Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Монтаж и испытания систем самолета. Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

1 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 78 / 138 9 10 11 12 13 > Следующая >>>

Способ повышения давления в отвакуумированной полости преду-

–

сматривает создание вакуума внутри ОИ, прекращение откачки и выдержку в течение определенного времени. По повышению давления судят о негерметичности ОИ (давление повышается за счет натекания течи атмосферного воздуха). Вакуум создается предварительной откачкой воздуха из ОИ механическим насосом, а затем используется высоковакуумный насос. Для предотвращения попадания к датчику вакуума

газов, выделяю-

щихся со стенок внутренней полости ОИ, используется азотная ловушка.

После достижения заданного вакуума затвор перекрывается и по вакуумметру регистрируется повышение давления за определенное время.

-2

Чувствительность данного способа составляет 1×10

Повышение точности и чувствительности (до 1×10

способ сравнения с потоком от калиброванной течи, который преду-

ет

…1×10-6 Вт.

-7

Вт) обеспечива-

сматривает вакуумирование внутренней полости ОИ и измерение давления в дополнительной емкости, установленной параллельно с высоковакуумным насосом. Откачка воздуха продолжается до достижения неизмеренного остаточного вакуума в дополнительной емкости.

Достигнутая величина остаточного давления фиксируется, откачка прекращается и на измерительную систему подается поток от калиброванной течи, которая является

устройством, воспроизводящим определенный регулируемый расход пробного газа. После изготовления течи производится ее калибровка, в ходе которой определяется калибровочная зависимость потока газа от давления. По этой зависимости подбирается такой поток, который создает в дополнительной емкости давление, равное остаточному.

Натекание воздуха в ОИ принимается равным потоку от калиброван-

ной течи.

7.2.2. Газогидравлические методы

Пузырьковый метод. Этот метод реализуется способом аквариума

(рис. 7.2) и его вариантами.

Рис. 7.2. Схема испытаний способом аквариума:

1 – микроскоп; 2 – технологическая жидкость;

объект испытаний;4 –ванна; 5 –пневмопульт

Объект испытаний погружают в ванну с жидкостью на глубину

50…100 мм. При этом ОИ должен быть предварительно заполнен кон-

трольным газом (воздухом) до давления, составляющего 10…20 % от испытательного, чтобы жидкость ванны не закупорила течи. Ванну выполняют из прозрачного материала или делают в ней смотровые окна. Затем ОИ заполняют газом до

испытательного давления и выдерживают в жидкости в течение времени, достаточного для его осмотра, но не менее 3 мин. Появление газовых пузырьков будет свидетельствовать о наличии течи.

Величины локальных течей оцениваются по диаметру пузырьков, их количеству и времени наблюдения. В технических условиях обычно задают допустимое количество пузырьков за определенное время

наблюдения.

Величины локальных течей определяются по формуле

5, 32 10 dn



где

d – диаметр пузырька в момент отрыва, мм; n – число пузырьков, обра-

зовавшихся за время

t; t – время наблюдения, с.





Количество пузырьков и их размеры могут регистрироваться визуально, с помощью кино- и видеосъемки. При определении числа пузырьков можно использовать ультразвуковые счетчики. Для достоверного определения утечек пробного вещества из ОИ необходимо провести наблюдение за образованием не менее трех пузырьков в месте предполагаемой течи.

Чувствительность способа зависит

от вязкости технической жидко-

сти. При использовании жидкости с малой вязкостью, например спирта,

-7

чувствительность выше (до 5×10

Вт), а при использовании более вязких

жидкостей, например обессоленной воды, чувствительность снижается до

-6

5×10 хромпика (K

Вт. Обычно в качестве жидкости используется водный раствор

2Сr2O7

Недостатками метода аквариума являются:

 низкая чувствительность и малая производительность;

 влияние рабочей жидкости на коррозионную стойкость материалов

изделия;

 невозможность в производственных условиях испытывать изделия

больших объемов и габаритных размеров.

Повысить чувствительность данного способа можно, объем над технологической жидкостью в ванне –

вариант бароаквариума.

вакуумируя

В этом случае, устранив воздействие атмосферного давления на образование пузырьков, снижают давление, достаточное для их образования.

