WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 42 | 43 || 45 | 46 |   ...   | 65 |

приведены в работах [1; 5], в программу поступают Далее эти данные используются в процедуре Steps уже готовые данные о требуемом перемещении. Тре- (рис. 4), которая запускает таймер процедурой буемое перемещение по каждой оси в миллиметрах OnStartTimer и при каждом его срабатывании соверделится на величину шага, в разработанной системе шает один шаг. Программа вычисляет требуемую копараллельной кинематики один шаг равен 0,223 мм. ординату Xpr умножением коэффициента на максиВ результате получается заданное количество шагов мальное число шагов Xpr = MaxPr·kx. Необходимость для каждого двигателя. В текстовом поле диалогового совершить шаг определяется программой из условия окна задается число шагов, которые шаговый двига- (max (Xpr, Xreal) – min (Xpr, Xreal)) > 0,5, где тель должен выполнить по каждой оси, также задает- Xpr – программируемая координата положения; Xreal – ся время каждого шага в миллисекундах (рис. 2). реальная координата положения. Если отклонение Управляющая программа написана в среде реальной и вычисленной координат превышает полоMicrosoft Visual C++ и состоит из двух процедур: вину шага, программа делает шаг, сокращая расхожGetData и Steps. В процедуре GetData считываются дение. При управлении униполярным шаговым двигаданные о требуемом перемещении ротора двигателя телем в режиме одиночного шага существует послев шагах, определяется, по какому направлению довательность из четырех сигналов, отправляемых на нужно выполнить максимальное количество шагов четыре вывода шагового двигателя: 1000; 0100; 0010;

(MaxReal). В этой же процедуре рассчитываются ко- 0001. Для вращения ротора двигателя последовательэффициенты перемещений по каждой оси делением но подаются эти сигналы. Если требуется совершить количества шагов по оси на максимальное количество шаг, оператор switch определяет, какой сигнал подашагов (рис. 3). Например, при перемещении 500, ется на двигатель, и заменяет его следующим.

Технологические процессы и материалы Рис. 3. Блок-схема процедуры GetData Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета имени академика М. Ф. Решетнева Рис. 4. Блок-схема процедуры Steps Электроника. По имеющимся схемотехническим ULN2803A. Эта схемы была усовершенствована пурешениям [6] была разработана топология контролле- тем добавления микросхемы логики «НЕ» ра, драйвером подобрана элементная база и изготов- MC14069UB для того, чтобы она могла работать лен контроллер [7]. Первоначальное схемотехниче- с форматом сигналов «шаг и направление» [4]. Усоское решение состояло из двунаправленных четырех- вершенствование сократило число управляющих сигбитных регистров сдвига КР1561ИР151 (SN74LS194) налов с избыточных трех до минимально необходии драйверов униполярного шагового двигателя мых двух: шаг и направление. Таким образом, кон Технологические процессы и материалы троллер стал совместим с распространенными про- порт LPT компьютера управляющие сигналы в форме граммами управления шаговыми двигателями, а так- «направление», «шаг» для каждой оси. В них обязаже с его помощью стало возможно управление че- тельно учитывается дискретность перемещения притырьмя двигателями, управляемыми восемью сигна- вода с шаговыми двигателями. Недостаток многих лами (рис. 5). схемотехнических решений в том, что им нужны друСтоит отметить, что во многих случаях остается гие управляющие сигналы, следовательно, под них открытым вопрос о генерации управляющих сигна- нужно разрабатывать собственное программное обеслов, поступающих на контроллер. Если для управле- печение [8].

ния в режиме реального времени используется ком- Механика. С целью отработки процессов управпьютер, то на нем должна быть установлена програм- ления механизмами параллельной кинематики разрама, например, одна из программ для ЧПУ станка: ботана модель трипода (рис. 6) и техническая докуMatch, Kcam, VRI-cnc. Эти программы выводят через ментация на его изготовление.

Рис. 5. Электрическая схема и диаграмма сигналов усовершенствованного контроллера Рис. 6. Модель трипода Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета имени академика М. Ф. Решетнева При проектировании трипода, была поставлена за- трон» // Разработка, производство, испытания и эксдача обеспечить его функциональность и технологич- плуатация космических аппаратов и систем : матеность. В триподе применены три биполярных двига- риалы науч.-техн. конф. / ОАО «ИСС». Железногорск, теля PL15S-020. Для предотвращения проворачивания 2011. С. 211–212.

цилиндрической направляющей в шаровом шарнире 3. Кенио Т. Шаговые двигатели и их микропроцеснеобходимо обеспечить требуемую силу трения через сорные системы управления : пер. с англ. М. : Энергорегулируемый натяг в шарнире [4]. атомиздат, 1987.

В ходе работы были выявлены определяющие 4. Мирзаев Р. А. Разработка системы управления параметры работы привода: 1 шаг = 0,223 мм; для механизмов параллельной кинематики // Разра1 мм = 4,483 шага, погрешность позиционирования ботка, производство, испытания и эксплуатация косиз-за дискретности шагов равна половине шага – мических аппаратов и систем : материалы науч.-техн.

