5. ACTIVIDADES DE ENSAYOS

Transcripción

1 ACTIVIDADES DE ENSAYOS

2 105 La realización de los ensayos conlleva un procedimiento que junto con los resultados obtenidos con los análisis ayudan a reducir riesgos y a su vez costes, garantizando a su vez los requerimientos especificados. Es el mejor método para verificar una predicción realizada previamente por análisis en el diseño. En algunos casos no es necesaria la realización de ensayos, ya que directamente podemos utilizar la experiencia previa en un caso idéntico con el aporte de los resultados del mismo caso, por ello de la importancia comentada anteriormente de intentar de utilizar conceptos ya probados anteriormente de los que conocemos todo. La campaña de ensayos se llevará a cabo utilizando un/unos útil/es que sean representativos en con respecto a la configuración de vuelo del mecanismo, intentando simplificarlo en todo lo posible. El espécimen de ensayos se caracteriza por su sencillez mecánica y de integración, lo cual permite su fácil adaptación a cualquier máquina de ensayos estándar mediante un útil apropiado. Ilustración 83- Partes del MSM

3 106 Filosofía de los modelos Tabla 44- Filosofía de los modelos Modelo Cantidad Usado para Dummy 1 Verificación temprana de los requerimientos y verificación a nivel sistema Modelo de calificación 2 Calificación Modelos de vuelo 8 Integración y servicio El modelo dummy se utiliza a nivel representativo, para ver si se cumplen los requerimientos mecánicos y de choque. Este modelo se fabrica a mitad del diseño de detalle y cuando se han hecho los primeros análisis del mecanismo con vista a evaluar los requerimientos exigidos así como participar en los test de desarrollo del mecanismo. Los modelos de calificación se realizan tras la revisión que se realiza a mitad del programa, para garantizar los requerimientos de la especificación. Tras los ensayos los modelos de calificación los modelos estarán a disposición del cliente. Los modelos de vuelo se entregarán todos juntos para la posterior integración.

4 107 Secuencia general de la campaña de ensayos de desarrollo y calificación Campaña de ensayos de desarrollo integración atenuación de choque resistencia y rigidez

5 108 Campaña de ensayos de Calificación Modelo 1 Modelo 2 Rigidez y resistencia rigidez y resistencia Suelta vibración Suelta en condiciones ambiente vibración rigidez vacío térmico choque ciclo de vida Suelta

6 109 Condiciones de los ensayos Las condiciones estándar especificadas para la realización de los ensayos debe ser la siguiente: Temperatura: 23±5ºC Humedad relativa: <55% Presión: 760±25 mm Hg

7 110 Descripción de los ensayos Aplicables al modelo Dummy Integración Plataforma representativa de la interfaz del lanzador y del satélite Consiste en el montaje de las piezas del dummy y su integración en una interface similar a la definida en la especificación, de manera que se comprueba de forma rápida que cumplimos dicha especificación, a su vez que verificamos las uniones a ambas partes. Atenuación de choque Pirotuerca que represente el choque disparada con gas a elevada presión sobre el dummy del mecanismo. Consiste en la evaluación de los niveles de choque obtenidos, así como la eficacia de los atenuadores de choque de los que se disponen. Se realizarán varias pruebas de choque con diferentes configuraciones para probar como varía el choque variando diferentes parámetros. Resistencia y Rigidez El Dummy del MSM Consiste en evaluar que el dummy del MSM cumple con los requerimientos de rigidez y resistencia exigidos en la especificación. El dummy será colocado en la máquina universal de ensayos y le será aplicado un nivel de carga determinado en varias direcciones a tracción y compresión.

