Технологические процессы и материалы. Рубрика в журнале - Сибирский аэрокосмический журнал
Некоторые виды и проблемы технической совместимости
Статья научная
Обзорно рассматриваются некоторые основные виды и проблемы совместимости современной техники на примере космических аппаратов.
Бесплатно
Некоторые средства и способы соединения сопрягаемых деталей в изделиях аэрокосмической техники
Статья научная
Практически все изделия различных отраслей промышленного производства состоят из комплектующих деталей, часть из которых соединяется в узлы и механизмы с помощью различных способов и средств. Такие соединения могут выполняться как в подвижном, так и в неподвижном вариантах, которые, в свою очередь, могут быть выполнены как разъемными, так и неразъемными, а применяемые для этого способы и технологии выбираются в зависимости от технических возможностей обеспечения безопасности собираемого изделия в эксплуатации, стоимости и других показателей. В ряде случаев выгоднее собрать узел/механизм или изделие именно из соединяемых с помощью крепежа комплектующих деталей, чем изготовлять его из «цельного» материала (monolithic bulk material). При изготовлении сложных изделий, относящихся, например, к аэрокосмической технике, для обеспечения точности и надежности сборки применяется широкий диапазон технологий соединения деталей, особенно из разнородных материалов, включая холодную сварку (cold welding), которая выполняется без нагрева соединяемых деталей, плотное соединение происходит в результате их сжатия до появления пластических деформаций; сварку трением с перемешиванием (friction stir welding); окантовывание с помощью штампа (mechanical clinching); клепальную технологию (self-pierce riveting) и др. Приводятся конкретные примеры выполнения соединения деталей при изготовлении изделий аэрокосмической отрасли, такие как сварка (корпуса летательных аппаратов), пайка (камера сгорания), соединение с натягом (головка цилиндра), соединение при помощи шпилек (корпус турбонасосного агрегата), штифтов (лопатки спрямляющего аппарата вентилятора газотурбинного двигателя) и др.
Бесплатно
Статья научная
Исследуется формирование несоразмерного трехмерного магнитного порядка в антиферромагнетике в результате сильной корреляции между дырками и локализованными спинами. В модели решетки Кондо вычисляется спектр спиновых поляронов, волна спиновой плотности и волновой вектор структуры. Магнитная система рассматривается в адиабатическом приближении, подрешеточная намагниченность и спин-спиновые корреляционные функции представлены в приближении среднего поля. Вычисляется энергия Ферми и s-d энергия взаимодействия. Определена теплоемкость и аномалии теплоемкости, обусловленные спиновыми поляронами. Найдены аномалии на температурной зависимости проводимости и в оптической проводимости в низкоэнергетической области.
Бесплатно
Новые технологии для испытательного оборудования
Статья научная
Рассмотрены перспективы применениянекоторых стандартов магистрально-модульных систем для реализации аппаратно-программных средств испытаний. Показана необходимость освоенияновых магистральномодульных стандартов.
Бесплатно
Статья научная
Представлены исследования влияния структурного состояния сплава 32 НКД на температурный коэффициент линейного расширения волноводов КВЧ-диапазона.
Бесплатно
Статья научная
Приведены результаты исследования демпфирующей способности марганцевомедных сплавов на основе сплава Mn - 40 % Cu с добавками (0,5-1,5) % циркония в области амплитуднонезависимого демпфирования. Сплавы на основе Mn - Cu, обладающие высокой демпфирующей способностью, могут эффективно использоваться для уменьшения вибрации и шума. Исследований о влиянии ряда легирующих элементов на величину и стабильность демпфирующей способности двойных сплавов Mn - Cu в области малых деформаций относительного сдвига недостаточно. В настоящей работе было осуществлено выяснение влияния одного из таких элементов - циркония. Марганцевомедные сплавы выплавляли в индукционной печи. Из слитков, отлитых в чугунные изложницы, механической обработкой резанием получали образцы для исследований размерами (11 × 15 × 117) ± 1 мм. Образцы подвергали старению при температуре 643 К в течение 0,5-40 ч. Изучали демпфирующую способность (логарифмический декремент затухания колебаний) при продольных колебаниях образцов в диапазоне частот 14-17 кГц и амплитудах относительного сдвига (1 … 3) 10-6. Установлено, что легирование сплава Mn - 40 % Cu цирконием от 0,5 до 1,5 % не повышает его демпфирующую способность в литом состоянии, а также в литом и состаренном при температуре 643 К в течение 40 часов состоянии. Выявлено, что минимальные значения частот резонансных колебаний образцов марганцевомедных сплавов предшествуют максимальным уровням демпфирующей способности этих сплавов. Показано, что высокая демпфирующая способность литых и состаренных при 643 К в течение 40 ч сплавов Mn - 40 % Cu, Mn - 38,5-39,5 % Cu - 0,5- 1,5 % Zr после естественного старения при 293 К в течение 7месяцев снижается в 2,0-2,6 раза.