0,111 мм. конф. / ОАО «ИСС». Железногорск, 2011. С. 258–260.

Таким образом, разработана система управления 5. Махов А. А. Моделирование механических сисшаговыми двигателями. В ходе работы усовершенст- тем с помощью пакета расширения SimMechanics вован контроллер униполярных шаговых двигателей. [Электронный ресурс] // Экспонента.ру : сайт.

Он стал совместим с унифицированным форматом 2009. URL: http://exponenta.ru/educat/systemat/mahov/ передачи сигналов шаг/направление. Также разрабо- simmechanics.asp (дата обращения 18.12.2010).

тана программа управления шаговыми двигателями 6. Подураев Ю. В. Мехатроника: основы, методы, с компьютера. Она способна управлять тремя и менее применение. М. : Машиностроение, 2007.

униполярными или биполярными двигателями. Для 7. Авраменко Д. С. Печатные платы контроллера отработки процессов управления создана модель три- VRI-CNC [Электронный ресурс] // Самодельный стапода с приводами линейного перемещения на бипо- нок ЧПУ : сайт. 2008. URL: http://www.vri-cnc.ru/ modлярных шаговых двигателях. ules.phpname=News&file=article&sid=9 (дата обращения 15.11.2009).

Библиографические ссылки 8. Мирзаев Р. А. Разработка управляющей программы для униполярного шагового двигателя // Мо1. Крайнев А. Ф. Идеология конструирования. М. :

лодежь, техника, космос : сб. тез. докл. II Общерос.

Машиностроение, 2003.

2. Пестериков А. А. Устройство ориентации лепе- молодежной науч.-техн. конф. / Балтийский гос. техн.

стков рефлектора космического телескопа «Миллиме- ун-т. СПб., 2010. С. 249–250.

R. A. Mirzaev, N. A. Smirnov DEVELOPMENT OF ELEMENTS OF CONTROL OF MECHANISMS OF PARALLEL STRUCTURES Aspects of control of devices of parallel kinematics are considered. The control system of stepper motors is created.

The controller of stepper motors is improved, the program of control for bipolar and unipolar motors is developed.

Keywords: devices of parallel kinematics, the controller, a control system, stepper motors, mechatronics.

© Мирзаев Р. А., Смирнов Н. А., УДК 629.78.М. М. Михнев, Н. Н. Ишенина, В. Н. Наговицин ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ КЛЕЕВОГО ШВА ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ СОТОВЫХ ПАНЕЛЕЙ Представлены критерии прочности клеевого соединения «обшивка – сотовый заполнитель». Проведен расчет теоретической высоты клеевой галтели, необходимой для обеспечения требуемой прочности клеевого соединения с учетом особенностей конструкции изготавливаемых сотовых панелей.

Ключевые слова: сотовая панель, клеевой шов, критерии прочности.

Создание рациональных конструкций, обладаю- КА на негерметичную схему. В связи с этим и с учещих комплексом требуемых свойств, низкой материа- том необходимости сокращения сроков создания КА лоемкостью, высокой жесткостью и геометрической и уменьшения риска актуальным и целесообразным стабильностью связано с поиском и реализацией но- является разработка и запуск модификации космичевых конструктивно-технических решений. Увеличе- ских аппаратов на базе, создаваемых в рамках Федение длительного срока активного существования со- ральной космической программы, унифицированной временных КА (не менее 10 лет) потребовало измене- космической платформы негерметичного исполнения, ний традиционной-герметичной схемы компоновки обеспечивающей ресурс КА до 10…15 лет.

Технологические процессы и материалы В качестве примера можно привести единую тер- Практика изготовления СП в ОАО «ИСС» показамостатированную силовую платформу модуля полез- ла достаточно большой диапазон прочностных характеристик испытуемых образцов-свидетелей. Выявленой нагрузки (МПН), представленную на рис. 1.

ние и исследование существующих факторов, влияюОсновная часть приёмо-передающей аппаратуры:

щих на прочность клеевого соединения, позволит боретранслятор, антенны, механические блоки поворота лее точно управлять процессом полимеризации клееантенн, волноводы, кабели МПН монтируются на вого соединения, а следовательно, повысить качество платформе, которая воспринимает все факторы силоизготовления СП.

вых воздействий от элементов ретранслятора и обПолучение стабильных прочностных характерислуживающих его систем, принимая на себя всё тепстик клеевого соединения является сложной задачей, ло, выделяемое приборами КА, а также факторы коскоторая может быть решена при обеспечении фактомического пространства.

ров, влияющих на качество клеевых соединений сотовых панелей:

– подготовка поверхности входящих деталей и сборочных единиц;

– качество клеевых материалов;

– размерная точность входящих элементов;

– материал оснастки для склеивания и её геометрическая точность;

– режимы полимеризации (температура, давление, скорость изменения температуры, продолжительность полимеризации).

Схема основных факторов, влияющих на качество клеевого соединения, представлена на рис. 2.

