CC BY
38
УПРАВЛЕНИЕ РОБОТАМИ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ КОМПЛЕКСАМИ
УДК 62-552.7.001.42:001.8
МЕТОДОЛОГИЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ ИЗДЕЛИЙ ПНЕВМОАВТОМАТИКИ
Ю.Л. Арзуманов, С.К. Тусюк, Е.М. Халатов
Формулируется задача определения рациональных производственных испытаний изделий пневмоавтоматики и приводится комплекс теоретических и экспериментальных работ необходимый для ее решения. Рассматривается решение сформулированной задачи для регулирующей пневмоавтоматики систем газоснабжения, приводятся характеристики, по которым оценивается работоспособность объектов при испытаниях. Предлагается машинно-ориентировочная методика, базирующаяся на последовательном использовании методов сканирования и случайного поиска. Дается пример расчета условий производственных испытаний изделия пневмоавтоматики и формулируются рекомендации по содержанию и оптимальному порядку проведения контрольных операций.
Ключевые слова: изделия пневмоавтоматики, условия работоспособности, рациональные производственные испытания
Производственные испытания изделий пневмоавтоматики, как правило, сводятся к проверке системы условий вида:
¿к £ ^к («) £ ¿к , к=1...т, (1)
где: ¿к(а) - характеристика изделия, контролируемая в процессе испытаний, а=(а1 ...ап) — вектор параметров; ¿к, ¿к — нижнее (минимальное) и верхнее (максимальное) допустимое значение характеристики </к(а).
Среди множества параметров {а1 ...ап} выделяют параметры (Р1 ... Р^}, значения которых определяются условиями эксплуатации и в силу
этого изменяются при испытаниях изделий пневмоавтоматики. В технических условиях на проведение испытаний обычно указываются диапазоны изменения этих параметров в виде неравенств:
вН £ в; £ вВ, (2)
в Н в В
где в; , в; - заданные числа, определяющие пределы изменения параметров Ь; и называемые граничными значениями параметров Р/.
В основу традиционной и наиболее часто используемой концепции оценки работоспособности изделий положен метод граничных испытаний [1]. Он состоит в проверке условий (1) при различных сочетаниях значений
параметров Р/е{ вН, вВ }, когда каждый параметр Ь/ принимает одно из
Н В
граничный значений: в/ либо в/ . При этом предполагается, что изделие, успешно прошедшее испытания при всех возможных сочетаниях значений параметров рм в Н, Р В }, будет соответствовать условиям (1) и при
любых других их значениях, удовлетворяющих условию (2).
Недостатком метода граничных испытаний является: во-первых, отсутствие реальных гарантий того, что изделие будет работоспособным при любых значениях параметров Р/, принадлежащих диапазонам (2), если оно работоспособно при всевозможных сочетаниях значений
{ в Н/ ,в В/ }; во-вторых, метод граничных испытаний приводит к необоснованному завышению объемов проверок, значительным затратам времени, технических ресурсов и средств, и по этой причине не является целесообразным.
Целью разработки изложенного ниже метода являлось получение достоверной оценки работоспособности изделий и исключение избыточных операций в программе проведения их производственных испытаний.
Прелагаемый метод [4] основан на определении таких значений в*/-,
параметров Р/ , при которых характеристики изделия ./¿(а) принимают экстремальные и, таким образом, “наихудшие”, с точки зрения выполнения технических условий (1), значения. Сопоставляя найденные экстремальные значения характеристик /¿(а) с их предельно допустимыми значениями, определяемые условиями (1) судят о работоспособности изделия.
Если указанная процедура проверки работоспособности дает положительный результат, то можно утверждать, что изделие будет работоспособно во всем диапазоне условий эксплуатации, определяемых неравенствами (2).
Решение задачи поиска экстремальных значений /* следует прово-
дить не только с учетом заданных интервалов (2) возможных значений параметров Ру , но и с учетом не контролируемых производственных отклонений всех компонент вектора параметров а от их номинальных значений.
Изменения выходных характеристик ./¿(а) в зависимости от предельных производственно-технологических отклонений параметров а можно представить в виде:
И
Э/ (аі )
п
где: А/В.
