CC BY
39<Тешетневс^ие чтения. 2016
2. Воробей В. В., Маркин В. Б. Контроль качества изготовления и технология ремонта композитных конструкций. Новосибирск : Наука, 2006. 189 с.
3. Гардымов Г. П., Мешков Е. В. и др. Композиционные материалы в ракетно-космическом аппарато-строении / под общ. ред. д-ра техн. наук, проф. Г. П. Гардымова и д-ра техн. наук, проф. Е. В. Мешкова. СПб. : Спецлит, 1999. 271 с.
4. Афанасьев Ю. А. Технологические методы обеспечения качества формирования изделий из композиционных материалов. СПБ. : БГТУ им Д. Ф. Устинова, 2010. 183 с.
5. Ивановская О. В., Шевцова М. А. Производство изделий из полимерных композиционных материалов : учеб. пособие по лабораторному практикуму. Харьков : ХАИ, 2005. 84 с.
Referenses
1. Bataev A. A., Bataev V. A. Kompozitsionnye Kompozicionnye materialy: stroenie, poluchenie, primenenie. [Composite materials: structure, production, application]. Novosibirsk : publisher NGTU, 2002. 384 p.
2. Vorobey V. V., Markin V. B. Kontrol' kachestva izgotovlenija i tehnologija remonta kompozitnyh konstrukcij [Quality control of production and repair technology of composite designs]. Novosibirsk : Nauka, 2006. 189 p.
3. Gardymov G. P., Meshkov E. V. et al. Kompozicionnye materialy v raketno-kosmicheskom apparatostroenii [Composite materials in a space-rocket apparatus building] / ed. by. dr. techn. sci., professor G. P. Gardymov and dr. techn. sci., E. V. Meshkov. SPb. : SpecLit, 1999. 271 p.
4. Afanas'ev Ju. A. Tehnologicheskie metody obespechenija kachestva formirovanija izdelij iz kompozicionnyh materialov [Technological methods for ensuring quality of creation products from composite materials] SPb. : BGTU im D. F. Ustinova, 2010. 183 p.
5. Ivanovskaja O. V., Shevcova M. A. Proizvodstvo izdelij iz polimernyh kompozicionnyh Uchebnoe posobie po laboratornomu praktikumu materialov [Production of products from polymeric composite materials The manual on a laboratory practical work]. Har'kov : HAI, 2005. 84 p.
© CynHMOB A. H., HaroBHqHH B. H., 2016
УДК 621.923.9
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ АБРАЗИВНЫХ ЗЕРЕН С ПОВЕРХНОСТЬЮ КАНАЛОВ КРЫЛЬЧАТКИ ПРИ АБРАЗИВНО-ЭКСТРУЗИОННОЙ ОБРАБОТКЕ
Н. С. Теряев, Л. П. Сысоева, А. С. Сысоев
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: [email protected]
Исследовано взаимодействие абразивных зерен с поверхностью каналов крыльчатки при абразивно-экструзионной обработке.
Ключевые слова: абразивно-экструзионная обработка, рабочая среда.
THE INTERACTION OF ABRASIVE GRAINS WITH THE SURFACE OF IMPELLER CHANNELS FOR ABRASIVE-EXTRUSION PROCESSING
N. S. Terjaev, L. P. Syisoeva, A. S. Sysoev
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]
The paper describes interaction of abrasive grains with the surface of the impeller channels for abrasive-extrusion processing.
Keywords: abrasive flow machining, work medium.
Анализ конструкций летательных аппаратов (ЛА) показывает, что турбины, роторы, крыльчатки, шнеки и другие детали работают в агрессивных средах при больших окружных скоростях и инерционных нагрузках. Дальнейшее увеличение окружных скоростей в
перспективе проектирования новых конструкций ЛА вызывает необходимость применения высокопрочных материалов и повышения требований к физико-химическому состоянию поверхностного слоя. Сложные каналы в деталях формируются в основном лить-
проектирование и производство летательных, аппаратов, космические исследования и проекты
ем и электроэрозионной обработкой, поэтому качество их поверхностей характеризуется повышенной шероховатостью = 20...40 мкм), большой глубиной термически измененного слоя (глубина дефектного слоя достигает 1,2 мм), низким сопротивлением усталости и высокими остаточными напряжениями. Объектом исследования была выбрана крыльчатка (рис. 1), деталь турбонасосного агрегата ЖРД.
Р = | СБ,
где 5 - поверхность контакта зерна с металлом; СБ - векторный элемент поверхности в точке контакта.
Рис. 1. Крыльчатка
В качестве инструмента для абразивно-экструзионной обработки (АЭО) используется вязко-упругий полимерный материал, равномерно наполненный абразивными зернами с добавлением пластификаторов и модификаторов, позволяющих варьировать свойства рабочей среды (РС) в зависимости от условий обработки и требований к размерной точности обрабатываемой поверхности и качеству поверхностного слоя.
Процесс съема металла с поверхности АЭО аналогичен другим видам абразивной обработки (резание, оттеснение, пластическая деформация) и осуществляется единичным абразивным зерном, закрепленным в полимерной матрице [1]. Интенсивность и характер протекания процесса зависят от механических (материал, форма и зернистость абразива, высота микронеровностей поверхности), физико-химических свойств контактирующих тел и режимов обработки. Эти параметры обусловливают характер взаимодействия активного абразивного зерна с обрабатываемой поверхностью в зоне контакта. Взаимодействие «металл - абразивное зерно» реализуется в отдельных друг от друга зонах фактического контакта обрабатываемой детали и РС (рис. 2). Для детали эти зоны представлены микронеровностями поверхностного слоя, для РС - микровыступами абразивных зерен [2].
