CC BY
15Решетнеескцие чтения. 2015
УДК 681.39
АВТОМАТИЗАЦИЯ УСТАНОВКИ, ПРЕДНАЗНАЧЕННОЙ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ ПУЗЫРЬКОВЫМ МЕТОДОМ
В. С. Лычковская, А. С. Цыганков, Г. М. Гринберг
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
Е-mail: vikylichkalbs@gmail.com
Рассмотрены требования Федерального государственного образовательного стандарта к подготовке студентов в вузе. Проанализированы условия выполнения этих требований. Описан разрабатываемый проект автоматизации имеющейся лабораторной установки для испытаний на герметичность пузырьковым методом.
Ключевые слова: испытания, испытательная установка, автоматизация, герметичность, компетенции, обучение студентов.
AUTOMATING THE INSTALLATION FOR LEAKING TESTING
V. S. Lychkovskaya, A. S. Tsygankov, G. M. Grinberg
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation Е-mail: vikylichkalbs@gmail.com
Federal state educational standard requirements for student training at the university are considered. The conditions for meeting these requirements are analyzed. The article describes a project to automate the existing laboratory facility for testing the tightness of the bubble method.
Keywords: test, test setting, automation, leaks, competences, students training.
Для обеспечения надежной работы таких сложных систем, к которым относится аэрокосмическая техника, необходимо обеспечить надежную работу всех входящих в них элементов. А это зависит, во-первых, от умения оценивать ожидаемое воздействие на эти элементы внешней среды (внешних воздействующих факторов), во-вторых, от умения использовать различные инженерные методы испытаний на воздействие внешних факторов как отдельных элементов, так и всего аэрокосмического аппарата в целом.
Таким образом, выпускники кафедры систем автоматического управления (САУ) Сибирского государственного аэрокосмического университета (а кафедра САУ готовит бакалавров направления подготовки 24.03.02 «Системы управления движением и навигация», инженеров специальности 24.05.06 «Системы управления летательными аппаратами» и магистров направления подготовки 24.04.02 «Системы управления движением и навигация») в области испытательно-эксплуатационной деятельности должны обладать рядом профессиональных и специально-профессиональных компетенций. Компетенции, которые должны быть развиты у студентов в процессе обучения, определены федеральными государственными образовательными стандартами высшего образования по соответствующим направлениям подготовки [1; 2].
Одним из инструментов для развития у выпускников требуемых компетенций в условиях технического
вуза является физический и технический лабораторный эксперимент, осуществляемый студентами во время лабораторных занятий. Причем в этом случае лабораторный эксперимент в вузе должен быть близким по смыслу содержания и техническому обеспечению к промышленным испытаниям, которые согласно ГОСТ 16504-81 являются экспериментальным определением количественных и (или) качественных характеристик свойств объекта испытаний как результата воздействия на него, при его функционировании, при моделировании объекта и (или) воздействий.
В федеральных государственных образовательных стандартах высшего образования указано, что для организации лабораторных занятий высшее учебное заведение, реализующее основную образовательную программу (ООП) подготовки выпускников, должно располагать соответствующей материально-технической базой. Такая база должна содержать приборы, оборудование и программно-аппаратные средства специального назначения, обеспечивающие проведение всех видов лабораторной подготовки, практической и научно-исследовательской работы обучающихся, предусмотренных учебным планом вуза [1; 2].
На кафедре САУ Сибирского государственного аэрокосмического университета для проведения лабораторных занятий используется ряд испытательных установок, по своему назначению и техническим характеристикам подобных тем, которые используются на производстве. Проектирование и модернизация
Современное состояние и перспективы развития инженерного образования
таких установок выполняется студентами в процессе разработки ими курсовых проектов, выпускных квалификационных работ. Руководство и консультирование студентов осуществляется преподавателями кафедры и специалистами базовых предприятий. При проектировании учитывается опыт, накопленный в процессе эксплуатации испытательных установок на производстве, на основе которого вносятся необходимые изменения в конструкцию установки, ее функциональных возможностей, в том числе в области автоматизации испытаний.
