WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 34 | 35 || 37 | 38 |   ...   | 65 |

Таким образом, использование параболических Библиографические ссылки отражателей метрового диаметра на макете и ретрансляторе повысит энергетику канала на 120 дБ, 1. Шахгильдян В. В., Ляховкин А. А. Системы фачто обеспечит увеличение дальности на 30 дБ (до 500 м).

зовой автоподстройки частоты : монография. М. :

Для обеспечения дальности 1 км необходимо повыСвязь, 1972.

сить мощность генератора макета на 12 дБ, т. е. до 2. Коновалов Г. Ф. Радиоавтоматика : монография.

величины 20 мВт. Шаг частоты перестройки генераМ. : Высш. шк., 1990.

Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета имени академика М. Ф. Решетнева V. A. Fel’k, Yu. S. Vorontsov, A. N. Fomin, A. I. Stupnikov MEASUREMENT OF DISTANCE WITH THE HELP OF THE MODIFIED DOPPLER EFFECT The method of high-precision measurement of distance is suggested with the use of the modified Doppler effect.

Keywords: Doppler effect, phase self-tuning of frequency.

© Фельк В. А., Воронцов Ю. С., Фомин А. Н., Ступников А. И., УДК 629.735.Л. Г. Шаймарданов, О. Г. Бойко МЕТОД РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ РАСЧЕТА НАДЕЖНОСТИ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ ПРИ ПЕРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРАХ ПОТОКОВ ОТКАЗОВ АГРЕГАТОВ Предложен метод эквивалентной линеаризации переменного параметра потока отказов агрегатов.

Ключевые слова: надежность функциональных систем, интегральная функция вероятности отказа, параметр потока отказов.

В работах [1–3] предложен метод расчета надеж- обеспечивает корректность применения теоремы умности сложных функциональных систем самолетов ножения вероятности для расчета надежности сложгражданской авиации при стационарности потока от- ной системы.

Для системы с общим резервированием, состояказов. В соответствии с ним вероятность отказа функциональной системы рассчитывается на дис- щей из n параллельно включенных подсистем, содержащих по n последовательно соединенных агрегатов, кретных отрезках времени [0, t].

Для вероятности отказа агрегатов принято сле- выражение для расчета вероятности отказа записывается в виде дующее распределение равномерной плотности, при Qc = {1 – [1 – q ()]n}n. (5) котором интегральная функция распределения записывается в виде В отмеченных работах по выражению (5) определяется вероятность отказа системы только на дисq(t) = t. (1) кретных отрезках времени [0, t]. Ему не приписываРаспределение с равномерной плотностью вероятются свойства интегральной функции вероятности ности соответствует условию стационарности, наклаотказа системы.

дываемому на пуассоновский поток отказов. Здесь В монографии [4] отмечается, что даже у обслууместно отметить, что на практике потоки отказов живаемых (восстанавливаемых) агрегатов потоки отфункциональных систем более редкие, чем агрегатов, казов могут быть медленно меняющимися во времеи также пуассоновские.

ни, т. е. = var. При работе необслуживаемых систем, Приняв t = 1, из выражения (1) можно определить имеющих различные виды резервирования (горячий вероятность отказа за 1 ч, как этого требуют нормы резерв, холодный резерв, скользящее резервировалетной годности самолетов:

ние), потоки отказов агрегатов, естественно, возрастают по мере увеличения наработки. В связи с этим q(1) = 1 = 1. (2) задача построения решения для расчета надежности Для принятия дискретного отрезка времени [0, t] системы при переменных по времени параметрах попротяженностью как единичного (например, 3 600 с токов отказов агрегатов является актуальной.

или продолжительность типового полета самолета) в Для решения поставленной задачи необходимо зауказанных работах предложено приводить к параменить на единичном отрезке времени [0, t] переменметр потока отказов, при этом ный параметр потока отказов эквивалентным постоянным. Для этого можно использовать метод, разра =. (3) ботанный в [1–3]. В теории колебаний для решения Тогда выражение (2) запишется в виде задачи с нелинейным трением широко применяется q() = 1. (4) метод эквивалентной линеаризации. В ряде случаев нелинейные дифференциальные уравнения с нелиПри определении вероятности отказа агрегата на нейным диссипативным звеном не имеют решения.

отрезке, принятом за единичный, интегральная Для приведения таких уравнений к линейным диффефункция определена уже как дискретное событие. Это ренциальным уравнениям и используется этот метод.

Авиационная и ракетно-космическая техника Нелинейное диссипативное звено заменяют линей- (t) ным при условии равенства диссипируемой энергии 0,колебаний при одинаковой амплитуде колебаний.

0,В рассматриваемой работе предлагается метод за0,мены на отрезке времени [0, t] переменного параметра 0,потока отказов (t) постоянным э при условии равен0,ства вероятности отказа агрегата q(t) при постоянном 0,и переменном параметрах потоков отказов (рис. 1).

