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.