Эмульсионный метод. При реализации этого метода отдельные

участки наружных поверхностей и соединений систем, находящихся под избыточным внутренним давлением газа, покрывают специальной эмульсией. Появление пузырьков или вздутий на поверхности будет указывать

на утечку газа в этом месте. Эмульсию наносят на поверхность ОИ кистью ровным слоем. После нанесения эмульсии проводится выдержка 2 мин, а затем осмотр с целью обнаружения признаков утечки. После обнаружения пузырьков или вздутий их удаляют с помощью салфетки и убеждаются в повторном их появлении. Затем эмульсию с поверхности ОИ удаляют,

а давление сбрасывают. Обычно используется мыльная эмульсия (чувствительность метода до 1×10

-6

Вт). Чтобы повысить чувствительность, приме-

няют эмульсию, приготовленную на основе дистиллированного глицерина и мыльного порошка.

При использовании

метода дисперсных масс на поверхность ОИ

ровным слоем наносят заранее приготовленную полимерную дисперсную массу. После выдержки под давлением в течение 10 мин производят осмотр контролируемой поверхности. Образование вздутий, кратеров, разрывов полимерной пленки будет являться показателем нарушения герметичности.

7.2.3. Гидроаналитические методы

В гидроаналитических методах используют явление подъема жидкости, смачивающей стенки капиллярного отверстия (течи), по каналу капилляра.

Проходя через течь, жидкость вступает в реакцию с индикатором, находящимся на поверхности ОИ, что является показателем наличия течи.

Широко применяется при контроле герметичности

тод

, основанный на регистрации эффекта вступления в химическую реак-

химический ме-

цию жидких пробных веществ с различными индикаторными средствами.

Наиболее характерным способом реализации химического метода является

способ проникающих жидкостей. Сущность способа заключается

в том, что ОИ заполняется контрольной жидкостью, представляющей собой водный раствор 0,1…0,5 % хромпика с добавлением поверхностноактивного вещества для увеличения проникающей способности жидкости. На поверхность ОИ наносят индикаторное средство в виде лент или вязкой массы. Затем ОИ выдерживают под давлением в течение определенного времени, необходимого для проникновения

жидкости через течи. Вытекающая жидкость реагирует с индикаторным средством, изменяя его окраску. Индикаторным средством является вещество, в состав которого входит реагент – цвет от

дифенилкабазит, который под действием хромпика изменяет

белого до малинового.

Реализуется химический метод и

хемосорбционным способом. Сущ-

ность его заключается в том, что ОИ, заполненный контрольным веществом, помещают в герметичную камеру, выдерживают определенное время и фиксируют увеличение концентрации паров контрольного вещества в

камере с помощью индикаторных средств, химически взаимодействующих

-6

с этим веществом. Чувствительность способа до 5×10

К гидроаналитическим методам можно отнести

метод

, который предусматривает заполнение ОИ жидкостью, создание

Вт.

гидростатический

необходимого давления и выдержку в течение заданного времени. Оценка степени негерметичности производится по наличию следов жидкости на поверхности ОИ. Этих следов либо не должно быть, либо допускается появление на поверхности ОИ в единицу времени установленного количества капель жидкости. Этот метод используется несколькими способами.

Визуальный способ – наличие и места течей определяются визуально,

путем осмотра поверхности ОИ.

Способ фильтровальной бумаги – наличие и места течей определя-

ются по

пятнам на фильтровальной гигроскопичной бумаге, накладывае-

мой на внешнюю поверхность ОИ. При этом способе возможна приближенная количественная оценка степени герметичности путем замера

жидкости

. При количественной оценке герметичности следует обязатель-

пятна

но проверять кинематическую вязкость жидкости на ее соответствие ТУ.

Способ мелового покрытия, заключающийся в том, что перед испы-

танием на внешнюю поверхность ОИ производится напыление или нанесение кистью жидкого мелового раствора и его сушка. В этом случае наличие и места течей будут проявляться в виде

темных пятен на поверхности

мелового покрытия.

Дождевальный способ, заключающийся в поливе внешней поверхно-

ОИ через специальные распылители жидкостью. Степень негерметич-

сти

ности (водопронецаемости) в этом случае оценивается кости, обнаруживаемых на

внутренней поверхности ОИ.

числом капель жид-

Люминесцентный метод контроля герметичности основан на спо-

собности ряда веществ высвечиваться в видимой части спектра под воздействием ультрафиолетового света. В качестве контрольного и пробного вещества при этом методе контроля используются люминесцентные жидкости ЛЖ-4, ТМС-6, ГС-6 и др. В качестве источников ультрафиолетового света применяются лампы УФО-4А, ДРШ-250 и другие специальные

источники. При испытаниях ОИ заполняют жидкостью, в которой в качестве пробного вещества содержится люминесцирующая жидкость. После опрессовки на прочность в ОИ устанавливается требуемое давление и производится выдержка в течение некоторого времени, согласно ТУ. Затем, освещая внешнюю поверхность ОИ ультрафиолетовым светом, в темноте выявляют места утечек по свечению контрольной жидкости

Чувствительность метода зависит от способа и может достигать зна-

-7

чения 5×10

Вт.

