CC BY
77
УДК 629.7.017
Сыздыков1 А.Б., Базарбаева С.Н., Кыдырбаева3 А.Х., Саханов2 К.Ж. , Ергалиев3 Д.С.
1ТОО «Ралам», Астана, Казахстан
2АО «Национальная компания «Казахстан Рарыш Сапары», Астана, Казахстан 3Евразийский национальный университет имени Л.Н. Гумилева, Астана, Казахстан
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ НАДЕЖНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ МЕТОДОМ ОБЖИМА И ПАЙКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРОВОДОВ В ИЗДЕЛИЯХ КОСМИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ
В статье дано краткое описание испытания на механическую прочность соединений проводов, выполненных способом обжима последовательного соединителя с установленными в него проводами и способом пайки проводов. Проведено сравнение прочности соединений при растяжении. Ключевые слова:
последовательный соединитель, обжим, пайка, зачистка, растяжение, разрыв.
Электрический контакт зависит от качества и надежности соединения проводов. При монтаже электрической (кабельной) сети невозможно обойтись без соединения проводов.
Соединения электрических проводов должны удовлетворять следующим основным требованиям:
надежность соединения (без дополнительного сопротивления). Сопротивление участка соединения не должно превышать сопротивления всего соединяемого провода;
механическая прочность (на случай растяжения). Если провод в местах соединения подвержен растяжениям, то прочность участка соединения должна быть не меньше прочности самого провода.
Существуют различные способы соединения электрических проводов. Однако в сложных технических изделиях, в том числе в космической отрасли, наибольшее распространение получили следующие два способа соединения:
Путём обжима последовательного соединителя с установленными в него проводами. Из-за своей простоты, наиболее часто встречающийся способ. Для этого достаточно взять два провода, снять
изоляцию, затем оголенные жилы обжимаются в соединителе.
С помощью пайки проводов. Этот способ соединений занимает чуть больше времени, но он более надежный, так как гарантирует надежный электрический контакт с малым сопротивлением и необходимой механической прочностью.
Данная работа была проведена в отделе кабельных систем специального конструкторско-техноло-гического бюро космической техники в совместном казахстанско-французском предприятии "Ралам" в городе Астане.
В данном эксперименте использовались два типа провода AWG (American wire gauge) 14 и AWG 24 фирмы AXON.
Для удаления изоляции с соединяемых электрических проводов в изделиях космического назначения применяется только термическая зачистка проводов (другие виды зачистки неприемлемы) с помощью специального инструмента - термострипера фирмы Davum TMC (Davum TMC PB 150M v6), изображенного на рисунке 1. Далее обжим осуществляется с помощью обжимного инструмента, приведенного на рисунке 2.
а; б;
Рисунок 1. Инструмент термической зачистки (Davum ТМС РВ 150М ^ а) инструмент; б) кабель инструмента
Пример соединения проводов, выполненного с помощью обжимного инструмента приведен на рисунке 3 (а).
Пайку проводов осуществляем с помощью паяльной станции Weller и припоя фирмы Elsold. Для данной операции используется одна жила провода AWG 12 и обворачивается до пайки пять оборотов для лучшего соединения. Образец приведен на рисунке 3 (б).
Испытания на разрыв электрических проводов с соединениями способами обжима последовательного
Затраты времени на выпол
соединителя и пайкой выполнены с помощью специального устройства фирмы Synthez, представленного на рисунке 4.
Затраты времени на зачистку проводов с помощью термострипера и непосредственное соединение проводов рассматриваемыми способами приведены в таблице 1. Результаты испытаний проводов AWG 14 и AWG 24 с различными способами соединения на растяжение (до разрыва) приведены в таблице 2.
