147119 (Конструктивное усовершенствование гидравлической системы самолета Ту-154 на основе анализа эксплуатации), страница 4

1.9 Дозатор

Дозатор расположен в гидросистеме аварийного торможения колес шасси, которая используется при отказе основной системы торможения или неэффективной ее работе. Он предназначен для отключения разрушенного участка магистрали, расположенного за ним, чем предотвращается потеря жидкости АМГ-10 и обеспечивается торможение колес с исправной магистралью. Предлагаемое конструктивное усовершенствование дозатора направлено на повышение уровня безопасности полетов за счет повышения надежности работы дозатора путем исключения ложных срабатываний при кратковременных изменениях параметров рабочей среды.

Усовершенствованный дозатор (лист 4) состоит из корпуса (5), в котором выполнена полость, сообщающаяся с входным и выходным патрубками, между которыми установлено седло (1). В полости корпуса со стороны входного патрубка размещен перекрывающий седло плунжер (3), нагруженный пружиной (6) в сторону, противоположную от седла. С плунжером жестко соединен поршень (9), расположенный в цилиндре (10), установленном в выходном патрубке. В полости корпуса со стороны входного патрубка установлены взаимодействующие своим днищем с торцом плунжера (3) стакан (7) с проходными отверстиями в стенках и втулка (4), охватывающая стакан (7) и плунжер (3). Стакан (7) нагружен пружиной (6) в сторону плунжера и обращен к нему своим торцом, а втулка (4) закреплена в корпусе (5) и на ней выполнен упор (8), ограничивающий перемещение стакана в сторону седла (1). В торце плунжера (3), взаимодействующего со стаканом (7), выполнены расточки и осевой канал (2), а в поршне (9) выполнены сообщенные дроссельные радиальные отверстия, сообщающие осевой канал (2) с выходным патрубком. Причем, выполнены эти отверстия таким образом, что расстояние от одного отверстия до цилиндра (10) меньше хода плунжера (3), а от другого отверстия - больше. Во втулке (4) также выполнены радиальные каналы» причем, часть из них расположена напротив стакана.

Дозатор работает следующим образом. Когда расход АМГ-10 больше расчетного через него расхода срабатывания, усилие от пружины превышает силу, образующуюся от действия перепада давления на плунжере (3), и он находится в открытом положении. При медленном увеличении расхода сверх допустимого увеличивается перепад давления на плунжере (3) и возникающее от него усилие, превышая усилие пружины (12), закрывает плунжер. Гидравлическое сопротивление отверстий и зазора между плунжером (3) и втулкой (4) должны быть рассчитаны так, чтобы давление в канале (2) было незначительно меньше, чем давление во входном патрубке. Это позволит применить пружину с меньшим усилием, чем усилие, образующееся от действия полного перепада давления, а, следовательно, уменьшить массовые характеристики изделия. При закрытом положении плунжера (3) отверстия перекрываются цилиндром (10), а наличие отверстия обеспечивает выравнивание давления во входном и выходном патрубках и, таким образом, автоматический возврат плунжера (3) в исходное положение после устранения причин появления расхода срабатывания дозатора.

При быстром изменении параметров, например, мгновенно повышении давления во входном патрубке, давление в канале (2) изменяется с некоторым запаздыванием, определяемым гидравлическим сопротивлением зазора между плунжером (3) и втулкой (4), в то время, как повышение давления во входном патрубке действует на кольцевую поверхность плунжера, ограниченную седлом (1) и втулкой (4), и создает результирующую силу, направленную в сторону открытия отключающегося устройства. Причем, это перепад давления действует временно, до момента уравновешивания давления в канале (2) и входном патрубке» после чего плунжер (3) дозатора извращается в положение, которое он занимал до действия мгновенного повышения расхода АМГ-10. Подвижной стакан (7), нагруженный пружиной (11), служит для компенсации изменений температуры рабочей среды. При обратном ходе жидкости АМГ-10 плунжер (3), перемещаясь, увлекает за собой стакан (7), освобождая тем самым отверстия во втулке (4), и жидкость АМГ-10, проходя через эти отверстия, промывает отверстия плунжера.

