CC BY
77
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки
а б
Рис. 3. Схема движения концевой фрезы при обработке отдельной прямоугольной ячейки «вафельного фона»: а - траектория движения фрезы; б - профиль обрабатываемой ячейки: 1 - упор; 2 - деталь; 3 - концевая фреза
Обечайка представляет собой тонкостенный полый цилиндр с вафельным фоном на внутренней поверхности. Наличие вафельного фона вызвано необходимостью снижения весовых параметров, что является основным требованием в конструкции летательного аппарата. Кроме того, вафельный фон обеспечивает достаточную жесткость конструкции. Отношение ЬЮ < 4 соответствует конструкции с малой жесткостью.
Конструкции обрабатываемых деталей являются тонкостенными, имеют большие габаритные размеры и сложный контур при повторяющихся элементарных площадках, входящих в вафельный фон. Главной характеристикой качества изготовления является общий вес изделия, который существенно
зависит от линейных размеров основного полотна и ребер, а также от постоянства и однозначности размеров детали и качества поверхности.
Схема движения концевой фрезы при обработке отдельной прямоугольной ячейки деталей представлена на рис. 3.
Заготовка данных деталей формируется гибкой, сваркой с последующей дополнительной обработкой с приданием геометрической формы, являющейся окончательной для формообразования детали требуемой геометрической точности.
© Бондарев И. А., Купряшов А. В., Боровиков П. П., Раменская Е. В., 2010
УДК 621.9.06
В. А. Будьков, И. К. Корнилов, С. В. Беседин, А. В. Скрипка
Научный руководитель - Л. В. Ручкин Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ РАБОЧЕЙ СРЕДЫ НА ИСПЫТАТЕЛЬНОМ СТЕНДЕ
Рассматривается автоматизация процессов измерения давления рабочей среды с применением микропроцессорных датчиков давления, плат сбора данных и среды графического программирования ЬаЬУТЕЖ.
При создании технологического оборудования и стендов, применяемых для проведения наземных испытаний изделий космических аппаратов, широко используются различные пневматические устройства, например аэростатические направляющие, цилиндры, моторы. Для определения технических характеристик подобного оборудования необходимо в автоматическом режиме получить данные о распределении или изменении давления рабочей среды в рабочих камерах устройств.
В работе рассмотрено применение для этой цели микропроцессорных датчиков давления «Метран-55»,
которые обеспечивают непрерывное преобразование абсолютного давления в унифицированный выходной сигнал постоянного тока 4-20 мА. Для регистрации полученной информации использовалась многофункциональная плата РС1-1711 (фирма А^аШесЬ), которая поддерживает подключение 16 однопровод-ных или 8 дифференциальных аналоговых входов А10 ... А115. Конфигурирование каждого входа (канала) осуществляется программно. Для увеличения количества опрашиваемых датчиков использовалось однопроводное подключение каналов измерения, схема которого приведена на рисунке.
Однопроводное подключение канала измерения
Секция «Технологияпроизводства ракетно-космической техники»
Подобная конфигурация имеет только один сигнальный провод на канал (например, А10), а измеренное напряжение У^ является напряжением относительно общей земли АЮМЭ. При напряжении У = 24 В питания датчика плата РС1-1711 обеспечивает измерение падения напряжения Уои/: на резисторе Яр = 256 Ом в диапазоне 1,02 ...5,10 В. В этом случае при минимальном Ртш = 0,1 МПа и максимальном Ртах = 0,4 МПа абсолютных давлениях текущее значение давления Р определяется зависимостью
3-V
р =-ош_ + 0,025.
160 - Яр
Программное обеспечение, используемое для регистрации и хранения полученной информации от 10 датчиков давления, разработано в среде разработки лабораторных виртуальных приборов LabVIEW с использованием библиотеки функций и драйверов платы РС1-1711.
Выполненное исследование показало высокую эффективность автоматизации процесса измерения давления, приемлемую погрешность коэффициента усиления и целесообразность применения как в лабораторных, так и в производственных условиях.
© Будьков В. А., Корнилов И. К., Беседин С. В., Скрипка А. В., Ручкин Л. В., 2010
УДК 621.6.9
И. Ф. Зуйков, М. В. Киселев, П. О. Антонов, В. А. Будьков, А. В. Скрипка Научный руководитель - Л. В. Ручкин Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
ОТРАБОТКА АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ НА БАЗЕ СВЕРЛИЛЬНО-ФРЕЗЕРНОГО СТАНКА
Рассматривается возможность отработки алгоритмов с использованием специализированных контроллеров управления движением и среды графического программирования ЬаЬУТЕЖ.
При создании как технологического, так и испытательного оборудования необходимо решать задачи, связные с управлением движения. Типовая система управления движением состоит из привода, контроллера движения и программного обеспечения.
Рассмотрим возможность отработки алгоритмов управления движением при создании лабораторного стенда на базе настольного сверлильно-фрезерного станка. Система управления в этом случае должна обеспечить продольную и поперечную подачи, необходимую глубину резания, заданную скорость вращения шпинделя и зажим-разжим заготовки на рабочем столе. Таким образом, необходимо отрабатывать алгоритмы, обеспечивающие в реальном масштабе времени одновременное управление как минимум по трем координатам.
Привод перемещения по каждой координате, в свою очередь, состоит из двигателя постоянного тока или шагового двигателя, энкодера и датчиков конечного положения, что позволяет создать следящий привод с управлением по положению.
Заданная структура привода определяет требования к контроллеру движения: наличие линий цифрового и аналогового ввода-вывода, счетчиков / таймеров, генератора импульсов для шаговых двигателей, обеспечение линейной, круговой, сферической и спиральной интерполяции.
Применение многофункциональных плат сбора данных и управления (типа РС1-1711, фирма А^айесИ) позволяет обеспечить подключение до-
полнительных датчиков (например, датчиков силы ZF-50) и ввести позиционно-силовое управление приводом, но в этом случае требуется разработка специальных инвенторов для коммутации электродвигателей.
Наиболее полно перечисленным выше требованиям соответствуют специализированные контроллеры управления движением с установкой на шину PCI. Например, контроллер NI 7334 (фирма National Instruments) обеспечивает: замкнутое управление шаговыми двигателями по четырем осям, управление 12 датчиками (по 3 на каждую ось), генерирует импульсы управления шаговыми двигателями с частотой до 4 МГц, имеет встроенный счетчик/таймер с максимальной частотой 20 МГц, 12-битный аналогово-цифровой преобразователь и программно настраиваемые вспомогательные цифровые линии..
Для создания интерфейса и отработки алгоритмов управления движением целесообразно использовать среду разработки лабораторных виртуальных приборов LabVIEW со встроенным модулем Motion и библиотеку API функций.
Выполненное исследование показало целесообразность создания лабораторного стенда на базе сверлильно-фрезерного станка и отработки на нем алгоритмов управления движением.
© Зуйков И. Ф., Киселев М. В., Антонов П. О., Будьков В. А., Скрипка А. В., Ручкин Л. В., 2010
