Vienkāršos gultņus izmanto visdažādākajos kosmiskās aviācijas lietojumos, lai palīdzētu sasniegt labāku degvielas efektivitāti, pagarināt apkopes intervālus un samazināt oglekļa izmešu daudzumu. Šajos pielietojumos ietilpst uzstādīšana lidmašīnu spārnu sistēmās (atloki, spoileri un līstes), lidojuma vadības ierīces, pilota kabīnes vadības ierīces, palīgdzinēji, piezemēšanās ierīces, durvju sistēmas un gaisa kuģa iekšpuse (sēdekļi, kastes, aizbīdņi un eņģu punkti). "Mūsu vienkāršajiem gultņiem pat ir pēdas nospiedums uz Marsa," sacīja Brets Riči, GGB Aerospace stratēģiskā konta menedžeris Ziemeļamerikā. "Darbojoties temperatūrā no -200 ° C līdz +280 ° C, mūsu vienkāršie gultņi kopš 2012. gada ir bijuši NASA Curiosity Mars Rover robotizētās urbšanas pamatnes balstiekārtas primārie piekares komponenti."
Tikpat iespaidīgi, ka visus šos lietojumus apkalpo tikai divu veidu vienkāršie gultņi: ar metālpolimēru un ar šķiedru pastiprinātu kompozītu (FRC).
Metāla-polimēra vienkāršie gultņi
Metāla-polimēra gultņi sastāv no ārējā metāla pamatnes ar porainu bronzas iekšējo struktūru, kas ir pārklāta ar polimēru-sveķu oderi. Katra šīs struktūras daļa veicina šo gultņu vispārējās īpašības: polimēra oderējums nodrošina eļļošanas īpašības ar mazu berzi un nodilumu; bronzas iekšējā struktūra nodrošina mehānismu, kas satur polimēra oderējumu, vienlaikus pārnesot arī slodzi un siltumu; un metāla pamatne nodrošina mehānisku izturību. Metāla-polimēra gultņi ir izgatavoti divās šķirnēs: pašeļļojoši un iepriekš ieeļļoti.
Pašeļļojošajiem gultņiem ir gluda, uz PTFE balstīta starplika, kas darbības laikā tiek nodota uz pārošanās virsmu, veidojot smērvielas plēvi. Tas rada ļoti labu nodilumu un zemu berzes spēju plašā slodžu, ātrumu un temperatūru diapazonā sausos braukšanas apstākļos. Iepriekš ieeļļotie gultņi šim starplikam izmanto dažādus materiālus, un tajos ir apaļi ievilkumi, kas pirms darbības tiek piepildīti ar smērvielu.
“Pašeļļojoši metāla polimēru gultņi ir GGB vispopulārākie izstrādājumi kosmiskās aviācijas nozarē, īpaši DU-B,” saka Kims Evanss, viens no GGB aviācijas un kosmosa lietojumprogrammu inženieriem. "Es teiktu, ka tas ir lidmašīnu nosēšanās rīku balstu nozares standarts."
Ar šķiedru pastiprināti kompozītmateriālu (FRC) gultņi
FRC gultņi sastāv no pašeļļojošas oderes, kuru atbalsta nepārtraukti uztīts augstas izturības stikla šķiedra. Lai nodrošinātu, ka tie ir piemēroti dažādiem lietojumiem, FRC gultņi izmanto divu dažādu veidu oderējumus: šķiedru un lentu. Šķiedru oderējums nodrošina augstu nodilumizturību un uzlabotu spēju tikt galā ar triecieniem un nepareizu izlīdzināšanu. Lielāka PTFE satura dēļ lentes oderējums papildus piedāvā arī lielāku ātrumu un uzlabotu apstrādājamību. Neatkarīgi no starplikas, visi FRC gultņi ir pašeļļojoši, izmantojot sausas smērvielas. Šī eļļošanas metode rada zemu berzes koeficientu, mazu nodiluma pakāpi un pagarinātus apkopes intervālus, jo atkārtota eļļošana nav nepieciešama. Turklāt FRC gultņi spēj darboties plašā temperatūru diapazonā, kā arī ir izturīgi pret skābēm, bāzēm, sāls šķīdumiem, eļļām, degvielām, spirtiem, šķīdinātājiem un gāzēm.