*/к-
И
/ = X
і
.В
Эаі Э/к (аі)
Аа? - X
і=И+1
Э/к (аі)
¿аі
п
Аа? - X
і=И+1
¿аі Э/£ (аі)
Аан,
(3)
Эа,-
Аав
к
Ааг- , Ааг- — верхнее и нижнее предельные отклонения
выходных характеристик и параметров соответственно;-
/К)
да,
— коэф-
фициент чувствительности ¿-ой характеристики к і-му параметру.
Параметры пронумерованы так, что номера с 1 по И соответствуют тем из них, у которых коэффициент чувствительности положительный, а номера с И+1 по п - параметрам с отрицательным коэффициентом чувствительности.
С учетом (3) можно записать:
/!+ = /0 +А/В /-= /0 +А/к
(4)
Исходя из этого, окончательно задачу определения режимов испытаний изделий пневмоарматуры, можно сформулировать как задачу параметрической оптимизации в следующем виде:
— определить значения параметров Р/ , при которых обеспечивается экстремум целевой функции Q с учетом ограничений на параметры Р/ и при наличии производственных и эксплуатационных отклонений параметров а.
При этом в качестве целевой функции принимается выходная хаВ Н
рактеристика /к или ее предельные значения / , / .
Ql = /и , Q2 = /к , Qз = /к (5)
Решение поставленной задачи предполагает выполнения целого комплекса теоретических и экспериментальных работ:
1. Разработку математического описания функционирования изделия пневмоарматуры, отражающего процессы, протекающие в них и устанавливающего связь выходных характеристик с параметрами.
2. Выделение параметров Рj , при изменениях которых проводятся производственные испытания изделий.
3. Получение статистической информации о технологических отклонениях параметров а на основе сбора и соответствующей обработки эмпирических данных разброса значений параметров производства опытной или серийной партии изделий.
4. Определение, на основе полученного математического описания, выходных характеристик изделий и формирование условий работоспособности в виде неравенств (1), выполнение которых означает безотказную работу изделия.
5. Выбор и обоснование методов решения задачи определения режимов производственных испытаний изделий пневмоарматуры.
6. Решение задачи и определение значений параметров Р/ , характеризующих входные воздействия, при которых необходимо проводить оценку работоспособности изделий.
7. Анализ результатов расчета для каждого условия работоспособности, формирование рекомендаций по содержанию контрольных операций с указанием порядка действий и значений входных воздействий, при которых следует проводить проверку. Выбор последовательности проведения проверок выходных характеристик, содержащей минимальное число настроек системы и изменений схемы испытаний.
Рассмотрим решение сформулированной задачи для регулирующей пневмоавтоматики систем газоснабжения, типичным представителем которой является газовый регулятор давления.
Г азовый регулятор давления (ГРД) представляет собой систему автоматического регулирования, предназначенную для понижения входного давления газа, поступающего от источника питания, до требуемого выходного давления и автоматического поддержания его при изменении расхода и входного давления.
ГРД представляет собой полирежимную систему, работоспособность которой оценивается различными выходными характеристиками.
Для получения зависимостей выходных характеристик от параметров было разработано математическое описание функционирования ГРД, на основе которого получена система математических моделей отражающих работу регулятора в статическом и динамическом режимах [2].
Для ГРД характерными являются режим работы с расходом газа на потребитель, режим работы без расхода газа и переходный режим. Каждый режим оценивается своими характеристиками.
Точность работы ГРД с расходом и без расхода газа оценивается статическими характеристиками. Статическая характеристика при работе с расходом газа представляет собой зависимость выходного давления от изменения давления газа на входе в регулятор:
РвыХ.о=р(рвх, ц) (6)
На практике для оценки точности работы ГРД используется величина разности между установившимся значением выходного давления рвыхо и давлением настройки рвыхн•• Эта величина называется статической ошибкой по давлению 8р :
8 = рвых.о— рвых.н (7)
В технических условиях на изделия задаётся допустимая величина
статической ошибки по давлению, которая определяет точность поддержа-
ния выходного давления при изменении входного давления и заданном расходе газа через регулятор.
Условие работоспособности ГРД при работе с расходом газа на потребитель в этом случае имеет вид:
-бТу£ 8 р £ +8Ту , (8)
где: ±8 ру - допустимая величина статической ошибки по давлению.
Выполнение условия (8) соответствует работоспособному состоянию изделия, при котором ГРД функционирует с заданной точностью. Не выполнение этого условия означает выход характеристики за пределы технических условий, т.е. параметрический отказ изделия.