8 111 Aplicables a los dos modelos de calificación Rigidez y Resistencia Modelos de calificación del MSM Consiste en la demostración de que el MSM cumple con los requerimientos de rigidez y resistencia exigidos en la especificación. El MSM será colocado en la máquina universal de ensayos y le será aplicado un nivel de carga determinado en varias direcciones a tracción y compresión. Todos los modelos de calificación se someterán a este ensayo Suelta Modelos de calificación del MSM Consiste en la verificación de que el MSM es capaz de separarse tras haber sido sometido a cargas de la envuelta de vuelo. Es necesario verificar que los conos se separan con total facilidad sin fricción alguna. Vibración Objetivos y descripción Modelos de calificación del MSM Consiste en la verificación de que el MSM es capaz de soportar los valores de vibración seno y random especificados. Este ensayo se realiza a las dos unidades a la vez montadas en un útil adecuado que pueda ser fijado a la mesa del vibrador. Las condiciones de contorno aquí son muy importantes en los resultados del ensayo. Se fijarán acelerómetros al útil de fijación del MSM y se aplicarán los niveles de vibración y las duraciones requeridas.

9 112 Envuelta seno Niveles Longitudina l Banda de Frecuencias (Hz) Niveles de cualificación Niveles de aceptación mm 20 mm ,75 g 3 g mm 16 mm ,5 g 2 g Lateral Gradiente (Oct./min) 2 4 Envuelta random (2 minutos) Densidad espectral (g^2/hz) Banda de frecuencias (Hz) Calificación Aceptación ,0727 0,05 Aplicación al modelo de calificación 1 Rigidez tras 90 días precargado después de ensayo de vibración Modelo 1 de calificación del MSM Consiste en la demostración de que el MSM no pierde rigidez tras dejar pasar un periodo de 90 días desde el ensayo de vibración. Se considera exitoso el ensayo si se demuestra que la rigidez apenas cambia dentro de un margen de error. El procedimiento consiste en ensayar el mecanismo en la máquina universal, tanto a carga axial como a carga lateral. Con este ensayo acaba la campaña de calificación de este modelo.

10 113 Aplicación al modelo de calificación 2 Niveles Vacío térmico Modelo 2 de calificación del MSM con Pirotuerca incluida Consiste en la demostración de que el MSM es capaz de operar en condiciones de vacío, con cargas aplicadas, y en un entorno térmico especificado. El espécimen colocado en un útil apropiado será sometido a dos ciclos térmicos. Tmax 55ºC Tmin -55ºC Ciclos 2 Variación 5ºC/min Presión 5-10 mbar Tiempo de estabilización 10 min Susceptibilidad al Choque Modelo 2 de calificación del MSM sustituyendo la Pirotuerca original por un dummy de la misma Consiste en la demostración de que el MSM es capaz de soportar los niveles de choque fijados en la especificación. Se realizarán 3 ensayos de choque en tres ejes ortogonales según los valores especificados. Niveles Frecuencia (Hz) Aceleración Q= (g)

11 114 Ciclo de vida Modelos de calificación 2 del MSM con un dummy de pirotuerca El objetivo de este ensayo consiste en verificar que el MSM es capaz de montarse/desmontarse el número de veces que se ha fijado en la especificación. Para ello se precarga y des precarga el mecanismo un determinado número de veces y se comprueba que no aparece una degradación en el proceso. Se tendrá en cuenta el número de precargas realizadas en los procesos anteriores durante los ensayos. Suelta Modelos de calificación 2 del MSM Consiste en la verificación de que el MSM es capaz de separarse tras haber sido sometido a la campaña de calificación completa. Es necesario verificar que los conos se separan con total facilidad sin fricción alguna.

12 115 Documentación asociada Se necesitan para cada ensayo los documentos en los cuáles se detallan los procedimientos a realizar con suficiente grado de detalle, siguiendo el plan de ensayos que hemos comentado anteriormente. En estos procedimientos será necesario que se detallen la configuración de los especímenes de ensayos, los útiles de ensayos que se utilizarán, así como los equipos auxiliares necesarios en el transcurso de los ensayos. Es necesario que se incluya con absoluta claridad el rango de éxito o aceptación del ensayo, así como los rangos de no aceptación. Por último será necesario realizar un informe de los resultados obtenidos, calificando los ensayos como aceptables o no aceptables, en cuyo caso sería necesario abrir un informe de discrepancia que se trataría con el cliente. Las instalaciones para realizar los ensayos, podrían ser las del INTA (Madrid) al disponer las mismas de las máquinas necesarias para realizar todos los ensayos necesarios en nuestra campaña de calificación del MSM.