CC BY
31
Секция «Проектирование машин и робототехника»
Как известно движение ведомой звездочки определяется скоростью VI. Периодическое изменение этой скорости сопровождается непостоянством передаточного отношения 1 и дополнительными динамическими нагрузками. Со скоростью ví связаны поперечные колебания ветвей цепи и удары шарниров цепи о зубья звездочки. Колебания и удары в свою очередь вызывают дополнительные динамические нагрузки. Перечисленные отрицательные кинематические и динамические свойства передачи проявляются тем сильнее, чем меньше число зубьев звездочки
Установлено, что при отсутствии резонансных колебаний вредное влияние пульсации скоростей У1 и и2 в значительной степени снижается вследствие упругости и провисания цепи. Для рекомендуемых значений параметров непостоянство передаточного отношения не превышает 1...2 %, а динамические нагрузки составляют несколько процентов от окружной силы Б! При большинстве режимов работы цепных передач резонансные колебания не наблюдаются, так как частота возмущающих импульсов больше частоты собственных колебаний. Кроме того, амплитуды колебаний уменьшаются вследствие демпфирующих свойств цепи.
Критическая частота вращения п1к определяется по формуле
30
П1к ---, — ,
г1 ■ а уд
где 1\ - число зубьев ведущей звездочки; а - межосевое расстояние; ^ - натяжение ведущей ветви; д -масса 1 м длины цепи.
Воспользуемся стандартными параметрами цепных роликовых передач по ГОСТ 13568-75 и опреде-
лим критические частоты. Для однорядных цепей при •^тт = 11; а = 1,0 м; изменения шага от 12,7 до 50,8 мм, разрушающей нагрузки от 18,2 до 226, 8 кН; критические частоты изменяются от 353 до 423 об/мин.
Допускаемые значения частот вращения приводных цепей изменяются от 300 об/мин при шаге 50,8 мм до 1 250 при шаге 12,7 мм. Для определения минимального значения межосевых расстояний воспользуемся формулой [1]
- 30
• ■[п1 ] V д '
где [п1] - допускаемые частоты вращения.
Для приведенных диапазонов изменения шага цепи, разрушающей нагрузки, допускаемых частот получим, что межосевое расстояние изменяется от 340 мм при шаге 12,7 мм и допускаемой частоте 1 250 об/мин до 1 391 мм при t = 50,8 мм и [П1] = 300 об/мин. Аналогичные результаты получены для двухрядных цепей.
Библиографические ссылки
1. Метильков С. А. Исследование поперечных колебаний ветвей цепных передач сельхозмашин и их влияние на изнашивание роликовых цепей: 05.02.02: автореф. дис. ... канд. техн. наук. Краснодар, 1979. 22 с.
2. Готовцев А. А., Котенок И. П. Проектирование цепных передач : справочник. М. : Машиностроение, 1982.
© Семенов Д. Д., Доброва А. В., 2012
УДК 681.5.073
М. С. Учуватов Научный руководитель - Т. Т. Ереско Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА НАПЫЛЕНИЯ РАВНОМЕРНОГО ПРОВОДЯЩЕГО СЛОЯ НА ВНУТРЕННЮЮ ПОВЕРХНОСТЬ ВОЛНОВОДА ММ-ДИАПАЗОНА
Проведено теоретическое исследование возможности напыления равномерного проводящего слоя на внутреннюю поверхность линейного волновода мм-диапазона.
Сегодня освоение диапазона частот миллиметровых волн не возможно без применения специальной техники. Одно их таких решений - волноводы миллиметрового диапазона. Для обеспечения необходимого уровня качества к конструкции и токопроводя-щему покрытию волновода предъявляются жесткие требования. Так, например, токопроводящее покрытие должно быть равномерным по всему сечению волновода, должны отсутствовать окислы и загрязнения, приводящие к росту диэлектрических потерь, необходимо обеспечить высокое качество обработки с целью получения минимальных активных потерь.