Режим работы ГРД без расхода газа на потребитель оценивается статической характеристикой при работе без расхода Рвых0:
Рвых.о = (Р вх, (9)
На практике для оценки точности работы ГРД без расхода используется величина разности значений статических характеристик при работе с расходом Рвыхо и без расхода газа Рвых.о в зависимости от входного давления. Величина этой разности называется статической ошибкой по расходу
8 и имеет вид:
8 = Рвых.о — Рвых.о . (10)
В технических условиях на ГРД задаётся допустимая величина статической ошибки по расходу. Условие работоспособности ГРД при работе
без расхода можно записать так:
8° £8Ту, (11)
где 8ту - допустимая по техническим условиям величина статической
ошибки по расходу.
Расход газа через регулятор является одной из основных характеристик ГРД. Расход газа зависит от хода клапана Х0, на величину которого в реальной конструкции ГРД налагаются два ограничения.
Одно из них связано с конструктивными особенностями изделий и выражается в максимальной величине возможного линейного перемеще-
16
ния клапана, которая определяется расчётом размерной цепи хода клапана в конструкции. Это условие можно представить в виде:
Хо £Хр , (12)
где: Хр - ход клапана, полученный при расчёте размерной цепи изделия.
Если условие (12) не выполняется (это означает, что ход клапана, необходимый для обеспечения заданного расхода газа, больше возможного в конструкции), то расчёт расхода газа через клапанный узел следует проводить используя расчетное значение хода клапана Хр вместо Х0.
Второе ограничение на ход клапана связано с тем, что при редуцировании газа наименьшая площадь дросселирующего сечения должна находиться под клапаном. Представим это условие в виде:
Хо <Х„ , (13)
где: Хк - наибольший ход клапана, соответствующий обеспечению условия редуцирования газа.
Невыполнение условия (13) приводит к тому, что в ГРД редуцирование газа происходит через постоянный дроссель с поперечным сечением, равным эффективной площади поперечного сечения седла.
Техническими условиями на изделия задаётся требуемая величина расхода газа при определённом выходном давлении. В ряде случаев на величину расхода газа назначаются допустимые отклонения. Исходя из этого, условие работоспособности ГРД по обеспечению расхода газа можно записать в виде:
О >Отумин (14)
или
Оту мин —О — Оту макс , (15)
где: Оту макс, Оту мин - максимальная и минимальная величины расхода газа через ГРД, заданные в технических условиях.
Для оценки герметичности клапанного узла ГРД при работе без расхода газа была разработана математическая модель процесса герметизации уплотнения «металл по эластичному уплотнению» [3]. Герметичность клапанных узлов ГРД оценивается величиной утечки газа в единицу
времени, возникающей между уплотняемыми поверхностями клапана и седла. Техническими условиями на изделия обычно задаётся либо полная герметичность, либо допустимая величина утечки газа через клапанный узел.
Для получения условия герметичности клапанных узлов рассматриваются две силы: сила, необходимая для герметизации Qг, и сила, идущая на герметизацию ¥р.
Сила, необходимая для герметизации клапанного узла, представляет собой минимальную силу, которую необходимо приложить к уплотняемым поверхностям для того, чтобы прекратить утечку газа между ними.
Сила, идущая на герметизацию клапанного узла, представляет со-
бой силу, которая возникает в регуляторе при посадке клапана на седло за счёт действия клапанной пружины входного, выходного и барометрического давлений, действующих на соответствующие площади клапана.
Таким образом, из соотношения силы, идущей на герметизацию, и силы, необходимой для герметизации, можно получить условие герметичности клапанного узла. Если в конструкции изделия обеспечивается усилие, равное или большее по величине, чем сила, необходимая для герметизации, то между уплотняемыми поверхностями будет обеспечен плотный контакт, исключающий утечку газа между ними. С учётом этого условие герметичности клапанного узла ГРД можно записать в виде:
Гр >Qг . (16)
На практике условие (17) удобнее использовать в виде:
А Гг >0, (17)
где: А Гг = Гр — Qг - запас по силе герметизации.