7.2.4. Газоаналитические методы

Радиоактивный метод. Этот метод при использовании пневмати-

ческого способа

предусматривает заполнение ОИ радиоактивным газом

типа криптон-85 в смеси с азотом и создание избыточного давления.

Криптон-85 – радиоактивный инертный газ, он является бетаизлучателем. Его предельно допустимая концентрация в воздухе значительна, что делает этот газ сравнительно безопасным. Криптон-85 легко фиксируется даже при низких концентрациях.

После заполнения ОИ смесью азота и

криптона-85 место утечки может быть обнаружено с помощью счетчика Мюллера-Гейгера или полупроводниковых счетчиков. Для обнаружения течей счетчик Гейгера держат около проверяемого шва на расстоянии 30 см или ближе и медленно передвигают вдоль шва, следя за показаниями прибора. При утечке газа счетчик начинает работать, и при возрастании утечки величина счета

резко изменяется с 1200 до 2300 имп./мин. Такое резкое изменение частоты счета дает возможность не только обнаружить место утечки, но и оценить ее количественно. Радиоактивный метод обладает наиболее высокой чувствительностью порядка 1×10

-10

…1×10

-13

Вт.

Применение этого метода требует специально оборудованного помещения, очень эффективной вентиляции, создания безопасных условий труда и поэтому он используется ограниченно, для испытания объектов с малым внутренним объемом.

Масс-спектрометрический метод. Метод, основанный на разделе-

нии по массам смеси газов с помощью электрических и магнитных полей, является одним из самых точных.

Масс-спектрометрический течеискатель – это относительно про-

стой газоанализатор, настроенный на регистрацию содержания

одного

пробного газа в газовой смеси. В качестве пробных газов используются гелий, азот и аргон.

Масс-спектрометрический анализ сводится к выполнению в условиях вакуума следующих операций:

 превращения анализируемых молекул в положительные ионы с за-

рядом

 создания моноэнергетического ионного пучка посредством уско-

рения ионов продольным электрическим полем;

 разложения ионного пучка на компоненты по значениям m/e, где m – масса заряженной частицы;

 регистрации и измерения интенсивности выделенного ионного лу-

ча с определенным отношением

m/e.

Все перечисленные процессы протекают в трех основных узлах масс-спектрометра: ионном источнике, анализаторе и регистрирующем устройстве.

Газы, поступающие из ОИ, в том числе и пробный газ, ионизируются в ионизаторе и подвергаются разложению в анализаторе по массам так, что в регистрирующее устройство попадают только ионы пробного газа. Количество таких ионов пробного газа регистрируется с помощью индикатора.

Величина утечки определяется сравнением увеличения показаний течеискателя по потоку пробного

газа от течи на ОИ с увеличением пока-

заний по потоку известной величины от эталонной калиброванной течи.

По типу анализатора масс-спектрометры подразделяются на динамические и статические. В ионного пучка используются переменные электрические поля, а в

ческих

– постоянные электрические и магнитные поля. В настоящее время

динамических масс-спектрометрах для разложения

стати-

для контроля герметичности широко применяются статические массспектрометры, к которым относятся течеискатели ПТИ-6, ПТИ-7, ПТИ-7А, ПТИ-10 со 180-градусной магнитной фокусировкой.

В качестве контрольного газа используется гелиево-воздушная или гелиево-азотная смесь.

Масс-спектрометрический метод реализуется несколькими атмосферными и вакуумными способами

и позволяет проводить испытания на суммарную негерметичность всего ОИ, его отдельных зон, а также осуществлять поиск локальных течей.

К атмосферным относится

способ щупа, который применяется для

поиска течей (рис. 7.3).

9 8

Рис. 7.3. Схема испытаний способом щупа: 1 – вакуумный насос;

2, 3 – вентили; 4 – течеискатель; 5 – датчик вакуума; 6 – вакуумный

шланг; 7 – щуп; 8 – насадка; 9 – объект испытаний; 10 – пневмопульт;

11 – сварной шов

Сущность способа заключается в заполнении ОИ контрольным газом до испытательного давления и контроля проверяемых зон с помощью щупа с насадкой, соединенного вакуумным шлангом с течеискателем.

