147119 (594265), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

1.4 Конструктивное усовершенствование гидросистемы

Анализ вероятности безотказной работы, причин отказов и неисправностей элементов гидросистемы, имевших место за рассматриваемый период эксплуатации самолетов Ту-154, позволил выявить конструктивные недостатки некоторых элементов гидросистемы, наметить объекты конструктивных усовершенствований, а также разработать мероприятия, направленные на повышение уровня контролепригодности гидросистемы.

Так, для контроля технического состояния узла торцевого распределения жидкости в насосах НП-89Д предлагается оборудовать насосы термоанемометрическими датчиками, позволяющими регистрировать изменение величины утечек.

Кроме того, в настоящем проекте предлагается установить термоанемометрические датчики в сливных линиях агрегатов управления и распределения жидкости, что позволит осуществлять:

• контроль герметичности управляющих агрегатов, нарушение которой вызовет наиболее серьезные последствия;

• возможность разбивки всей системы на участки для сокращения времени и обеспечения поиска места нахождения внутренней негерметичности.

Термоанемометрические датчики предлагается установить в сливных следующих агрегатов:

• УГ-149 - редукционный клапан управления основным торможением колес;

• кран включения золотникового пульта РГ-16А управления разворотом колес ПОШ;

• кран основного управления шасси КЭ-47;

• кран управления внутренними интерцепторами ГА-142;

• кран включения привода средних интерцепторов ГА-158;

• краны ГА-165 включения бустеров по первому, второму и третьему каналам.

Также, предлагается установить Термоанемометрические датчики на каждый из двух гидромоторов привода уборки-выпуска закрылков РП-60. Установка таких датчиков в распределительных узлах гидромоторов позволит судить о техническом состоянии последних.

Установка термоанемометрического датчика на кран переключения разворота колес ПОШ позволит контролировать герметичность сопряжения "золотник-гильза" (лист 5 графической части проекта). Негерметичность данной пары (т.е. повышение утечки) может привести к "вялому" развороту колес ПОШ, что недопустимо, а также к снижению эффективности демпфирования колебаний колес передней опоры в режиме самоориентирования.

Во избежание попадания загрязненной жидкости в гидросистему через перепускной клапан на корпусах фильтров 11ГФ9СИ и 11ГФ12СИ предлагается установить датчики перепада давления индукционного типа, которые позволят не только сигнализировать о достижении определенного критического перепада давления, при увеличении которого откроется перепускной клапан, но и осуществлять наземный контроль за состоянием фильтроэлементов в процессе технического обслуживания гидросистемы.

1.5 Описание и принцип работы термоанемометрического датчика

Термоанемометрический датчик или прибор контроля внутренней негерметичности (ПКВН) служит для контроля расхода жидкости, вытекающей через образовавшиеся зазоры агрегатов в сливные линии функциональных участков гидросистемы. Схема датчика представлена на рис. 1.3. В качестве чувствительных элементов выбраны полупроводниковые микротермосопротивления (термисторы) (2 и 4). Каждый термистор включается в электрическую схему поддержания постоянной температуры, состоящую из моста Уитстона и усилителя с обратной связью.

Термистор подогревается проходящим через него током. При появлении в магистрали потока жидкости термистор охлаждается, что приводит к изменению его сопротивления, равновесие моста нарушается и напряжение разбаланса управляет электронным усилителем так, что ток, проходящий через термистор, увеличивается, поддерживая температуру термистора постоянной. Этот ток является одновременно и диагностическим сигналом, который зависит не только от скорости течения жидкости, но и от изменения других параметров потока, обусловленных, в основном, изменением температуры (вязкость, давление, температура, расход).

В процессе дросселирования жидкости за счет введения в поток рабочего термистора (2) повышается ее температура и величина сигнала уменьшается из-за снижения теплоотдачи между термистором и потоком жидкости, т.е. возникает температурная погрешность, искажающая величину сигнала.

Для компенсации этой погрешности в измерительную схему введен дополнительный компенсационный термистор (4), сигнал которого зависит от параметров жидкости за исключением скорости (расхода). Исключение влияния скорости достигается установкой термистора (4) в замкнутую камеру (3), выполненную в корпусе датчика (5) и соединенную каналом с основным потоком.

Путем вычитания сигналов от обоих термисторов можно получить значение их расхождения, зависящее только от скорости (расхода) жидкости. Указанные операции осуществляются в специальном электронном блоке, выполненном отдельно от датчика. Электронный блок прост в эксплуатации, обладает малой массой и может переноситься оператором в любую рабочую зону на самолете. На электронном блоке смонтированы указывающие приборы для оценки расхода жидкости и ее температуры.