Устойчивость установившегося состояния является важнейшим показателем работоспособности ГРД, который представляет собой систему автоматического регулирования, имеющую несколько предельных устойчивых состояний. В системе возможно возникновение автоколебаний, в результате которых регулятор перестаёт выполнять свои функции, происходит быстрый износ клапанного узла и другие нежелательные явления. Поэтому в технических условиях на ГРД задаётся требование отсутствия режима автоколебаний во всём диапазоне изменения входного и выходного давлений.
Наиболее часто автоколебания в ГРД возникают при переходе от режима работы без расхода газа к режиму с расходом газа. Например, при резкой подаче газа потребителю или при срабатывании выходного электропневмоклапана системы газоснабжения.
Для оценки устойчивости функционирования ГРД была получена линеаризованная система дифференциальных уравнений, отражающая работу изделия в переходном режиме. Условие устойчивости установившегося состояния ГРД получено при рассмотрении его как системы автоматического регулирования, содержащую существенную нелинейность типа “сухое трение” на подвижных звеньях.
В результате анализа фазового пространства ГРД (с сухим трением на подвижных звеньях) можно сделать следующие выводы: во-первых, положение равновесия ГРД представляет собой некоторый отрезок покоя, во-вторых, наличие отрезка покоя приводит к появлению зоны неоднозначности статической характеристики ГРД при работе с расходом газа; и, в-третьих, для того, чтобы отрезок покоя был “точечно устойчив в целом”, необходимо выполнение критерия Гурвица для характеристического уравнения линеаризованной системы.
Таким образом, условие устойчивости функционирования ГРД
можно представить в виде
(17)
где Нп-1 - (п-1)- ый определитель Гурвица для характеристического уравнения линеаризованной системы, описывающей функционирование ГРД.
Анализ полученных условий работоспособности (8), (11), (15), (16) и (17) ГРД показывает, что аргументами выходных характеристик являются конструктивные и эксплуатационные параметры, входное и выходное давления:
J■ = ^/а* Рвх, Рвых), (18)
где Jj -7-я характеристика ГРД,у = 1, 2, ..., 5; а; - /-й параметр изделия, / =
1, 2, ., п; Рвх, Рвых - входное и выходное давления.
Техническими условиями на ГРД задаются диапазоны изменения входного и выходного давлений:
£ п £ _
г вх. макс
(19)
р £ р £ р
Г вх.мин Г вх Ґ в.
р £ р £ р
± вых.мин ± вых -Г вых.макс
Оценка работоспособности ГРД состоит в проверке выполнения условий работоспособности изделия. Существующие методики производственных испытаний ГРД предполагают проведение этих проверок при различных граничных значениях входного и выходного давлений из диапазонов их изменения (19) путем последовательного перебора с последующим нахождением «наихудших» значений характеристик. Очевидно, что такой подход приводит к значительным временным и стоимостным затратам на проведение испытаний, кроме того, приходится неоднократно производить ручные операции по изменению схемы испытаний и перенастройке изделий.
Учитывая это, актуальным является определение, до начала испытаний, значений давлений из диапазонов их изменения (19), при которых характеристики принимают „наихудшие” с точки зрения работоспособности значения. То есть такие, когда статические ошибки по давлению и расходу имеют максимальную величину, а расход газа через регулятор, запас по силе герметизации и „запас” устойчивости установившегося состояния
— минимальны. При этом поиск значений давлений Рвх и Рвьх должен учитывать отклонения параметров а; в процессе производства.
При этих значениях давлений выходные характеристики ГРД принимают экстремальные значения, наиболее близко расположенные к заданным по техническим условиям границам. И если проверка работоспособности при этих значениях давлений дает положительный результат, то можно утверждать, что изделие будет работоспособно и при любых других значениях давлений.
Таким образом, задача поиска значений входного и выходного давлений, при которых следует проводить проверку условий работоспособно-
сти ГРД, сводится к задаче определения режимов испытаний, сформулированной выше.
Для решения этой задачи разработана машинно-ориентировочная методика, построенная на основе методов параметрической оптимизации и базирующаяся на последовательном использовании методов сканирования и случайного поиска. При сканировании в крайних значениях диапазонов изменения входного и выходного давлений определяются начальные точки поиска, в которых целевая функция качества (5) принимает экстремальное значение. Затем с помощью полученных начальных точек поиска проводится расчет значений входного и выходного давлений методом случайного поиска с поощрением при удачном шаге и с пересчетом при неудачном шаге.
