Регистрация / Вход
Прислать материал

14.578.21.0060

Аннотация скачать
Постер скачать
Презентация скачать
Общие сведения
Номер
14.578.21.0060
Тематическое направление
Транспортные и космические системы
Исполнитель проекта
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет"
Название доклада
Разработка микролинейных пьезоприводов исполнительных устройств космических аппаратов
Докладчик
Рикконен Сергей Владимирович
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
Разработка микролинейного пьезопривода исполнительных устройств космических аппаратов (далее - МЛП), позволяющего достичь значения коэффициента преобразования энергии из электрической в механическую до 90%.
Разработка МЛП с использованием отечественной элементной базой и материалов.
Актуальность и новизна исследования
Постоянное требование улучшения массогабаритных показателей вынуждает исследователей искать новые принципы преобразования энергии из электрической в механическую, совершенствовать технику и технологию.
В качестве микромоторов могут использоваться коллекторные и бесколлекторные электромагнитные микродвигатели, пьезомоторы и интегральные приводы микроэлектромеханических систем (MЭMС).
Задача создания отечественного микро линейного пьезопривода, позволяющего оперативно регулировать эксплуатационные параметры (напряжение и частота воздействия на актуаторы, амплитуда и фазы силы натяжения, скорость движения червяка, точность позиционирования) является актуальной задачей, позволяющей решить ряд проблем космической отрасли, приборостроения и военной промышленности.
Для решения данной проблемы предлагается впервые исследовать возможность разработки нового класса линейных пьезодвигателей, принцип действия которого основан на представлении микролинейного пьезопривода (МЛП) как общей колебательной системой, включающей в себя: пакет пьезоэлементов - согласующие элементов - нагрузкой.
В этом случае общая колебательная система (КС) имеет общий устойчивый режим работы: выработка энергии – передача энергии – потребление энергии. Устойчивый режим работы МЛП характеризуется равенством выработанной и потребленной энергии, за вычетом потерь передачи энергии. Рабочие режимы МЛП существенно зависят от параметров КС: параметров пьезопакета; параметров согласующих конструктивных элементов; параметров нагрузки. Изменение одного параметра КС ведет к изменению рабочего режима работы. Нахождение устойчивого режима работы невозможно без создания математических моделей КС.
Описание исследования

Для выполнения поставленных целей было выполнено:

-выбор  конструкции МЛП, удовлетворяющую требованиям эксплуатации устройства в космосе;

- разработаны  математические модели КС, позволяющие правильно описать элементы конструкции МЛП;

- выбран материал элементов конструкций из условия допустимых механических напряжений и деформаций;

- на экспериментальном стенде исследованы  рабочие характеристики МЛП при разных нагрузках.

Результаты исследования

Для выполнения поставленных целей выполнены следующие работы:

- создана трехмерная и одномерная математические модели МЛП;

- определены материалы элементов МЛП;

- определены допустимые механические напряжения и деформации элементов конструкций;

- разработана конструкция МЛП;

- разработан и изготовлен источник питания переменной частоты;

- разработан  и изготовлен испытательный стенд;

- получены частотные характеристики работы МЛП при разных нагрузках;

- изучено влияние изменение параметров нагрузки на изменение рабочих режимов МЛП;

- разработаны методики проектирования МЛП на разную мощность.

Практическая значимость исследования
По результатам ПНИ можно сделать вывод о необходимости организации научно-технической отрасти с массовым производством МЛП. Положительный эффект от внедрения результатов ожидается в аэрокосмической и телекоммуникационной отраслях индустрии, строительной отрасли (промышленные тормоза), трубопроводном транспорте (регулирующие заслонки и шаровые краны), автомобильной отрасли и прежде всего в плане импортозамещения известных зарубежных запатентованных образцов.
Презентация

Presentation_14.578.21.0060.ppt