1.9.1 Определение параметров работы дозатора

Дозатор будет обеспечивать проход жидкости АМГ-10 беспрепятственно, если будет выполнено условие равновесия

F * ΔP = Pпр

Где: F - площадь плунжера;

ΔР - перепад давления;

Рпр - усилие пружины.

Определяем расход жидкости

Где: μ = 0,3 - коэффициент расхода дозатора;

х = 0,01м - ход плунжера;

ΔР = 5 кг/см2 - перепад давления;

d = 3*10-2 - диаметр плунжера;

с = 4 - константа упругости пружины;

γ = 0,85 кг/см3;

Определяем диаметр трубопровода подвода жидкости

Где: Vж = 3 м/с - скорость движения жидкости.

2 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Основные требования, предъявляемые к машинам и механизмам, используемым при техническом обслуживании летательных аппаратов

В соответствии с Нормами летной годности самолетов гражданской авиации (НЛГС ГА) к машинам и механизмам, используемым при ТО JIA, предъявляются следующие требования:

• обеспечение минимально возможного времени ТО летательного аппарата;

• возможно большая простота конструкции и удобство в эксплуатации;

• большой срок службы и экономичность;

• надежность работы и возможность эффективного использования в широких диапазонах климатических и метеорологических условий;

• минимальное количество обслуживающего персонала;

• безопасные и безвредные условия труда.

Кроме общих требований каждый вид средств механизации должен удовлетворять также ряду специальных требований, вытекающих из его функционального назначения.

Средства механизации также должны быть комбинированными и универсальными, т.е. такими, чтобы их можно было использовать при выполнении ТО ЛА различных типов.

2.2 Краткая характеристика средств механизации, применяемых при техническом обслуживании самолета Ту-154

При техническом обслуживании (ТО) самолета Ту-154 применяются различные средства механизации и автоматизации, которые по характеру выполняемых работ можно разделить на следующие группы:

• подогрев силовых установок;

• заправка ЛА горюче-смазочными материалами (ГСМ) и специальными жидкостями;

• электропневмогидропитание систем ЛА;

• зарядка ЛА сжатыми и сжиженными газами;

• вывешивание ЛА и подъем отдельных элементов;

• подъем и опускание груза;

• ТО высокорасположенных частей ЛА;

• ТО бытового оборудования;

• транспортирование тяжеловесных грузов;

• мойка, удаление обледенения и обработка туалетных отсеков ЛА;

• техническое диагностирование.

Для электропитания самолета применяются как стационарные источники электроэнергии, так и аэродромные передвижные агрегаты типа АПА-50, АЛА-100, которые обеспечивают питание систем самолета постоянным током 28,5 в переменным трехфазным током V=36 в, f=400 Гц, V=208 в, f=400 Гц.

Для заправки самолета ГСМ и спецжидкостями применяются топливозаправщики типа ТЗ-22, ТЗ-16, ТЗ-500, маслозаправщики типа М3-51М; МЗ-150, водоспиртозаправщики ЗСЖ-66.

Для обслуживания высокорасположенных частей самолета применяются телескопические стремянки ТС-8, самоходные площадки обслуживания СПО-1.5М и др.

Уборка кабин и салонов самолетов производится специальной машиной для комплексного обслуживания пассажирского и бытового оборудования самолетов МУС-1.

Для обслуживания гидравлической системы самолета, а также зарядки пневматических элементов сжатым азотом и питания электрических потребителей постоянным током применяются универсальный передвижной гидроагрегат УПГ-300. Сжатый воздух используется для зарядки пневматиков колес, проверки герметичности кабины, продувки и очистки деталей агрегатов при техническом обслуживании. Для обеспечения самолета сжатым воздухом используются аэродромные компрессорные станции высокого давления (АКС-8, УКС-400В) и низкого давления (КНД-4), воздухозаправщик (ВЗ-20-50), транспортные баллоны, приборы для контроля кондиционности воздуха, редукторы и манометры.

Для подогрева двигателей перед запуском при отрицательных температурах наружного воздуха используются подогреватели воздуха типа ПП-120-169, МП-85М.