Под действием тангенциальной силы Р2 = асБ2, вызванной перепадом давления на входе в канал и выходе из него, происходит перемещение зерна, а силой Ру = асБу, появление которой обусловлено напряженно-деформированным состоянием РС, зерно вдавливается в поверхность.
Здесь Б2 и Бу - проекции поверхности контакта на плоскости, нормальной к вектору скорости зерна и касательной к деформируемой поверхности соответственно; ос - среднее напряжение стружкообразова-ния, упрощенно и с учетом твердости материала ос ~ 1,23 НВ. Результирующий вектор силы направлен под углом к обрабатываемой поверхности:
Рис. 2. Контактные взаимодействия единичного абразивного зерна с поверхностью лопатки: 1 - микровыступ лопатки; 2 - окисленный слой; 3 - абразивное зерно; 4 - полимерная основа РС; 5 - стружа; 6 - мелкое абразивное зерно; 7 - осколки
При абразивно-экструзионной обработке поверхности с произвольно направленной шероховатостью сначала металл оттесняется, а затем он срезается активным абразивным зерном [2]. Для начала стружко-образования необходимо достигнуть определенных значений сил [1]:
Ру = °сБу0Иу ,
И
И у = 1 + -
И + И2 л И + И2
8,
И г = 1 +
2 И + 2И
■8,
где Бу0, Бг0 - сечения микродавления и микрорезания при отсутствии выдавливания металла; иу, И2 -
функции пластического оттеснения металла, принятые для условия резания усеченным конусом с высотой износа вершины И2; 8 - безразмерный параметр пластичности, 8 = И2/И (рис. 3).
Р-
Рис. 3. Взаимодействие единичного абразивного зерна при микрорезании конусом с усеченной вершиной
Решетневс^ие чтения. 2016
Предложенная модель позволяет определить значения сил, действующих в зоне контакта единичного абразивного зерна с обрабатываемой поверхностью и необходимых для начала процесса микрорезания, приняв в качестве режущего микровыступа зерна конус с усеченной вершиной. При этом учитывают, что на силы резания влияют геометрические характеристики абразивного зерна, зависящие от его вида и зернистости.
Библиографические ссылки
1. Сысоев С. К., Сысоев А. С. Экструзионное хо-нингование деталей летательных аппаратов: теория, исследования, практика : монография / Сиб. гос. аэро-космич. ун-т. Красноярск, 2005. 220 с.
2. Левко В. А. Абразивно-экструзионная обработка: современный уровень и теоретические основы процесса : монография / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2007.
References
1. Syisoev S. K., Syisoev A. S. Ekstruzionnoe honingovanie detaley letatelnyih apparatov: teoriya, issledovaniya, praktika [Extrusion honing aircraft details: theory, research, practice] / Sib. gos. aerokosmich. un-t. Krasnoyarsk, 2005. 220 p.
2. Levko V. A. Abrasive-extrusion processing: state of the art and theoretical basis of the process : monograph / Sib. gos. aerokosmich. un-t. Krasnoyarsk, 2007.
© Теряев Н. С., Сысоева Л. П., Сысоев А. С., 2016
УДК 629.78
РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПЛАТФОРМЫ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ ДЛЯ СИСТЕМЫ ПЕРСОНАЛЬНОЙ ПОДВИЖНОЙ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ В ИНТЕРЕСАХ ШАНХАЙСКОЙ ОРГАНИЗАЦИИ СОТРУДНИЧЕСТВА*
В. И. Халиманович, А. В. Кузовников, С. В. Единосяк, А. В. Яковлев, С. А. Кузнецов
АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнёва» Российская Федерация, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52
E-mail: [email protected]
Разработаны технические решения платформы КА для персональной подвижной спутниковой связи в интересах Шанхайской организации сотрудничества, которая обеспечит организацию каналов связи на территориях, где создание сотовых сетей не является экономически эффективным.
Ключевые слова: персональная подвижная спутниковая связь, региональная спутниковая система, геостационарная орбита, автоматические космические аппараты.
DEVELOPING TECHNICAL SOLUTIONS OF SPACECRAFT PLATFORM FOR PERSONAL MOBILE SATELLITE COMMUNICATION SYSTEMS FOR THE SHANGHAI COOPERATION ORGANIZATION
V. Khalimanovich, A. Kuzovnikov, S. Edinosyak, A. Yakovlev, S. Kuznetsov
JSC Academician M. F. Reshetnev Information Satellite Systems 52, Lenin Street, Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russian Federation
E-mail: [email protected]
The research demonstrates spacecraft platform technical solutions for personal mobile satellite communication systems for the Shanghai cooperation organization and the platform is aimed to provide communicational services for the areas where cellular networks establishing is not economically efficient.
Keywords: personal satellite communications, regional satellite system, geostationary orbit, automatic spacecraft.
В настоящее время АО «ИСС» разрабатывает комплексный научно-технический проект системы региональной персональной подвижной спутниковой связи (СППСС) в интересах стран-участниц Шанхайской организации сотрудничества (ШОС), которая должна обеспечить организацию каналов связи в интересах государственных, коммерческих организаций и физических лиц на территориях, где создание проводных
или сотовых сетей является экономически неэффективным [1]. Актуальность создания спутниковой системы определяется:
- отсутствием отечественной универсальной и высокопроизводительной системы мобильной связи, обеспечивающей предоставление сервисов связи на всей территории РФ и территории стран-участниц ШОС в интересах различных групп потребителей;
*Работа выполняется при поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации, Соглашение № 14.585.21.0003, идентификатор проекта RFMEFI58514X0003.