0,0,( ) t (t) 0,t 50 60 10 20 30 40 Рис. 2. Пример зависимостей параметра потока отказов от времени:

э а = 0,01, k = 0; а = 0, k = 0,0002; а = 0,004, k = 0,00012; а = 0,008, k = 0,(t) t t 0,0,Рис. 1. Замена переменного параметра 0,потока отказов (t) постоянным э 0,0,Интегральная функция вероятности отказа агрега0,та вида (1) предполагает параметр потока отказов 0,численно равным плотности вероятности распределе0,ния с равномерной плотностью. Тогда условие экви0,валентности (t) и э на отрезке [0, t] определится t 50 60 10 20 30 40 в виде t э t = ()d, (6) Рис. 3. Интегральные функции распределения вероятности отказа агрегата, построенные методом эквивалентной линеаризации:

откуда а = 0,01, k = 0; а = 0, k = 0,0002; а = 0,004, t k = 0,00012; а = 0,008, k = 0,( )d э =. (7) Разработанный метод эквивалентной линеаризаt ции обеспечивает возможность решения задачи расВ левой части равенства (6) э принимается посто- чета надежности сложных функциональных систем, приведенных в работах [1–3] для случая, когда параянным на отрезке времени [0, t]. Вместе с этим при метры потоков отказов агрегатов переменны во вреизменении протяженности отрезка [0, t] изменяется и мени.

величина э. Но в пределах рассматриваемого отрезка [0, t] запись э t означает не что иное, как определеБиблиографические ссылки ние вероятности отказа на отрезке при распределении с равномерной плотностью вероятности. Это обеспе1. Бойко О. Г., Шаймарданов Л. Г. Математичечивает возможность построения для агрегата интеское моделирование схемной надежности сложных гральной функции распределения вероятности отказа, систем // Проблемы безопасности и чрезвычайных если задаться различными значениями протяженности ситуаций. 2010. Вып. 3. С. 82–88.

отрезка [0, t].

2. Бойко О. Г. Надежность функциональных сисВ качестве иллюстрации предлагаемого метода тем самолетов гражданской авиации : монография // (рис. 2) приведены различные реализации переменноИзбранные труды Российской школы по проблемам го значения параметра потока отказов (t) в виде науки и технологий / РАН. М., 2009.

3. Бойко О. Г., Шаймарданов Л. Г. Моделирование (t) = a + kt (9) надежности агрегатов функциональных систем самодля ряда значений a и k.

летов // Проблемы машиностроения и надежности Для рассматриваемого примера приведены интемашин. М., 2010. Вып. 5. С. 35–39.

гральные функции распределения вероятности отказа 4. Новожилов Г. В., Неймарк С., Цесарский Л. Г.

агрегата, построенные в соответствии с предложенБезопасность полетов, концепция и технологии. М. :

ным методом эквивалентной линеаризации (рис. 3).

Машиностроение, 2003.

Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета имени академика М. Ф. Решетнева L. G. Shaymardanov, O. G. Boyko METHOD FOR SOLUTION OF A PROBLEM OF CALCULATION OF RELIABILITY OF COMPLICATED SYSTEMS WITH VARIABLE PARAMETERS OF BREAKDOWN OF AGGREGATES The method of equivalent linearization variable parameters of stream of breakdown of aggregates is presented in the article Keywords: functional systems reliability, breakdown probability integral function, breakdown stream parameter.

© Шаймарданов Л. Г., Бойко О. Г., Авиационная и ракетно-космическая техника Технологические процессы и материалы УДК 621.791.В. Я. Браверман, В. С. Белозерцев, Т. Г. Вейсвер ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ЛУЧА ПО СТЫКУ ПРИ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ СВАРКЕ В УСЛОВИЯХ ДЕЙСТВИЯ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ* Рассматриваются методы повышения точности позиционирования луча в условиях действия магнитных полей при электронно-лучевой сварке.

Ключевые слова: электронно-лучевая сварка, индукция магнитного поля, отклонение луча.

Влияние магнитных полей проявляется в отклоне- Применяются различные способы снижения магнии траектории пучка электронов от прямолинейной нитной индукции в зоне сварки [1; 2]. К ним относят(рис. 1). Наличие составляющей магнитного поля на- ся предварительное размагничивание изделий, подпряженностью Н, направленной вдоль стыка, приво- лежащих ЭЛС путем нагрева до температуры Кюри дит к отклонению Х луча в направлении, перпендику- с последующим охлаждением в отсутствии магнитнолярном линии стыка. При этом возникает угол меж- го поля; путем перемагничивания в пределах гистереду плоскостью стыка и касательной к траектории луча зисной петли реверсированным постоянным током в точке падения его на свариваемую поверхность. с убывающей амплитудой; оснащение сварочной Видно, что при точном позиционировании электрон- пушки практически на всем участке до изделия лученого луча по стыку верхних кромок (рис. 1, б) сохра- водом из магнитомягкого материала.

