Разработка функциональной схемы энергосилового блока ЭРДУ, страница 12

5.2  Расчет физической надежности диэлектрической камеры СПД

Диэлектрическая камера СПД изготовлена из диэлектрического материала алунд.

Для определения физической надежности ускоряющего канала движителя можно воспользоваться следующей формулой:

,

(5.23)

где σ_В-предел прочности материала ускоряющего канала СПД, σ_В=240 МПа;

σ_i-эквивалентное напряжение в наиболее нагруженной точке, σ_i=83,64 МПа;

σ_σі-среднеквадратичное отклонение эквивалентного напряжения в наиболее нагруженной точке;

Квантиль распределения будем искать по следующей формуле

;

(5.24)

Среднеквадратичное отклонение предела прочности материала ускоряющего канала СПД можно определить по формуле:

σσВ=0,01σВ,

(5.25)

σ_σВ=0,01·240=2,4 (Мпа).

Среднеквадратичное отклонение эквивалентного напряжения в наиболее нагруженной точке можно определить по формуле:

,

(5.26)

Среднеквадратичные отклонения линейных размеров определяются по эмпирической формуле:

,

(5.27)

где, X_m- допуск на размер заготовки.

Отсюда σ_L-среднеквадратичное отклонение длины ускоряющего канала СПД, мм;

σ_h - среднеквадратичное отклонение толщины выходных кромок ускоряющего канала СПД,  мм;

σ_r - среднеквадратичное отклонение характерного размера ускоряющего канала СПД, σr=мм;

Для отыскания среднеквадратичного отклонения эквивалентного напряжения и квантиля распределения воспользуемся программой  Mathcad. Все вычисления приведены в приложении 2.

Сделав соответствующие преобразования можно определить приведенную функцию Лапласа по формуле:

,

(5.28)

Произведя следующие вычисления можно получить следующий результат: .

Физическая надежность ускоряющего канала СПД равна:

Р=0,5+0,456=0,956.

6  РАБОЧИЙ ЧЕРТЕЖ ДЕТАЛИ

На чертеже ХАИ.441.06.ДУ.16.РЧ.01 изображён наружный полюсный наконечник.

НПН – это элемент конструкции СПД, который крепится сердечниками катушек индуктивности к корпусу движителя. Также НПН имеет ушки с отверстиями диаметром 6 мм для крепления двух катодов-компенсаторов. Отверстия расположены относительно вертикальной оси симметрии СПД под углом 15^о. Также в конструкции НПН предусмотрены ушку с отверстиями диаметром 3 мм для крепления защитного кожуха. Материал для изготовления наружного полюсного наконечника должен нести достаточную нагрузку и не искривлять силовые линии магнитного поля. Из этих соображений был выбран материал детали – сплав 9Х18Н10Т ГОСТ 5632-720.

НПН имеет сложную фасонную поверхность по контуру. Внутренний торец выполняют с высоким значением параметра шероховатости. С этой целью выполняется шлифование внутреннего торца, что сопутствует передаче магнитной индукции нужной величины. Шлифование снимает дефектный слой, который ухудшает магнитный поток с торца.

ВЫВОДЫ:

В ходе выполнения курсового проекта была разработана функциональная схема энергосилового узла ЭРДУ. Разработаны чертежи общего вида СПД, двигательной установки и ФЭП. Описаны принцип работы, сделаны описания конструкций и обоснован выбор материалов для различных элементов ЭРДУ.

Проведен расчёт на прочность и физическую надёжность диэлектрической камеры СПД.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК:

1  «Солнечные батареи автоматических космических аппаратов» К. В. Безручко, В. Ф. Гайдуков, С.В. Губин – Харьков: Нац. Аэрокосмический ун-т “Харк. Авиац. ин-т”, 2001.275с.

2  Конспект лекций по “Конструкции ПП и ЭУ”, Гайдуков В. Ф.

3  «Конструкция стационарного плазменного двигателя» учебное пособие, Н.В. Белан, В.Ф. Гайдуков, Т.А. Максименко, С.А. Огиенко, А.И. Оранский – Харьков: Нац. Аэрокосмический ун-т “Харк. Авиац. ин-т”, 2005. 21с.

Перечень документации:

1.ХАИ.441п.06.ДУ.16.ПЗ.00 – записка, 44с.

2. ХАИ.441п.06.ДУ.16.ВО.01 – движитель, А1;

3. ХАИ.441п.06.ДУ.16.ВО.02 – энергоустановка, А0;

4. ХАИ.441п.06.ДУ.16.ВО.03 – двигательная установка, А1;

5. ХАИ.441п.06.ДУ.16.РЧ.01 – наружный полюсный наконечник, А3;

6. ХАИ.441п.06.ДУ.16.СБ.01 – анодный блок, А2;

7. ХАИ.441п.06.ДУ.16.СГ.01 – блок-схема энергосилового блока, А4

8. ХАИ.441п.06.ДУ.16.СГ.02 – функциональная схема энергосилового блока, А3.