CC BY
95
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки
Библиографические ссылки
1. Классификатор ЕСКД. Класс 72. М. : Изд-во стандартов, 1986. 71 с.
2. Технологический классификатор деталей машиностроения и приборостроения. М. : Изд-во стандартов, 1988. 267 с.
3. Зверинцева Л. В. Конструкторско-технологи-ческое кодирование деталей машиностроения : ме-
тод. указания к практич. занятиям ; СибГАУ. Красноярск, 2011. 60 с.
4. ВЕРТИКАЛЬ - САПР ТП «Вертикаль». URL: http://www.tadviser.ru/index.php/Продукт,
© Кукушкин И. В., Зверинцев В. В., Саклакова О. В., Сысоева Л. П., 2012
УДК 621.6.09:534.01
А. С. Лукьянов, Д. В. Латюк, Т. А. Шишконакова, А. А. Гудова, М. Н. Амельченко Научный руководитель - Ю. А. Филиппов Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
ВЕСОВАЯ АСИММЕТРИЯ В ПРОЦЕССАХ СТАРЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
Изложены результаты выполненных исследований в области механики технологических процессов производства космических аппаратов, относящихся к физико-химическим явлениям старения материалов деталей изделий космических аппаратов.
Процессы старения в материалах представляют сложный физико-химический процесс, связанный с изменением напряжения в деталях, возникающих вследствие особенностей технологического процесса их формообразования. Старение материалов обусловлено в основном рекристаллизацией материалов, диффузией, хемосорбцией, химическими реакциями, коррозионными процессами и увлажнением, вызывающих изменение начальных свойств материалов, из которых изготовлены элементы. Необратимые процессы старения проявляются в поверхностном слое и объеме детали. При этом происходят множество явлений, проявляющихся в изменении ползучести материала детали, проявления хрупкого разрушения, изменения структуры материала, переформировании механических свойств и химического состава, коррозии, эрозии, изменении шероховатости, плотности и твердости.
Внутренние процессы, происходящие в материале детали после их изготовления, влияют на деформационные явления, приводящие к осевой асимметрии. Проявление процессов старения в контактных парах как в охватываемых, так и в охватывающих поверхностях приводят ещё и к изменению соосности вращающихся деталей машин. При этом проявляются эффекты неравномерного изнашивания контактирующих пар. Механизм изнашивания проявляется в истирании поверхностей, усилении усталостных явлений при нарушении равновесных структур на основе сплава железа и углерода, таких как: феррит, цементит, аустенит, перлит. В зависимости от назначения материала снижение его свойств допустимо до некоторых предельных значений Хпр, это и определяет продолжительность использования материала
Скорость протекания процесса старения V описывается типовой функцией:
где Х - степень зарождения параметра, отражающего отклонения от норм и повреждения.
Методом графического дифференцирования можно рассмотреть кривые на рисунке. Данные графического дифференцирования представлены в таблице.
По РТМ МТ20 старение классифицируется по видам: естественное, статическое нагружение, вибрационное старение, термоудар, отжиг + естественное старение, отжиг + вибростарение, двойное старение, ускоренное старение методом отжига.
Наиболее сложен механизм вибрационного старения вследствие его прохождения на атомарном и молекулярном уровне. Остаточные напряжения возникают после формообразования контура деталей, изготавливаемых методом литья и сварки, вследствие неравномерности охлаждения, усадки, вариации коэффициента температурного расширения, конструкторских и технологических факторов, связанных с технологическими стержнями и литейной формой. Процесс упругих деформаций сопровождается смещением атомов из положения равновесия в кристаллической решетке. Напряженное состояние обуславливается неоднородностью пластических, линейных и объёмных деформаций. При этом напряжения I рода, вызываемые неоднородностью температурных и силовых полей уравновешивается в пределах контура тела.
dx dz
Графическое дифференцирование
Секция « Технология производства ракетно-космической техники»
Матрица моделирования
dX Х dX Х dX Х dX Х
d х d х d х d х
При температурах испытаний
20 с 60 с 70с 80с
0,75 23 0,73 35 5,50 5 8,00 32
0,60 29 0,60 41 4,50 15 6,00 40
0,50 34 0,50 47 3,50 24 4,00 46
0,33 38 0,33 57 2,40 30 2,70 56
0,25 42 0,30 63 2,00 36 2,00 62
0,20 46 0,25 68 1,50 40 1,40 66
0,20 50 0,20 72 1,50 43 1,40 70
0,13 54 0,12 - 1,00 46 1,00 75
0,09 57 - - 1,00 51 1,00 79
- 59 - - 0,80 54 0,70 82
- - - - 0,60 61 0,50 85
- - - - 0,30 67 0,50 87
Напряжения II рода уравновешиваются в объемах зерен, а напряжения III рода, соответственно, в объемах кристаллической решетки. В общем случае, старение характеризуется химическими и физическими процессами, связанными с изменением растворимости углерода в ß-железе, изменением внутренней энергии при переходе растворимых атомов в зоны дислокации. Следует отметить по существующим данным периодической печати известно, что на повышенных
высотах эксплуатации КА старение материала происходит в 1,5-2 раза быстрее. Такое явление в процессах старения деталей и конструкций космических аппаратов вызывает направленный интерес к изучению возникновения весовой асимметрии летательных аппаратов.
© Лукьянов А. С., Латюк Д. В., Шишконакова Т. А., Гудова А. А., Амельченко М. Н., 2012
УДК 681.62-519
И. А. Паулин, В. В. Галактионов, В. А. Будьков Научный руководитель - Л. В. Ручкин Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
ПРОБЛЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ЛАБОРАТОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПРИ ТЕРМОВАКУУМНЫХ ИСПЫТАНИЯХ
Рассмотрены острые проблемы при измерении и регулировании температуры на дальних расстояниях при термовакуумных испытаниях изделий КА и рассмотрены пути решения.
При построении мехатронных установок, предназначенных для видеоконтроля при термовакуумных испытаниях изделий космических аппаратов, остро возникает необходимость в измерении и регулировании температуры видеоаппаратуры.
В настоящее время широко применяются платиновые датчики типа pt100, а также различные виды термопар с широким диапазоном измеряемой температуры, у которых измеряемые параметры это напряжение и ток, значения, которых составляют сотые доли вольт и тысячные доли ампер (рис. 1).
Но при измерении температуры при термовакуумных испытаниях расстояния между датчиком температуры и регуляторами температуры может достигать несколько десятков метров, что приводит к значительному наведению в проводах электрических помех.
В данном случае более целесообразно использовать цифровые датчики с однопроводным интерфейсом фирмы Dallas Semiconductor. Особенностью датчиков является прямое преобразование сигнала в
цифровую форму не требующее дополнительных аналого-цифровых преобразователей.
/
б
Рис. 1. Схема подключения аналоговых датчиков: а - подключение термосопротивления; б - подключение термопары
Датчики работают в температурном диапазоне от -50 °С до +125 °С и имеют точность от ±0,5 °С (при
а
