Федеральное агентство по образованию.

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования.

"МАТИ" - РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. К.Э.  Циолковского.

Кафедра « Технология производства приборов и систем управления летательных аппаратов»

Утверждаю:

Зав. Кафедрой

д.т.н., проф.______________Суминов В.М.

РЕФЕРАТ

дипломного проекта на  тему:

«РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СБОРКИ АКСЕЛЕРОМЕТРА АКП-2»

 Дипломник________________(Фомченков Д.В.)

Руководитель_____________(Молодницкий В.И.) 

Консультант_______________(Никольский С.А.)

Результаты смотров:

1 смотр ________________%

2 смотр ________________%

3 смотр ________________%

Москва 2008 г.

Содержание

		Стр.
1.	Обоснование выбора темы дипломного проекта	3
2.	Анализ графической части	7
3.	Анализ расчетной части	9
Список используемой литературы		10

1. Обоснование выбора темы дипломного проекта

Одной из актуальных проблем в современном авиационном приборостроении является обеспечение высокого качества выпускаемой приборостроительным предприятием продукции.

Одним из изделий выпускаемым на ФГУП «Научно-производственный центр автоматики и приборостроения имени академика Н.А. Пилюгина» являются акселерометры-датчики линейных ускорений, которые предназначены для измерения ускорения движущегося объекта и преобразования ускорения в электрический сигнал. Сигналы, пропорциональные ускорению, используют для стабилизации и автоматического управления движущимися объектами на траектории. Акселерометры измеряют кажущееся ускорение, являющееся разностью между абсолютным линейным ускорением объекта и ускорением силы тяготения Земли.

На современных самолетах, ракетах, спутниках и космических кораблях акселерометры применяются в автопилотах для улучшения характеристик устойчивости и управляемости объекта, а в системах инерциальной навигации - в качестве основных датчиков, предназначенных для измерения ускорения, с которым перемещается центр масс объекта.

При эксплуатации на подвижных объектах акселерометры подвергаются климатическим и механическим воздействиям. Земная атмосфера в зависимости от места, времени года и высоты над уровнем моря имеет широкий диапазон изменения состояния по температуре, давлению, влажности, ионизации и другим параметрам. Для большинства приборов (в частности, акселерометров) диапазон температур, в котором приборы должны обеспечивать нормальную работу, лежит в пределах от -60 до +50°С. В отдельных случаях температура воздуха окружающего прибор в процессе эксплуатации, может значительно превышать + 50°С и достигать величины + (80 - 100)°С. С увеличением высоты полета меняется состав окружающей воздушной среды, уменьшается плотность и давление воздуха, его диэлектрическая постоянная падает, а ионизация воздуха возрастает. Все это ведет к тому, что для негерметизированных приборов ухудшаются теплоотдача и электроизоляция. Высокая концентрация озона на больших высотах способствует окислению металла и органических материалов. При работе приборов в вакууме возможны испарение смазки и диффузионная сварка контактирующих элементов. В нижних слоях атмосферы на работоспособность прибора сильно влияет влажность воздуха и его запыленность. Современные приборы должны обеспечивать нормальную работу при относительной влажности до 98% и запыленности воздуха, соответствующей общим техническим условиям.

Кроме климатических факторов на точность и надежность работы приборов влияют механические воздействия, которые возникают при движении объекта с линейными и угловыми ускорениями, а также при вибрации корпуса объекта в месте крепления акселерометра. При проектировании акселерометров необходимо учитывать возможные последствия климатических и механических воздействий и принимать меры для устранения нежелательных явлений. Схема и конструкция акселерометра должны обеспечивать измерение ускорения с требуемой точностью в заданном диапазоне частот и амплитуд вибрационных и линейных перегрузок и при возможных климатических воздействиях.

В дипломном проекте будет рассмотрен акселерометр АКП-2.

