Способ изготовления упругого подвеса динамически настраиваемого гироскопа


 


Владельцы патента RU 2556853:

Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") (RU)

Изобретение относится к приборостроению и может использоваться для изготовления упругих подвесов чувствительных элементов динамически настраиваемых гироскопов (ДНГ). Для повышения усталостной прочности упругого подвеса ДНГ получают заготовку подвеса в виде стакана, осуществляют термоциклическую обработку, механическую обработку заготовки с получением профиля в виде крестовины, дисперсионное твердение, стабилизирующее старение при температуре 160-170°C в течение 6-8 часов и последующую электроэрозионную обработку для удаления материала в отверстиях крестовины с получением толщины, обеспечивающей требуемую жесткость, при этом перед стабилизирующим старением проводят циклическое дисперсионное твердение, причем при первом цикле нагревают заготовку до температуры 745-755°C с выдержкой в течение 15 минут и охлаждением в воде до температуры 20°C, при втором цикле нагревают до температуры 695-705°C с выдержкой в течение 15 минут и охлаждением в воде до температуры 20°C и при третьем цикле нагревают до температуры 595-605°C с выдержкой в течение 15 минут и охлаждением в воде до температуры 20°C. 1 пр.

 

Изобретение относится к приборостроению и может использоваться для изготовления упругих подвесов динамически настраиваемых гироскопов (ДНГ).

Как известно, упругий подвес таких гироскопов совершает непрерывное колебание на своей резонансной частоте, набирая за время эксплуатации прибора огромное количество циклов деформаций.

Известен способ [1] изготовления упругих подвесов из материала 44НХТЮ путем токарно-фрезерной обработки поверхностей рабочей части упругого подвеса ДНГ, термообработки и электроэрозионного удаления материала в отверстиях крестовины с получением толщины крестовин, обеспечивающей требуемую жесткость упругого подвеса.

Недостатком известного способа является получение в процессе изготовления крупнозернистой структуры материала в рабочей зоне упругого подвеса.

Наиболее близким к заявленному изобретению является способ [2] изготовления упругого подвеса ДНГ с радиусным изменением профиля путем вырезки заготовки с учетом направления проката, термообработки полученной заготовки, механической двухсторонней ее обработки для получения предварительного профиля подвеса электроэрозионной обработкой и электрохимического травления полученной детали до получения требуемой жесткости упругого подвеса.

Недостатком известного способа является слабая усталостная прочность полученного упругого подвеса, т.к. и механическая обработка, и последующее электрохимическое травление нарушают волокнистую структуру материала, вследствие чего имеющиеся волокна обрезаются и, в результате, образуются межкристаллические растравы рабочей поверхности материала подвеса, что резко снижает его эксплуатационную стойкость.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение усталостной прочности упругого подвеса ДНГ.

Технический результат заключается в повышении стабильности работы упругого подвеса ДНГ.

Поставленная задача решается за счет того, в способе изготовления упругого подвеса ДНГ из сплава 44НХТЮ, включающем получение заготовки подвеса в виде стакана, термоциклическую обработку, механическую обработку заготовки с получением профиля в виде крестовины, дисперсионное твердение, стабилизирующее старение при температуре 160-170°C в течение 6-8 часов и последующую электроэрозионную обработку для удаления материала в отверстиях крестовины с получением толщины, обеспечивающей требуемую жесткость, согласно изобретению перед стабилизирующим старением проводят циклическое дисперсионное твердение, причем при первом цикле нагревают заготовку до температуры 745-755°C с выдержкой в течение 15 минут и охлаждением в воде до температуры 20°C, при втором цикле нагревают до температуры 695-705°C с выдержкой в течение 15 минут и охлаждением в воде до температуры 20°C и при третьем цикле нагревают до температуры 595-605°C с выдержкой в течение 15 минут и охлаждением в воде до температуры 20°C.

Отличительным признаком заявленного способа является изменение режима циклического дисперсионного твердения с целью формирования максимально твердой, однородной, стабильной структуры материала упругого подвеса. При таком способе изготовления обеспечиваются усталостная прочность и стабильность упругих подвесов, изготовленных из материала 44НХТЮ.

