Применение индукционного нагрева при пайке элементов волноводно-распределительных трактов из алюминиевых сплавов Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Решетневские чтения. 2013

Таким образом, при проведении оценочных расче- схв конуса и считать его равным схв при симметрич-

тов и определении коэффициента волнового сопро- _0

ном обтекании конуса, то есть при а = 0 . тивления можно пренебречь влиянием угла атаки на ^

© Ерашов Г. Ф., 2013

УДК 621.372.83.001.24

ПРИМЕНЕНИЕ ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА ПРИ ПАЙКЕ ЭЛЕМЕНТОВ ВОЛНОВОДНО-РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ТРАКТОВ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

С. К. Злобин1, В. Д. Лаптенок2, М. М. Михнёв1, Р. В. Зайцев1

1ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» Россия, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52. E-mail: tanat_1_@mail.ru 2Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Россия, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

Разработана двумерная конечно-элементарная модель для электромагнитных и тепловых процессов в устройствах индукционной пайки.

Ключевые слова: индукционная пайка, волноводный тракт.

THE APPLICATION OF INDUCTION HEATING FOR SOLDERING OF ALUMINUM STRUCTURES ELEMENTS OF WAVEGUIDE DISTRIBUTIVE SYSTEMS

S. K. Zlobin1, V. D. Laptenok2, M. M. Michnev1, R. V. Zaitsev1

1JSC "Academician M. F. Reshetnev "Information Satellite Systems" 52, Lenin str., Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russia. E-mail: tanat_1_@mail.ru

2Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660014, Russia

We developed a two-dimensional finite element model for electromagnetic and thermal processes in the devices for induction soldering.

^ywords: induction soldering, waveguide.

Исследуемая система состоит из одновиткового индуктора, питаемого от внешнего источника переменного тока, и нагреваемого изделия. В данном случае рассмотрен нагрев волноводной трубы и фланца.

Целью работы является определение оптимальной конструкции индуктора, обеспечивающей равномерное распределение температуры по периметру изделия в зоне пайки.

Математическая модель этой системы может быть построена без существенных погрешностей с учетом следующих допущений:

- пространственная конфигурация системы позволяет ограничиться рассмотрением двумерной плоскопараллельной области (х, у), при этом предполагается, что геометрия расчетных областей, свойства сред и параметры, характеризующие источники поля, неизменны в направлении оси г;

- средняя частота внешнего тока 65кГц позволяет пренебречь токами смещения по сравнению с токами в проводящих телах.

Высокая инерционность тепловых процессов, в сравнении с электромагнитными процессами позволяет решать связанные с ними задачи раздельно.

Сложность формы индуктора и нагреваемой заготовки не позволяет получить точное аналитическое выражение для температурного поля. Наиболее приемлемым путем решения такой задачи является применение методов конечных элементов. На базе полученной модели был проведен ряд исследований для задачи нагрева волноводной трубы и фланца при индукционной пайке до момента расплавления высокотемпературного припоя.

Одновитковый индуктор сложного профиля. Действующее значение плотности тока гполн. (107 А/м2)

Проектирование и производство летательных аппаратов, космические исследования и проекты

В результате расчета электромагнитной и тепловой задач получены картины распределения плотности вихревых токов и тепловых потоков в изделии в случае применения одновиткового индуктора прямоугольного сечения, а затем произведена оптимизация конструкции индуктора по критерию температурного распределения.

Анализ распределения температурного поля в зоне пайки по периметру изделия показал, что наилучший вариант получен при оптимальной конструкции индуктора, представленной на рисунке.

© Злобин С. К., Лаптенок В. Д., Михнёв М. М.,

Зайцев Р. В. 2013

УДК 67.02

ВИДЫ ТЕХНОЛОГИЙ ГИБКИ ТОНКОСТЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СЛОЖНЫХ КОНСТРУКЦИЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В КОСМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

В. В. Кокорин, М. М. Михнёв

ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» Россия, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52

В процессе изготовления новых спутников все больше используют элементы пустотелых конструкций сложных контуров. Повышение качества в процессе гибки труб, как правило, достигается путем повышения уровня автоматизации и отладки технологии, а также повышением уровня квалификации специалистов, занятых в этом процессе. Но основной вопрос заключается в выборе метода, позволяющего производить гибку тонкостенных элементов, удовлетворяющих заказчика качеством и характеристиками.

Ключевые слова: технология гибки, разработка технологии, повышения качества.

SOME BENDING TECHNIQUES FOR FLEXIBLE THIN-WALLED ELEMENTS OF COMPLEX CONSTRUCTIONS USED IN SPACE INDUSTRY

V. V. Kokorin, M. M. Michnev

JSC "Academician M. F. Reshetnev "Information Satellite Systems" 52, Lenin str., Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russia

Elements of hollow constructions with compound contours are more and more often used in the process of new satellite communication systems manufacturing. Quality improvement in the process of tubes bending is achieved as a rule by increasing the level of automation and technique debugging as well as by improvement of skills level of experts occupied in this process. But the basic problem is the choice of the method allowing to bend thin-walled elements the quality of which would satisfy the requirements of a customer.

Keywords: technology are flexible, working out of technology, improvement of quality.

В новых космических аппаратах все больше используют элементы пустотелых конструкций сложных контуров [1].

К технологии изготовления пустотелых конструкций сложных контуров, а именно гибки труб, сегодня предъявляются все более высокие требования по качеству, производительности и себестоимости. Повышение качества в процессе гибки труб, как правило, достигается путем повышения уровня автоматизации и отладки технологии, а также повышением уровня квалификации специалистов, занятых в этом процессе. Очень многое зависит от качества и уровня оборудования, которое используется в процессе гибки труб.

Основные характеристики: сохранение геометрических параметров внутренней полости элементов пустотелых конструкций сложных контуров, однородность металла на прямых и участках сгиба.

Процесс гибки осуществляется на следующих типах станков: ручные, полуавтоматические и автоматические станки с ЧПУ. Все виды станков находят

себе применение в равной степени. Стоит также отметить, что по технологическому процессу станки бывают универсальные (все диаметры труб) и узкоспециализированные (только для определенного сечения труб).

Перечислим основные способы гибки труб:

- холодная гибка;

- гибка при высокой температуре;

- дорновая, к ней относят гибку с заполнением внутренней полости трубы составом «ВУДА»;

- бездорновая;

- вальцевая;

- гибка в штампах [2].

Данные способы гибок различаются между собой по использованию различных видов труб: по круглым трубам больших и малых диаметров, профильным и тонкостенным трубам и т. д.

Если говорить о качестве гибки труб, то основным его показателем является сохранение постоянного сечения трубы и недопущение образования складок