Рассмотрим в качестве примера результаты расчета экстремальных значений условий работоспособности для серийно выпускающегося регулятора давления АР-004. Техническими условиями на регулятор давления заданы:
1. Диапазон изменения входного давления Рвх - от 23,0 до 2,5 МПа.
2. Диапазон настройки выходного давления Рвых - от 1,5 до 0,1 МПа.
3. Расход газа через регулятор - О = 0,02 кг/с.
4. Статическая ошибка по давлению при снижении входного давления от 23,0 до 2,5 МПа и при рвых = (0,1 .0,4) МПа не более (+0,07+ -0,03) МПа и при рвых = (0,4 .1,6) МПа не более (+0,07+ -0,08) МПа.
5. Статическая ошибка по расходу не должна превышать 0,2 МПа.
6. Суммарная негерметичность клапанного узла при приемосдаточных испытаниях допускается не более 1 • 10-6 м3/с для воздуха и азота.
7. Регулятор должен устойчиво функционировать во всем диапазоне изменения входного и выходного давлений.
В результате анализа результатов расчета значений условий работоспособности (табл.1.) и технических условий установлено:
1. Статическая ошибка по давлению регулятора удовлетворяет требованиям технических условий (максимальное значение - 0,061 МПа, по техническим условиям - 0,07 МПа). За счет технологических отклонений параметров интервал входного давления, при котором статическая ошибка имеет максимум, составляет от 6,35 МПа до 4,02 МПа.
2. Статическая ошибка по расходу удовлетворяет требованиям технических условий (максимальное значение - 0,086 МПа, по техническим условиям - 0,2 МПа). Экстремальное значение статической ошибки по расходу наблюдается при минимальном входном давлении равном 2,5 МПа и минимальном давлении настройки - 0,1 МПа.
3. Расход газа через регулятор соответствует техническим условиям. Минимальное значение расхода наблюдается при минимальном давле-
нии равном 2,5 МПа и при максимальном выходном давлении настройки 1,5 МПа.
4. Запас по силе герметизации клапанного узла минимален при давлении на входе 2,5 МПа и выходном давлении 1,5 МПа (как при номинальных значениях параметров, так и с учетом их отклонений в процессе производства изделий).
5. „Запас” устойчивости установившегося состояния минимален при максимальном входном давлении 23,0 МПа и выходном давлении настройки в пределах от 0,62 МПа до 1,11 МПа.
Таблица 1
Значения условий работоспособности ГРД-004_____________
Наименование характеристики Давление и обозначение характеристик Функция качества
Q2 0і 0з
І.Статическая ошибка по давлению Рвх, МПа 4,02 5,91 6,35
Рвых, МПа 1,50 1,50 1,50
5р , МПа 0,061 0,045 0,04
2.Статическая ошибка по расходу Рвх, МПа 2,50 2,50 2,50
Рвых, МПа 0,10 0,10 0,10
5° , МПа 0,086 0,071 0,039
З.Расход газа через регулятор Рвх, МПа 2,50 2,50 2,50
Рвых, МПа 1,50 1,50 1,48
О , кг/с 0,027 0,031 0,036
4. Герметичность клапанного узла Рвх, МПа 2,50 2,50 2,50
Рвых, МПа 1,50 1,50 1,50
ДБ , Н 97,47 128,38 171,94
5. Устойчивость установившегося состояния Рвх, МПа 23,00 23,00 23,00
Рвых, МПа 0,69 1,02 1,11
Н, б/р 13,85 26,72 34,90
На основе полученных результатов расчета значений входного и выходного давлений, при которых достигаются экстремальные значения выходных характеристик, можно сформулировать рекомендации по содержанию и порядку проведения контрольных операций производственных испытаний ГРД.
В табл. 2 приведен сравнительный анализ содержания контрольных операций существующего технологического процесса приемо-сдаточных испытаний регулятора давления АР-004 и нового технологического процесса, построенного с учетом результатов решения поставленной задачи.
Как видно из таблицы, разработанный технологический процесс испытаний по сравнению с существующим позволяет существенно сократить объем и время испытаний, а также количество газа, необходимого для
их проведения. Это достигается за счет сокращения в 2-4 раза числа контрольных операций по каждой из характеристик без снижения достоверности результатов контроля.