1.6 Система управления гидроцилиндром уборки и выпуска шасси

В дипломном проекте предлагается система управления гидроцилиндром уборки и выпуска шасси, которая отличается от применяющейся в настоящее время на самолете тем, что на гидроцилиндре уборки и выпуска шасси установлен шариковый клапан переключения, в корпусе, которого имеются два противолежащих седла для шарика с двумя отверстиями в торцах клапана (рис. 1.6).

Во время рабочего хода поршня цилиндра жидкость от насоса поступает по трубопроводу (3) в полость корпуса (5), а из него по трубопроводу (6) - в поршневую полость цилиндра (7). Из штоковой полости по трубопроводу (5) рабочая жидкость идет на слив.

При холостом ходе поршня жидкость от насоса по трубопроводу (8) поступает в штоковую полость цилиндра (7) и по трубопроводу (9) - во внутреннюю полость корпуса (5), перемещая шариковый клапан влево и преодолевая усилие пружины (1). Дойдя до упора, шарик садится на седло (2), закрывая канал (3). Часть рабочей жидкости по калиброванному отверстию (4) перетекает в трубопровод (3) и идет на слив.

При перемещении поршня жидкость из поршневой полости направляется в штоковую полость, суммируясь с жидкостью, поступающей от насоса. Поршень со штоком перемещается быстрее, чем при рабочем ходе.

Внедрение данного усовершенствования в системе уборки и выпуска шасси самолета Ту-154 позволяет уменьшить время уборки шасси, что в свою очередь, приводит к более быстрому набору высоты и экономии топлива.

1.7 Гидроаккумулятор

Основным назначением гидропневматических аккумулятором является аккумулирование гидравлической энергии в периоды пауз в потреблении ее гидравлическими агрегатами системы.

Применение гидропневматических аккумуляторов дает возможность ограничить мощность насосов средней мощностью потребителей гидравлической энергии или же обеспечить в системах с эпизодическим действием потребителей перерывы в работе насосов.

С целью повышения эффективности работы гидросистемы в дипломном проекте предлагается гидроаккумулятор, который отличается от существующего тем, что в нем седло установлено по оси штуцера и выполнено с выпуклой опорной поверхностью, плавно соприкасающейся совместно с внешней торцовой поверхностью подпружиненного запорного элемента при закрытом клапане с внутренней поверхностью корпуса. На боковой поверхности подпружиненного запорного элемента выполнены дросселирующие радиальные каналы.

Внутренняя поверхность подпружиненного запорного элемента выполнена конической.

Стабильность характеристик гидроаккумулятора и повышение эффективности его работы обеспечивается за счет полного слива жидкости, формированием направленной симметричной центральной деформации диафрагмы.

Предлагаемый аккумулятор (рис. 1.7) содержит корпус (1), упругую диафрагму (3), гидравлическую (4) и газовую (2) полости, штуцер (13) для подвода жидкости и клапан, выполненный в виде седла (8) и запорного элемента (5) со сквозным осевым каналом (11) и дросселирующими радиальными каналами (12). Запорный элемент (5) связан пружиной (14) перегородкой (6), закрепленной на штуцере (13) гайкой (7). В перегородке (6) выполнен канал (15) для прохода жидкости. Седло (8) установлено соосно штуцеру (13), закреплено на перегородке (6) и имеет выпуклую опорную поверхность (10). Внутренняя поверхность (9) запорного элемента (5) выполнена конической для создания гидродинамической составляющей силы, дополняющей упругую силу пружины (14) и направленной на удержание клапана в открытом положении.

Работает гидроаккумулятор следующим образом*, при зарядке газовой полости азотом диафрагма (3) нажимает на запорный элемент (5), который, преодолевая усилие пружины (14), спускается на седло (8), которое перекрывает канал (11) клапана. При полностью закрытом клапане опорная поверхность (10) седла (8) и поверхность запорного элемента (5) клапана плавно сопрягаются с поверхностью корпуса (1), что предохраняет диафрагму (3) от повреждения. При создании гидравлического давления большего, чем давления азота, рабочая идкость перетекает через канал (15) в перегородке (6) и открывает клапан. Жидкость через каналы (11) и (12) устремляется в полость (4), деформирует диафрагму (3). Поскольку проходное сечение канала (11) значительно больше проходного сечения всех каналов (12), основной поток жидкости проходит через осевой канал (11), вызывая направленную центральную симметричную деформацию диафрагмы (3). При расходе жидкости диафрагма (3) под давлением азота вытесняет жидкость, основной поток которой выходит через канал (11). При этом диафрагма (3) распрямляется также симметрично в обратном направлении. Когда диафрагма (3) входит в контакт с клапаном и перекрывает канал (11), незначительное количество оставшейся жидкости выходит через боковые каналы (12) и зазоры в соединения клапана с корпусом (1).

