淺談用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)修理的膠接固化儀的研制論文
膠接(bonding)是利用在聯(lián)接面上產(chǎn)生的機(jī)械結(jié)合力、物理吸附力和化學(xué)鍵合力而使兩個膠接件起來的工藝方法。膠接不僅適用于同種材料,也適用于異種材料。膠接工藝簡便,不需要復(fù)雜的工藝設(shè)備,膠接操作不必在高溫高壓下進(jìn)行,因而膠接件不易產(chǎn)生變形,接頭應(yīng)力分布均勻。在通常情況下,膠接接頭具有良好的密封性、電絕緣性和耐腐蝕性。以下是學(xué)習(xí)啦小編今天為大家精心準(zhǔn)備的:淺談用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)修理的膠接固化儀的研制相關(guān)論文。內(nèi)容僅供參考,歡迎閱讀!
淺談用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)修理的膠接固化儀的研制全文如下:
膠接作為一種高效實(shí)用的連接技術(shù), 已成為飛機(jī)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和金屬薄板結(jié)構(gòu)損傷的主要修理技術(shù)手段之一。在膠接修理中, 膠粘劑的性能和固化工藝是影響膠接強(qiáng)的主要因素。當(dāng)選定膠粘劑后,固化溫度的控制成為影響膠接質(zhì)量的關(guān)鍵因素, 必須按照固化工藝曲線對粘接區(qū)的加熱溫度進(jìn)行精確控制, 為此, 需要專用的膠接固化設(shè)備控制固化溫度。按照溫度控制的調(diào)節(jié)原理分類, 用于溫度控制的方式有: 位式控制、時(shí)間比例控制、PID 控制、模糊控制等,在對各種控制方式優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,本文采用脈寬調(diào)制(PWM)控溫技術(shù)和熱傳導(dǎo)原理設(shè)計(jì)出了CARM-1 型膠接固化儀。
1 膠接固化儀的組成
CARM-1 型膠接固化儀由主機(jī)和配套的附件組成。其最大輸出功率為2kW, 最高加熱溫度為160℃, 真空壓力大于90KPa。
2 膠接固化儀的設(shè)計(jì)
CARM-1 型膠接固化儀的主機(jī)由硬件和軟件兩部分組成, 硬件主要實(shí)現(xiàn)溫度信號的采集與控制、工藝參數(shù)的鍵盤輸入以及工藝曲線和信號顯示等功能, 軟件主要功能是驅(qū)動硬件電路有序工作和控制固化工藝參數(shù)。
2.1 硬件設(shè)計(jì)
膠接固化儀硬件系統(tǒng)組成??刂坪诵倪x擇主頻達(dá)49MHz 的高性能單片機(jī)C8051F410; 加熱區(qū)溫度傳感器采用高溫NTC 溫度傳感器, 測溫精度達(dá)到0.5℃;環(huán)境溫度傳感器采用單總線微型數(shù)字溫度傳感器DS18B20, 測溫精度可達(dá)0.1℃; 模數(shù)轉(zhuǎn)換采用單片機(jī)內(nèi)置12 位AD 模塊, 在0~250℃溫度測控范圍內(nèi), 精度可達(dá)0.1℃; 加熱源采用碳纖維基電熱毯, 耐熱性高且具有良好的柔性, 可很好的適應(yīng)各型飛機(jī)結(jié)構(gòu)的曲面修復(fù)需要, 電熱毯電源輸入回路接入數(shù)字型固態(tài)繼電器, 可實(shí)現(xiàn)控制電平的高速切換, 便于加熱功率的PWM 方式精確控制; 輸入鍵盤按鍵采用輕觸型歐姆龍按鍵, 可靠性高;電動真空泵選擇VCH1028 型,可實(shí)現(xiàn)(-90~0)KPa范圍加載; 顯示器為工作溫度范圍為-20~55℃的低功耗7.8 英寸液晶。
2.2 軟件設(shè)計(jì)
為實(shí)現(xiàn)硬件電路有序工作和固化工藝參數(shù)控制, 采用C 語言開發(fā)了各個模塊的控制軟件, 包括加熱區(qū)域溫度采集與控制、環(huán)境溫度采集、液晶顯示驅(qū)動、工藝參數(shù)存儲控制和鍵盤控制等。軟件系統(tǒng)的控制核心是采用PWM(脈寬調(diào)制)技術(shù)實(shí)現(xiàn)電熱毯加熱功率的自動控制, 以保證在不同的環(huán)境溫度和升溫速率、降溫速率以及保溫等條件下的加熱與散熱平衡,為膠粘劑的固化提供良好的溫度條件。
3 總結(jié)
本文研制的膠接固化儀, 是一種由單片機(jī)自動控制電熱毯加熱溫度、真空泵自動控制真空壓力、顯示屏實(shí)時(shí)記錄固化參數(shù)和過程的修理設(shè)備, 具有性能穩(wěn)定、溫度控制精確、制造成本低、操作使用方便等特點(diǎn), 可滿足飛機(jī)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和金屬薄板結(jié)構(gòu)膠接修理的中溫固化需要。
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