В настоящее время не один из основных методов получения токопроводящего покрытия на внутрен-
нюю поверхность волновода миллиметрового диапазона не позволяют получить токопроводящую поверхность, согласно предъявляемым требованиям. Прежде всего, это связанно с тем, что волноводы миллиметрового диапазона имеют достаточно малое сечение.
Одним их способов решения проблемы получения равномерного токопроводящего слоя на внутренней поверхности волновода миллиметрового диапазона является использование сильно ионизированного пара, под воздействием электрического или магнитного поля с возможностью контроля координат осаждения ионов. Источник атомов осаждаемого металла находится вне волновода. При этом если волновод линей-
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки
ныи, то достаточно расположить, лишь одну ионную пушку на одном из концов волновода. Ионные пучки необходимо сталкивать внутри волновода, т. е. изменяя энергию частиц одного из пучка, возможно перемещать место столкновения вдоль волновода. Меняя угол отклонения пучков, можно приближать их к покрываемому участку поверхности. Если волновод имеет не линейную конструкцию (один сгиб), тогда, необходимо использовать два источника ионных пучков, расположенных на входах в волновод, но определять координаты осаждения простым сталкиванием, как в первом случае, теперь не возможно. Необходимо их направлять на покрываемые внутренние участки волновода, находящиеся в зоне видимости, отклоняя пучок. Для отклонения ионного пучка, целесообразно использовать электростатическую отклоняющую систему. Так как, для тяжелых ионных пучков, магнитная отклоняющая система потребует огромного расхода энергии, внешнего охлаждения, и, вдобавок, обладает значительной инерционностью. Регулирование энергии пучка происходит с изменением ускоряющего напряжение между катодом и анодом.
Чтобы проверить возможность реализации данного метода на практике, был проведен расчет и моделирование предложенного способа посредством компьютерного приложения CST PARTICLE STUDIO -программный пакет для изучения поведения заряженных частиц в электромагнитных полях.
Для этого была построена модель линейного волновода миллиметрового диапазона длинной l, по краям которого распложены ионные пушки (рис. 1).
V,l V,t
Ионная пушка №1
О |мм)
ВолноШ
Ионная пушка If 2
х (мм]
I
Рис. 1. Модель системы для нанесения токопроводящего слоя на внутреннюю поверхность линейного волновода мм-диапазона
В результате расчета соотношения скоростей необходимых для столкновения ионов в заданной координате - х0, получили следующее уравнение:
ДО,
— = (--1)
. 4 и '— *
air.
Л'п
где н - ускоряющее напряжение дом и анодом; хо - координата столкновения частиц.
между като-
Исходя из приведенной зависимости видно, что меняя отношение ускоряющих напряжений, можно получить различные координаты места столкновения ионов.
В качестве отклоняющей системы были использованы две параллельные прямоугольные пластины одинаковой площадью (рис. 2).
Рис. 2. Модель-схема отклоняющей системы
При использовании данной системы выбор на-
р _
правления Г1 или ' зависит от приложенного напряжения Т. е. направление при > Ц. и, наоборот. Направление Р - при равенстве приложенных напряжений. Угол же, на который происходит отклонения луча рассчитывался по следующей формуле:
где
т
- масса иона; d
- напряжение на отклоняю-
щих пластинах; ЛЛ
- расстояние между пластинами;
V _
ускоряющее напряжение ионнои пушки;
групповая скорость ионного потока; "г - нормальная скорость (по нормали к поверхности отклоняющих пластин).
Дальнейшие моделирование в указанном пакете показало рациональность и целесообразность реализации данного метода на практике. Также, в процессе моделирования выяснилось, что при добавлении в систему еще одной пары отклоняющих пластин, установленных ортогонально относительно присутствующих в системе, и фокусирующих электродов в ионную пушку, возможно получение системы, способную наносить пленку равномерно на всю внутреннюю поверхность волновода миллиметрового диапазона.
© Учуватов М. С., 2012
