Лекции в электронном виде, страница 2

VII. Перечень аварийных режимов работы объекта испытания подлежащих испытанию на стенде.

VIII. Требование по выбору методов и средств поверки стендов и их аттестации.

РАСЧЕТ И ВЫБОР ЭЛЕМЕНТОВ ГАЗОГИДРАВЛИЧЕСКОЙ СХЕМЫ

Среди разнообразия стендов ведущее место занимает ГГ стенд. Поскольку на воздействие пневмогидравлических нагрузок испытываются как сами двигатели, так и их составные части: ГГ, КС, сопла и т.д. Жидкость или газ, используемые в реальных системах называют рабочим телом. Из соображений безопасности используют различные имитаторы. Такие компоненты называются испытательным телом или модельным компонентом (вода, спирт, водноглицериновая смесь и др.)

Гидравлические стенды позволяют получать:

1. определение статической прочности объектов испытаний путем их опрессовки

2. контроль гидравлический сопротивлений различных элементов

3. контроль герметичности

4. испытание, контроль и отработку качества функционирования отдельных узлов и агрегатов, а также двигателя в целом, по различным параметрам: а) для двигателя проявляется качество настройки на заданный режим; б) контроль динамических характеристик различных ПГС; в) контроль динамических характеристик ПГС и ее элементов при наличии гармонических или более сложных колебаний жидкостей или газов

5. определение прочности трубопроводов и соединений при воздействии пульсирующих давлений и вибраций

6. проливку и определение чистоты элементов системы управления проточной части

7. заправку топливных емкостей, рабочих и вспомогательных компонентов.

ЗАДАЧИ ПРИ РАСЧЕТЕ ГГ СТЕНДОВ НА ЭТАПЕ ПРОЕТИРОВАНИЯ

а) определение заправочной дозы компонента и запаса этого компонента

б) определение запасов сжатого газа

в) определение объемов расходных емкостей и газовых баллонов

г) определение проходных сечений расходных магистралей (основного и вспомогательного компонента)

д) определение гидравлических сопротивлений и потерь в магистрали стенда

г) расчет давлений наддува, подачи компонента и давления редуцирования.

Д – участок градуировки

Е – участок утилизации

Воздух выталкивает А в рабочий участок.

1. Определение запаса рабочего компонента

+++++++++++++++++

4. Расчет магистрали вспомогательного компонента.

В предположении герметичности и отсутствия утечек, полагаем:

редуктора

(на технологические нужды завышаем потери на 30%).

7) определение давления на входе в редуктор

ДельтаР'ред – минимальное давление на редукторе.

Зависит от давления на выходе и конструктивной схемы:

8) определение конечного давления на входе в баллон вспомогательного компонента

5. расчет баллонов вспомогательного компонента

1) определение объема

(с1 и с2 – добровольский, жрд, стр. 230...240)

С1 = 0.55 – 0.82

С2 = 0.75 – 0.9

2) определение запасов сжатого газа

6. Поверочные расчеты на прочность труб и емкостей

Балабух,Строительная механика.

7. Расчет и выбор средства измерения

ОСТ92-4211-77(84)

Средства измерения и автоматизированной обработки информации при стендовых испытаниях изделий.

Таблица

ДРОССЕЛЬНЫЕ РАСХОДОМЕРЫ

Для измерения расхода используются различные методы и приборы. Наибольшее распространение нашли турбинные расходомеры и дроссельные, которые также используются для измерения расхода газа.

Принцип действия дроссельного основан на изменения потенциальной энергии вещества при протекании через искуственно суженное сечение трубопровода. Он состоит из судающегося устройства, соелинительных линий и манометров. Для измерения расхода газа и измерения массового расхода газа, необходимо знать изменение плотности, пожтому в состав входят также датчики температуры.

В качестве сужающих устройств следует считать: нормальную диафрагму, которая представляет собой тонкую шайбу с круглым отверстием, если отверстие расположено по центру – нормальное. Если смещено – эксцентричная, если отверстие не круглое – сегментая.

Наряду с диафрагмами большое распространение получили расходомерные сопла и сопоа вентури. Их геометрические размеры унифицированы для труб с диаметром >50 и <400 м. Если меньше 50 мм, то выбираются исходя из технологических и прочностных соотношений.

В качестве характеристики используется m=F_отв/F₁ – модуль сужающего отверстия.

