CC BY
39
УДК 621.38
Д. С. Силина Научный руководитель - И. В. Трифанов Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ЗЕКРАЛ ЛУЧЕВОДОВ
Представлен анализ прогрессивных методов повышения качества зеркал лучеводов: вибрационного электрохимического хонингования и электроимпульсной обработки.
При решении задач повышения качества зеркал лучеводов могут быть использованы прогрессивные методы: электрохимическая размерная обработка (ЭХРО), вибрационное электрохимическое хонинго-вание (ВЭХХ), а так же электроимпульсная полировка поверхностного слоя.
Устойчивое протекание процесса ЭХРО на сверхмалых межэлектродных зазорах а = 0,1-0,15 мм в импульсном режиме способна обеспечить вибрация вращающего катода-электрода с секторальной рабочей поверхностью. Если анодное растворение происходит в условиях хорошего перемешивания электролита, то это способствует существенному уменьшению толщины диффузионного слоя. Сглаживание по диффузионному механизму наблюдается, когда толщина диффузионного слоя соизмерима с высотой рельефа поверхности. При применении нитратных электролитов для ЭХРО сплава 32НКД наблюдается смешанный пленочно-диффузионный механизм. Именно по этому можно обеспечить высокую точность профиля и снижение параметров шероховатости поверхности зеркала, при его минимальной жесткости.
В процессе ВЭХХ вращательное движение совершает катод-инструмент с числом оборотов п, а также вибрацию с частотой /. При этом методе происходит удаление дефектного слоя с заготовки зеркала луче-вода, за счет механического и электрохимического процессов обработки, что позволяет устранять анодные пленки с поверхности обрабатываемой детали, при этом достигается равномерная шероховатость поверхностного слоя.
В основе электроимпульсного (плазмоэлектроли-тического) полирования лежит процесс локального вскипания электролита вокруг обрабатываемой поверхности при подаче импульсов напряжения 150-300
В. При локальном вскипании электролита вокруг обрабатываемой поверхности образуется парогазовая оболочка. Возникающие в этой оболочке импульсные разряды оказывают комплексное электролитическое и физическое воздействие, за счет этого поверхность детали полируется, удаляются заусенцы и округляются острые кромки. Электроимпульсное полирование является финишной операцией, съем металла 1-2 мкм происходит за 3-5 мин, шероховатость снижается с Яа 0,32-0,2 мкм до 0,16-0,08 мкм. Процесс ведется при температуре электролита 75-80 °С, плотность тока у = 15-20 А/дм2 [1].
Обработка зеркал лучеводной линии с размероста-бильными характеристиками импульсной полировкой позволяет повысить качество токопроводящего скин-слоя при уменьшении механического и температурного воздействия на него [2].
Использование бесконтактных методов обработки ЭХРО на мягких режимах при ВЭХХ и электроимпульсной полировке, снижающих температурное и механическое воздействие, имеет преимущество перед механической обработкой при изготовлении вол-новодно-лучевоных линий.
Библиографические ссылки
1. А. с. № 1273219 СССР. Способ размерной электрохимической обработки / И. В. Трифанов, М. А. Лубнин, В. Х. Постаногов. Бюл. № 44. 1986.
2. Трифанов И. В., Бабкина Л. И. Повышение качества рабочих поверхностей деталей волноводных и лучеводных линий : учеб. пособие. Красноярск, САА, 1999.
© Силина Д. С., 2013
УДК 658.516
Н. В. Тетерина Научный руководитель - Е. А. Жирнова Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОДУКЦИИ
Речь ведется о проблемах технического регулирования энергетической и экономической эффективности продукции. Применение на практике технического регулирования и национальных стандартов области энергоэффективности в России.
С появлением новых инновационных технологий, мировое сообщество. Государства придают большое затрагивается острый вопрос, который интересует все значение проблемам энергетической эффективности и
Секция «Метрология, стандартизация, сертификация»
безопасности, которые негативно сказываются на окружающую среду (истощение месторождений, глобальное потепление климата, загрязнение атмосферы). Повышенное влияние на природу могут привести не только к мировому энергетическому и экономическому кризису, но и к серьезным экономическим и социальным последствием.