Для вывешивания самолета при проверке работы системы уборки и выпуска шасси, замене стоек и тележек шасси используются гидравлические подъемники. При замене колес только на одной из стоек шасси нет необходимости вывешивать на подъемниках весь самолет. В этом случае применяется гидродомкрат с ручным насосом НР-1-01.

Для монтажа и демонтажа пневматиков колес применяются установки типа УМК-2, УМК-3, имеющие насосную станцию с электроприводом, исполнительный механизм и пульт управления.

Для диагностирования технического состояния функциональных систем самолета применяются различные методы диагностики приборы, бортовые самописцы.

Как показывает краткий анализ средств механизации применяемых при ТО самолетов, техническое обслуживание гидравлической системы самолета Ту-154 имеет наименьшее обеспечение средствами механизации.

2.3 Аэродромная установка для технического обслуживания гидравлической системы ЛА

В специальной части дипломного проекта разработана установка для технического обслуживания гидросистемы самолетов Ту-154, а также других типов летательных аппаратов. Предлагаемая установка удовлетворяет требованиям НЛГС-ГА и позволяет выполнять следующие функции:

• создавать в гидравлической системе самолета рабочее давление 210 кгс/см2 (21 МПа);

• проверять работоспособность подсистем и агрегатов;

• заправлять самолетные гидросистемы;

• производить очистку жидкости АМГ-10 в гидросистемах самолета;

• проверять работоспособность шасси;

• заряжать амортизационные стойки и гидроаккумуляторы азотом;

В процессе эксплуатации гидрооборудования самолета Ту-154 возникает необходимость в очистке или замене гидравлической жидкости АМГ-10, которая засоряется всевозможными механическими включениями, не поддающимися фильтрации на штатных фильтрах самолетного гидрооборудования. Наличие в рабочей гидрожидкости АМГ-10 загрязнений снижает надежность и срок службы гидравлических агрегатов, повышая износ деталей высокоточных золотниковых и уплотнительных пар.

Фильтрацию считают удовлетворительной, если размер капиллярных каналов фильтрующего элемента не превышает половины величины зазора в скользящих парах агрегата, для которого предназначен фильтр. Однако, эти требования трудновыполнимы.

Одной из функциональных задач спроектированной установки является очистка рабочей жидкости АМГ-10, что позволит увеличить срок службы жидкости АМГ-10 и снизить затраты на техническое обслуживание гидравлической системы.

Общее конструктивное исполнение установки представлено на листе 6 графической части проекта. Установка передвижная, выполнена на четырехколесном шасси. Передняя ось установки поворотная и соединена с водилом, что повышает маневренность установки.

Перемещение установки может осуществляться за водило любым транспортным средством (электрокаром, автомобилем и т.п.). Для предотвращения самооткатывания установки в ее комплект входят противокатные колодки.

Основным силовым элементом установки является рама, выполненная из профилей "швеллер", сваренных друг с другом. В нижней части рамы стяжными хомутами крепится стандартный баллон с азотом. Азот используется для зарядки газовых полостей гидроаккумуляторов, а также может быть использован для зарядки газовых полостей амортстоек или техническом обслуживании шасси.

Кроме того, к раме болтами крепятся электродвигатель, редуктор, гидронасос с гибкими рукавами. На валу промежуточной ступени редуктора установлен вентилятор, прокачивающий воздух, забираемый из атмосферы, через теплообменник.

Каркас установки выполнен из стали уголкового профиля. Снаружи каркас облицован тонкими металлическими листами, которые крепятся к каркасу винтами.

Для удобства обслуживания установки все агрегаты вынесены на отдельные панели и имеют свободный доступ за счет быстрооткрываюпщхся панелей и створок. В средней части каркаса расположен отсек для хранения расходных материалов, специального инструмента и приспособлений, используемых при техническом обслуживании гидросистемы.

В верхней части установки расположен гидравлический бак емкостью 100 л, который крепится к каркасу стяжными хомутами. Бак снабжен заливной горловиной, сливным краном, указателем уровня масла.

В гидроотсеке установлены 2 гидроаккумулятора емкостью 1,5 л каждый. Гидроаккумуляторы предназначены для создания запаса энергии в гидросистеме, а также для гашения пульсации давления при возникновении пиковых значений.