CC BY
13"Крупногабаритные трансформируемые конструкции космических аппаратов
V. S. Dmitriev, T. G. Kostuchenko, M. V. Polyakov National Research Tomsk Polytechnic Univercity, Russia, Tomsk
G. N. Gladishev, A. A. Vasilcov OJSC «Scientific-Production Center «Polus», Russia, Tomsk
EXECUTIVE BODY BASED ON THE MECHANICAL SYSTEM «ELECTRIC MOTOR-GEARBOX-FLYWHEEL» FOR SPACECRAFT CONTROL
The executive body of the orientation system of a small spacecraft is considered. The body is produced on the basis of the micro electric motor, harmonic reducer and flywheel, which is installed on output shaft of harmonic reducer.
© Дмитриев В. С., Костюченко Т. Г., Поляков М. В., Гладышев Г. Н., Васильцов А. А., 2012
УДК 699.7.054.847
В. С. Дмитриев, Т. Г. Костюченко, Е. А. Тараканец Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Россия, Томск
АВТОМАТИЗАЦИЯ РАСЧЕТНО-ПРОЕКТНЫХ РАБОТ НА ЭТАПЕ РАЗРАБОТКИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ СИСТЕМЫ ОРИЕНТАЦИИ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА
Рассматривается структура САПР, позволяющая автоматизировать рутинные операции расчета параметров математической модели и выпуска конструкторской документации исполнительного органа системы ориентации космического аппарата
Проектирование новой техники - процесс творческий, но в нем присутствует очень много рутинных операций, которые в целях экономии времени можно переложить на вычислительную технику. Кроме того, в настоящее время использование новых разработанных САБ/САМ/САЕ-систем использование их в процессе проектирования существенно повышает качество проектных работ.
Концепция автоматизированного проектирования стала важнейшим фактором ускорения научно технического прогресса. Системы автоматизированного проектирования (САПР) в России применяются в проектных организациях с целью:
- повышения качества и технико-экономического уровня;
- повышения эффективности проектирования;
- уменьшения затрат на этап проектирования;
- сокращения сроков, уменьшения трудоемкости проектирования и повышения качества проектной документации.
Зачастую под САПР понимают процесс расчета с помощью компьютера одного или нескольких параметров проектируемого изделия или решение отдельных инженерных задач. При этом не учитывается, что для САПР, по большому счету, объектом автоматизированного проектирования является весь жизненный цикл изделия.
На кафедре Точного приборостроения проводятся в научных и в учебных целях НИР и НИРС автоматизация расчетно-проектных работ в области проектирования электромеханических исполнительных органов систем ориентации космических аппаратов.
Математическая модель исполнительного органа системы ориентации космического аппарата состоит из порядка 22 уравнений, где эксплуатационные параметры связаны как прямой, так и обратной зависимостями. Поэтому обеспечение рационального комплекса эксплуатационных характеристик с оптимизацией отдельных параметров является весьма трудоем -кой задачей, практически не решаемой без применения средств вычислительной техники.
К настоящему времени на кафедре разработана концепция взаимосвязанных подсистем САПР, объединяющих процессы расчетно-проектных, чертежно-конструкторских работ и технологической подготовки производства.
Расчетно-проектная подсистема включает в себя следующие процедуры: ввод исходных данных, задание на синтез и проведение синтеза, задание на анализ и проведение анализа, задание на оптимизацию ключевых параметров и непосредственно оптимизацию. Из этой подсистемы результаты передаются в подсистему 3Б-моделирования и 2Б-проектирования для выпуска комплекта конструкторской документации и последующей передачи в подсистему технологической подготовки производства, которая проектирует технологию изготовления деталей и осуществляет подготовку управляющих программ для станков с ЧПУ [1; 2].
Программное обеспечение САПР для проектирования исполнительных органов базируется на использовании программного комплекса T-FLEX, включающего в себя модули T-FLEX CAD 2D/3D, T-FLEX
Решетневскце чтения
Анализ, T-FLEX Технология, T-FLEX ЧПУ и T-FLEX NC Tracer.
Как показывает опыт работы предприятий, создающих новую технику, САПР - наилучшая форма организации процесса проектирования.
Представляемыми результатами работы является САПР, применяемая студентами кафедры в процессе обучения по магистерским программам «САПР в приборостроении» и «Системы ориентации, стабилизации и навигации» и при работе над магистерскими диссертациями.
Библиографические ссылки
1. Дмитриев В. С., Даммер В. Х., Костюченко Т. Г. Технологии проектирования и подготовки производства на основе СЛО-систем // Электронные и электромеханические системы и устройства : тез. докл. XVIII науч.-техн. конф. (22-23 апреля 2010 г.) / ОАО «Научно-производственный центр «Полюс». Томск, 2010. С. 245-247.
2. Костюченко Т. Г. САПР в приборостроении : учеб. пособие. Томск : Изд-во ТПУ, 2010.
V. S. Dmitriev, T. G. Kostyuchenko, E. A. Tarakanets National Research Tomsk Polytechnic University, Russia, Tomsk
AUTOMATED CALCULATION AND PROJECT WORK AT THE DESIGN STAGE OF ELECTROMECHANICAL EXECUTIVE ORGANS OF SPACECRAFT ORIENTATION
Automated calculation and design work during the development of the executive body of the electromechanical system of orientation of the spacecraft are contemplated. The structure of the CAD to automate routine operations for calculating the parameters of the mathematical model and the release of the design documentation of the executive body of the orientation is studied.
© Дмитриев В. С., Костюченко Т. Г., Тараканец Е. А., 2012
УДК 629.78:531.395
В. Н. Зимин
Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана, Россия, Москва
В. Г. Бойков, Ф. Р. Файзуллин ЗАО «Автомеханика», Россия, Москва
РАСЧЕТ РАСКРЫВАЮЩЕЙСЯ СТРУКТУРНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ АНТЕННЫ*
Рассмотрены особенности моделирования динамики раскрытия крупногабаритной структурной космической антенны.
Проблема создания навесных систем специального назначения с габаритами, превышающими размеры космического аппарата, сводится к разработке складных конструкций, удовлетворяющих таким противоречивым требованиям, как минимальный вес и объем в сложенном транспортном состоянии, высокая надежность раскрытия из транспортного состояния в рабочее положение и функционирования на орбите, максимальная площадь рабочей поверхности в раскрытом состоянии, стабильные эксплуатационные характеристики в условиях действия нагрузок и др. Особое место среди создаваемых в настоящее время систем занимают структурные космические конструкции, раскрытие которых происходит автоматически при срабатывании механизма расчековки за счет первоначально накопленной упругой энергии деформации различного рода пружин, расположенных в шарнирных соединениях. Работоспособность таких
конструкций определяется, главным образом, тем, насколько велики возникающие в них усилия при развертывании, поэтому обеспечение их надежного раскрытия связано с решением сложных задач механики. При анализе процесса раскрытия таких конструкций целесообразно использовать возможности современных пакетов моделирования динамики механических систем MSC.ADAMS (Automatic Dynamics Analysis of Mechanical Systems) или EULER. В программном комплексе EULER были построены модели структурных космических конструкций различных габаритных размеров. В качестве прототипов структурных крупногабаритных космических конструкций взяты конструкции, разрабатываемые в ОАО «ОКБ МЭИ». Данные структурные конструкции образованы двумя поясами, соединенными диагональными трубчатыми стержнями. Пояса выполнены из складывающихся трубчатых стержней.
*Работа выполнена в рамках поисковой научно-исследовательской работы (госконтракт № П 776 от 20 мая 2010 г.) по Федеральной целевой программе «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2010-2013 гг.