1.7.1 Расчет гидроаккумулятора

Рабочие параметры гидроаккумулятора выбираются таким образом, чтобы при минимальном конструктивном его объеме и заданном перепаде (диапазоне) рабочего давления (Рмах - Pmin) была достигнута максимальная полезная емкость аккумулятора.

При расчете объемных параметров гидроаккумулятора задаются значения минимального и максимального рабочих давлений, а также полезная емкость аккумулятора. Общий (конструктивный) объем определяется из соотношения:

(1.6)

Где: vk - общий объем;

Vn - полезный объем жидкости, вытесненный из аккумулятора от Рмах до Pmin;

И =1 - (изотермическийзакон);

Рмах , Pmin - максимальное и минимальное давления,

Pmax = (l,25 - l,65) * Pmin = 1,5*16,5 = 25 (МПа);

Рн =0,9* Рmin = 0,9*16,5 = 15 (МПа);

По статистическим данным: Vn = 0,00035 - 0,0004 м3.

(1.7)

Объем газовой камеры определяется по формуле:

(1.8)

Радиус шара равен:

Радиус шарового гидроаккумулятора принимаем 0,23 м.

1.7.2 Расчет гидроаккумулятора на прочность

При выборе толщины стенки гидроаккумулятора учитываем требования прочности, жесткости и технологичности. За расчетное разрушающее внутреннее давление принимаем

РР = f * Pmax (1.9)

Где: f - коэффициент безопасности, f=4;

РР = 4 * 25 = 100 (МПа).

Толщину стенки из условия прочности найдем по формуле:

(1.10)

Где σ - предел прочности, для стали ЗОХГСА σ =1200 МПа;

Толщину стенки гидроаккумулятора принимаем 0,005 м.

1.8 Гаситель пульсаций

Гаситель пульсаций предназначен для уменьшения величины пульсаций давления жидкости, возникающих от неравномерной работы гидронасоса НП-89. Как показал анализ данных отказов и неисправностей элементов гидросистемы, гасители пульсаций, устанавливаемые в настоящее время в гидросистеме самолета Ту-154, не в полной мере справляются с возложенными на них обязанностями, т.е. не в состоянии гасить самые опасные частоты пульсаций давления.

Поэтому в данном дипломном проекте предлагается гаситель пульсаций новой конструкции, главным достоинством которого является расширение функциональных возможностей его путем регулирования управляющего органа (лист 3 графической части).

Предлагаемый гаситель пульсаций состоит из корпуса (1) со штуцерами для подвода и отвода жидкости АМГ-10. В корпусе установлен перфорированный трубопровод (6) и охватывающая его эластичная мембрана (7) с поперечным сечением, уменьшающимся по направлению потока. Конусная вставка (5) охватывает эластичную мембрану и установлена в корпусе с возможностью осевого перемещения. Эластичная мембрана снабжена наружными ребрами, а ее торцы: герметично закреплены в перфорированном трубопроводе. Конусная вставка выполнена с отверстиями для прохода жидкости, которая подается внутрь корпуса через штуцер (11). Между фланцем перфорированного трубопровода и конусной вставкой размещены пружины. Фланец закреплен в корпусе с помощью резьбовой крышки через шарики (4). В конусной вставке и фланце выполнены уплотнительные элементы (12).

Гаситель пульсаций работает следующим образом. Жидкость АМГ-10 от плунжерного насоса поступает по штуцеру в перфорированный трубопровод и через его отверстия воздействует на эластичную мембрану (7), на наружную поверхность которой давит жидкость, подводимая через штуцер (11) и поступающая к поверхности мембраны через отверстия в конусной вставке. Жидкость проходит также по каналам, образованным ребрами (10) на наружной поверхности мембраны и внутренней поверхности конусной вставки (5). При гашении пульсаций давления, амплитуда которых не превышает возможностей мембраны по жесткости, конусная вставка отжата пружинами (9) в крайнее нижнее положение и не влияет на жесткость мембраны.

При необходимости увеличения жесткости мембраны, например, при переходе на режим работы гидросистемы с большим давлением резьбовую крышку (3) смещают по резьбе влево. Это смещение через шарики передается конусной вставке, которая, смещаясь влево, воздействует через ребра на пружинную поверхность эластичной мембраны, сжимая ее. При этом жесткость демпфирующей системы "мембрана - конусная вставка" увеличивается в желаемых пределах, необходимых для гашения пульсаций данной амплитуды.

Характеристики

Список файлов ВКР