Предлагаемый способ реализуют следующим образом.

Согласно заявленному варианту изобретения, из исходного материала путем токарной обработки вырезают заготовку детали подвеса, затем проводят термоциклическую обработку, необходимую для повышения пластических свойств материала, после чего выполняют механическую обработку заготовки, заключающуюся в токарно-фрезерной обработке с целью придания необходимых конструкционных форм. Механическую обработку производят таким образом, чтобы после нее остался необходимый припуск на окончательную механическую обработку. Затем проводят циклическое дисперсионное твердение для окончательного формирования структуры упругого подвеса ДНГ, после чего проводят стабилизирующее старение при температуре 160-170°C в течение 6-8 часов. И, наконец, на электроэрозионном станке вырезают пазы крестообразной конфигурации, которые позволяют осуществить упругие колебания упругого подвеса ДНГ, чем завершается получение окончательного профиля упругого подвеса ДНГ.

Применение заявленного способа изготовления упругих подвесов ДНГ позволило повысить их стойкость по сравнению с известным способом-прототипом, что подтверждается результатами испытаний на усталостную прочность и частотную стабильность упругого подвеса.

Пример реализации предложенного способа изготовления упругого подвеса.

Получают заготовку в виде прутка диаметром 15 мм. На токарном станке из прутка получают заготовку в виде стакана с толщиной стенки 1,2 мм. Термоциклическую обработку заготовки из материала 44НХТЮ проводят следующим образом: нагревают заготовку до температуры 900-920°C в течение двух минут, после чего охлаждают в воде до температуры 20°C. Термоциклическую обработку проводят в три этапа. Далее проводят цикл токарно-фрезерных предварительных и окончательных обработок с целью получения заготовки для упругого подвеса ДНГ. Затем проводят циклическое дисперсионное твердение, заключающееся в том, что сначала производят нагрев заготовки до температуры 745-755°C, выдержку в течение 15 минут и охлаждение в воде до температуры 20°C, затем производят нагрев заготовки до температуры 695-705°C, выдержку в течение 15 минут и охлаждение в воде до температуры 20°С, после чего производят нагрев заготовки до температуры 595-605°C, выдержку в течение 15 минут и охлаждение в воде до температуры 20°C. Затем проводят стабилизирующее старение при Т=+160…+170°C в течение 6-8 часов. После чего путем электроэрозионного удаления материала в конструкционных пазах и отверстиях крестовины получают необходимую толщину крестовин, обеспечивающую требуемую жесткость упругого подвеса ДНГ.

Применение заявленного способа изготовления упругих подвесов позволит повысить их твердость и получить равновесную структуру материала, что повысит их усталостную прочность и частотную стабильность упругих подвесов. Упругие подвесы, изготовленные в соответствии с предлагаемым способом, установлены в приборах и подтверждены положительными результатами испытаний.

Литература

1. ГОСТ 14119-85. «Прутки из прецизионных сплавов для упругих элементов. Технические условия». Стр. 4.

2. Патент РФ №2245210. «Способ изготовления подвеса динамически настраиваемого гироскопа (Варианты)».

Способ изготовления упругого подвеса динамически настраиваемого гироскопа (ДНГ) из сплава 44НХТЮ, включающий получение заготовки подвеса в виде стакана, термоциклическую обработку, механическую обработку заготовки с получением профиля в виде крестовины, дисперсионное твердение, стабилизирующее старение при температуре 160-170°C в течение 6-8 часов и последующую электроэрозионную обработку для удаления материала в отверстиях крестовины с получением толщины, обеспечивающей требуемую жесткость, отличающийся тем, что перед стабилизирующим старением проводят циклическое дисперсионное твердение, причем в первом цикле нагревают заготовку до температуры 745-755°C с выдержкой в течение 15 минут и охлаждением в воде до температуры 20°C, во втором цикле нагревают до температуры 695-705°C с выдержкой в течение 15 минут и охлаждением в воде до температуры 20°C, в третьем цикле нагревают до температуры 595-605°C с выдержкой в течение 15 минут и охлаждением в воде до температуры 20°C.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к приборостроению и может использоваться для изготовления упругих подвесов чувствительных элементов динамически настраиваемых гироскопов (ДНГ).