Основные особенности конструкции:

• замкнутая конфигурация с обратной связью по моменту

• измерительная масса, упругий подвес и корпус маятника выполнены из единой кремниевой пластины методом травления

• магнитоэлектрический датчик момента с двумя обмотками на пластине маятника и постоянными магнитами из сплава ЮНДК35Т5БА на корпусе прибора

• емкостной датчик угла (пластина маятника является подвижной обкладкой)

• встроенный термодатчик типа AD590 для температурной коррекции

• встроенная электроника усилителя обратной связи

Основные технические характеристики:Габаритные размеры        Ø25×21,5 мм

Масса     50 г

Диапазон рабочих температур          -50…+80 ОС

Диапазон измерения        +75 g

Масштабный коэффициент (МК)       1 мА/(g)

Погрешность МК    < 2,5.10-4

Температурный коэффициент МК     < 5.10-5 1/0С

Нестабильность нуля       < 2,5.10-4 g

Температурный коэффициент нуля   < 5.10-5 g/0С

Напряжение питания        +15 В

В данном приборе используется клей для соединения корпуса с крышкой. Т.к. недостатками клеевых соединений являются их меньшая долговечность, необходимость тщательной подготовки склеиваемых поверхностей, пониженная теплостойкость по сравнению с традиционными соединениями. При термических нагрузках клеевого слоя в сочетании с влагой могут развиться процессы ускоренного старения и, как следствие, наступить преждевременное разрушение.

В следствии этого, для продления срока службы, обеспечения стабильной и бесперебойной работы данного прибора, необходимо заменить клеевые соединения на сварку лазером. Т.к. сварка лазером отвечает всем необходимым требываниям и главным приимуществом является ее высокая производительность, а также;

-низкая трудоемкость;

-высокое качество сварных соединений (механические свойства швов – уровне свойств основного материала при повышенной коррозионной стойкости и стойкости к образованию горячих и холодных трещин, малой зоне термического влияния, мелкозернистой и мелкодисперсной структуре самого шва и ЗТВ. Снижение температуры предварительного и сопутствующего подогревов, а также сокращение (или исключение) цикла послесварочной термической обработки;

Минимальные сварочные деформации ( в 3-5 раз ниже, чем при дуговых способах сварки);

Возможность решать уникальные технологические задачи – сваривать материалы самого широкого спектра – от высоколегированных и высокоуглеродистых сталей до сплавов на основе меди и титана, пластмасс, керамики, стекла и разнообразных соединений, в т.ч. в труднодоступных местах и разных пространственных положениях с углом наклона лазерного пучка к поверхности детали до 30град., возможность выполнять соединения различных типов, когда применение традиционных способов сварки просто исключено.

Целью данной работы является:

1.     Изучить технологию производства акселерометра АКП-2;

2.     Ознакомиться с технологическим процессом контроля прибора;

3.     Применение лазерную сварку вместо клеевых соединений.

Анализ графической части

№ п/п	Наименование разработки	Формат листа	Кол. Листов	Тип разработки (чертеж, схема, плакат)	Характеристика новизны разработки
1	Aкселерометра АКП-2 (Сборочный чертеж)	А1	1	Чертёж	Объект производства
2	Общий вид акселерометра	А1	1	Плакат	Разработка с участием дипломника
3	Технологический лист	А1	2	Плакат	Разработка с участием дипломника
4	Классификация методов лазерной сварки	А1	1	Плакат
5	Внешний вид установки «Квант 155-4»	А1	2	Плакат	Объект производства
6	Лазерная установка (Блок схема)	А1	1	Плакат	Разработка с участием дипломника
7	Схема эл. Принципиальная «Квант 155-4»	А1	1	Чертёж	Разработка с участием дипломника
8	Поворотное устройство	А1	1	Чертёж	Разработка с участием дипломника
9	Приспособление для сварки	А1	1	Чертёж	Разработка с участием дипломника
10	Приспособление для проверки на геметичность (схема вакуумной системы)	А1	1	Плакат	Объект производства
11	Экономическая часть	А1	1	Плакат	Разработка с участием дипломника

Итого 12 листов формата А1

Анализ расчетной части

№/№ п/п	Содержание расчетной части	Число страниц
1.	Расчет жесткости и прочности упругого подвеса	10
2.	Тепловой расчет процесса сварки	10
3.	Производительность лазерной сварки	10
4
5

Список литературы

1.Физические основы технологических лазеров: Учеб.пособие для вузов. /В.С.Голубев, Ф.В.Лебедев: Под ред. А.Г.Григорьянца. М.:Высш.шк. 1987.

2. Лазерная сварка металлов: Учеб.пособие для вузов /А.Г.Григорьянц, И.Н.Шиганов; Под ред. А.Г.Григорьянца.-М.: Высш.шк. 1988.