ЖУРНАЛ «СТА» №1/2002

32 СТА 1/2002 СИСТЕМНАЯ ИНТЕГРАЦИЯ КОНТРОЛЬНОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ www.cta.ru В ВЕДЕНИЕ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ Существует большое количест- во различных ограничений, нор- мативов, стандартов для материа- лов, из которых изготавливают те или иные конструкции, сооруже- ния или фрагменты техники. Рег- ламентируются не только гранич- ные величины таких параметров, как допустимые температура экс- плуатации и механическое напря- жение, но и их градиентные зна- чения. Космический корабль, проходящий через плотные слои атмосферы, взлетающий самолет или ледокол, прорубающий тол- щу льда, испытывают колоссаль- ные температурные и механичес- кие нагрузки. И от того, насколь- ко точно была рассчитана реак- ция конструкций при возможных пиковых температурах и силовых воздействиях и насколько близки расчетные значения к реальной картине испытаний, напрямую зависит безопасность многих лю- дей. Определить поведение мате- риалов в тех или иных условиях позво- ляют теплопрочностные испытания (ТПИ). Они, как правило, являются многофакторными испытаниями, при проведении которых к материалу или конструкции прикладываются одно- временно несколько типов воздейст- вий: нагрев, силовое нагружение, дав- ление. Такие испытания позволяют не только определить поведение материа- ла в тех или иных условиях, но и вы- явить возможные скрытые дефекты, такие как пустоты, образующиеся при литье, или дефекты кристаллической структуры, возникшие при нарушении условий технологического процесса. НПО машиностроения в под- московном г. Реутове (рис. 1) яв- ляется крупным научноиссле- довательским центром, одно из направлений деятельности кото- рого посвящено исследованию прочностных характеристик ма- териалов. Это предприятие рас- полагает уникальным экспери- ментальным оборудованием для наземной отработки ракетноко- смической техники, в состав ко- торого входят стенды, обеспечи- вающие проведение теплопроч- ностных испытаний крупногаба- ритных изделий. Наиболее ответственная часть такого стенда — подсистема вос- произведения температурных полей и градиентов, близких по конфигурации к возникающим в реальных условиях. В соответст- вии с ожидаемыми условиями эксплуатации производится рас- чет изменения температуры по- верхности изделия во времени. Для воспроизведения профиля температуры на поверхности из- делия с заданной точностью разбивают поверхность изделия на определенные участки — зоны нагрева. На каждую зо- ну нацеливается матрица галогеновых ламп (рис. 2), которые запитываются от управляемых источников электро- энергии. Для каждой зоны нагрева за- дается временная зависимость измене- Максим Ананских, Александр Бобров, Андрей Быкадоров, Николай Вознесенский, Анна Долгова Проблема создания автоматизированных систем контроля теплопрочностных испытаний продукции особенно актуальна на предприятиях ракетно-космического комплекса. Постоянно повышаются требования к таким системам по быстродействию, точности, универсальности и функциональной гибкости. В статье описана многоканальная компьютерная система измерения динамически изменяющихся параметров — температуры, силового нагружения, линейных размеров и т.п. Автоматизированная система контроля теплопрочностных испытаний продукции Рис. 1. НПО машиностроения внесло заметный вклад в отечественное ракетостроение