Изобретение относится к приборостроению и может использоваться для изготовления упругих подвесов чувствительных элементов динамически настраиваемых гироскопов.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при изготовлении микромеханических гироскопов для измерения угловой скорости. .

Изобретение относится к области гироскопической техники, а именно к упругим подвесам чувствительных элементов динамически настраиваемых гироскопов (ДНГ), и может быть использовано в любых датчиках первичной информации.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для изготовления упругого подвеса чувствительного элемента динамически настраиваемого гироскопа (ДНГ).

Изобретение относится к области приборостроения и может использоваться для изготовления упругих подвесов чувствительных элементов динамически настраиваемых гироскопов.

Изобретение относится к области гироскопического приборостроения и предназначено для прецессионных динамически настраиваемых гироскопов (ДНГ), нашедших широкое применение в качестве чувствительных элементов инерциальных навигационных систем подвижных объектов.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при изготовлении упругих подвесов чувствительных элементов динамически настраиваемых гироскопов.

Изобретение относится к области точного приборостроения и предназначено для улучшения эксплуатационных характеристик прецизионных динамически настраиваемых гироскопов, которые находят широкое применение в авиационных, морских и космических навигационных системах.

Гироскоп // 2210735
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к гироскопическим преобразователям угловой скорости. .

Изобретение относится к приборостроению и может использоваться для изготовления упругих подвесов чувствительных элементов динамически настраиваемых гироскопов (ДНГ).
Способ фиксации и лечения короно-радикулярных переломов многокорневых зубов относится к медицине, в частности к стоматологии, и может быть использовано для постоянной фиксации и лечения короно-радикулярных переломов многокорневых зубов.

Изобретение относится к области металлургии, в частности, к дисперсионно-упрочненным жаропрочным сплавам на основе никеля и может быть использовано в качестве материала для трубчатой оболочки тепловыделяющего элемента реакторов на быстрых нейтронах.

Изобретение относится к металлургии, к коррозионно-стойким жаропрочным сплавам на основе никеля и может быть использовано для изготовления деталей горячего тракта газотурбинных установок, работающих в агрессивных средах.

Группа изобретений относится к технике производства тонких прутков и проволоки, обладающих эффектом «памяти» формы и сверхупругостью из сплавов системы никель-титан с эффектом «памяти» формы, используемых в авиации, радиоэлектронике, медицине, космической технике, машиностроении и других областях техники.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к получению жаропрочных сплавов на основе никеля, обладающих высоким сопротивлением ползучести и растяжению.
Изобретение относится к сплавам аккумуляторов водорода. Сплав Ni-B с дефектами структуры, который получен путем кристаллизации расплава Ni-B под воздействием импульсного электрического тока, предложено применять в качестве аккумулятора водорода.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к термомеханической обработке монокристаллов ферромагнитного сплава нового состава Fe-Ni-Co-Al-Ti, и может быть использовано для создания исполнительных механизмов, датчиков, актюаторов, демпфирующих элементов.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к жаропрочным сплавам на основе никеля, и может быть использовано при изготовлении заготовок дисков для газотурбинных двигателей.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к сверхпрочным сплавам на основе никеля, предназначенным для изготовления деталей наземных или авиационных турбин.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способу получения никелевой полосы из нескольких, по меньшей мере, по существу цельных катодных листов. Способ получения никелевой полосы из катодных листов характеризуется тем, что полосу получают горячей прокаткой по отдельности листов, которые соединяют в полосу, или горячей прокаткой полосы после соединения отдельных листов. Исходные катодные листы перед горячей прокаткой имеют следующее содержание: Ni≥99,94 вес. %, С<35 вес. ч./млн, S<5 вес. ч./млн, Mn<14 вес. ч./млн, Mg<11 вес. ч./млн, Al<7 вес. ч./млн, Ti<25 вес. ч./млн, Si<15 вес. ч./млн. Полученная полоса имеет однородную толщину, пластически деформируется без откалывания оксидного слоя. 5 н. и 14 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх