з основниххарактеристик HapieiB в кана.гп ствола е довжина ix ходу г| [2], яка до-р1внюе шляху МЕ, протягом якого останшй зд1йснюе один повний оберт навколо поздовжньо1 Bici.

Розглянемо характер впливу обертального руху МЕ в кана.и ствола на значення ДЗЧ F.

В загальному випадку точка зондування МЕ лазерными променями не лежить в плогциш зондування, а може зсуватися в поперечному напрямку на певну вщстань г вщ центру обертання МЕ.

Представимо в поперечному nepepiei каналу ствола (рис. 3) розташування вектор1в швидкост1 V посту-пального руху точки МЕ та и швидкост1 Vo6, що зумов-лена обертанням метального елементу. Сума V' цих вектор1в е реальною швидкктю руху точки МЕ, в яьай вщбуваеться його зондування лазерними променями.

2 peak(s) found

Враховуючи, що Vo6 = coo6-r, визначимо вираз для V', вщповщно до рис. 3

r = J(o

V' = J (соо6гГ + У^

(21)

Осюльки вектор V' вщхиляеться вщ вектору V , але обидва вони залишаються в плогциш зондування, значення кут1в спрямування лазерних промешв на метальний елемент змшяться на кут ф (рис. 4), спотвореш кути зондування а та Р' становитимуть а =а+ф, р'=р+ф.

Виходячи ¿з того, що метальний елемент при про-ходженш вщсташ, що дор1внюе довжиш ходу нар1з1в г|, обертаеться на кут 2к, встановимо зв'язок м1ж кутом повороту метального елементу та пройденим шляхом:

Ф = (22)

Л

Продиференщюемо вираз (22) за часом

dcp _ dl_ 2к dt ~ dt 11 '

(23)

Оскгчьки ^fP e кутовою швидкктю го, dt

a ill - .гпшйною швидкктю руху металь dt

ного елементу V, отримаемо 2кУ

11

(24)

Значення ДЗЧ F, що шддаеться 3Mi-нюванню за рахунок обертального руху метального елементу, матиме вигляд

2f

F об = — V'(cos а' - cos Р').

с

(25)

Вщносну похибку вим1рювання ДЗЧ

32000 64000 96000 128000 5Fo6 подамо у вигляд1

Frequency р _F

8Fof; = 6

Рис. 2. Спектральний анал1з сигналу з використанням програми OriginPro

F

(26)

Рис. 3. Розташування вектор^ V, Vo6, V' в npocTopi

Використовуючи вирази (1) та (25), подамо значення 5F06 у вигляд1

SFo6=^

—V' (cos а' - cos Р') -—V (cosa - cosP)

; с_'_>_у (27)

2f

—V(cosa-cosP)

теля скорочень отримаемо

V' (cos a'- cos Р') §р =_^_

V(cosa-cosP)

(28)

Враховуючи вирази (21) та (24), значення кут1в а та Р', а також скориставшись тригонометричними формулами приведения, отримаемо вираз для 5F06

cosа ■ cosф - sinа•sinф - cosP ■ cosф + sinP•smф)

V ■(cosа-cosP)

— 1. (29)

Юльюсне оцiнювання за вира-зом (32) дозволяе стверджувати, що межа допустимо! вiдносноi по-хибки ЗВШР знаходиться в межах ±0,22...0,73 %.

6. Висновки

Рис. 4. Кути а, р та ф в площиш зондування

У цьому виразi добутками sina•sinф та sinp•sinф можна знехтувати, оскiльки кути а та р мал^ а ф е близьким до нуля. Також, враховуючи що при

Ах

Иш^Т+Дх =1 + — [12], пiсля вiдповiдних перетворень

отримаемо

=

п

—г П

+ 1

cosф-1.

(30)

Осюльки ф е близьким до нуля, можна вважати, що соБф=1, тому

Виникнення шструментальшл похибки ЗВШР МЕ в КС обумов-люеться вщхиленням значень па-раметр1в елемент1в оптичнсл схеми, недосконалктю алгоритму, який реа.изовано в обчислювальному компонент!, а також наявшстю обертальното руху МЕ в КС.

Встановлено зв'язок мiж характеристиками складових похибки 1 впливними величинами, отримаш математичш модел1 складових похибки засобу вимiрювання. Проведеш кiлькiснi ощнки складових похибки, показано, що гранична похибка засобу вимiрювання може бути за-безпечена на рiвнi ±0,22.0,73 %.

Результати роботи можуть бути використаш тд час дослiджень, спрямованих на уточнення даних про балктичш елементи пострiлу.