В процессе эксплуатации аэрокосмические аппараты испытывают воздействия широкого спектра факторов внешней среды, среди которых можно выделить работу в условиях повышенного давления, вакуума и низкого атмосферного давления. Поэтому элементы, приборы и узлы, входящие в состав аэрокосмических аппаратов, должны испытываться на герметичность.
В ГОСТ 26790-85 герметичность определяется как свойство изделия или его элементов, исключающее проникновение через них газообразных и (или) жидких веществ. А испытания на герметичность - это испытания с целью оценки характеристик герметичности изделий как результата воздействия на него при его функционировании или при моделировании воздействия на него [3].
Такие испытания являются заключительной операцией, проводимой как после изготовления отдельных элементов приборов и узлов аэрокосмических аппаратов, так и после монтажа систем.
В настоящее время известно достаточно много методов и средств проверки герметичности [4]. При испытании относительно небольших объектов целе-
Библиографические ссылки
1. Об утверждении и введении в действие Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки 161100 «Системы управления движением и навигация» (квалификация (степень) «бакалавр») : Приказ Минобрнауки РФ от 29.03.2010 № 229 (зарегистрировано в Минюсте РФ 01.06.2010 № 17419) [Электронный ресурс]. URL: http://
сообразно применять так называемый пузырьковый метод, который заключается в том, что испытуемый объект, предварительно заполненный газом, погружается в жидкость. Имеется несколько способов реализации пузырькового метода испытаний на герметичность, классификация наиболее распространенных из них и их характеристики приведены в таблице.
На кафедре САУ имеется установка для испытаний различных объектов (датчиков, разъемов, исполнительных элементов, отдельных приборов и т. п.) на герметичность способами № 1 и № 2. В настоящее время авторами статьи разрабатывается проект по автоматизации процесса испытаний, проводимых на этой установке. Для этого проектом предусматривается дооснащение установки необходимыми приборами и исполнительными элементами. Управление работой установки будет осуществляться с помощью микроконтроллера. Программа, заложенная в микроконтроллер, будет позволять:
- изменять форму кривой и скорости нарастания или снижения давления пробного газа;
- изменять время выдержки испытываемого объекта под испытательным давлением;
- задавать требуемую температуру нагрева индикаторной жидкости, стабилизацию этой температуры или ее изменение по требуемой программе и др.
Вывод данных с микроконтроллера на персональный компьютер позволит выполнять требуемые расчеты (например, оценку порога чувствительности при индикации потока пробного газа), накапливать статистику по проводимым испытаниям, формировать отчеты и другие документы.
lawsforall.ru/index.php?ds=52068. (дата обращения: 26.11.2014).
2. Об утверждении и введении в действие Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки (специальности) 161101 «Системы управления летательными аппаратами» (квалификация (степень) «специалист») : Приказ Минобрнауки РФ от 17 января 2011 г. Н 70 [Электрон-
Способы реализации пузырькового метода испытаний на герметичность и их характеристика
№ способа Наименование способа Краткое описание способа
1 Компрессионный Изделие погружают в ванну с индикаторной жидкостью и заполняют его пробным газом под давлением. О негерметичности судят по появлению пузырьков газа
2 Нагреванием Изделие погружают в ванну с нагретой индикаторной жидкостью и заполняют его пробным газом под давлением. О негерметичности судят по появлению пузырьков газа
3 Камерный Изделие подключают к пузырьковой камере (счетчику пузырьков газа) и подают в него пробный газ под давлением. О негерметичности судят по интенсивности появления пузырьков газа в камере после стабилизации системы
4 Вакуумный Изделие погружают в ванну с индикаторной жидкостью, пространство над которой вакуумируется, и заполняют его пробным газом под давлением. О негерметичности судят по появлению пузырьков газа
5 Обмыливанием Изделие заполняют пробным газом под давлением, контролируемые участки покрывают пенящейся массой. О негерметичности судят по появлению пузырьков газа в пенящейся массе
Решетнееские чтения. 2015
ный ресурс]. URL: http://poisk-zakona.ru/12136.html (дата обращения: 26.11.2014).
