Материал: Инновационные технологии и оборудование. Межвузовский сборник научных трудов. Пачевский В.М

цепь. Для систем подачи и возврата это – общая подача, шаговая подача, число подаваемых шариков на оборот, направляющая системы подачи и направляющая втулка, встроенная система возврата, внешняя система возврата: через направляющую трубку или через канал гайки.

Особым достижением предприятия A.MANNESMANN следует считать разработанные системы охлаждения и уплотнения тягового устройства. Системы охлаждения выполнены адаптивными и позволяют исключить потери мощности посредством выборочного охлаждения участков винта при зонном росте температуры.

Высокая частота вращения винта и значительные передаваемые мощности при сложной контактной геометрии передачи не позволяют добиться абсолютного уплотнения элементов винта и гайки. Конструкторы фирмы решают эту сложную проблему путем создания смазывающе-уплотняющего слоя толщиной 3-5 мкм, которые позволяет компенсировать негативное воздействие микрочастиц, присутствующих на винте и разуплотняющих соединения.

Идеальное качество изготовления передач позволило решить сложную задачу для представленных механизмов – сочетание высокой осевой нагрузки и значительного крутящего момента без значимых потерь на трение. Выпускаемые варианты конструкций ранжированы по показателям жесткости и требуемого (передаваемого) крутящего момента. Оптимальный выбор типа устройства, подтверждаемый минимальными показателями холостого хода крутящего момента, дестабилизирующих вибраций и максимальным значением жесткости, обеспечивает высокие показатели надежности при экстремальной эксплуатации.

Сравнение конструкций A.MANNESMANN аналогичными конкурентными изделиями показывает явное превосходство новых разработок фирмы. Впервые решена комплексная задача достижения высокой безотказности и долговечности передач, практически с первых технологических переходов при изготовлении и посредством прогнозирования технологической наследственности при эксплуатации. Свободное владение технологиями в так называемой «микронной области» позволяет гарантировать, как минимум двойное увеличение показателей работоспособности По-сравнению с лучшими аналогами, и что важно стабильными по времени цикла.

63

В качестве примера можно привести высокотехнологичную передачу с двойной гайкой 40Х20. Она обладает типичной жесткостью 0,8-1,0 кН/мкм. Обеспечение таких показателей достигается максимальной общей погрешностью равной 15 мкм.

ГИБКИЕ ТРУБОПРОВОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Доктор техн. наук Осинцев А.Н., канд.техн.гаук Скачилов В.Н., Скуратов Б.И., доктор техн. наук Тибаев В.К.

Представлены конструкции сильфонных компенсаторов обладающих повышенной вибропоглощающей и демпфирующей способностью.

Для компенсации тепловых расширений трубопроводов двигателей летательных аппаратов (ДЛА), погрешностей изготовления и монтажа, угловых, поперечных и продольных взаимных перемещении стыкуемых элементов широко применяются гибкие металлические трубопроводы в виде сильфонных компенсаторов (СК). Они становятся единственно возможными гибкими соединениями в условиях воздействия высоких (550 C и более) температур, радиационного облучения, протекания внутри них криогенных жидкостей (с температурой до 22 К), а также длительного хранения.

Однако применение СК вносит ряд дополнительных требований [1], которые должны быть уточнены конструктором при проектировании трубопроводных коммуникаций ДЛА. Следует отметить, что установка СК сильно изменяет динамические характеристики трубопроводного пролета и приводит к возникновению проблемы обеспечения виброустойчивости и вибропрочности самого компенсатора, особенно его гофрированной оболочки-сильфона.

СК из-за низкой продольной и изгибной жесткости обладает плотным спектром низкочастотных продольных и изгибных колебании, однако не имеет достаточных вибропоглощающих свойств [2].

64

В последние годы были разработаны новые конструкции СК с высокой демпфирующей способностью, позволяющие снизить амплитуду резонансных колебаний до приемлемого уровня. С целью наиболее рационального использования СК возникла необходимость проведения их тщательного расчетного и экспериментального анализа, выявления достоинств и недостатков, а также разработки рекомендации по применению.

Проведенный анализ конструкций СК, обладающих повышенной вибропоглощающей способностью, по способу реализации демпфирования позволяет классифицировать их на четыре основные группы:

1.Компенсаторы с многослойными гофрированными оболочками (сильфонами).

2.Компенсаторы с демпфирующими вкладышами во впадинах гофров по наружной поверхности силъфона.

3.Компенсаторы с выносными демпферами.

4.Компенсаторы с коаксиально расположенными демпферами.

Компенсаторы с многослойными гофрированными оболочками являются наиболее широко применяемыми гибкими соединениями в трубопроводных коммуникациях ДЛА. Варьируя количество слоев, высоту и количество гофров, радиусы вершин и впадин, можно добиться необходимой циклопрочности сильфона при обеспечении таких важных параметров, как давление потери устойчивости , величины компенсируемых перемещении и т.п.

На рис. 1 приведены зависимости декрементов колебаний δ для одно-, двух-, трех- и четырехслойных оболочек (n - количество слоев) от амплитуды колебаний Ар, полученные в НИЛ гибких трубопроводных систем УГАТУ.

65

2. В компенсаторах с демпфирующими вкладышами 1 во впадинах гофров 2 (рис. 2) деформация стенок гофров передается на вкладыши из металлорезины («сойферит») или из резины, что обеспечивает демпфирование колебаний. Габариты таких компенсаторов и их масса минимальны. Однако данный тип СК не применим там, где амплитуды колебаний велики, так как у этих компенсаторов сравнительно невысокая степень демпфирования. Увеличение коэффициента рассеяния энергии Ψ происходит всего на 40 - 60% по сравнению с обычными СК.

В процессе деформирования гофров с демпфирующими вкладышами (см. рис. 2) возникает неблагоприятное распределение напряжении и деформации по профилю. Этого недостатка лишены СК с демпфирующими вкладышами /, выполненными в виде металлического кольца ( рис. 3). В сочетании с многослойной гофрированной оболочкой 2 такие СК, по мнению авторов, представляются перспективными.

Рис.2 Компенсатор с демпфирующим вкладышем из металлорезины: 1 – вкладыш; 2 – впадина гофра

Рис.3. Компенсатор с металлическим демпфирующим вкладышем: 1 – вкладыш; 2 – гофрированная оболочка

67