-9

Чувствительность способа с применением гелия достигает 5×10 с применением аргона – 1×10

-6

Вт, азот для этого способа неприменим.

Вт,

Реализуется этот способ двумя вариантами:

в динамическом режиме – перемещением щупа с насадкой по

проверяемой поверхности;

статическом режиме – последовательной перестановкой щупа с

насадкой по проверяемой поверхности с выдержкой при каждой установке не менее 30 с.

Перед началом контроля, а также через каждые 20 мин и по окончании испытаний проверяется чувствительность течеискателя. С этой целью щуп перемещается со скоростью 1…5 мм/с над контрольной течью, настроенной на известный поток пробного

газа. Чувствительность зависит от массовой доли пробного газа в контрольном газе. С увеличением концентрации пробного газа чувствительность испытаний способом щупа растет.

Способ накопления контрольного газа при атмосферном давлении

также относится к атмосферным способам.

Сущность способа заключается в том, что вокруг ОИ создается замкнутый объем накопления (выполняется в виде металлического кожуха, камеры из герметичной пленки или ткани), в котором определяется концентрация пробного газа. ОИ заполняется контрольным газом до испытательного давления, и производится выдержка.

При наличии течей

в ОИ пробный газ попадает в объем накопления, и за время выдержки его концентрация нарастает. Из объема накопления пробный газ забирается с помощью щупа, на котором установлена игла Льюера, и подается по вакуумному шлангу в течеискатель. Концентрация пробного газа в объеме накопления определяется по показаниям массспектрометрического течеискателя. Зафиксированные показания сравни

ваются с показаниями того же течеискателя по эталонной смеси с известной концентрацией пробного газа. Степень негерметичности ОИ определяется по повышению концентрации в объеме накопления. Чувствительность данного способа находится на уровне чувствительности способа щупа

-9

(5×10

Вт при использовании гелия). Способ не требует использования

сложного оборудования и оснастки. К недостаткам этого метода можно отнести сравнительно низкую производительность и невысокую надежность, а также зависимость чувствительности от фонового содержания гелия в атмосфере помещения.

Вакуумные способы являются более чувствительными по сравнению

с атмосферными. Сущность этих способов заключается в том, что над контролируемой поверхностью ОИ создается

пониженное давление с помо-

щью средств откачки. При наличии течей контрольный газ под действием разности давлений проникает в отвакуумированную полость, которая сообщается с гелиевым течеискателем.

Наиболее распространенным способом является

камеры ной

, основным вариантом которого являются испытания в стационар-

вакуумной камере. При испытаниях по данному варианту определяется

способ вакуумной

суммарная негерметичность ОИ, который помещают в вакуумную камеру

-2

и создают вакуум порядка 1×10

Па. ОИ заполняют до испытательного

давления контрольным газом, который в случае наличия течей проникает в полость камеры, откачивается вакуумным агрегатом и попадает в течеискатель. Величина негерметичности определяется сравнением увеличения показаний течеискателя от течи из ОИ с увеличением показаний от эталонной течи, установленной на вакуумной камере. Чувствительность спо-

при испытаниях в динамическом режиме может достигать 1×10

соба

-10

Вт.

Способ с применением вакуумных присосок. Сущность способа за-

ключается в том, что контроль производится с помощью небольшой специальной вакуумной камеры (присоски). Эта камера устанавливается на наружную поверхность ОИ и соединяется вакуумным шлангом с течеискателем. В ОИ подается под избыточным давлением контрольный газ, а в вакуумной присоске с помощью системы откачки создается разрежение

-3

порядка 6,6×10

Па. При наличии течей в ОИ контрольный газ попадает в

вакуумированную полость присоски, а оттуда в течеискатель.

Конструктивно вакуумные присоски представляют собой пластину из жесткого материала с приклеенным к ней по периметру уплотнительным элементом из резины и штуцером для подсоединения шланга.

Этот способ используется для оценки герметичности отдельных участков

поверхности и обеспечивает чувствительность 1×10-8 Вт.

Галогенный метод. Этот метод основан на свойстве накаленной до

800…900

С платины в присутствии галогенов или галогеносодержащих веществ (фреонов, хладонов, хлористого метила и др.) резко увеличивать эмиссию положительных ионов. Испытания галогенными методами сводятся к заполнению ОИ контрольным газом и регистрации проникающего через течи хладона одним из двух типов преобразователей, которыми оснащены галогенные течеискатели – атмосферным или вакуумным. Галогенный метод позволяет

производить как определение суммарной негер-

метичности сборочных единиц, так и поиск локальных течей.

