Устройство для абразивно-экструзионной обработки (АЭО) коротких волноводов сантиметрового диапазона

Заключение. Таким образом, статические реакции в механической системе с твердым телом и дополнительно присоединенной массой зависят от параметров и расположения силовых статических возмущений, создаваемых силами тяжести. Для определения статических возмущений могут быть построены передаточные функции, из которых при р = 0 и найдены приведенные податливости или путем инверсии выражений - приведенные жесткости. То есть упругая система при рассмотрении конкретных входа и выхода (положение некоторой точки) приводится к некоторой пружине с приведенной жесткостью. При этом на величину приведенной жесткости влияют отношения сил веса отдельных массоинерционных элементов (или отношения их масс). Поскольку приведенная жесткость характеризует некоторый компакт из упругих элементов с учетом геометрических размеров и положения точек приложения сил, то приведенная жесткость может принимать не только положительные, но и нулевые (или отрицательные) значения, что можно использовать для оценки статической устойчивости системы. Точно так же знак статической реакции (отрицательная или нулевая реакция) может определять нежелательные режимы для работы, поскольку при нулевой статической реакции негативное влияние могут оказывать неудерживающие связи. В этом случае опорная поверхность теряет контакт с упругим элементом.

Библиографические ссылки

1. Елисеев С. В., Резник Ю. Н., Хоменко А. П., За-сядко А. А. Динамический синтез в обобщенных задачах виброзащиты и виброизоляции технических объектов. Иркутск : Изд-во Иркут. гос. ун-та, 2008. 523 с.

2. Елисеев С. В., Резник Ю. Н., Хоменко А. П. Мехатронные подходы в динамике механических колебательных систем. Новосибирск : Наука. Сиб. отд-ние, 2011. 394 с.

3. Белокобыльский С. В., Елисеев С. В., Кашуба В. Б. Прикладные задачи структурной теории виброзащитных систем. СПб. : Политехника, 2013. 374 с.

4. Елисеев С. В., Большаков Р. С., Елисеев А. В., Паршута Е. А. Особенности статического и динамического нагружения в механических колебательных системах // Вестн. Уфим. гос. авиационного техн. ун-та. 2014. Т. 18, № 1(62). С. 37-47.

5. Елисеев С. В., Паршута Е. А., Большаков Р. С. О возможностях мехатронных подходов к задачам виброзащиты технических объектов // Вибрация машин: измерение, снижение, защита : междунар. науч.-техн. и производств. журн. Украина. Донецк, 2012. № 4(31). С. 46-50.

References

1. Eliseev S. V., Reznik Yu. N., Khomenko А. P., Zasiadko А. А. Dinamicheskiy sintez v obobschennikh zadachakh vibrozaschiti i vibroizoliatsii tekhnicheskikh obectov. Irkutsk : Izd^ Irkutskogo gosudarstvennogo universiteta. 2008. 523 p.

2. Eliseev S. V., Reznik Yu. N., Khomenko А. P. Mekhatronnie podkhodi v dinamike mekhanicheskikh kolebatelnikh sistem. Novosibirsk : Nauka. 2011. 394 p.

3. Belokobilsiy S. V., Eliseev S. V., Kashuba V. B. Prikladnie zadachi structurnoi teorii vibrozaschitnikh. SPb : Politekhnika. 2013. 374 p.

4. Belokobilsiy S. V., Eliseev S. V. Obobschenie predstavleniy o zadachakh vibratsionnoi zaschiti. Sistemi. Metodi. Tekhnologii. 2013. № 1 (17), p. 7-15.

5. Eliseev S. V., Bolshakov R. S., Eliseev A. V., Parshuta Е. А. Osobennosti staticheskogo b dinamicheskogo nagruzheniy v mekhanicheskikh kolebatelnikh system. 2014, vol. 18, № 1 (62), p. 37-47.

