Контроль геометрической формы внешней поверхности трехмерного тела при его движении
Использование ультразвукового эхо-метода для контроля внешней поверхности защитного конуса. Причины и особенности изменения геометрической формы внешней поверхности трехмерного тела при движении. Установка и действие пьезоэлектрического преобразователя.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.05.2019 |
| Размер файла | 145,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Контроль геометрической формы внешней поверхности трехмерного тела при его движении
Control of geometrical shaped exterior surface three-dimensional body as it moves
Цыбенов А.Н.
Томский политехнический
университет, Россия
Одной из важнейших проблем в области ракетной и космической техники является нагрев поверхности тела при движении в земной атмосфере. При высоких температурах, воздействующих на тело, оно начинает изменять свои размеры и форму.
Многочисленные результаты наземных и летных испытаний свидетельствуют о том, что в течение гиперзвукового полета в плотных слоях атмосферы происходит унос материала с поверхности летательного аппарата.
В настоящее время для снижения уноса материала при входе в атмосферу разработана комбинированная конструкция носовой части летательного аппарата, состоящая из наружного графитового покрытия и внутреннего слоя тугоплавких материалов. Также для уменьшения влияния абляции в нашем конкретном случае форма конуса имеет эллиптическую переднюю поверхность (см. рис. 1).
Рисунок 1 - Схема конусообразной головной части
контроль поверхность пьезоэлектрический ультразвуковой
Для тепловой зашиты гиперзвуковых летательных аппаратов использует углерод-углеродные композиционные материалы (УУКМ).
Рисунок 2 - Наконечник из углерод - углеродного материала
Наш конус движется в атмосфере, температура поверхности уноса до 4000?С, температура внутри до 250?С.
Для контроля внешней поверхности защитного конуса нами предлагается использовать ультразвуковой эхо-метод. В данном методе обработка отражённого от объекта сигнала производится в той же точке, что и излучение. В момент времени Tо (см. рис. 3) ультразвуковой передатчик излучает сигнал -- пачку импульсов, продолжительностью Дt, которая распространяется в окружающей среде со скоростью звука c. Когда сигнал достигает границы объекта, часть сигнала отражается и приходит в приёмник в момент времени T1. Электронная схема устройства обработки сигнала определяет расстояние до объекта, измеряя время T1 - Tо.
Рисунок 3 - Смысл ультразвукового эхо-метода
Благодаря тому, что пьезоэлектрический преобразователь может служить как излучателем, так и приемником ультразвуковых импульсов, появляется возможность создать ультразвуковые датчики расстояния с одним преобразователем. Такой преобразователь излучает короткий ультразвуковой импульс. Одновременно с этим, в датчике запускается внутренний таймер. Когда отраженный от объекта ультразвуковой импульс вернется обратно в датчик, таймер останавливается. Время, прошедшее между моментом излучения импульса и моментом, когда отраженный импульс вернулся в датчик, служит основой для вычисления расстояния до объекта.
Для реализации УЗ эхо-метода пьезоэлектрический преобразователь может быть расположен на плоской внутренней поверхности конуса. При этом к УЗ системе должны быть предъявлены следующие требования:
1. Рабочая температура в зоне расположения пьезопреобразователя при прохождении через атмосферу (время движения примерно 1 мин.) будет изменяться от 20 до 250?С.
2. Необходимо получить информацию о положении достаточно большого количества точек на внешней поверхности тела, для достаточно детального описания формы его поверхности.
3. Измерения во всём массиве точек должны проводится с частотой отсчётов порядка 1 секунды для получения оперативной информации.
4. Информация должна быть представлена в цифровом виде для обеспечения возможности её передачи из приборного отсека летящего объекта на землю по радиоканалу.
Перечень использованных источников
1. Э.З. Апштейн, Н.Н. Пилюгин, Г.А. Тирский, Унос массы и измерение формы трехмерного тела при движении по траектории в атмосфере Земли // Космические исследования. - 1979 - Т.17, № 2. С. 246.
2. В.В. Клюев, Неразрушающий контроль и диагностика / Справочник, М., Машиностроение,2003.
3. С.П. Киселев, Физические основы аэродинамики ракет. М., Воениздат, 1976.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Разработки по созданию трехмерных измерительных систем на основе профилографа-профилометра. Методы расчета параметров шероховатости на основе трехмерного измерения микротопографии поверхности. Методика преобразования трехмерного отображения поверхности.
контрольная работа [629,0 K], добавлен 23.12.2015Понятие фрактала как грубой или фрагментированной геометрической формы. Математические структуры, являющиеся фракталами. Инженерия поверхности, методы изменения физико-химических свойств в ее основе. Топография поверхности, основы триботехнологии.
контрольная работа [1,2 M], добавлен 23.12.2015Просеивание как особенность процесса калибровки. Классификация оборудования в зависимости от геометрической формы поверхности сетки, материала и метода очистки. Сита из натурального шёлка, их преимущества и недостатки. Расчёт мукопросеивательных машин.