Подальшi дослiдження дощльно спрямувати на обгрунтування перспективних шляхiв зменшення похибки ЗВШР МЕ в КС, зокрема, за рахунок викори-стання високоточних методiв i засобiв контролю кутiв падiння лазерних промешв та удосконалених алгорит-мiв цифрового оброблення сигналiв.

8F =21 —г

(31)

1з виразу (31) можна побачити, що вщносна похибка вимiрювання ДЗЧ 5Fоб, що викликана обертальним рухом метального елементу, залежить пльки вщ дов-жини ходу нарiзiв п та значення г (вщсташ вiд центру МЕ до мкця його контакту з лазерним променем).

Проведемо юльюсну оцiнку похибки SFоб для вихiдних даних, що вщповщають вiдомим зразкам стрiлецькоi зброь Так, для 9 мм ПМ п=280 мм, 5,45 мм АК-74 п=200 мм, 7,62 мм СВД п=240 мм. Вiдповiдно, для 9 мм ПМ 5Роб<0,4 % (при г=4 мм), для 5,45 мм АК-74 5Роб<0,24 % (при г=2,2 мм), для 7,62 мм СВД 5Роб<0,37 % (при г=3,3 мм). Вщзначимо, що г залежить як вщ характеристик зразка збро1, так i вiд вщхи-лення точки зондування поверхш МЕ вiд його поз-довжньо! вiсi (таке вiдхилення зумовлене похибкою юстирування оптично! схеми за допомогою гонюме-тру). Для у«х можливих наборiв вихiдних даних гра-ничне значення похибки 5Fоб знаходиться в штервал1 0,24.0,4 %.

Вираз для тдсумково! iнструментальноi похибки отримаемо з урахуванням кореляцшного зв'язку мiж складовими 5Ff, 5Ра, 5Рр, SFок, 5Fоб, який мае мiсце внас-лiдок застосування одного засобу вимiрювання для обох кутiв а i Р:

=

-8Р23

(32)

Лiтерaтурa

Серебряков, М. Е. Внутренняя баллистика [Текст] / М. Е. Серебряков - М.: Оборониздат ГИОП, 1949. - 469 с. Голомбовский, А. К. Теория и расчет автоматического оружия [Текст] / А. К. Голомбовский. - Пенза: ПВАИУ, 1973. - 492 с.

Крюков, О. М. Перспективи експериментального ви-значення балютичних елемен^в постршу [Текст] / О. М. Крюков, В. Г. Мудрик // Зб1рник наук. праць Акад. ВВ МВС Укршни. - 2013. - Вип. 1. - С. 21-24 Патент: 88172 Укрй'на, МПК G 01 S 17/02 (2006.01) Лазерний допплер1вський вим1рювач швидкост руху метального елементу в канат ствола [Текст] / Крюков О. М., Доля Г. М., Мудрик В. Г. - Заявл. 10.06.2013; Опубл 11.03.2014; - 8 с.

Крюков, А. М. Дифференциальная лазерная доплеровская анемометрия объектов со световозвращающей поверхностью [Текст] / А. М. Крюков, Г. Н. Доля, В. Г. Мудрик // ХНУРЭ : науч.-техн. журнал. X. : Прикладная радиоэлектроника,- 2013. - Т. 12, № 3. - С. 436-441. Крюков, О. М. Лазерний доплеровський зааб вим1рю-вання швидкост руху метального елемента в канал1 ствола: будова та оброблення вим1рювально1 ¡нформа-цй [Текст] / О. М. Крюков, Г. М. Доля, В. Г. Мудрик, О. А. Надь, О. А. Коваль // ХНУРЕ: наук. -виробн. журнал. Х.: Метролопя та прилади, 2014. - Вип. 1 (45). -С.151-154

7. Михайлов, К. В. Экспериментальна баллистика. Приборы и методы баллистических измерений [Текст] / К. В. Михайлов -София: ВТС, 1976. - 388 с.

8. Patent 2691761 США, МКИ G 01 S 13/58. Microwave measuring of projectile speed [Text] / Smith J. N., Oak R., Tenn. - № 6088; claimed. 03.02.1948; published 12.10.1954, НКИ 342/105; 73/167. - 6 p.

9. Patent 4457206 США, МКИ G 01 S 13/58; F 42 C 17/04. Microwave - type projectile communication apparatus for guns [Text] / Tous lios P. P., Hartman K.- № 06/269,489; claimed 02.06.1981; published 03.07.1984, НКИ 89/14.5. - 37 p.