© Ермошенко Ю. В., Большаков Р. С., Паршута Е. А., 2014

УДК 621.923.9

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АБРАЗИВНО-ЭКСТРУЗИОННОЙ ОБРАБОТКИ КОРОТКИХ ВОЛНОВОДОВ САНТИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА

В. В. Зверинцев, Л. В. Зверинцева, С. К. Сысоев, Д. В. Чураков

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

Е-шаП: zverintsevalv@mail.ru

Спроектировано приспособление для внутренней отделки токонесущей поверхности волновода, создана 3Б -модель волновода сантиметрового диапазона длины волн, определено критическое давление, которое может выдержать стенки волновода от деформации при абразивно-экструзионной обработке под давлением рабочей среды. Спроектировано устройство для исключения этой деформации и присоединения к действующей установке для АЭО.

Ключевые слова: волновод, проектирование, моделирование, абразивно-экструзионная обработка.

Технология и мехатроника в машиностроении

DEVICE DESIGN FOR ABRASIVE-EXTRUTION PROCESSING SHORT WAVEGUIDES

OF CENTIMETER RANGE

V. V. Zverintsev, L.V. Zverintseva, S. K. Sysoev, D. V. Churakov

Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660014, Russian Federation Е-mail: zverintsevalv@mail.ru

The device for interior decoration of current-carrying surface of the waveguide is designed, a 3D model of the waveguide in the centimeter wavelength range is developed, the critical pressure is defined, the pressure can protect the waveguide from deformation during processing.

Keywords: waveguide design tools, computer modeling, abrasive flow machining.

Волноводы с сантиметровым диапазоном радиоволн имеют сечение от 1 до 10 см и работают на частоте от 3 до 30 ГГц (сверхвысокие частоты). Часто для наземных установок такие волноводы изготавливают из латуни и меди. Глубина проникновения тока и требуемая шероховатость [1] для волноводов из латуни и меди при СВЧ от 3 до 24 ГГц приведены ниже (см. таблиуц).

На предприятиях аэрокосмической отрасли существуют трудности с уменьшением шероховатости внутренней токонесущей поверхности уголковых волноводов сантиметрового диапазона. Ряд предприятий России и Казахстана обратились для решения этой задачи к СиБГАУ. В конструкторской документации этих заводов на внутренней поверхности указаны требования шероховатости Яа 2,5 мкм. Как видно по данным таблицы, эти значения явно занижены и влияют на эксплуатационные свойства. Поэтому при передаче сверхвысокой энергии волноводы нагреваются и изменяют эксплуатационные характеристики.

Рис.1. 3Б-модель сдвоенного уголкового волновода

Полирование сдвоенного уголкового волновода с размерами 60*80*173 мм (рис. 1) предложено выполнить на установке для абразивно-экструзионного полирования УЭШ-100 в лаборатории кафедры ТМС (лаборатория АЭО). Процесс отделки на установке

заключается в перепрессовывании абразивной смеси через волновод с давлением до 12 МПа.

Для выявления предельного давления абразивной среды, которое может выдержать волновод, было выполнено компьютерное моделирование в программе SolidWorks в приложении §ти1а1юпХргез5. Проектирование модели выполнялось на трехмерной модели волновода с учетом его материала (Л63) с заданием ограничения параметров и последовательным изменением давления внутри обрабатываемого волновода от 0,5 до 8 МПа. Вид волновода по результатам расчета по длине и сечению показан на рис. 2.

Рис. 2. Вид модели при подаче давления рабочей смеси в волновод

Анализ модели показал, что критическое давление, которое может выдержать данный волновод при абра-зивно-экструзионной обработке, составляет не более 2,85 МПа. В этой связи нами спроектирован фланцевый ложемент из алюминиевого сплава, поддерживающий стенки волновода от деформации под давлением рабочей среды. Контуры внутренней части ложемента получены сканированием наружной части волновода с передачей координат для обработки заготовки на станке с ЧПУ.

