CC BY
25
Рис. 1 - График зависимости степени деформации сдвига от температуры в трех зонах НЛЗ при выдержке 10 минут
Необходимо отметить, что при всех выдержках центральная зона НЛЗ имеет наименьшую пластичность по сравнению с корковой зоной и зоной столбчатых кристаллов.
Сульфиды и силикаты недеформирующиеся, присутствующие в центральной зоне, оказывают значительное влияние на пластические свойства, в частности увеличивают скорость роста усталостных трещин, что приводит к разрушению образца значительно быстрее, чем в двух других зонах НЛЗ [5].
Таким образом, наличие неметаллических включений, расположенные в различных зонах кристаллизации непрерывно-литой заготовки рельсовой электростали Э76Ф, существенно влияют на высокотемпературную пластичность, которая показывает минимальные значения в центральной зоне НЛЗ из-за большого количества оксидов, сульфидов и силикатов.
Литература
1. Перетятько В.Н., Темлянцев М.В., Филиппова М.В. Развитие теории ипрактики металлургических технологий. Т. 2. Пластичность и разрушениестали в процессах нагрева и обработки давлением. - М.: Теплотехник, 2010. -352 с.
2. Ю. А. Башнин, Б.К. Ушаков, А.Г. Секей. Технология термической обработки стали. Учебник для вузов. - М.: Металлургия, 1986. - 424 с.
3. Симачев А.С., Темлянцев М.В., Осколкова Т.Н. Высокотемпературная пластичность рельсовой электростали стали Э76Ф // Сб. науч. тр. «Вестник РАЕН». Западно-Сибирское отделение. - Новокузнецк, 2014, вып.16, С. 79 - 82.
4. Симачев А.С., Темлянцев М.В., Осколкова Т.Н. Исследование высокотемпературной пластичности рельсовой стали марки Э76Ф // Сб. науч. тр. «Вестник горно-металлургической секции РАЕН. Отделение металлургия». -Новокузнецк, 2014, вып.32, С. 23 - 27.
5. Великанов А.В., Рейхарт В.А., Капорцев В.Н. Влияние методов внепечной обработки на качество рельсов из кислородноконверторной стали // Сб. науч. тр. «Неметаллические включения в сталях». - М.: Металлургия, 1983, С. 35 - 42.
Симович Т. Е.1, Колбасина Н. А.2
1 Магистр, Сибирский федеральный университет; 2 Кандидат технических наук, доцент, Сибирский Федеральный Университет РАСЧЕТ УГЛОВ ВОЗМУЩАЮЩЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ГИРОСТАБИЛИЗИРОВАННОГО АНТЕННОГО
УСТРОЙСТВА
Аннотация
Проводится анализ точностных характеристик гиростабилизированного антенного устройства на этапе проектирования, с учетом влияния возмущающего воздействия на конструкцию. Разработана модель расчета углов компенсации установки, при переменном внешнем воздействии, с учетом различных вариантов геометрии конструкции. Разработан программный модуль расчета углов возмущающего воздействия. Поставленная задача формулируется по требованиям заказчика ОАО "НПП" Радиосвязь", и практическая значимость данной работы, заключается в разработке элементов комплексной методики проектирования антенных систем, по требуемым эксплуатационным характеристикам.
Ключевые слова: гиростабилизированное антенное устройство, точность наведения, углы компенсации.
Simovich T.E.1, Kolbasina N.A.2
'Master student, Siberian Federal University; 2PhD, Associate Professor, Siberian Federal University CALCULATION THE ANGLES OF DISTURBING INFLUENCES OF THE GYROSTABILIZED ANTENNA DEVICE
Abstract
Considered the accuracy characteristics of the gyrostabilized antenna device at the design stage, considering the influence of the disturbance. Developed a model for calculating the compensation angle of antenna, with variable external influence, taking into account various options of design geometry. Developed a software module for calculation the angles of the perturbing effects. The practical significance of the work consists of development of elements of a complex methodology for the design elements of the antenna systems on the required performance.
Keywords: gyrostabilized antenna device, accuracy of guidance, compensation angles.
Антенна - устройство, излучающее или принимающее электромагнитные волны в радиодиапазоне (радиоволны). Конструкции механизмов антенных систем чрезвычайно разнообразны. Системы гироскопической стабилизации различных видов применяются в навигационных устройствах и системах управления кораблей и летательных аппаратов, а также в системах ориентации антенн, телескопов и других приборов, установленных на движущихся объектах, для решения задач управления, ориентации и навигации.
Основное требование, предъявляемое к системе гироскопической стабилизации, - точность сохранения заданного положения платформы относительно опорной оси при действии различных динамических возмущений со стороны объекта, на котором данная система установлена.
Следовательно, для стабильной работы, становится актуальным определение точности позиционирования конечного звена системы, с учетом компенсации внешних воздействий.
В данной работе рассматривается элемент системы слежения, а именно навигационная антенна (антенно-фидерного устройства, корабельного базирования), в которой используются гироскопические системы индикаторного типа [1]. В системах данного типа в качестве гироскопического устройства используются чувствительные или задающие элементы, определяющие положение объекта и управляющие следящими системами. Стабилизация же объекта (платформы) осуществляется с помощью следящих систем. В качестве чувствительных элементов, реагирующих на угловые скорости или углы отклонения платформы, применяют двухстепенные гироскопы и гиротахометры.