няется погрешность пропорциональная углу Предварительное размагничивание позволяет знаи толщине свариваемых деталей. Наличие угла при- чительно снизить уровень намагниченности свариводит к частичному несплавлению h свариваемых ваемых деталей, однако не обеспечивает неизменным плоскостей. этот уровень при сварке. Не всегда возможен нагрев изделия до температуры Кюри, например, в случае сварки термически упрочненных сталей при высоких требованиях к точности геометрии свариваемого изделия. Размагничивание (особенно крупногабаритных деталей) представляет собой трудоемкий и дорогостоящий процесс. Применение магнитных экранов в рабочем пространстве позволяет частично нейтрализовать действие магнитного поля, что связано с ограничением зоны обзора сварочной ванны.

Разработаны устройства компенсации продольной составляющей магнитной индукции в зоне сварки [2].

В них реализован способ, при котором измеряют продольную составляющую магнитного поля и создают компенсирующее поле с помощью электромагнитных катушек, ток в которых регулируется таким образом, а б чтобы поле, измеряемое датчиком, было минимизировано. Применение таких устройств ограничивается Рис. 1. Отклонение луча под действием магнитного поля отсутствием методики компенсации в случае действия Отклонение электронного пучка зависит от вели- неоднородных магнитных полей. Другим фактором, ограничивающим применение этого способа, являютчины магнитной индукции на отрезке его траектории ся трудности конструктивного и технологического от пушки до поверхности свариваемых деталей, от характера, связанные с необходимостью размещения величины L этого отрезка, а также от ускоряющего напряжения электронно-лучевой пушки, определяю- электромагнитных катушек, расположенных в непосредственной близости от места сварки.

щего скорость электронов. Поскольку ускоряющее Следует отметить, что при ЭЛС наиболее неблагонапряжение и рабочее расстояние L определяются приятное влияние на качество сварного шва оказыватехнологией сварки, для уменьшения отклонения пучка следует снижать величину магнитной индук- ет не отклонение Х луча от стыка, а возникновение ции [1]. При электронно-лучевой сварке (ЭЛС) наи- угла. Отклонение может быть скомпенсировано более неблагоприятное воздействие оказывает со- (перемещением луча, или свариваемых деталей), ставляющая индукции, ориентированная вдоль на- а наличие приводит к частичному несплавлению деталей.

правления сварки.

*Работа выполнена при финансовой поддержке АВЦП «Развитие научного потенциала высшей школы» (код проекта 2.1.2/9274).

Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета имени академика М. Ф. Решетнева Расчеты показывают следующее [3]. Если в рабо- широко распространенных отклоняющих систем чем пространстве «пушка – свариваемые детали» дей- с угловым перемещением луча (особенно при значиствует однородное магнитное поле напряженностью тельных уходах стыка).

40 А/м (это поле приблизительно равно магнитному Более широкие возможности дает способ [5], при полю Земли), направленное вдоль стыка, то при уско- котором по результатам измерения магнитного поля в ряющем напряжении 30 кВ и рабочем расстоянии рабочем пространстве рассчитывается угол (рис. 3, L = 250 мм отклонение Х составит 2,65 мм, и угол поз. 1) и электронно-лучевую пушку поворачивают на будет равен 1,21°. В случае точного позиционирова- этот угол (рис. 3, поз. 2). Рассогласования положений ния луча по стыку верхних кромок при толщине сва- луча и стыка, связанные с угловой коррекцией траекриваемых деталей, например, 20 мм наличие такого тории пучка электронов, компенсируют, например, угла приведет к промаху в корне шва 0,4 мм. Если системой слежения за стыком (рис. 3, поз. 3).

в рабочем пространстве действует магнитное поле напряженностью 300 А/м, сконцентрированное у поверхности свариваемых деталей (детали намагничены, или поле вызвано токами термо-электродвижущей силы при сварке разнородных материалов), то соответствующие отклонения окажутся равными: Х = 2,65 мм;

= 2,44°. Анализируя примеры, можно заметить, что отклонения пучка для рассмотренных случаев равны, а углы наклона отличаются в два раза. Это говорит о том, что при воздействии магнитных полей, сконцентрированных вблизи поверхности свариваемых деталей, могут иметь место значительные углы, которые в неблагоприятном случае отклонение луча перпендикулярно плоскости стыка приводят к значительному отклонению в корне шва.

Уменьшить погрешность можно следующим способом [4]. После наведения луча на стык верхних кромок (рис. 2, положение 1) уменьшают расстояние Рис. 3. Способ коррекции траектории луча L пушка – свариваемые детали на величину, равную глубине проплавления, в частности на величину, равУгол может быть определен по следующей форную толщине свариваемых деталей (рис. 2, положемуле [3]:

ние 2), и производят сварку. В результате таких маниz пуляций луч оказывается смещенным относительно e = B(z)dz, (1) стыка верхних кромок, но благодаря характерной для mV ЭЛС геометрии проплавления обеспечивается сплав- где В(z) = 0 Н(z); 0 = 4·10–2 Гн/м; – относительление кромок по всей плоскости стыка.

ная магнитная проницаемость; z – ось, совпадающая с геометрической осью электронно-лучевой пушки.

Выражение В(z) можно представить в виде полинома по степеням z:

Pages:     | 1 |   ...   | 34 | 35 || 37 | 38 |   ...   | 65 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.