Образование клеевых галтелей объясняется поверхностным натяжением клея после его перехода в жидкое состояние и подъемом, основанным на явлении смачивания твердого тела жидкостью.

При склеивании многослойной сотовой конструкции необходимо обеспечить высокую прочность и надежность при не значительной площади контакта Рис. 1. Общий вид модуля полезной нагрузки современного склеиваемых поверхностей. Основной задачей при КА безконтейнерного типа разработке режимов склеивания сотового заполнителя с обшивками является получение у стенок ячеек приОписанию методов расчета трехслойных констливов клея в виде плавных галтелей, прочно связырукций на прочность и устойчивость посвящено досвающих соты с обшивками (рис. 3). В процессе таточно большое количество научных работ, не менее склеивания происходит перетекание части клея в преподробно рассмотрены и вопросы производства, одделах каждой ячейки от центра к стенкам, в результанако получение стабильной прочности клеевого соте чего у стенок образуются клеевые галтели.

единения сотовой панели (СП) с обеспечением высоПроведены замеры геометрических размеров клееких точностных параметров (плоскостность панели не вых галтелей на верхней и нижней обшивках образболее 0,1/200200 мм) является сложной технологицов – свидетелей, изготовленных совместно со штатческой задачей, на практике зависящей от ряда факными сборочными единицами (табл. 1). Замеры проторов. Фактически для получения прочного клеевого водились с целью проверки влияния силы тяжести на соединения необходимо получить оптимальную велиразмеры клеевых галтелей при одновременной поличину приливов клея к торцам сотового заполнителя меризации клея на верхней и нижней обшивках сотов виде галтелей.

панели.

Таблица Экспериментальные данные по геометрическим размерам клеевых галтелей для клея ВК-36РТ Размеры в мм Номер образца Место проведения замеров а b h На верхней обшивке 0,50 0,75 0,№ На нижней обшивке 0,60 0,60 0,На верхней обшивке 0,75 1,25 1,№ На нижней обшивке 0,50 0,60 0,На верхней обшивке 0,75 1,0 1,№ На нижней обшивке 0,60 0,65 0,На верхней обшивке 0,75 0,75 0,№ На нижней обшивке 0,75 0,1 0, Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета имени академика М. Ф. Решетнева Рис. 2. Схема классификации факторов, влияющих на качество изготовления сотопанелей На практике геометрические размеры галтелей от- Сотовый заполнитель соединяется с несущими личаются от расчетных и в значительной степени за- слоями склеиванием, поэтому должна быть обеспечевисят от толщины применяемой клеевой пленки, а на равнопрочность сотового заполнителя и клеевого также от погрешностей, связанных с некоторыми опе- соединения:

рациями технологического процесса.

пр = кл пр.

отр.н.с рас.з Прочность сотовой панели при испытании на равномерный отрыв характеризуется величиной напряжений, приведенных к единице площади обшивки р.

Учитывая, что площадь обшивки, занимаемой одной ячейки сот, равна:

Fяч = 2,1а, (1) где а – размер стороны шестигранника.

Усилие равномерного отрыва, приходящееся на одну ячейку, составляет [1]:

Рис. 3. Схема клеевой галтели:

1 – стенка ячейки сотового заполнителя; 2 – обшивка Qp = 2,1pа, (2) сотопанели; 3 – клеевая галтель; h – высота поднятия галтели; a, b – ширина основания клеевой галтели; r – радиус где p – напряжение отрыва, приведенное к единице клеевой галтели площади обшивки.

Усилие равномерного отрыва, приходящееся на Прочность соединения сот с обшивкой в клеевом торец ячейки сотового заполнителя с учетом двойных шве обеспечивается на трех основных участках, по ячеек сот (рис. 4), имеет вид:

которым действуют различные виды напряжений.

В месте стыка сотового заполнителя с обшивкой по Qз = раc8. (3) периметру ячейки наблюдаются напряжения неравномерного отрыва, в минимальном сечении клеевой Следовательно, усилие равномерного отрыва в согалтели действуют нормальные и касательные напря- единении «обшивка – сотовый заполнитель», учитыжения. По линии контакта стенки сот с клеевым швом вая выражение (3), будет иметь вид:

происходит нагружение, аналогичное нагружению при Qотр = 2,1ра2 + раc8. (4) испытаниях клеевых соединений на сдвиг [1].

Технологические процессы и материалы Сдвиговое напряжение, действующие в клеевом склейки штатных сборочных единиц в количестве шве, определяется следующим образом: более 750 штук для пленочного клея ВК-36РТ на равномерный отрыв представлены в табл. 3.

Qотр 2,1р а2 + р а c сд.кл.ш = =, (5) Проведенные исследования процесса склеивания h Lк.ш h Lк.ш позволили уточнить технологические режимы полимеризации клеевого соединения «обшивка – сотовый где h – размер клеевой галтели; Lк.ш – периметр заполнитель» c применением универсального оборуклеевого шва, приходящийся на одну ячейку.

Pages:     | 1 |   ...   | 42 | 43 || 45 | 46 |   ...   | 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.