64
Для оценки точности стабилизации одним из определяющих факторов является значение угла стабилизации. Рассмотрим задачу по определению углов компенсации возмущающего воздействия в каждый момент времени, как основной фактор, влияющий на точность наведения системы стабилизации.
Будем пренебрегать вращением Земли и ее кривизной. Примем, что корабль движется с постоянной скоростью и постоянным курсом.
На рис. 1 показаны углы рыскания и качки, где дугами больших кругов показаны соответствующие углы наклона корабля и наведения измерительного устройства [2].
Оси системы направлены так, что Ох совпадает с продольной осью корабля, Оу - с поперечной осью, а Оz перпендикулярна к плоскости палубы (ПП) корабля. Взаимное положение координатных систем Офц( и Oxyz определяется углами рыскания фр=МА2, дифферента (килевая качка) щ=А2А и крена (бортовой качки) вк=В1В.
На рис. 2 показаны углы, характеризующие курс корабля относительно географически ориентированных осей.
Рис. 2 - Углы, характеризующие курс корабля относительно географически ориентированных осей Перевод подвижной системы координат из исходного положения Офц( в заданное положение Oxyz осуществляется последовательным поворотом подвижных осей на угол дифферента щ (1), крена в (3) и угол рыскания корабля ^ (5). Поскольку антенная система имеет пространственную звеньевую конструкцию, при составлении итогового преобразования координатных систем необходимо последовательно учитывать на каждом шаге линейные смещения, обусловленные длиной звеньев антенны и ее местоположение на платформе наряду с преобразованием поворота. Таким образом, используя принцип суперпозиции, получим итоговое выражение преобразования координатных систем для каждого отдельного конструктивного варианта антенной системы.
(х • cos(^) — z • sin (фу
АФ = \ У
\z • cos(^) + х • sin (ф)
где х, у, z - координаты положения объекта; щ - угол килевой качки корабля (угол дифферента).
Смещение на длину узла а3 (2):
(а3 + х • cos(^) — z • sin (ф) У
z • cos(^) + х • sin (ф)
Поворот подвижных осей на угол крена корабля в (3):
(1)
(2)
(а3 + х • cos(^) — z • sin (ф) \ (3)
у • cos(0) — sin (в) • (z • cos(^) + х • sin (ф)) I cos(0) • (z • cos(^) + x • sin(^)) + у • sin (0) )
где в - угол бортовой качки корабля (угол крена).
Смещение на длину узла a2 (4):
(а3 + х • cos(^) — z • sin (ф) \ (4)
a2 — sin(0) • (z • cos(^) + x • sin(^)) + у • cos (0) I cos(0) • (z • cos(^) + x • sin(^)) + у • sin (0) )
Далее осуществляется поворот подвижных осей вокруг угла наклона конструкции антенны а, смещение на длину узла а1 и поворот подвижных осей вокруг на угол рыскания корабля <р (5):
65
(5)
COSipp
—simpp
0
sin<Pp
cos<Pp
0
0
0
1
где ф - угол рыскания корабля (курс корабля).
Учитывая расположения антенны на базируемом объекте, осуществляется перевод подвижной системы кордит к корабельной системе и далее необходимо учесть преобразование подвижной системы координат под действием качки корабля. Данные преобразования осуществляются аналогично равенствам (1), (3), (5), путем замены углом щ, в, ф на щ1, в1, ф1 - возмущающие углы системы.
При переводе координат положения спутника из сферических координат в декартовые, находим величины возмущающих углов системы.
Был разработан программный модуль расчета углов возмущающего воздействия, средствами MathCad (рис. 3).
Рис. 3 - Программный модуль расчета углов возмущающего воздействия
Разработанная расчетная модель позволяет учесть:
- особенности геометрических и технологических параметров конструкции антенны с учетом длины звеньев, их взаимного расположения и возможного диапазона изменения углов поворота;
- расположение антенны на корабле;
- координаты расположения объекта слежения.
В результате преобразований, координаты любой точки конструкции антенной системы в любой момент времени однозначно определяются в глобальной земной системе координат. При определенных с помощью системы гироскопической стабилизации возмущающих воздействиях со стороны платформы и координатах расположения объекта слежения, это позволяет, в том числе динамически, с требуемой точностью определять углы компенсации внешнего воздействия и стабилизации наведения.
Литература
1. Крылов А. Н. Общая теория гироскопов и некоторых технических их применений: собр. трудов, - 1950. - Т. 8.
2. Бесекерский В. А., Фабрикант Е.А. Динамический синтез систем гироскопической стабилизации. - М.: «Судостроение», 1968. - 351 с.
Стородубцева Т.Н.1, Томилин А.И2.,
'Доктор технических наук, доцент; 2аспирант, Воронежская государственная лесотехническая
академия
ВЛИЯНИЕ АГРЕССИВНОЙ среды на прочность и упругость древесины при изгибе
Аннотация
В статье приведены результаты исследований по определению длительного действия агрессивной среды - воды на величины пределов прочности и модулей упругости при изгибе образцов из древесины с их представлением экспоненциальными функциями. Ключевые слова: древесина, упругость, прочность, изгиб.
Storodubtseva T.N.1, Tomilin A.I.2,
'Doctor of Technical Sciences, associate professor; ^Postgraduate, Voronezh State Forest Technical Academy EFFECTS OF AGGRESSIVE ENVIRONMENT ON STRENGTH AND RESILIENCE OF WOOD flexural
66