10. Patent 0415906 Германия, МКИ G 01 S 13/58; G 01 P 3/66. Method and device for the determination of parameters of motion [Text] / Reinhard, B., Bernhard Z. - № 19900809; claimed 09.08.1990; published 10.02.1993, НКИ G 01 S 13/58 F; G 01 P 3/66 B. - 8 p.

11. Крюков, О. М. Проблеми вимiрювального контролю параметрiв внутршньобалютичних процеав [Текст] / О. М. Крюков, О. А. Александров // Честь i закон. - 2009. - № 2. - С. 79-89

12. Выгодский, М. Я. Справочник по высшей математике [Текст] / М. Я. Выгодский. - М.: АСТ: Астрель, 2006. - 991 с.

13. Высокоточный широкодиапазонный измеритель длины волны [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://solarlaser. com/ru/products/high-resolution-wavelength-meters/high-resolution-wide-range-wavelength-meter-model-shr-/

14. Гониометр-спектрометр [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.rostest.ru/Goniometer%20spectrometer%20GS-2.php

Проаналiзовано причини вiдмов цилтдрових втулок бурових помп. Розроблено метод вiбра-цшно-видцентрового змщнення для забезпечення надiйностi деталей типу «втулка». Адаптовано вiбромашину об'емного оброблення для поверхне-вого вiбрацiйно-вiдцентрового змщнення, приведено принципову схему установки та техноло-гiчне оснащення для його реалiзацii. Опрацьовано та проаналiзовано профшограми вiброзмiцнених поверхонь. Намiчено шляхи подальших дослгджень Ключовi слова: технологiя, надштсть, безвгд-мовтсть, цилшдрова втулка, поверхневий шар,

вiбрацiйно-вiдцентрове змщнення

□-□

Проанализированы причины отказов цилиндровых втулок буровых насосов. Разработан метод вибрационно-центробежного упрочнения для обеспечения надежности деталей типа "втулка". Адаптирована вибромашина объемной обработки для поверхностного вибрационно-центробеж-ного упрочнения, приведена принципиальная схема установки и технологическая оснастка для его реализации. Обработаны и проанализированы про-филограммы виброупрочненных поверхностей. Намечены пути дальнейших исследований

Ключевые слова: технология, надежность, безотказность, цилиндровая втулка, поверхностный слой, вибрационно-центро^ежное упрочнение_

УДК 621.9.048.6

|DOI: 10.15587/1729-4061.2015.36336|

РОЗРОБЛЕННЯ МЕТОДУ В1БРАЦ1ЙНО-В1ДЦЕНТРОВОГО ЗМ1ЦНЕННЯ ДЛЯ ТЕХНОЛОГ1ЧНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ БЕЗВ1ДМОВНОСТ1 ДЕТАЛЕЙ МАШИН

Я . М . Кус и й

Кандидат техычних наук, доцент* E-mail: jarkym@ukr.net А. М. Кук

Кандидат техычних наук, доцент* E-mail: andrij.kuk@gmail.com *Кафедра технологи машинобудування Нацюнальний ушверситет <^bBiBCb^ полЬехшка» вул. С. Бандери, 12, м. Львiв, УкраТна, 79013

1. Вступ

Науково-техшчний прогрес сприяв штенсивному зростанню складносп машин i систем [1], що спричи-нило ускладнення технологш виготовлення виробiв та складання вузлiв.

Прюритетним завданням при проектуванш ращо-нальних технолопчних процеав виготовлення деталей машин е взаeмодiя (узгодження) 1х яюсних i юль-юсних показниюв. При реалiзащi сучасних технологш намагаються, як правило, забезпечити високий рiвень техшчних вимог, високу продуктившсть процесу та максимально можливе завантаження технолопчного

обладнання.

Однак нерщко ^норуються характеристики надш-носи, яю проявляються шд час експлуатацп виробiв (рис. 1), хоча саме безвщмовшсть, довговiчнiсть, ре-монтопридатшсть i збережлившть, як основш по-казники надшноси, забезпечують бажаний ресурс роботи деталей машин [2, 3]. Критерш надшноси -один з основних критерпв при створенш складних техшчних систем [4], причому рiвень надшност в значнш мiрi визначае розвиток техшки по основних напрямках: автоматизацп виробництва, штен-сифжацп робочих процеив, економп матерiалiв i енергп [5, 6]. Вщ надшност залежать безпека, еко-номiчнiсть, ресурсозбережливiсть, конкурентоздат-шсть [7, 8].

©