FRC gultņiem var būt pašeļļojošs oderējums uz iekšējā vai ārējā diametra, un tie var saturēt atlokus vai rievas ar starpliku vai bez tā. FRC paplāksnes, plāksnes un citas pielāgotas formas ir pieejamas arī dažādu lietojumu apkalpošanai. “Šo FRC produktu daudzpusība un specifikācijas padara tos par lielisku izvēli vislielākās slodzes, zema ātruma un oscilējošām lietojumprogrammām,” saka Jurijs Klepachs, GGB FRC produktu vadītājs.
Gludgultņu ražošana
Metāla-polimēra gultņi tiek ražoti, izmantojot virkni tehnoloģiju, kas apvieno tērauda vai bronzas metāla pamatni, bronzas pulveri un polimēra oderējumu. Lai sāktu, pamatnes metāla spole tiek padota caur mašīnu, kas, izmantojot karstumu, ar bronzas pulvera palīdzību uz vienu pusi pieliek procesu - procesu, kas pazīstams kā “saķepināšana”. Pēc tam saķepināto sloksni atdzesē un sagatavo impregnēšanai. Impregnēšana ir polimēra oderējuma uzklāšana uz saķepinātās sloksnes, un to var izdarīt ar polimēru vai nu špakteles, vai lentes formā. Pēc Evansa teiktā, “GGB pašeļļotajiem gultņiem mehāniskā roka nolaiž polimēru uz saķepinātās sloksnes, kuru pēc tam izvērš pa pakārtotajām mašīnām, lai izveidotu vienmērīgu pašeļļojošu starpliku. GGB iepriekš ieeļļoti gultņu čaulas tiek izgatavotas ar polimēra lenti, kas tiek uzklāta tieši uz saķepinātās sloksnes. ”
Abu veidu polimēru piesūcināšanas process ietver virkni frēzēšanas, sildīšanas un dzesēšanas darbību, lai izveidotu gludu metāla-polimēra sloksni. Pēc piesūcināšanas sloksne ir pabeigta un satīta, lai vēlāk to veidotu nesošos izstrādājumos. Kā skaidro Evanss, "Šajā veidošanas procesā atkarībā no gultņa lieluma tiek izmantots ruļļu formēšana vai presēšana, lai izveidotu gludu, cilindriskas formas izstrādājumu."
FRC gultņi tiek izgatavoti tinumu procesā, izmantojot automatizētas tinumu mašīnas. Gultņiem ar starpliku iekšējā diametrā starplikas materiāls vispirms jāpieliek uz serdeņa garuma. Brūču oderējumu izstrādājumiem to dara tinumu mašīna, kuru nepārtraukti baro ar augstas stiprības šķiedru virknēm, kas iekapsulētas iekšēji ieeļļotos epoksīdsveķos. Līmlentes izstrādājumiem PTFE lenti uzliek uz serdeņa. Pēc šī pamatnes oderējuma uzlikšanas stiklplasta pamatne tiek apvīta ap serdi, izmantojot automatizētas tinumu mašīnas. Kad šī pamatne sasniedz vajadzīgo biezumu, muciņu noņem un vēlāk sacietē cepeškrāsnī. Šis process sacietē tinumu ap stobriņu cietā caurulē. Šajā brīdī iekšējais diametrs ir gluds un pabeigts, savukārt ārējais diametrs ir aptuvens un pārāk liels. Lai pabeigtu ārējo diametru, tas ir jānoslīpē līdz vēlamajam gala izmēram. Pēc tam caurule tiek sagriezta, lai iegūtu vairākus gatavos gultņus, kuru malas tiek atgrieztas pēc vajadzības. "Šajā procesā izmantoto stienīšu garums un diametrs var mainīties," saka Klepach, "lai sasniegtu dažādas dimensijas, pamatojoties uz klienta vajadzībām."