Бесплатно
О закономерностях технической совместимости
Статья научная
Рассматриваются закономерности процесса обеспечения технической совместимости во взаимосвязи с общими законами развития техники.
Бесплатно
О механизме электрохимической очистки сточных вод переменным током
Статья научная
Широкому внедрению электрохимических методов обработки воды и водных растворов препятствуют энергозатраты, громоздкость оборудованияи необходимость расходных материалов. В статье представлены результаты испытаний электрохимического способа очистки сточных вод промышленных предприятий и механизм этого процесса.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены основные направления и тенденции развития современных предпринимательских структур, технологии управления клиентским капиталом компании на основе методов управления качеством.
Бесплатно
Оборонно-промышленный комплекс России: проблемы и решения
Статья научная
Содержится обзор современного состояния оборонно-промышленного комплекса России, составленный на основе публикаций в открытых источниках, его проблемы, а также приводятся наиболее распространенные варианты их решения.
Бесплатно
Статья научная
Актуальность работы объясняется существенными проблемами современной аэрокосмической промышленности, машиностроения, энергетики, горнодобывающей, перерабатывающей и других отраслей при утилизации отходов изделий из композиционных материалов и изделий на основе композитов различного функционального назначения (углепластиков, стеклопластиков, металлокерамических и литых дисперсноупрочненных). Цель работы – повышение эффективности процессов получения микронных фракций отходов композиционных материалов за счет применения модернизированной конструкции валковой дробилки-измельчителя. Расчетными и экспериментальными исследованиями обоснованы возможности повышения эффективности переработки отходов изделий из композиционных материалов за счет их постепенной (поэтапной) дезинтеграции. На основании аналитических расчетов и методами конечно-элементного анализа разработаны кинематическая схема, компоновка и конструктивное исполнение модернизированной сборной валковой дробилки-измельчителя с рабочими органами (дисками) в форме равноосного контура – треугольника Рело. В новой конструкции реализуется более сложная по сравнению с аналогами система сил (сжатия, трения, знакопеременных циклических нагрузок), позволяющая повысить скорость и производительность процесса дробления – измельчения. Между соседними встречными ножами РК-профиля реализуется процесс резания материала по механизму «вращающихся ножниц», что также способствует более интенсивному измельчению материала (особенно при обработке пластинчатых или длинных фрагментов отходов). Оригинальное расположение и непостоянство точек контакта встречных профилей, щелевого зазора между дисками при их вращении создаёт эффект перекатывания за счет возвратно-поступательного перемещения измельчаемого материала, что снижает риск заклинивания и увеличивает пропускную способность размольных валков и интенсивность процессов дезинтеграции. Для определения лучших, с точки зрения производительности, размеров рабочих органов дробилки, щелевого зазора между ними при измельчении материалов с разными размерами и свойствами были созданы кинематические модели для симуляции процессов измельчения и проведения численного эксперимента метода-ми конечно-элементного анализа. Показано, что за счет эффективного сочетания различных механизмов разрушения (истирание, раздавливание, резание, знакопеременные нагрузки) возрастают интенсивность деформационных процессов и удельные нагрузки на материал, но напряжения на рабочих поверхностях дробилки варьируются в диапазоне 430–580 МПа, запас прочности рабочих органов увеличивается до значений 0,43–0,65, что является предпосылкой увеличения срока эксплуатации рабочих размольных элементов. Результаты расчетов по новым методикам и кинематическим схемам показывают, что конструкция модернизированной сборной конструкции валковой дробилки с рабочими органами в форме треугольника Рело имеет увеличенную результирующую скорость (на 30 %) и производительность почти в 2 раза выше, чем прототип с цилиндрическими валками (при одинаковых или сопоставимых размерах рабочих органов, кинематических параметрах по частоте вращения и мощности привода). Проведена конструкторско-технологическая подготовка и изготовлен опытный образец установки для экспериментальных исследований, которые подтвердили хорошее совпадение расчетных и экспериментальных данных по величине щелевого зазора, скорости и производительности процесса дробления – измельчения.
Бесплатно
Статья научная
В рамках метода многоконфигурационного самосогласованного поля с полным и ограниченным активным пространством рассмотрено электронное строение окисленной формы модели активного центра рубредоксина [Fe(SCH 3) 4] -. Результаты исследования показывают применимость метода RASSCF для описания комплекса. Определено активное пространство, позволяющее наиболее точно описывать статическую корреляцию электронов. Многоконфигурационный характер электронных волновых функций существенно проявляется при использовании двух наборов молекулярных орбиталей - пяти чистых 3d-орбиталей Fe и трех смешанных 3d-орбиталей Fe с p-орбиталями атомов S. Используя данное активное пространство, можно исследовать электронную структуру биядерных комплексов методом RASSCF.
Бесплатно
Статья научная
Предложен контактный метод управления диаметром вытягиваемого монокристаллического слитка из расплава, по способу Чохральского. Величина колебания уровня расплава германия в данном методе составляет 1...2 мкм, что является достаточным для работы системы управления при измерении диаметра кристалла и одновременно для обеспечения стабильных температурных условий роста на фронте кристаллизации кристалла.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрено определение и систематизация основных параметров технологического процесса производства прецизионных изделии сложной формы из полимерных композиционных материалов методом трансферного формования - Resin Transfer Molding. Метод трансферного формования в настоящее время является одним из основных методов, позволяющих изготавливать изделия из полимерных композиционных материалов, по качеству не уступающие изделиям, полученным по технологии автоклавного отверждения препрегов. Актуальность работы обусловлена необходимостью адекватного управления, в частности, возможностью построения адаптивного управления технологическим процессом изготовления изделий сложной формы из полимерных композиционных материалов методом трансферного формования. Технологический процесс изготовления изделий сложной формы из полимерных композиционных материалов рассмотрен как сложный физико-химический механизм взаимодействия компонент композиционного материала в условиях рассеяния свойств всех составляющих элементов технологической системы. Параметры, которые определяют процесс изготовления изделий, разделяются на входные, функциональные и выходные. Входные параметры технологического процесса производства изделий сложной формы на примере антенных рефлекторов разделены на определяющие, управляемые и возмущающие. Определена взаимосвязь входных параметров технологического процесса производства антенных рефлекторов методом трансферного формования и показано влияние входных параметров на качество конечного изделия. На примере коммерческих эпоксидных связующих определены виды ключевых технологических параметров связующего и показаны способы их регистрации с использованием оборудования для исследования реологических и термомеханических свойств. Полученная информация может быть использована при построении адаптивного управления процессом производства прецизионных изделий сложной формы из полимерных композиционных материалов методом трансферного формования.
