Введение к работе
Лктуальность темы. Создание специального оборудования для изделий специального назначения является одним из приоритетных направлений программы федерального уровня развития науки и техники, утвержденной 21.07.1996 г. комиссией по научно-технической политике в соответствии с постановлением правительства Российской Федерации №884 «О доктрине развития Российской науки».
Проблема повышения качества, надежности современных приборных устройств (ПУ) летательных аппаратов не может быть решена без проведения испытаний. Предусматривается проведение натурных и стендовых испытаний. Натурные испытания отличает высокая стоимость, недостаточная информативность, большая продолжительность подготовки, невозможность обеспечения сохранности отдельных объектов по окончании экспериментов, низкая оперативность. Эти недостатки натурных испытаний могут быть полностью или частично преодолены при замене натурных испытаний стендовыми. При этом роль лабораторных методов испытаний возрастает. Поэтому весьма актуальной является задача разработки научно-обоснованных методов испытаний приборных устройств и создания лабораторных стендов, воспроизводящих реальные условия эксплуатации с заданной степенью точности.
Настоящая работа посвящена созданию научно-обоснованных методик расчета и проектирования ротационных стендов для воспроизведения длительно действующих и импульсных программных перегрузок.
Целью работы является разработка методик расчета и проектирования стендов, включающая выбор основных параметров стендов; обоснование новых схемных решений на основе динамического исследования электромеханического комплекса обобщенного ротационного стенда; создание на базе полученных результатов опытного образца стенда и проведение на нем экспериментальных исследований.
Методы исследования. Работа выполнена с применением методов аналитической механики, современных положений теории механизмов и машин и теории колебаний с использованием ЭВМ, численных методов интегрирования уравнений, регрессионного анализа, цифрового моделирования.
Теоретические результаты прошли экспериментальную проверку на опытном образце ротационного стенда.
Достоверность полученных результатов. Достоверность основных научных положений подтверждается достаточно хорошим совпадением результатов теоретических исследований и экспериментов, проведенных на опытной установке.
Научная новизна работы. Обоснованы критерии выбора структуры стенда. Определены силовые характеристики взаимодействия элементов стендов. В результате исследований иерархического ряда динамических моделей обобщенного ротационного стенда разработаны методики расчета и проектирования ротационных испытательных стендов. Предложена методика определения параметров гидродинамических компенсаторов для разгрузки механизмов радиальных перемещений от действия центробежных сил. Новизна предложенных конструктивных схем подтверждается шестью патентами РФ. Теоретическая значимость и практическая ценность. Разработанные методики расчета и проектирования ротационных стендов и критерии получения испытательных воздействий позволяют создавать новые конструкции стендов для испытаний перспективных приборных устройств. На защиту выносятся:
Критерии выбора структур ротационных стендов.
Методика проектирования ротационных испытательных стендов в виде формальных алгоритмов, позволяющая в интерактивном режиме осуществлять процедуры анализа и синтеза систем воспроизведения перегрузок.
Методики расчета основных параметров стендов по заданным характеристикам испытательного воздействия.
Методика расчета параметров гидродинамических компенсаторов для разгрузки механизмов радиальных перемещений от действия центробежных сил.
Методика экспериментального исследования опытного образца стенда. Ннедреиис результатов работы Результаты проведенных исследований использованы при выполнении государственной научно-технической программы «Перспективные приборные комплексы и системы подвижных объектов» и на предприятии ВІЮ «Точмаш» г. Владимира. Опытный образец стенда внедрен в учебный процесс по дисциплине «Измерение механических
величин в динамических условиях» на кафедре «Приборостроение и биомедицинская техника» Владимирского государственного университета.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы поэтапно докладывались и обсуждались на следующих семинарах и конференциях:"
Всероссийской научно-технической конференции «Конверсия. Приборостроение. Рынок», Владимир, 1995 г.;
Международной научно-технической конференции "Конверсия. Приборостроение. Рынок», Суздаль, 1997г.;
научно-практических конференциях Владимирского государственного университета и научно-технических семинарах предприятий-заказчиков в период 1991-1997 гг.
Диссертация одобрена на объединенном научном семинаре кафедр «Приборостроение и биомедицинская техника», «Теоретическая механика» Владимирского государственного университета в 1998 году.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 печатных работ, в том числе 6 патентов РФ и авторских свидетельств СССР на изобретения.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка литературы и приложения. Полный объем составляет 163 страницы основного текста, 42 рисунка на 29 страницах, 4 таблицы на 5 страницах, список литературы из 105 наименований на 9 страницах и одно приложение на 9 страницах.