Снижение уровня виброактивности применением демпфирующего покрытия с подкрепляющим слоем

DOI: 10.34759/trd-2021-119-09

Авторы

Герасимчук В. В.^*, Телепнев П. П.^**

Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина, ул. Ленинградская, 24, Химки, Московская область, 141400, Россия

*e-mail: gerasimchuk@laspace.ru
**e-mail: telepnev@laspace.ru

Аннотация

В статье представлены результаты экспериментальных исследований эффективности применения демпфирующего покрытия для снижения виброактивности исполнительных органов. При работе таких механизмов, кроме управляющих воздействий системы ориентации, возникают негативные силы и моменты, передаваемые по конструкции космического аппарата на прецизионную аппаратуру, вызывая её ненадлежащее функционирование. Экспериментально установлено, что применение демпфирующего покрытия позволяет (до 7%) снизить уровень вибронагруженности конструкции космического аппарата во всем частотном диапазоне работы электромеханических исполнительных механизмов. А в пиковых областях высокочастотных колебаний возможно значительно (до 15%) уменьшить уровень амплитуды резонансных частот за счёт большего поглощения энергии подкрепляющего слоя подвергающегося циклическим деформациям демпфирующего материала. Применение демпфирующего покрытия может позволить снизить уровень виброактивности уменьшением амплитуды резонансных частот пика конкретной формы колебаний. Предложены рекомендации по выбору мест установки демпфирующего покрытия с подкрепляющим слоем.

Ключевые слова:

вибрация, демпфирующее покрытие, космический аппарат

Библиографический список

1. Токовинин А.А. Орбитальные оптические телескопы. — М.: Знание, 1986. — 64 с.

2. Герасимчук В.В., Герасимчук Л.В., Ермаков В.Ю., Ефанов В.В., Карчаев Х.Ж., Кузнецов Д.А., Телепнев П.П., Цыплаков А.Е. Обеспечение точности юстировки современных космических телескопов на стенде прецизионной сборки и испытаний // Космонавтика и ракетостроение. 2018. № 5. С. 130 — 138.
3. Нашиф А., Джоунс Д., Хендерсон Дж. Демпфирование колебаний. — М.: Мир, 1988. — 448 с.
4. Ермаков В.Ю. Применение магнитожидкостного эффекта для снижения статического и динамического дисбаланса от подвижных масс приводных устройств // Труды МАИ. 2019. № 106. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=105679
5. Фролов К.В. Вибрации в технике: Справочник в 6-ти томах. Защита от вибраций и ударов. — М.: Машиностроение, 1985. Т. 6. — 456 с.
6. Воронцов В.А., Карчаев Х.Ж., Мартынов М.Б., Примаков П.В. Программа исследования Венеры и международное сотрудничество // Труды МАИ. 2016. № 86. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=65702
7. Герасимчук В.В., Ефанов В.В., Ермаков В.Ю., Лоханов И.В. и др. Решение задачи обеспечения допустимых уровней вибронагруженности исполнительных органов системы ориентации космического аппарата // Полёт. 2018. № 8. С. 33 — 38.
8. Машиностроение. Энциклопедия. Т. 1-3. Динамика и прочность машин. Теория механизмов и машин / Под ред. К.С. Колесникова. — М.: Машиностроение, 1994. Кн. 1. — 534 с.
9. ASTM E756-05. Standard Test Method for Measuring Vibration-Damping Properties of Materials, USA, ASTM International, 2017, 14 p.
10. Подураев Ю.В. Мехатроника: основы, методы, применение. — М.: Машиностроение, 2007. — 256 p.
11. Амирьянц Г.А., Малютин В.А. Об экспериментальном определении жесткостных характеристик авиационных конструкций // Труды МАИ. 2018. № 103. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=100600
12. Фирсанов В.В., Фам В.Т. Напряженно-деформированное состояние сферической оболочки на основе уточненной теории // Труды МАИ. 2019. № 105. URL http://trudymai.ru/published.php?ID=104174
13. Деменко О.Г., Бирюков А.С., Зверев М.А. Использование ударных испытаний для оценки несущей способности элементов основной силовой конструкции космических аппаратов, выполненных из композитных материалов // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2020. № 3. С. 38 — 45.
14. Архангелов А.Г., Рулёв С.В., Ермаков В.Ю., Герасимчук В.В. Программа управления магнитожидкостной системой виброзащиты. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2016616337, 2018.
15. Михалёв С.М. Адаптация аэрокосмической системы к выведению спутников на высокоэнергетические орбиты // Труды МАИ. 2019. № 106. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=105690
16. Фу К., Гонсалес Р., Ли К. Робототехника. — М.: Мир, 1989. — 624 с.
17. Ross D. Mechanics of Underwater Noise. Oxford, Pergamon Press, 1976, 370 p.
18. Пановко Я.Г. Внутреннее трение при колебаниях упругих систем. — М.: Физматгиз, 1960. — 193 с.
19. Calucio A.C., Deu J.-F., Ohayon R. Finite Element Fomulation of Viscoelastic Sandwich Beams Using Fractional Derivation Operators // Computational Mechanics, 2004, vol. 33, issue 4, pp. 282 — 291.
20. Паймушин В.Н. и др. Идентификация характеристик упругости и демпфирования мягких материалов на основе исследования затухающих изгибных колебаний тест-образцов // Механика композитных материалов. 2016. № 4. С. 615 — 644.
21. Stopin G., Tesse C. EP Patent 2474971 A1, 2010. URL: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=abstract-retrieval&COUNTRY=EP&ENGINE=google&FORMAT=docdb&KIND=A1&LOCALE=en_EP&NUMBER=2474971&SRCLANG=en&TRGLANG=ru


Скачать статью