Математическое моделирование технологического процесса скручивания волновода
Автор: В. В. Тимофеев, И. В. Трифанов, Е. В. Патраев
Журнал: Космические аппараты и технологии.
Рубрика: Новые материалы и технологии в космической технике
Статья в выпуске: 4, 2023 года.
Бесплатный доступ
Скрученные волноводы являются частью волноводных трактов антенно- фидерных устройств космических аппаратов. К ним предъявляют высокие требования точности и надежности. Они изготавливаются из профилированных труб прямоугольного сечения. Скручивание волноводных труб с размерами поперечного сечения менее 11х5,5 мм ведется в приспособлении с помощью жесткой калибрующей оправки. Расчетным методом были определены основные параметры технологического процесса скрутки волноводной трубы (крутящий момент M, усилие волочения Pпр). При скрутке заготовок с сечениями согласно ГОСТ крутящие моменты (M) и усилия волочений (Pпр) от размеров сечений меняются по нелинейной зависимости. Скручивание заготовки из М4 требует меньший крутящий момент (M) и усилие волочения (Pпр), чем для заготовки из М1. Математическим моделированием возможно заранее подобрать оптимальный технологический режим, тем самым обеспечить высокое качество изготовления волноводной скрутки. Для обоснования результатов расчета были рассмотрены методы контроля технологических параметров и проверки качества изготовления изделия. Найдена проблема в замере крутящего момента и усилия протягивания при скручивании заготовки. Поэтому усилие протягивания надлежит замерять со станка. Предложен способ измерения крутящего момента с помощью бесконтактного датчика крутящего момента. Качество изготовления предполагается осуществлять сканером механических напряжений STRESSVISION и электрическими испытаниями.
Скрученный волновод, волноводный тракт, крутящий момент, пластическая деформация, скручивание трубных заготовок, предел текучести
Короткий адрес: https://sciup.org/14128599
IDR: 14128599 | УДК: 629.7.05 | DOI: 10.26732/j.st.2023.4.03
Mathematical modeling of the technological process of twisting a waveguide
Twisted waveguides are part of waveguide paths of antenna- feeder devices of spacecraft. They have high requirements for accuracy and reliability. They are made of profiled rectangular pipes. The twisting of waveguide pipes with a cross- sectional size of less than 11x5.5 mm is carried out in the device using a rigid calibration mandrel. The calculation method determined the main parameters of the technological process of twisting the waveguide tube (torque M, drawing force Pпр). When twisting workpieces with cross sections according to GOST, the torques (M) and drawing forces (Pпр) from the cross- section sizes vary according to a nonlinear relationship. Twisting the workpiece from M4 requires less torque (M) and drawing force (Pпр) than for the workpiece from M1. By mathematical modeling, it is possible to select the optimal technological mode in advance, thereby ensuring high quality of waveguide twisting manufacturing. To substantiate the calculation results, the methods of control of technological parameters and quality control of the product manufacturing were considered. A problem has been found in measuring the torque and pulling force when twisting the workpiece. Therefore, the pulling force should be measured from the machine. A method for measuring torque using a non- contact torque sensor is proposed. The manufacturing quality is supposed to be carried out by the STRESSVISION mechanical stress scanner, and electrical tests.
Список литературы Математическое моделирование технологического процесса скручивания волновода
- Волноводный тракт [Электронный ресурс]. URL: http://npo-prz.ru/index.php?option=com_content&view=articl e&id=66:2011–03–28–13–42–17 (дата обращения: 22.02.2023).
- Злобин С. К., Михнев М. М., Лаптёнок В. Д. и др. Особенности производства волноводно- распределительных трактов антенно- фидерных устройств космических аппаратов // Вестник СибГАУ. 2013. № 6. С. 196–201.
- После скручивания удаляется шпилька и пластины извлекаются из полости волноводной трубы [Электронный ресурс]. URL: https://studfile.net/preview/1676197/page:7/ (дата обращения: 22.05.2023).
- Малков Н. А., Пудовкин А. П. Устройства сверхвысоких частот: учеб. пособие. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун- та, 2008. 92 с. ISBN 978–5–8265–0735–3.
- ГОСТ 20900–2014. Межгосударственный. СТАНДАРТ. Трубы волноводные медные и латунные прямоугольные. Технические условия. Взамен ГОСТ 20900–75; Введ. 2015–09–01. М.: Стандартинформ, 2015. 17 c.
- Захаров М. А. Устройства и методы изготовления скрученных участков волноводов // Вестник НПО «Техномаш». 2018. № 8. С. 41–43.
- Каргин В. Р., Шокова Е. В. Расчет параметров волочения с кручением квадратных и прямоугольных труб // Вестник СГАУ. 2004. № 1. С. 80–84.
- "Сопротивление материалов" – читать интересную книгу автора (Писаренко Г. С. (ред.)) [Электронный ресурс]. URL: https://reallib.org/reader?file=438641&pg=45 (дата обращения: 22.05.2023).
- Кручение стержней некруглого сечения [Электронный ресурс]. URL: https://lfirmal.com/kruchenie- sterzhnej- nekruglogo- secheniya/ (дата обращения: 22.05.2023).
- Логинов Ю. Н. Медь и деформируемые медные сплавы: учебное пособие. 2-е изд., стер. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2006. 136 с.
- Датчики серии S-Torq. [Электронный ресурс]. URL: https://www.sensor- systems.ru/product_360.html (дата обращения: 22.02.2023).
- Сканер механических напряжений STRESSVISION® [Электронный ресурс]. URL: https://stressvision.ru/ (дата обращения: 22.02.2023).
- Трифанов И. В., Оборина Л. И., Бакин А. М. Теоретические основы построения и методы испытаний антенно- фидерных устройств средств связи, приборов контроля и обнаружения: учеб. пособие; Сиб. гос. аэрокосмический ун-т. Красноярск, 2010. 108 с.
