CC BY
55
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Информационные технологии
Для уменьшения степени негерметичности системы были приняты меры, максимально уменьшающие воздухообмен системы с атмосферой.
Результаты испытаний оценивались по тому, насколько стабильно система удерживает уровень заданного давления [2].
В связи с модернизацией и приведением к международным стандартам предлагается осуществить монтаж и настройку приборного комплекса для контроля герметичности системы «БИОС-3», схема которого представлена ниже.
Комплекс состоит из датчика давления-разрежения Метран-100-ДИВ (поз. 2), измеряющего давление внутри корпуса установки БИОС-3, датчика абсолютного давления Метран-100-ДА (поз. 3), измеряющего атмосферное давление и медного термопреобразователя сопротивления ТСМ Метран-203, (поз. 4), измеряющего температуру внутри корпуса установки. Основная погрешность датчиков давления составляет 0,15 % от верхнего предела измерений, термопреобразователя - 0,25 °С. Данный набор датчиков позволяет отслеживать изменение внутреннего давления в установке с поправкой на изменения внешнего давления и температуры внутри установки. Питание преобразователей датчиков давления осуществляется стабилизированным напряжением постоянного тока 24В от блока питания БП Карат-22 (поз. 1). Сигналы от первичных датчиков передаются в блок коммутации К1204 (поз. 5), где преобразовываются и в цифровом формате Я5485 передаются в многоканальный регистратор Метран-900 (поз. 6).
Чтобы избежать механических нагрузок на оболочку системы «БИОС-3», была введена эластичная емкость, соединенная с системой коротким трубопроводом. Эта емкость (ресивер) является компенсатором изменений атмосферного давления. При снижении атмосферного давления часть атмосферы «БИОС-3» уходит в компенсатор (ресивер), при повышении внешнего давления - газ перетекает из компенсатора (ресивера) в комплекс «БИОС-3». Благодаря применению компенсатора разность
внешнего и внутреннего давления в опытах не превышала +/-3 мм водного столба [2].
Для обработки получаемых при этом данных необходимо создание компьютерной программы, обеспечивающей:
а) цифровое отображение всех параметров и перепада давления, приведенного к значениям атмосферного давления и температуры, имевшим место в начале прогона, в любой текущий момент тестирования;
б) графическое отображение динамики изменения перечисленных в пункте «а» величин за весь период прогона;
в) количественную (в литрах) и относительную по отношению к внутреннему объему (в процентах) утечку воздуха из модуля в течение всего периода тестирования;
г) автоматическое поддержание заданного давления внутри системы при любых изменениях температуры и атмосферного давления путем подачи управляющих импульсов на компрессор, обеспечивающий откачку воздуха из системы в ресивер (при снижении атмосферного давления) или на клапан, обеспечивающий подачу воздуха из ресивера в систему (при увеличении атмосферного давления).
Таким образом, создание автоматизированной системы позволит обеспечить точный и оперативный контроль за герметичностью комплекса «БИОС-3».
Библиографические ссылки
1. Гительзон И. И., Ковров Б. Г., Лисовский Г. М. и др. Экспериментальные экологические системы, включающие человека // Проблемы космической биологии. М. : Наука, 1975. Т. 28.
2. Замкнутая система: человек - высшие растения / Под ред. Лисовского Г. М. Новосибирск: Наука, 1979.
© Космидис М. Ю., Тихомиров А. А., Мурыгин А. В., 2010
УДК 658.512.011.56
М. С. Кузнецов Научный руководитель - Е. М. Желтобрюхов Хакасский технический институт - филиал Сибирского федерального университета, Абакан
САПР ПРОТЯЖЕК ДЛЯ ОБРАБОТКИ ШЛИЦЕВЫХ ОТВЕРСТИЙ
Представлены результаты разработки программ автоматизированного проектирования шлицевых протяжек для обработки шлицевых отверстий с прямобочным и эвольвентным профилем шлица. Программа обеспечивает расчет и оптимизацию основных геометрических параметров и автоматическое построение рабочих чертежей протяжки средствами СЛБ-систем. Работа направлена на повышение эффективности и качества проектирования, а также может быть использована как учебная программа вследствие наличия удобного и наглядного интерфейса и развитой справочной системы.
Протягивание является одним из наиболее перспективных технологических методов высокопроизводительной обработки шлицевых отверстий, обеспечивающих высокое качество и точность обрабатываемых поверхностей. Совмещение в одной операции нескольких этапов механической обработки,
получение высоких эксплуатационных характеристик поверхностного слоя, сравнительно невысокие требования к квалификации оператора - все это определяет высокую эффективность процесса протягивания. Однако все эти преимущества обусловлены существенным усложнением конструкции инстру-
Секция «Информатика и автоматизированные системы»
мента. Протяжка представляет собой многолезвийный металлорежущий инструмент, состоящий из нескольких рабочих частей, и проектирование его представляет достаточно трудоёмкую, сложную и многовариантную задачу, решить которую без использования современных вычислительных средств и методов расчета весьма затруднительно.