ение соединений проводов Таблица 1
№ Наименование этапа испытания Затраты времени
Обжим последовательного соединителя пайка
1 Зачистка проводов 1 минута 1 минута
2 Соединение (обжим, пайка) 2 минуты 3 минуты
Итог 3 минуты 4 минуты
Результаты испытания прочности соединений при растяжении Таблица 2
№ Наименование провода Значения прочности соединения на разрыв, Н
последовательного соединителя пайки
1 AWG 14 Разрыв провода без разрушения соединения Разрыв провода без разрушения соединения
2 AWG 2 4 91,7 Разрыв провода без разрушения соединения
Полученные результаты испытаний позволяют сделать вывод, что соединение проводов с помощью пайки обеспечивает более высокую механическую
прочность при растяжении, чем соединение проводов с помощью последовательного соединителя. При этом, различия по затратам времени на выполнение операции соединения незначительные.
ЛИТЕРАТУРА
1. ECSS-Q-ST-60-14C code used by the EEE part manufacturer at assembly step that indicates the production date
2. ECSS-Q-ST-7 0-3 9C weld that has no defects and passes all acceptance criteria
3. ECSS-E-ST-10-03C test level reflecting the maximum level expected to be encountered during the flight product lifetime increased by acceptance margins
4. Северцев Н.А. Системный анализ определения параметров состояния и параметры наблюдения объекта для обеспечения безопасности //Надежность и качество сложных систем. 2013. № 1. С. 4-10.
5. Стюхин В.В. Выбор оптимального варианта построения электронных средств / В.В. Стюхин, И.И. Кочегаров, В.Я. Баннов // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2014. Т. 2. С. 383-385.
6. Дедков В.К. Компьютерное моделирование характеристик надежности нестареющих восстанавливаемых объектов / В.К. Дедков, Н.А. Северцев // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2010. Т. I. С. 368-370.
УДК 621.787
Батищева О.М., Папшев В.А., Родимов Г.А,
ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет», Самара, Россия
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ В ЗОНАХ КОНТАКТА ПРИ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СБОРКЕ
Исследованы теплофизические процессы в местах контактирования поверхностей при сборке с применением ультразвуковых колебаний. Представлены результаты экспериментальных исследований процесса контактирования при варьировании силы прижима ин-дентора и амплитуды ультразвуковых колебаний. Ключевые слова:
сборка, ультразвуковые колебания
Неподвижные соединения машин выполняются в основном методом запрессовки. При этом имеет место силовое воздействие на сопрягаемые детали. В свою очередь силовое воздействие характеризуется неравномерностью, которая вызвана многими технологическими факторами. Как показывают проведенные исследования [1, 3, 4], частично компенсировать влияние этих факторов позволяет применение ультразвуковых колебаний при сборке неподвижных соединений с натягом.
К общим закономерным результатам влияния ультразвуковых колебаний на качество подобных изделий относятся улучшение несущей способности поверхностей, повышение точности, проявляющееся в уменьшении поля рассеяния контролируемого параметра и смещении центра группирования в сторону меньших отклонений.
Кроме того, введение в зону сопряжения деталей ультразвуковых колебаний является эффективным средством направленного регулирования основных показателей качества поверхностного слоя, в том числе тонкой кристаллической структуры, деформационного упрочнения и остаточных напряжений. Так, например, трибологические характеристики и прочность контактных связей при сборке
существенно зависят от теплофизической ситуации в зоне сопряжения [1-4].
Вместе с тем, выделение тепла в зонах контакта может повлиять на изменение структур контактирующих материалов. В этой связи актуальным представляется исследование теплофизических процессов, имеющих место при сборке с использованием ультразвуковых колебаний.
Для оценки температуры в зоне контактирующих поверхностей предложен теоретическо-эксперимен-тальный метод с использованием основных положений теории непрерывно действующих источников.
Максимальная температура поверхности контакта (Ттах) в общем случае определяется [2] суммой исходной температуры ( То), среднеповерхностной температурой ( Тп) и температурой вспышки (Твсп).
Т
J- m
= T0 + ТП + Твсп
(1)
Анализ теплофизических особенностей процессов резания, поверхностного пластического деформирования и ряда других, выполняемых с применением ультразвука, показывает, что при расчете сред-неповерхностной температуры ( Тп), наряду со стационарными источниками (Тс), необходимо учиты-
