Анализ конструкции кольцевых токосъемных устройств
Автор: Гришин Антон Александрович, Смирнов Николай Анатольевич, Харитонов Александр Игоревич
Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau
Рубрика: Авиационная и ракетно-космическая техника
Статья в выпуске: 5 (57), 2014 года.
Бесплатный доступ
Представлен анализ типовой конструкции современных кольцевых токосъемных устройств, применяемых в космической технике. Главной целью работы явилось определение конструктивных методов и приемов, улучшающих выходные характеристики кольцевого токосъемного устройства и позволяющих сохранить надежность функционирования устройства на протяжении всего срока активного существования космического аппарата на орбите. Рассмотрена роль кольцевого токосъемного устройства в системе электропитания космического корабля, описаны его основные конструктивные элементы, кратко изложены принципы функционирования. Определены выходные характеристики кольцевого токосъемного устройства - величина падения напряжения на слое токосъемных колец и суммарная мощность, рассеиваемая на устройстве. Установлены факторы, влияющие на описанные выходные параметры, - изменение фактической площади контакта между токосъемными кольцами одной кинематической контактной пары, попадание частиц диэлектрического материала на контактную поверхность токосъемных колец, образование непроводящих пленок. Показано влияние осевой и радиальной нестабильности обойм токосъемных колец на фактическую площадь контакта токосъемных колец кинематической контактной пары. Описаны причины образования частиц диэлектрического материала в процессе функционирования устройства, образования пленки диэлектрического материала на контактной поверхности токосъемных колец. Рассмотрено влияние суммарной радиальной смещающей силы на деформацию контактных колец кинематической контактной пары. Установлена связь между цикличным нагружением наружных токосъемных колец и волнообразным изменением момента проворота выходного вала устройства. Представлен и описан эксперимент по влиянию колебаний момента проворота выходного вала устройства на величину падения напряжения на токосъемных кольцах одного слоя. В заключение сделан вывод о необходимости сглаживания пиков момента проворота для получения более ровной и стабильной характеристики изменения падения напряжения на слое токосъемных колец, снижения средней величины падения напряжения на каждом слое токосъемных колец и, следовательно, уменьшения суммарной мощности, рассеиваемой на кольцевом токосъемном устройстве. Предложено включить в будущие конструкции кольцевых токосъемных устройств решения, позволяющие добиться как осевой, так и радиальной стабильности обойм токосъемных колец в процессе функционирования устройства.
Кольцевое токосъемное устройство, фактическая площадь контакта, переходное сопротивление, падение напряжения на токосъемных кольцах, суммарная рассеиваемая мощность
Короткий адрес: https://sciup.org/148177848
IDR: 148177848
Список литературы Анализ конструкции кольцевых токосъемных устройств
- Вентцель Е. С. Исследование операций. Задачи, принципы, методология. М.: Наука, 1988. 208 с.
- Графодатский О. С., Исляев Ш. Н. Взаимодействие спутников связи с окружающей средой. Томск: РАСКО, 1993. 208 с.
- Космические аппараты/В. Н. Бобков //М.: Воениздат, 1983. 319 с.
- Тестоедов Н. А. Космические вехи: сб. науч. тр./ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева». Красноярск, 2009. 704 с.
- Чеботарев В. Е., Косенко В. Е. Основы проектирования космических аппаратов информационного обеспечения: учеб. пособие./Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2011. 488 с.
- Система ориентации солнечных батарей //Wikipedia. URL: https://ru. wikipedia.org/wiki/Система_ориентации_солнечных_ батарей (дата обращения: 21.11.2014).
- Santoro C., Hayes R., Herman J. Brushless slipring for high power transmission//13th European Space Mechanisms and Tribology Symposium -ESMATS 2009 (23-25 September, Vienna). Austria. 2009.
- Мышкин Н. К., Концин В. В., Браунович М. Электрические контакты. Долгопрудный: Интеллект, 2008. 560 с.
- Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3 т. Т. 1. 8-е изд. М: Машиностроение, 2001. 920 с.
- Гришин А. А., Смирнов Н. А., Харитонов А. И. Анализ причин «сбегания» контактных колец кольцевого токосъемного устройства в процессе его функционирования//Решетневские чтения: материалы XVIII Междунар. науч. конф. (11-14 нояб. 2014, г. Красноярск): в 3 ч./под общ. ред. Ю. Ю. Логинова; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2014. С. 387-389.
- Теоретические основы электротехники . URL: http://toe-kgeu.ru/eea/542-eea (дата обращения: 28.11.2014).
- Иванов М. Н. Детали машин: учебник для вузов. М: Высш. шк., 2000. 383 с.
- Детали машин: учебник для вузов/Л. А. Андриенко . М: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. 544 с.
- Галахов М. А., Бурмистров А. Н. Расчет подшипниковых узлов. М.: Машиностроение, 1988. 272 с.
- Свириденок А. И., Чижик С. А., Петроковец М. И. Механика дискретного фрикционного контакта. Минск: Наука и техника, 1990. 272 с.
- Мышкин Н. К., Белый А. В., Холодилов О. В. Трение и износ. Гомель: Ин-т механики металлополимерных систем им. В. А. Белого, 1981. 686 с.