В настоящее время большое значение приобретают методы автоматизированного проектирования изделий и технологических процессов их изготовления, что обеспечивает существенное повышение производительности и качества проектирования. Существующие методики расчета параметров инструментов, особенно сложнопрофильных, основаны на применении графоаналитического метода проектирования с использованием табличных данных, различных графиков, номограмм и т. п. и плохо приспособлены для автоматизированного расчета с применением ЭВМ. Предпринимаются попытки решения этой проблемы: в научной и технической литературе можно найти примеры автоматизированного расчета геометрических параметров инструментов; в ряде случаев приведены программы расчета (точнее, фрагменты программ), однако практически нет примеров комплексного решения задачи, которое, по нашему мнению, представляет собой получение рабочего чертежа инструмента, разработанного на основе исходных данных, определяющих необходимое качество обрабатываемого этим инструментом изделия. В статье представлены результаты такого комплексного подхода к проектированию протяжек для обработки шлицевых отверстий.
Для решения задачи автоматизированного проектирования были разработаны алгоритмы и программы расчета геометрических параметров шлице-вых протяжек с прямобочным и эвольвентным профилем шлица с возможностью создания рабочего чертежа протяжки по рассчитанным данным с использованием СЛО-систем. При этом возможно получить несколько вариантов проектируемых шлице-вых протяжек, изменяя как исходные данные, так и условия обработки, т. е. провести оптимизацию конструкции и технологии изготовления.
Современные САПР имеют модульный принцип организации. Каждый модуль предназначается для решения логически завершенной задачи и представляет собой законченную подсистему, обладающую всеми функциями законченной системы. Поэтому программа автоматизированного проектирования шлицевой протяжки реализована в виде отдельного исполняемого модуля, подход к разработке которого основан на общих принципах, характерных для современных САПР, в частности принципа открытости, подразумевающего возможность расширения САПР путем интеграции в нее новых пакетов расчетных программ [1]. Также предполагается, что данная подсистема-модуль может быть интегрирована в более мощную конструкторско-технологическую САПР режущих инструментов, работающую на единых принципах и использующую общие базы данных и ориентированную на мощное современное программное обеспечение конструкторского и технологического проектирования.
Применение известных методик расчета геометрии протяжек основано на выборе большого количества параметров с использованием обширных справочных данных, не поддающихся корреляции и возможности установления точных функциональных связей параметров инструмента и детали. Это вызвало необходимость введения режима диалога при выборе определенных параметров и в ходе расчета, а также создания баз данных по справочным материалам. Вместе с тем, использование режима диалога, как правило, повышает качество принимаемых решений, а также является полезным при использовании этой программы в учебных целях. При разработке программы особое внимание было уделено созданию «дружественного» интерфейса, позволяющего облегчить работу как пользователя САПР, так и возможность использования разработанного модуля в учебных целях.
Разработанные компьютерные программы предназначены для автоматизации расчетов, осуществляемых на этапах технологической и организационной подготовки основной системы машиностроительного производства, с целью повышения качества проектных решений и сокращения затрат времени инженеров-технологов и проектировщиков. Кроме того, компьютерная программа автоматизированного расчета и проектирования инструмента для обработки шлицевых отверстий может быть использована как обучающая программа в учебном процессе высших учебных заведений для повышения качества подготовки студентов машиностроительных специальностей вследствие наличия удобного и наглядного интерфейса и развитой справочной системы.
Программа реализована с помощью мощного средства создания приложений - объектно-ориентированного языка Pascal в среде Delphi. Чертеж проектируемых инструментов создается с помощью средств автоматизации для программного пакета КОМПАС (ориентированные на прикладного программиста инструментальные средства разработки дополнительных модулей (прикладных библиотек и приложений), предназначенные для организации вызова функций КОМПАС из программ на языках программирования Си++, Pascal, Бейсик). Созданный чертеж при необходимости может быть легко отредактирован с помощью соответствующих инструментов графического редактора КОМПАС-SD.
Программный модуль автоматизированного расчета и проектирования инструмента для обработки шлицевых отверстий является подсистемой «САПР режущего инструмента», разрабатываемой на кафедре МиМТ Хакасского технического института -филиала СФУ.
Библиографическая ссылка
1. Желтобрюхов Е. М., Юхновец А. Н. Автоматизированное проектирование сложных фасонных режущих инструментов // Ресурсосберегающие технологии в машиностроении: материалы 3-й Всерос. науч.-практ. конф. Бийск, 2003. С. 100-103.
© Кузнецов М. С., Желтобрюхов Е. М., 2010