Таблица 2
Сравнительный анализ техпроцессов испытаний______________
Наименование характеристики Значения давлений, при которых проводится контроль характеристик, Мпа
Существующий техпроцесс Разработанный техпроцесс
1. Статическая ошибка по давлению 1.Рвх=23,0—2,5; Рвых=0,1 2.Рвх=23,0—2,5; Рвых=1,5 1.Рвх=6,35—4,0; Рвых=1,5
2. Статическая ошибка по расходу 1.Рвх=23,0; Рвых=0,1 2.Рвх=2,5; Рвых=0,1 3.Рвх=23,0; Рвых=1,5 4.Рвх=2,5; Рвых=1,5 1.Рвх=2,5; Рвых=0,1
3. Расход раза через регулятор 1.Рвх=23,0; Рвых=0,1 2.Рвх=2,5; Рвых=0,1 3.Рвх=23,0; Рвых=1,5 4.Рвх=2,5; Рвых=1,5 1.Рвх=2,5; Рвых=1,5
4. Г ерметичность клапанного узла 1.Рвх=23,0; 2.Рвх=2,5; 1.Рвх=2,5;
5. Устойчивость установившегося состояния 1.Рвх=23,0—2,5; Рвых=0,1- 1,5 1.Рвх=23,0; Рвых=0,69-1,12
Результаты определения экстремальных режимов работы ГРД позволяют не только уменьшить объем контрольных операций производственных испытаний, но предложить рациональную последовательность их проведения, содержащий минимальное количество перенастроек изделия и изменений схемы испытаний. Для рассматриваемого примера такая последовательность представлена на рисунке.
Первой проводится проверка герметичности клапанного узла ГРД. Для этого при открытом входном и закрытом выходном вентилях, разгруженной регулировочной пружине на вход изделия подается минимальное значение входного давления 25,0 МПа и в полости низкого давления контролируется величина утечки газа через клапанный узел.
Далее проводится проверка устойчивости установившегося состояния. Для этого на вход ГРД подается максимальное входное давление 23,0 МПа, открывается выходной вентиль, с помощью регулировочной пружины осуществляется настройка регулятора на выходное давление. В диапазоне выходного давления от 0,69 МПа до 1,12 МПа контролируется отсутствие автоколебаний.
Третьей является проверка величины статической ошибки по давлению. Для этого, не изменяя максимальной величины входного давления от предыдущей проверки, осуществляется настройка ГРД на максималь-
ную величину выходного давления равную 1,5 МПа. Затем плавно снижают давление на входе в регулятор до 2,5 МПа, контролируя, в диапазоне входного давления от 6,35 МПа до 4,0 МПа, максимальное отклонение выходного давления от давления настройки на 1,5 МПа, т.е. определяют максимальную величину статической ошибки по давлению.
Рациональная последовательность проведения испытаний
1 - проверка герметичности клапанного узла; 2 - проверка устойчивости установившегося состояния; 3 - проверка статической ошибки по давлению; 4 - проверка расхода газа через регулятор; 5 - проверка статической ошибки по расходу.
В четвертой проверке оценивается величина расхода газа через регулятор. Для этого, не меняя давления настройки ГРД на 1,5 МПа, устанавливается минимальное входное давление равное 2,5 МПа и проводится измерение величины газа на выходе изделия.
Заключительная пятая проверка статической ошибки по расходу выполняется следующим образом: на вход регулятора подается максимальное входное давление равное 23,0 МПа, осуществляется настройка на выходное давление равное 0,1 МПа, снижается входное давление до минимальной величины 25,0 МПа и измеряется величина выходного давления при работе регулятора с расходом газа. Закрывается выходной вентиль и измеряется величина выходного давления в полости ГРД при работе без расхода газа. Разность показаний манометра при работе с расходом и без расхода и дает величину статической ошибки ГРД по расходу.
Предложенный технологический процесс производственных испытаний регулятора может быть легко реализован и с использованием автоматизированных систем испытаний, т.к. содержит минимальное обосно-
23
ванное число контрольных операций по каждой проверке и рациональную последовательность их проведения.
Таким образом, в статье предложен метод определения режимов производственных испытаний изделий пневмоавтоматики, разработана на его основе методика решения, которая проиллюстрирована на примере разработки обоснованного и рационального техпроцесса производственных испытаний ГРД.