Pašeļļojošo gultņu tendence
Kā minēts iepriekš, daudzus vienkāršā gultņa modeļus izmanto aviācijā un kosmosā - lielāko daļu no tiem pašeļļo. Pašeļļojošie gultņi tradicionālo šķidro smērvielu vietā izmanto iepriekš uzklātu sausu smērvielu, parasti PTFE. Sausām smērvielām nav nepieciešama atkārtota uzklāšana, un tāpēc tām ir nepieciešama mazāka apkope nekā tradicionālajiem gultņiem. Tas padara tos ārkārtīgi efektīvus gadījumos, kad atkārtota eļļošana ir sarežģīta. Sausās smērvielas var darboties arī apstākļos, kad šķidrās smērvielas nav efektīvas, piemēram, vidē, kas ir uzņēmīga pret kodīgām gāzēm, netīrumiem un putekļiem; augsta temperatūra; kriogēna temperatūra; starojums; ārkārtējs spiediens; vai putekļsūcēji - visi šie riski ir saistīti ar kosmiskās aviācijas nozari. Šo priekšrocību dēļ nav pārsteigums, ka pašeļļojošie gultņi tiek izmantoti tradicionālajiem metāla gultņiem gan šeit uz Zemes, gan ārpus tās šādos gadījumos:
Lidaparātu nosēšanās rīkos,vai amortizatori, ja tie novērš kāpņu plaisāšanu un karstuma bojājumus uz statņa stieņa virsmas. GGB DU-B bronzas balstītus metāla polimēru gultņus izvēlējās viens no pasaules vadošajiem komerciālo lidmašīnu ražotājiem, lai tos izmantotu visu pašreizējo nosēšanās statņu ražošanā, ņemot vērā to augsto kravnesību, izturību pret koroziju un palielinātu detaļu kalpošanas laiku.
Atbalsts lidmašīnai uz zemes,kas prasa uzticamu aprīkojumu, lai nodrošinātu lidojumus drošā un savlaicīgā izlidošanā. Pēc Klepaha teiktā, “GGB's HSG [augstas stiprības GAR-MAX®] FRC gultņi ir sastopami šķērveida pacēlāja darbos, kas periodisku darbību laikā iztur ievērojamas kravas, bieži atrodoties skarbos vides apstākļos. ” Šis gultņu tips nodrošina maksimālu spiedes stiprību līdz 620 MPa (90 000 PSI) un konsekventāku berzi nekā ieeļļoti bronzas gultņi - ar papildu priekšrocību, jo tie ir gan nodilumizturīgi, gan izturīgi pret koroziju. Tas palīdz pagarināt tehniskās apkopes intervālus un uzlabot lidmašīnu atbalsta pakalpojumus uz zemes.
NASA žurnālā Curiosity Rover,līdz šim lielākais un veiksmīgākais Mars Rover. Kā saka Ricci, “Curiosity rokas urbjmašīnai bija nepieciešami gultņi, kas varētu izturēt bargo Marsa temperatūru - diapazonā no -153 ° C līdz 20 ° C - un atmosfēru. DU®gultņi tika izvēlēti, ņemot vērā to augsto nodilumizturību, spēju ērti darboties Marsa temperatūrā un izturību pret putekļiem un gružiem. ” Šīs rokas urbjmašīnas darbība bija kritiska atklājumam, ka Marsam kādreiz bija apstākļi, kas piemēroti mikrobu dzīvībai.
GGB ir arī sadarbojies ar Airbus, Airbus helikopteriem, Boeing, Lockheed Martin, privātiem kosmosa lidojumu uzņēmumiem, militārajiem un citiem privātiem lidmašīnu ražotājiem, lai radītu pielāgotus risinājumus savām vienkāršajām gultņu vajadzībām.
Vienkāršo gultņu risinājumi nodrošina kosmiskās aviācijas nozari ar svara un telpas samazināšanu, uzlabotu energoefektivitāti, uzlabotu izturību un drošību un paaugstinātu darba temperatūru tās izmantošanai uz zemes, gaisā un kosmosā.