Бесплатно
Определение длины свободного пробега частиц бета-распада в порошковых материалах
Статья научная
Для увеличения точности в расчетах при выборе материалов экрана разработана методика экспериментального определения длины свободного пробега частиц β-распада в порошковых материалах. Погрешность расчета материалов сложного химического состава по эмпирическим формулам достигает 30 %. Для исследования выбрали порошок ПТ НА 01. Выбор обусловили тем, что он имеет в составе два элемента, и длину свободного пробега можно рассчитать по формулам с высокой точностью. Данные морфологического исследования порошка выявили его основной фракционный состав - 87 % от 40 до 80 мкм и осколочную форму частиц. Процентное содержание лака в образце определяли экспериментально. Лучшей оказалась композиция с 3 % лака в сухом остатке. Установлено, что при полимеризации лак теряет 50 % массы. Исследование технологических факторов изготовления образцов показало, что оптимальное давление прессования составляет 6 т/см 2, при этом плотность образцов не превышает 65 %. Значение давления выбрали в зависимости от прочностных свойств брикетов. Источником β-излучения при исследованиях являлось излучение изотопа Sr-Y с интенсивностью 2,7Е+05 имп/с. Оценку вклада связующего проводили на образцах из чистого лака. Измерения показали, что его коэффициент ослабления составляет 1,26 ± 3 % для толщины образца 0,08 см с плотностью 1,07 - 1,18 г/см 3. При рассматриваемых измерениях вкладом связующего можно пренебречь, так как его содержание не превышает 3 % от массы наполнителя. В результате исследования зависимости интенсивности от толщины получили значение экстраполированного пробега электронов в материале образцов (0,21 ± 0,04) см, что принадлежит области доверительного интервала значения рассчитанного по эмпирическим формулам пробега 0,14 см с учетом коэффициента заполнения, равного 0,65, с точностью до 15 %. С целью увеличения коэффициента заполнения и уменьшения толщины лака на частицах рассмотрели влияние вязкости лака на величину плотности. Расстояния между частицами у образцов с лаком, который развели 1:1 по массе с этиловым спиртом, заметно меньше. Коэффициент заполнения у этих образцов достиг 0,88, а длина экстраполированного пробега (0,16 ± 0,02) см. Точность определения длины свободного пробега по предложенной методике не превышает 10 % в данном материале.
Бесплатно
Определение комплексного показателя для оценки уровня качества рефлектора
Статья научная
Предлагается методика оценки качества рефлектора антенны для космических систем связи. Условием для применения методики является нахождение значений среднеквадратического отклонения геометрии поверхности рефлектора и коэффициента радиоотражения в заданных допусках. После выполнения указанного условия проводится контроль остальных параметров рефлектора согласно приведенной номенклатуре показателей качества. Номенклатура составлена на основании требований нормативной и технической документации на изделие и включает основные характеристики, влияющие на работоспособность устройства. Методика заключается в расчете комплексного показателя качества изделия. Комплексный показатель качества определяется с помощью дифференциального метода, заключающегося в сопоставлении фактического и базового (эталонного) значений параметров рефлектора согласно предложенной номенклатуре. В расчетах используются фактические значения показателей, собранные в результате контроля и испытаний изделия. Итоговая формула комплексного показателя качества позволяет получить значение уровня качества изделия для объективной оценки результата технологического процесса. Для сравнительной оценки комплексного показателя качества между изделиями одной партии предлагается шкала категорий оценок, основанная на принципе ABC-анализа и правиле Парето и состоящая из трех категорий. Данный показатель является количественной оценкой качества рефлектора и может использоваться в дальнейшем для анализа и управления технологическим процессом изготовления изделий. В дополнение к методике приведен пример расчетов и оценки уровня качества для рефлектора Ku-частот- ного диапазона для космических систем связи из полимерного композиционного материала. Применение разработанной методики является важным условием обеспечения гарантированной оценки уровня качества рефлектора, совершенствования технологии и предотвращения появления бракованных изделий.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается задача определения координаты положения стыка в процессе электронно-лучевой сварки. Предлагается эффективная методика обработки статической характеристики и определения координаты стыка.
Бесплатно
Определение коэффициента линейного расширения алюминиево-кремниевых сплавов
Статья научная
Установлено влияние температуры нагрева на величину коэффициента линейного расширения алюминиево-кремниевых сплавов (5...40 % Si). Его величина определяет, насколько могут изменяться размеры литых деталей при эксплуатации в разных температурных режимах.
Бесплатно
Определение параметров клеевого шва при изготовлении сотовых панелей
Статья научная
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.
Бесплатно
Статья научная
Приведены методы определения реологических параметров незатвердевших бетонных смесей, конструкция экспериментальной установки и результаты реометрических исследований. Приведен вывод аналитических зависимостей для определения режимов бездефектного заглаживания свежеотформованных бетонных поверхностей дисковыми, валковыми и брусовыми рабочими органами заглаживающих машин.
Бесплатно