В развитых странах, таких как, страны Европейского союза (ЕС), США, Япония, пропагандируются и законодательно обеспечиваются рациональное и экономическое использование невозобновляемых ресурсов, повышение эффективности передачи, потребления энергии и развития возобновляемых источников энергии. Все это разрабатывается во избежание негативных последствий человеческой деятельности.
Так, например, Россия в 1996 г. представила свои первые труды в области рационального ресурсополь-зования энергосбережения, то есть, был принят Федеральный закон « Об энергосбережении». Он нес декларативный характер, но на практике не нашел своего применения.
В 2008 г. с Указа Президента РФ « О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики», по которому Правительству было дано задание: обеспечить рациональное и экономически ответственное использование энергии, энергетических ресурсов и снизить в свою очередь энергоемкость национальной экономики на 40 % к 2020 г. [1].
«По оценке Международного энергетического агентства (далее МЭА) потенциал повышения энергетической эффективности в России составляет не менее 45 %» но для большой эффективности российские ученые обратили внимание на заграничный опыт [1].
В 2006-2008 гг. МЭА предложила участником саммитов «Большой восьмерки» ряд политических мер по энергетической эффективности. МЭА проявляет большой интерес к вопросам энергетической эффективности в России. Вследствие чего было опубликовано более десяти документов в области энергетики и энергосбережения. В 2007 г. МЭА было подписано с МинПромЭнерго России договор о взаимном сотрудничестве и проведения совместных путей решения.
В области энергетической эффективности на первое место вышли страны ЕС на основе применения методов технического регулирования. Таким образом, в странах ЕС действует нормативно-правовые акты, содержащие положения, способствующие выполнению требований директив. Конкретные требования нормы и правила установлены в стандартах, применяемые на добровольной основе, в целях соответствия продукции и процессов законодательству ЕС.
На практике техническое регулирование энергетической эффективности в ЕС применяются два основных метода: маркирование энергетической эффективности и установление требований по экодизайну продукции - экологически ориентированное проектирование.
В 1992 г. в ЕС была принята директива 92/75/ЕЭС в которой затрагивались вопросы, относящиеся к маркированию и стандартной информации по потреб-
лению энергии или других ресурсов бытовыми приборами, установившая общие требования в отношении маркирования энергоэффективности данного оборудования. В странах ЕС предполагали информирование потребителей об экономичности продукции, ее эксплуатационных характеристик и разделение однородных бытовых электрических приборов на семь классов, начиная от самых энергичных (класса в) и заканчивая наиболее эффективнее (класса А).
В ЕС наряду с многими вопросами, большое внимание уделяется требованием к экологической конструкции энергопотребляющей продукции. Производители данной продукции обязаны принимать меры для снижения потребления энергии и негативных воздействий на окружающую среду, на всех стадиях жизненного цикла продукции (далее ЖЦП). Этот подход получил название экодизайн. В начале 2009 г. была принята директива 2009/125/ЕС по экодизайну, в нее было включено не только энергопотребляющая продукция, но и изделия, которые имеют влияние на энергопотребление.
В ЕС уже приняты директивы по экодизайну для конкретных групп товаров, более десяти находятся в разработке. Таким образом, в странах ЕС сделан большой вклад в области энергетической эффективности, на основе применения методов технического регулирования.
Россия остается очень важным торговым партнером ЕС, особенно в области поставок энергии: 63 % общего объема импорта 27 стран-членов ЕС из России в 2010 г. составила нефть, еще 9 % - газ [2]. Кроме того, некоторые страны ЕС очень зависимы от российского каменного угля. Производство первичной энергии в России поступательно растет.
Промышленный сектор остается основным потребителем энергии. Прилагается немало усилий, чтобы увеличить эффективность потребления и сократить энергопотери, что также должно оказать положительное воздействие на объемы выброса С02.
На ряду со странами ЕС, в России были сформулированы принципы, необходимые для реализации политики энергосбережения в стране, эффективного использования топливно-энергетических ресурсов, обязательность контроля и учета энергоресурсов юридических и физических лиц. Все это было отраженно в ФЗ «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности и о внесения изменений в отдельные законодательные акты РФ, ФЗ № 261» [3].