Однако галогенный метод уступает масс-спектрометрическому по

-8

чувствительности (для атмосферных способов – до 5×10

-9

ных – 5×10

Вт), а также имеет ряд других недостатков:

Вт, для вакуум-

 применяемый контрольный газ обладает химической активностью;

 при регистрации больших или длительных потоков контрольного

газа происходит потеря чувствительности галогенного течеискателя вследствие сорбции газа на катоде преобразователя;

 предельная величина испытательного давления ограничена давле-

нием насыщенных паров хладона при соответствующей температуре.

Следует отметить, что галогенный метод более дешев и цикл испытаний короче, так как галогенные течеискатели быстрее выходят на рабочий режим.

Разработка высокоэффективных методов контроля герметичности продолжается. В последнее время в нашей стране и за рубежом появились новые модели течеискателей, использующие в качестве чувствительных элементов

инфракрасные абсорбционные газоанализаторы на микрокон-

центрации закиси азота. Это направление имеет ряд преимуществ. Так, содержание закиси азота в воздухе в 10 раз меньше, чем гелия, способы получения закиси азота в сравнении с гелием более простые и дешевые.

Инфракрасные анализаторы, в сравнении со всеми известными течеискателями, более просты по конструкции и надежны

в эксплуатации. В нашей стране изготовлен и испытан стационарный инфракрасный газоанализатор-течеискатель ИГТ-1, а также разработан переносной газоаализатор-течеискатель ИГТ-2.

Инфракрасные газовые течеискатели удовлетворяют техническим требованиям по контролю герметичности, предъявляемым к элементам трубопроводных систем самолета.

8. МОНТАЖ, ИСПЫТАНИЯ И КОНТРОЛЬ ГИДРОГАЗОВЫХ СИСТЕМ САМОЛЕТА

8.1. Конструктивно-технологическая характеристика трубопроводных систем

Бортовые системы самолета, в которых в качестве рабочего вещества

используется жидкость или газ, называются

газовыми

трубопроводными или гидро-

По виду рабочего вещества они классифицируются следующим

образом:

 гидравлические системы (применяемое рабочее вещество – авиа-

ционное масло АМГ-10, жидкости 7-50с-3, НГЖ-4);

 пневматические системы (рабочее вещество – воздух, азот);  топливные системы (рабочее вещество – керосин и другие виды

топлива);

 масляные системы (рабочие вещество – различные виды масел);  кислородные системы (рабочее вещество – кислород);

 противопожарные системы (рабочее вещество – углекислота);  система нейтрального газа (рабочее вещество – нейтральный газ);  системы кондиционирования (рабочее вещество – воздух);  противообледенительные системы (рабочее вещество – спирт, вы-

хлопные газы).

Трубопроводы каждой системы имеют свой цвет окраски:

 гидросистема – серо-стальной цвет;  топливная система – желтый цвет;  воздушная система – черный цвет;  противопожарная система – красный цвет;  кислородная система – голубой (синий) цвет;  масляная система – коричневый цвет.

В отраслевой технической документации и на предприятиях топлив-

ные системы выделяют и при обозначении группы используют термин

гидрогазовые и топливные системы».

В трубопроводных системах применяется большое количество со-

единений трубопроводов, они бывают разъемные и неразъемные.

Неразъемными соединениями называются соединения, которые нель-

зя разъединить без разрушения материала. Неразъемные соединения образуются с помощью сварки, пайки, склеивания и клепки. Они наиболее надежны в эксплуатации и используются там, где не предусматривается демонтаж отдельных участков трубопроводов.

Разъемными соединениями называют такие, которые позволяют

осуществлять разборку и повторную сборку трубопроводов, не прибегая к их разрушению.

Из большого количества различных типов соединений наибольшее распространение в конструкциях бортовых систем получили соединения по наружному (рис. 8.1,

а) и внутреннему конусу (рис. 8.1, б).

а) б)

3 4

Рис. 8.1. Виды соединений: а – соединение по наружному конусу;

б – соединение по внутреннему конусу: 1 – трубопровод;

2 – ниппель; 3 – накидная гайка; 4 – штуцер

2 3 4

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 78 / 138 9 10 11 12 13 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]