3. ГОСТ 26790-85. Техника течеискания. Термины и определения. Контроль неразрушающий. М. : Изд-во стандартов, 2005.
4. РД 26-12-29-88. Руководящий документ. Правила проведения пневматических испытаний изделий на прочность и герметичность [Электронный ресурс]. URL: http://libussr.ru/doc_ussr/usr_15427.htm (дата обращения: 14.09.2015).
References
1. Prikaz Minobrnauki RF ot 29.03.2010 № 229 "Ob utverzhdenii i vvedenii v deystvie federal'nogo gosudarstvennogo obrazovatel'nogo standarta vysshego professional'nogo obrazovaniya po napravleniyu podgotovki 161100 Sistemy upravleniya dvizheniem i navigatsiya (kvalifikatsiya (stepen') "bakalavr")" (Zaregistrirovano v Minyuste RF 01.06.2010 № 17419) [Elektronnyy resurs] /
Rezhim dostupa: http://lawsforall.ru/index.php?ds=52068. (data obrashcheniya 26.11.2014).
2. Prikaz Minobrnauki RF ot 17 yanvarya 2011 g. N 70 "Ob utverzhdenii i vvedenii v deystvie federal'nogo gosudarstvennogo obrazovatel'nogo standarta vysshego professional'nogo obrazovaniya po napravleniyu podgotovki (spetsial'nosti) 161101 Sistemy upravleniya letatel'nymi apparatami (kvalifikatsiya (stepen') "spetsialist")" [Elektronnyy resurs] / Rezhim dostupa: http://poisk-zakona.ru/12136.html (data obrashcheniya: 26.11.2014).
3. GOST 26790-85. Tekhnika techeiskaniya. Terminy i opredeleniya. Kontrol' nerazrushayushchiy : Sb. GOSTov. M. : IPK Izdatel'stvo standartov, 2005.
4. RD 26-12-29-88. Rukovodyashchiy dokument. Pravila provedeniya pnevmaticheskikh ispytaniy izdeliy na prochnost' i germetichnost' [Elektronnyy resurs] / Rezhim dostupa: http://libussr.ru/doc_ussr/usr_15427. htm (data obrashcheniya: 14.09.2015 g.).
© Лычковская В. С., Цыганков А. С., Гринберг Г. М., 2015
УДК 331
ПРОБЛЕМАТИКА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ В ПОДГОТОВКЕ ИНЖЕНЕРНЫХ КАДРОВ
Т. Г. Окунева
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: okuneva@sibsau.ru
Современная российская экономическая система требует новых качеств у трудовых ресурсов, поэтому обеспечение высокого качества образования продолжает оставаться приоритетной задачей политики государства. Представлены выявленные проблемы высшей школы в подготовке инженерных кадров.
Ключевые слова: инженерное образование, оценка качества образования, компетентность, абсолютная и качественная успеваемость.
PROBLEMATICS OF CONTROL SYSTEM IN ENGINEERING EDUCATION
T. G. Okuneva
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., 660037, Krasnoyarsk, Russian Federation E-mail: okuneva@sibsau.ru
The modern Russian economic system requires new qualities of labor resources, therefore ensuring the high quality of education continues to remain a priority of state policy. The paper presents the identified problems of the higher school in the training of engineers.
Keywords: engineering education, quality assessment of education, competence, absolute and qualitative performance.
Одним из основных факторов успешного развития ное развитие, несомненно, предполагает все возрас-
общества является эффективное функционирование тающую значимость общей и профессиональной об-
его социальной сферы и, в частности, системы обра- разованности населения. Современный этап развития
зования, а также инновационное развитие промыш- экономики России требует опережающего профес-
ленности. Эпоха информатизации общества, интел- сионального образования, в частности, современного
лектуализации всех сфер деятельности, инновацион- инженерного образования, которое характеризуется