Существует стандарт РД-50-213-80 «Правила измерения расходов газа и жидкостей стандартными сужающими устройствами». Рассмотрим схему течения на рис. 1. В трубе Вентури потери будут меньше по сравнению с диафрагмой.

1. m = 0.05-0.06 – сопла Вентури, расходомерные сопла

2. m = F₂/F₀ – коэффициент сужения струи, где F₂ – минимальная площадь струи.

3. чтобы не вызвать возмущений потока необходимо, чтобы была достаточной длина А и Б.

Уравнение характеристики дроссельного расходомера

+++++++++++++++++

Лекция 4 Ирьянов 01.11.05

ЛОГИКО-ИНФОРМАЦИОННАЯ СХЕМА ИСПЫТАНИЙ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧ

1 этап. Планирование

Планирование испытания – процедура, выбора числа последовательности и условий проведения эксперимента, необходимых и достаточных для достижения поставленных целей и проведения испытания с требуемой точностью. Важны минимизация объема испытаний, возможность одновременного варьирования воздействующими факторами, максимально возможной формализации процесса и использования матмоделирования и выбор такой последовательности эксперимента, которая обеспечивает получение максимально возможной информации после каждого испытания и переход к последующим испытаниям.

СБОР И АНАЛИЗ АПРИОРНОЙ ИНФОРМАЦИИ:

- изучение опыта предприятия, соответствующей опытно-экспериментальной базы

- сбор и анализ информации по испытанию аналогов или прототипов

- изучение литературных источник (проведение библиографического поиска)

Выбор показателей качества и критериев эффективности

Разработка математической модели объекта испытания

Разработка математической модели системы испытаний

Х – вектор параметров, которые контролируются и управляются

Q – вектор параметров, которые контролируются, но не управляются (характеристики топлива)

Z – вектор параметров, которые не контролируются и неуправляются – случайные воздействия

S – внутренние факторы

Выбор контролируемых параметров, интервалов и шагов.

Шаг варьирования может быть равномерным (когда не знаем характер изменения кривой) или адаптивным.

Шаг варьирования выбирается с учетом точности средств измерения.

Интервал выбирается с учетом имеющегося оборудования и материально- технических средств.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВИДОВ И ОБЪЕМОВ ИСПЫТАНИЙ

Вид испытаний зависит от этапности отработки, объем зависит от новизны объекта, этапности отработки. На этапе конструкторско-доводочных испытаний определяется требуемым уровнем надежности и доверительной вероятностью и стоимостью проведения.

Разработка документации: методический план, КПЭО, ПОН, планирование отчетной документации и материально-технического обеспечения.

Лекция 5 Ирьянов 08.11.05

ВТОРОЙ ЭТАП:

Любое испытание проводится в определенной последовательности и организационно-техническим элементом, определяющим перечень операций, способов и последовательность их выполнения является методика испытаний/

Типовая методика испытаний включает в себя:

1) проверка готовности экспериментальной установки (стенда), а также средств управления и измерения (операция по подготовке рабочих тел; проверка работоспособности стендовых систем; градуировка; калибровка средств измерения, проверка средств связи, а также систем, обеспечивающих безопасность обслуживающего персонала и защиты окружающей среды; инструктаж обслуживающего персонала);

2) входной контроль объекта испытаний, а также предшествующие испытанию контрольные предварительные проверки (на герметичность и т.д.)

3) установка объекта на стенде и его монтаж (стыковка коммуникаций стенда с объектом)

4) стыковка систем измерения и управления

5) комплексные проверки объекта испытаний стендовых систем.

6) заправка рабочими вспомогательными веществами

7) проведение операций, обеспечивающих исходное состояние стендовых систем и объекта испытаний. Обеспечение наддува, продувок, прогрев аппаратуры

8) запуск двигателя и работа по циклограмме

Работа и останов осуществляются автоматически

9) слив компонентов из расходных емкостей и приведение систем стенда в исходное состояние

10) внешний осмотр объекта испытаний, экспресс-обработка и анализ результатов измерения и принятие решения по испытанию.

11) освобождение объекта от остатков рабочих тел: промывка, пролувка, сушка и т.д., отсоединение от стендовых магистралей и снятие со стенда.

12) отправка объекта в демонтажный корпус.

Проблемы испытаний:

1. Проблема автоматизации:

- автоматизация процессов измерения, сбора и представления экспериментальных данных

- автоматизация систем управления и диагностики

- автоматизация технологических процессов, связанных с имитацией реальных воздействий и условий эксплуатации.