Список литературы
1. Буловский П.И., Зайденберг М.Г. Надежность приборов систем управления. Справочное пособие. Л., Машиностроение, 1975. 328 с.
2. Каинов В.А., Тусюк С.К. Функциональная взаимозаменяемость автоматических системах: учебное пособие / под ред. Б.М. Подчуфарова. Тула: ТулПИ, 1986. 98 с.
3. К вопросу герметичности пары клапан - седло пневмоаппаратуры. / В.Е. Гулимов, А.Г. Зайцев, В. А. Каинов, С.К. Тусюк. В кн. Динамика и точность функционирования тепломех. систем. Тула: ТулПИ, 1979. С 7075.
4. Тусюк С.К. Метод поиска рациональных режимов производст-
венных испытаний технических систем. Сб. научных трудов: Гидропневмоавтоматика и гидропривод. 2006. Т. 1. Ковров: КГТА, 2006.
С. 70-74.
Арзуманов Юрий Леонович, д-р техн. наук, проф., ген. директор, ген. конструктор, КБ «Арматура» ГКНПЦ им. М.В. Хруничева, Россия, Ковров, КБ «Арматура» ГКНПЦ им. М.В. Хруничева
Тусюк Сергей Константинович, канд. техн. наук, доцент, проф., [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет
Халатов Евгений Михайлович, д-р техн. наук, проф., нач. отдела, Россия, Ковров, КБ «Арматура» ГКНПЦ им. М.В. Хруничева
METHODOLOGY FOR DETERMINING THE RATIONAL MODE OF PRODUCTION TESTING EQUIPMENT PNEUMATIC AUTOMATION
J.L. Arzumanov, S.K. Tusyuk, E.M. Khalatov
We formulate the problem of determining the rational production test products and pneumatic driven set of theoretical and experimental work is needed to address it. The solution of the problem formulated for controlling pneumatic gas supply systems, provides the characteristics for evaluating performance of objects in the tests . It is proposed machine-approximate method based on the sequential use of scanning techniques and random search . We give an example of calculating the conditions of production testing pneumatic products and makes recommendations on the content and the optimal order of the control operations.
Key words: pneumatic products, health conditions, rational production testing
Arzumanov Yuri Leonovich, doctor of technical science, professor, gen. Director gen. Designer, Russia, Kovrov, CB "Armatura" GKNPC M.V. Khrunichev
Tusyuk Sergei Konstantinovich, candidate of technical science, Associate Professor, Professor, [email protected], Russia, Tula, Tula State University
Khalatov Eugene Mihalovich, doctor of technical science, professor, manager of department, Russia, Kovrov, KB "Armatura" GKNPC M.V. Khrunichev
УДК 621.983
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ РОТАЦИОННОЙ
ВЫТЯЖКИ
К.В.Власов
При производстве миниатюрных деталей ротационной вытяжкой не удается даже приблизительно установить рациональные режимы деформирования, выбрать размеры давильных элементов и определить допустимые степени деформации для каждого материала. Представлена новая конструкция экспериментальной установки для ротационной вытяжки. Установка для ротационной вытяжки позволяет снять силовые параметры ротационной вытяжки в виде составляющих осевых, радиальных и тангенциальных.
Ключевые слова: ротационная вытяжка, экспериментальная установка для ротационной вытяжки, утонение стенки, производство миниатюрных деталей ротационной вытяжкой осесимметричные миниатюрные детали.
За последние годы в различных отраслях машиностроения значительное развитие получили процессы пластического формоизменения с локальным приложением нагрузки, обеспечивающие упрочнение металла и исключение образования концентраций напряжений и микротрещин, позволяющие экономить материал, повышать производительность и снижать энергозатраты при их реализации и получать детали, удовлетворяющие высоким требованиям по геометрическим размерам и чистоте поверхности (78 класс). Одним из таких процессов является ротационная вытяжка (РВ). ГОСТОМ от 1973г. вместо понятий «ротационное выдавливание», «обкатка», «давильные работы» введено одно понятие - ротационная вытяжка (далее РВ), которое встречается в литературе, выпущенной позднее 1973г.
Ротационная вытяжка - это технический процесс последовательного изменения формы, размеров и свойств плоских или полых вращающихся заготовок приложением локализованной деформирующей нагрузки, пе-
25
