CC BY
4
Секция «Сварка летательньш аппаратов и родственнее технологии»
УДК 621.791.784
ОБОРУДОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ ЭЛС УЗЛОВ АВТОМАТИКИ
С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭНЕРГОКОМПЛЕКСА АЭЛТА 30/10
*
К. Д. Иванищев , О. В. Лукьянчук Научный руководитель - Н. В. Успенский
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: kirill16_95@mail.ru
Рассмотрено основное оборудование для ЭЛС узлов автоматики с использованием энергокомплекса АЭЛТА 30/10.
Ключевые слова: электронно-лучевая аппаратура, узлы автоматики, электронно-лучевая сварка, энергокомплексы.
EQUIPMENT AND TECHNOLOGY OF EBW OF THE AUTOMATION UNITS WITH THE USE OF COMPLEX ALTA 30/10
K. D. Ivanishchev*, O. V. Lukyanchuk Scientific Supervisor - N. V. Uspensky
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: kirill16_95@mail.ru
Considered basic equipment for EBW automation units using complex ALTA 30/10.
Keywords: electron beam equipment, the automation units, electron-beam welding, energy complex.
В настоящее время отрасль космического строения предъявляет более высокие требования к качеству сварных швов узлов автоматики космических аппаратов. В связи с этим принято решение модернизировать установку ЭЛС-18 с помощью современного инверторного энергокомплекса, так как данная аппаратура увеличит технический ресурс установки и повысит качество электронного луча, а также применением многопозиционного манипулятора.
Конструктивно установка ЭЛС-18/2 состоит из: левой монтажной крышки; бокса левого; рабочей камеры; пульта управления; бокса правого; правой монтажной крышки; рамы; окна; позиционера левого (вертикального); механизма перемещения позиционера левого; осветителя; позиционера правого; механизма перемещения позиционера правого; подставки; пушки электронно-лучевой КЭП-2М [1].
Разработана автоматизированная электронно-лучевая аппаратура нового поколения с ускоряющим напряжением до 30 KB мощностью 10 КВт. Особенностью аппаратуры является полное отсутствие в ней высоковольтной ламповой техники [2]. Все основные силовые элементы выполнены с использованием современной преобразовательной техники, позволяющей обеспечить высокий КПД преобразования энергии (до 0,95 %), малую накопленную энергию, что особо важно при устранении влияния пробоев в пушке на качество сварного соединения. В аппаратуре реализованы основные функциональные возможности, позволяющие обеспечивать высокое качество сварных соединений и удобство работы оператора.
Основным силовым элементом аппаратуры является преобразовательный источник ускоряющего напряжения. Он питает электронно-лучевую пушку напряжением в диапазоне 20-30 KB с погрешностью стабилизации не более 0,5 %. Аппаратура работает в комплекте с мо-
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2018. Том 1
дернизированной электронно-лучевой пушкой КЭП-2М с возможностью наружного или внутреннего размещения в зависимости от требований технологического процесса сварки.
Управление эмиссионными свойствами пушки и током электронного луча осуществляется источником бомбардировки, блоком управления накала и блоком управления тока луча, выполненными на полупроводниковых преобразователях с трансформаторной высоковольтной развязкой.
В пушке реализована двойная фокусирующая система, содержащая статическую и динамическую фокусирующие катушки. Статическая фокусирующая система обеспечивает 95 % фокусирующего магнитного поля. С помощью ее осуществляется ручной режим фокусировки электронного пучка с высокой степенью стабильности, до 0,1 %. Динамическая фокусирующая система позволяет осуществлять корректировку фокусировки в небольшом диапазоне изменений с использованием ЭВМ. В этом случае может быть реализована программа сварки изделий с изменяющимся расстоянием до пушки. Стабильность динамической фокусировки обеспечивается с погрешностью не более 1 %.
Особенностью электронно-лучевой аппаратуры является наличие в ней блока функционального сканирования, который позволяет программировать распределение энергии электронного пучка по пятну нагрева, за счет чего достигается существенное повышение качества сварного соединения. Блок функционального сканирования содержит широкополосные отклоняющие усилители по каналам X и У, а также микропроцессорный генератор сканирующих разверток. Параметры сканирующих разверток запрограммированы в памяти микропроцессора. С помощью сканирующих разверток могут осуществляться различные технологии обработки материалов, например сварка круговых швов или термообработка поверхностей [3].
Слежение по стыку сварного соединения осуществляется с использованием предварительной записи траектории стыка в режиме малого тока с последующим воспроизведением программы в режиме сварки. Для программирования этих режимов используется датчик перемещения изделия.
Наблюдение за настроечными операциями и процессом электронно-лучевой сварки производится с помощью системы видеонаблюдения, входящей в состав электронно-лучевой аппаратуры. Для этого используется монитор промышленного компьютера и имеющееся специально выделенное окно наблюдения. Оператор имеет возможность не только контролировать процесс записи и сварки, но и вмешиваться в него, производя соответствующие корректировки по режимам сварки и слежению по стыку.
Автоматизированная система управления процессом электронно-лучевой сварки представляет собой комплекс измерительных и управляющих устройств, обработки и отображения информации, центральной частью которого является промышленный компьютер. С помощью этого комплекса реализуются операции программного управления режимами сварки, включая операции начала и завершения, управление глубиной проплавления, регистрации и отображения параметров процесса.
Электронно-лучевая аппаратура АЭЛА 30/10 прошла производственные испытания на ФГУП «Красноярский машиностроительный завод».
Библиографические ссылки
1. Назаренко О. К., Кайдалов А. А. и др.; Электронно-лучевая сварка / под ред. Б. Е. Пато-на. Киев : Наук. думка, 1987. 256 с.
2. Лаптенок В. Д. и др. Автоматизированная электронно-лучевая аппаратура АЭЛА30/10 / Первая С.-Петерб. междунар. науч.-техн. конф. : материалы (19-22 мая 2008, г. С.-Петербург). СПб. : Вит-Принт, 2008.
3. Кайдалов А. А. Электронно-лучевая сварка и смежные технологии. Киев : Экотехноло-гия, 2004.
© Иванищев К. Д., Лукьянчук О. В., 2018
