Удосконалення способів дозування енергії при фінішному термоімпульсному очищенні прецизійних деталей літальних апаратів - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук УДОСКОНАЛЕННЯ СПОСОБІВ ДОЗУВАННЯ ЕНЕРГІЇ ПРИ ФІНІШНОМУ ТЕРМОІМПУЛЬСНОМУ ОЧИЩЕННІ ПРЕЦИЗІЙНИХ ДЕТАЛЕЙ ЛІТАЛЬНИХ АПАРАТІВЦе повязано, зокрема, з тим, що системи дозування енергії, які використовуються в сучасному термоімпульсному обладнанні, потребують налагодження в ручному режимі, що ускладнює забезпечення стабільної якості оброблення; існуюче обладнання не може бути інтегроване в сучасне виробництво, у якому використовуються CAD/CAM-системи, через відсутність моделей і методів, які б давали можливість в цих системах назначати режими оброблення на основі існуючої інформації. У звязку з цим актуальними є питання щодо вдосконалення методів завдання режимів фінішного термоімпульсного очищення прецизійних деталей ЛА, включаючи обґрунтований вибір величини й забезпечення точності дозування енергії на основі методів математичного моделювання в умовах застосування сучасних CAD/CAE-технологій. розробити математичну модель процесу сумішоутворення з урахуванням вимог до точності дозування енергії при фінішному очищенні прецизійних деталей ЛА та кількісними критеріями якості паливної суміші як інструменту термоімпульсного очищення; розробити математичну модель процесу горіння паливної суміші з урахуванням її неоднорідності для визначення величини теплових потоків - основного технологічного параметру при термоімпульсному очищенні прецизійних деталей ЛА; запропонувати принципові технічні рішення щодо вдосконалення способів і систем дозування енергії автоматизованих комплексів термоімпульсного фінішного очищення прецизійних деталей ЛА на основі числового моделювання з використанням розроблених моделей.Основними з них є такі: збереження точності розмірів і допусків після оброблення; оброблення кромок усіх вхідних деталей; очищення поверхонь усіх деталей рідинного тракту від мікрозадирок і мікрочастинок до параметрів класу чистоти, що визначаються технічними вимогами (5 - 7 клас чистоти, ГОСТ 17216 - 2001); очищення поверхонь деталей від органічних і неорганічних забруднень. На основі проведеного аналізу показано, що існуюче термоімпульсне обладнання не може бути інтегроване в сучасне виробництво, яке використовує CAD/CAM-системи, через відсутність моделей і методів, які б давали можливість призначати режими оброблення на основі інформації, що міститься в цих системах. Сьогодні при розрахунках технологічних режимів для величини теплового потоку на поверхні деталей при термоімпульсному очищенні використовується залежність: ,(1) де Рсм, Тсм, Р0, Т0 - тиск та температура суміші, початковий тиск і температура відповідно; Vpk, кз - обєм і коефіцієнт заповнення робочої камери; F? - сумарна площа тепловідвідних поверхонь; ? - час дії джерела тепла; - обємна теплота згоряння й частка i-го компонента суміші. У цій роботі для опису процесу сумішоутворення в камері термоімпульсної машини використовується модель однофазної двокомпонентної течії в тривимірній постановці. Для визначення складу паливної суміші використовується рівняння для визначення концентрацій компонентів: (6) де сі - концентрація i-го компоненти суміші ; і - коефіцієнти молекулярної і турбулентної дифузії.На основі проведеного аналізу сформульовано основні тенденції розвитку устаткування фінішного оброблення прецизійних деталей ЛА, основною з яких є створення автоматизованих комплексів, інтегрованих зі спеціалізованими експертними базами щодо визначення розмірів і місця розташування задирок. Під час дослідження процесу сумішоутворення при послідовному й сумісному наповненні з використанням розроблених моделей встановлено, що для забезпечення необхідного для стабільного за якістю термоімпульсного очищення точності дозування енергії (±3 %) слід рекомендувати сумішоутворення за схемою сумісного наповнення компонентами з дозуванням суміші за часом наповнення. Вперше запропоновано математичну модель процесу сумішоутворення в камері термоімпульсної машини на основі рівнянь тривимірної нестаціонарної течії багатокомпонентного газу, у якій на відміну від раніше застосовуваних, до числа досліджуваних параметрів включено фракційний склад паливної суміші. Модель дає можливість визначити склад суміші в будь-якій точці обєму камери, що дозволяє контролювати забезпечення вимог до точності дозування енергії при термоімпульсному очищенні прецизійних деталей ЛА. На основі моделі скінченної швидкості хімічних реакцій вперше запропоновано математичну модель процесу горіння паливної суміші при термоімпульсному очищенні, яка на відміну від раніше застосовуваних, враховує неоднорідність паливної суміші, що дає можливість визначення величини теплових потоків - основного технологічного параметру при термоімпульсному очищенні прецизійних деталей ЛА.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