В целях реализации ФЗ № 261 и плана мероприятий по энергоэффективности были приняты несколько постановлений Правительства РФ, от 31 декабря 2009 г. В частности, Постановления № 1221, № 1222, № 1225, и другие, в которых содержится информация об установлении правил и требований к энергетической эффективности товаров, услуг, работ, а также, информация о классах энергетической эффективности, которая должна содержаться в технической документации, прилагаемой к этим товаром, в их маркировке и этикетках.
Для решения вопросов повышения энергетической эффективности в Российской Федерации применены
механизмы технического регулирования, в частности, внесения изменения в ФЗ « О техническом регулировании» [3]. Анализ действующих ТР показал, что восемь из них такие требования содержат.
Меры, определенные в ФЗ № 261 и ФЗ «О техническом регулировании» могут быть реализованы с помощью национальных стандартов, тем самым, позволят быстрое внедрение инновационной технологии в область энергетической эффективности.
За последнее годы работы по техническому регулированию и стандартизации, в области энергетической эффективности Россия сделала большой вклад по созданию различных программ. Тем самым, специалисты подготовили и опубликовали каталог нормативных актов в области энергосбережения и энергетической эффективности, а также, участие в формировании программ разработок национальных стандар-
тов в области энергоэффективности и энергосбережения, где была начата разработка 242 проектов национальных стандартов.
России необходимы данные внедрения в области энергетической эффективности и применение их в дальнейшем на практике. Ведь наши экономические и экологические последствия зависят от рационального использования знергетической и экологической эффективности продукции в целом.
Библиографический список
1. Журнал «Стандарты и качества». 2011. № 2.
2. URL: http://www.cntd.ru.
3. О техническом регулировании : федер. закон.
© Тетерина Н. В., 2013
УДК 621.38
Д. А. Федорова Научный руководитель - И. В. Трифанов Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ РУПОРОВ ОБЛУЧАТЕЛЕЙ, РАБОТАЮЩИХ В КВЧ-ДИАПАЗОНЕ
Представлен универсальный, на данный момент времени, метод по изготовлению пирамидального рупора облучателя работающего в КВЧ-диапазоне.
Создание современных космических аппаратов и систем спутниковой связи ММ диапазона волн требуют разработки линии передачи энергии, работающей в КВЧ-диапазоне. КВЧ-диапазон обеспечивает повышение скорости и объема передачи информации в реальном масштабе времени, скрытность связи, помехоустойчивость, снижение габарито-массовых характеристик (примерно в 10 раз).
Для изготовления радиоустройств, работающих в КВЧ-диапазоне систем спутниковой связи (ССС), требуется разработка линии передачи: антенно-фидерных устройств (АФУ) и ее элементной базы. Необходимо обеспечить малые электрические потери (менее 0,2 дБ); коэффициент стоячей волны КСВ < 1,2; коэффициент усиления облучателей 20-60; развязку передаваемой и получаемой информации и др. [1].
Мною разработаны технология изготовления и методы контроля типового элемента облучателя - пирамидальный рупор, у которого, шероховатость внутренних токопроводящих поверхностей после нанесения серебряного покрытия Яи ¿а мкм, толщиной стенки (1,1 + 0,1) мм, длина рупора облучателя достигает 310 мм, внутренние радиусы сопряжения стенок 0,1-0,2 мм. Одним из основных требований к рупору облучателя является жесткость конструкции и размерная стабильность при воздействии температур.
Предлагается метод изготовления по следующему технологическому методу:
1. Изготовление и шлифование формы внутреннего канала рупора из стали 40Х13, полировка формы и покрытие хромом 5 мкм .
2. Электролитическое формообразование - наращивание медного слоя.
Наращивание меди осуществляется в специальных ваннах, снабженных системами непрерывной фильтрации электролитов и приспособлениями для покачивания или вращения формы для равномерного и ускоренного осаждения металла. Технологической задачей является получить эластичные и мелкозернистые осадки меди, чтобы в дальнейшем исключать применение механической обработки наружной поверхности рупора.
1 Изготовление формы внутреннего канала
2 Электролитическое формообразование - наращивание медного слоя
3 Механическая обработка
4 Удаление формы механическим способом
5 Доводка и контроль
6 Нанесение токопроводящего серебряного покрытия в канале рупора (3...5 мкм)
7 Контроль
8 Электроиспытания в составе сборки облучателя
Процесс изготовления