Материал Частота, ГГц

3 6 10 24

Глубина проникновения тока в зависимости от частоты, мкм

Латунь 2,3 1,6 1,3 0,82

Медь 1,2 0,85 0,66 0,43

Требуемая шероховатость токонесущей поверхности, мкм

0,80...0,40 0,40. 0,20 0,100.0,025

Предложена конструкция для присоединения волновода с ложементом к действующей установке УЭШ 100.

Библиографическая ссышка

1. Зверинцева Л. В. Уменьшение шероховатости токонесущей поверхности волноводов способом абразивного полирования эластичным инструментом : дис. ... канд. техн. наук: защищена 24.06.2008 / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2009. 209 с.

Reference

1. Zverintseva L. V. The decrease in the current-carrying surface roughness waveguides method flexible abrasive polishing tool. Dissertation for the degree of candidate of technical sciences : 24.06.2008 protected. Siberian State Aerospace University, 209 p.

© Зверинцев В. В., Зверинцева Л. В., Сысоев C. K., Чураков Д. В., 2014

УДК 621.791.722

РАДИАЦИОННО-АКУСТИЧЕСКИЙ МЕТОД ТОЛЩИНОМЕТРИИ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ

В. И. Кириллов, В. В. Богданов, Н. М. Цыганков, Е. А. Клипов

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31 Е-mail: poi.04@mail.ru, sibniitm@yandex.ru, n.tsygankov@mail.ru

Рассмотрен метод толщинометрии, основанный на генерации ультразвуковых колебаний в металлах импульсными пучками электронов. Приведены результаты экспериментальных исследований. Указанны преимущества данного метода перед существующими методами контроля.

Ключевые слова: контроль, толщинометрия, сварное соединение, ультразвук, импульсный пучок электронов.

RADIATION-ACOUSTIC METHOD TO MEASURE THICKNESS OF MATERIALS AND PRODUCTS

V. I. Kirillov, V. V. Bogdanov, N. M. Tsygankov, E. A. Klipov

Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660014, Russian Federation E-mail: poi.04@mail.ru, sibniitm@yandex.ru, n.tsygankov@mail.ru

The method of thickness measurement is based on the generation of ultrasonic vibrations in metals by pulsed electron beams. The results of experimental are studied. The advantages of this method in comparison to the existing methods are demonstrated.

Keywords: control, gauging, welded connection, ultrasound, pulsed beam of electrons.

Для измерения толщины полотна в ячейках обечаек, выполненных фрезерованием, необходимо применять ультразвуковые методы контроля. Это связано с высокой точностью измерений, большим диапазоном контролируемых толщин и возможностью проведения измерений при одностороннем доступе к поверхности изделия. Использование УЗ-методов тол-щинометрии обеспечивает независимость результатов измерений от неоднородности и непостоянства магнитных и электрических характеристик материала, а также позволяет осуществлять контроль суммарной толщины стенки изделий из биметалла.

Наибольшее распространение из УЗ-методов тол-щинометрии получил эхо-импульсный. Сущность этого метода заключается в измерении времени пробега акустического импульса от поверхности его ввода до противоположной поверхности изделия, которое

однозначно определяет значение измеряемой толщины изделия. Несмотря на значительные достижения в области создания эхо-импульсных УЗ-толщиномеров, для данного класса приборов характерны недостатки, связанные с наличием акустического контакта между источником УЗ-колебаний и контролируемым изделием. Использование контактных УЗ-толщиномеров ограничивает скорость контроля и требует специальной сушки изделия, кроме того применение таких толщиномеров невозможно в условиях повышенной температуры, контролируемых и агрессивных сред, а также в процессе гидро- и пневмоиспытаний.

Широкими возможностями для создания бесконтактных УЗ-толщиномеров обладает радиационно-акустический метод генерации УЗ-колебаний в материалах. Метод генерации акустических колебаний пучками электронов обеспечивает формирование