презентация [1,1 M], добавлен 22.10.2013Понятие шероховатости поверхности. Разница между шероховатостью и волнистостью. Отклонения формы и расположения поверхностей. Требования к шероховатости поверхностей и методика их установления. Функциональные назначения поверхностей, их описание.
реферат [2,2 M], добавлен 04.01.2009Оценка характеристик контактного взаимодействия. Влияние анизотропии поверхности твердого тела и наличие волнистости на параметры контактирования. Определение топографических параметров и фрактальной размерности эквивалентной изотропной поверхности.
реферат [567,0 K], добавлен 23.12.2015Изучение методов измерения шероховатости поверхности. Анализ преимуществ и недостатков метода светового сечения и теневой проекции профиля. Оценка влияния шероховатости, волнистости и отклонений формы поверхностей деталей на их функциональные свойства.
курсовая работа [426,6 K], добавлен 03.10.2015Классификация поверхностей, кинематический способ их образования. Понятие определителей их геометрических границ. Проецирование геометрических тел, анализ, специфика его основных методов. Построение проекции шара, развертки поверхности усеченной пирамиды.
контрольная работа [783,3 K], добавлен 21.01.2015Конструктивные схемы шнеков экструзионных машин и оформляющих головок экструдера. Расчетная схема сил вращающегося червяка. Технические особенности геометрической формы канала оформляющей головки. Расчет коэффициентов геометрической формы канала головки.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 07.07.2011Снижение массы шатуна. Анализ условия работы распылителя. Технические требования на изготовление распылителей. Биение запирающей поверхности относительно оси цилиндрической поверхности. Действия гидравлических нагрузок. Параметр шероховатости поверхности.
презентация [149,2 K], добавлен 08.12.2014Классификация качественных видов контроля. Анализ детали. Требования точности ее размеров. Выбор средств измерения для линейных размеров, допусков формы и расположения поверхностей. Контроль шероховатости поверхности деталей. Принцип работы профилографа.
контрольная работа [1,8 M], добавлен 05.01.2015Неровности поверхности, высотные параметры. Магнитный и визуально-измерительный метод контроля параметров профиля шероховатости. Теория светорассеяния, интегрирующая сфера и метод Тейлора. Применение мезооптических систем к анализу рассеянного излучения.
дипломная работа [481,0 K], добавлен 14.04.2013Методика проектирования поверхности фигуры человека и одежды в трёхмерной среде. Разработка моделей женской одежды с использованием геометрических объёмных форм. Анализ способов проектирования рукавов геометрической объёмной формы в трёхмерной среде.
дипломная работа [8,3 M], добавлен 13.07.2011Традиционные способы очистки поверхности от загрязнений, их недостатки. Взаимодействие лазерного излучения с материалом, параметры, влияющие на эффективность очистки. Лазерная очистка поверхности, управление процессом в реальном масштабе времени.
презентация [555,3 K], добавлен 19.02.2014История развития мер и измерительной техники. Основные единицы системы измерений. Классификация видов измерений, механические средства для их проведения. Применение щуповых приборов для определения параметров шероховатости поверхности контактным методом.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 16.04.2014Наплавка – нанесение расплавленного металла на поверхность изделия, нагретую до оплавления или до определенно температуры. Изнашиваие поверхности деталей – процесс постепенного изменения размеров тела при трении. Способы легирования наплавленного металла.
контрольная работа [323,6 K], добавлен 26.11.2010Измерение гладким микрометром диаметра элемента вала и отклонения формы его поверхности. Выбор микрометра с необходимой точностью измерения. Расчет величины каждого отклонения поверхности вала, вычисление числового значения седлообразности и допуска.
лабораторная работа [54,3 K], добавлен 12.01.2010Влияние природы стабилизирующих добавок в совмещенном сенсактивирующем растворе на эффективность активации поверхности алмазного порошка, скорость осаждения и морфологию формирующегося на поверхности порошка ультрадисперсного композиционного покрытия.
реферат [1,2 M], добавлен 26.06.2010Профиль, параметры и методы измерения шероховатости поверхности. Использование профилометра PS1 компании Mahr (Германия) для измерения неровностей. Оптический метод светового сечения. Принцип деяния интерферометров, растровых и окулярных микроскопов.
презентация [529,5 K], добавлен 26.02.2014Выбор подходящего материала для зеркала с учетом быстрой деградации поверхности. Изучение изменения отражательной способности зеркал при распылении на их поверхности ионов дейтериевой плазмы. Коэффициенты отражения на разных длинах волн после экспозиции.
реферат [553,2 K], добавлен 07.06.2011Химические и физико-химические методы модифицирования поверхности алмазных материалов. Разработка процесса модификации поверхности наноалмазов детонационного синтеза с целью их гидрофобизации и совместимости с индустриальными и автомобильными маслами.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 17.12.2012
