CC BY
52
ТЕХНИЧЕСКИКЕ НАУКИ. Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов
DOI.org/10.5281/zenodo.808890 УДК 620.193.2
Е.В. Петров, А.Ю. Егоров, А.Н. Собенников
ПЕТРОВ ЕВГЕНИЙ ВЯЧЕСЛАВОВИЧ - инженер по испытаниям (магистрант Иркутского государственного университета путей сообщения)
Арсеньевская авиационная компания «Прогресс» им. Н.И. Сазыкина Площадь Ленина, 5, Арсеньев, Приморский край, 692335
ЕГОРОВ АНАТОЛИЙ ЮРЬЕВИЧ, СОБЕННИКОВ АНДРЕЙ НИКОЛАЕВИЧ - студенты филиала ДВФУ в г. Арсеньеве Дальневосточный федеральный университет Площадь Ленина, 5, Арсеньев, Приморский край, 692335
Дооснащение процесса испытаний в камере SST-20MS
Аннотация: Рассматриваются два способа определения водности соленого тумана в испытательной камере SST-20MS: с помощью коллекторов, входящих в состав камеры, и с помощью прибора Зайцева. Авторы статьи предлагают к внедрению в производство собственную разработку - оборудование для определения водности, которое учитывает недостатки указанных способов.
Ключевые слова: соленой туман, водность, коррозионная стойкость. Введение
Самым распространенным типом испытания на коррозионную стойкость является испытание изделий на воздействие соленого тумана. Камера соленого тумана SST-20MS повторяет естественные условия среды и ускоряет их. Поэтому по результатам данного вида испытаний можно прогнозировать жизненный цикл изделий [4]. Камера позволяет проводить коррозионные испытания двумя различными методами: непрерывного и циклического воздействия соленого тумана. Циклическое испытание происходит в два этапа: воздействие соленого тумана и воздействие влажности. На рис. 1 изображена испытательная камера SST-20MS. Объем камеры - 2000 л. Уровень температур в камере контролируется в диапазоне 25 ^ 60°С, влажность не ниже 85%.
В Арсеньевской авиационной компании «Прогресс» им. Н.И. Сазыкина с помощью описанной выше камеры подвергают испытаниям: колодки, крышки заливной горловины, наконечники и другие изделия.
Соленый туман должен удовлетворять следующим требованиям.
1. Водность тумана должна быть в диапазоне от 2 до 3 г/м3 (водность - это общая масса капель жидкости в единице объема воздуха).
2. Размер по крайней мере 95% капель должен быть в диапазоне от 1 до 10 мкм. Размер капель тумана называют его дисперсностью [5].
© Петров Е.В., Егоров А.Ю., Собенников А.Н., 2017
Научные руководители: В.В. Гасельник, к.т.н., доцент кафедры физики, механики и приборостроения Иркутского государственного университета путей сообщения; Ю.П. Денисенко, управляющий директор ААК «Прогресс» им. Н.И. Сазыкина; О.Ш. Бердиев, заместитель директора филиала ДВФУ в г. Арсеньеве по НИР и развитию, е-mail: berdiev553@mail.ru
О статье: поступила: 10.04.2017; принята к публикации: 25.04.2017; финансирование: бюджет ДВФУ.
Рис. 1. Камера ББТ^ОМБ.
Постановка задачи
Согласно ГОСТ РВ 20.57.307-98 («Методы испытаний на воздействие специальных сред»), процесс испытаний аппаратуры должен периодически контролироваться путем анализа проб среды, содержащейся в камере [1]. Это позволяет добиться следующего.
Во-первых, исключить ошибки, обусловленные несоответствием параметров испытания нормам. При периодическом контроле уже в самом начале испытания продукции можно выявить и устранить неполадки. Засорение распылителя - одна из причин, по которой процесс распыления раствора не соответствует установленным нормам. Продукция, прошедшая испытания, которая не соответствует ТУ, не должна эксплуатироваться.
Во-вторых, позволит регулировать параметр водности и контролировать его, как того требуют испытания. Регулировка водности осуществляется путем увеличения или уменьшения температуры распыления соленого раствора. Это существенно повышает точность испытания [2].
Для определения водности соленого тумана в камере предусмотрены коллекторы. Коллектор - это измерительный цилиндр со вставленной в него стеклянной воронкой диаметром 10 см. Определить водность коллектором можно только по истечении не менее 16 ч работы камеры [3]. С помощью данного способа невозможно найти водность в конкретный момент времени. Это значит, что данное устройство не подходит для периодического контроля параметров соленого тумана в процессе испытания.
На рис. 2 изображена колба, по шкале которой определяют водность. Раствор в колбу попадает напрямую из коллектора.
Рис. 2. Измерительная колба.
Приведенный выше анализ обусловливает необходимость внедрения в производство оборудования, способного определить водность соленого тумана в любой момент проведения испытания. Решение этой задачи и является целью данной работы.
Решение задачи
Водность в любой момент проведения испытания можно определить прибором Зайцева. Это вспомогательное устройство, представляющее собой ручной насос, внутри которого находится кассета с фильтровальной бумагой. Этим устройством через специальное отверстие в камере «выкачивается» определенный объем воздуха. Воздух проходит через фильтровальную бумагу, а капли воды, содержащиеся в этом воздухе, оседают на ней. В итоге на бумаге можно наблюдать пятно, состоящее из множества капель. Масса этого пятна определяется из градуированной таблицы по его диаметру. Чтобы найти водность соленого тумана, нужно знать значение массы пятна и объема прокаченного воздуха. Использование ручного способа «закачки» воздуха и градуированных таблиц не может дать высокой точности измерения. Схема устройства изображена на рис. 3.
Рис. 3. Схема прибора Зайцева: 1 - поршень; 2 - кассета; 3 - фильтовальная бумага с пятном;
4 - отверстие для взятия проб.
Взяв за основу способ применения прибора Зайцева, нам нужно внедрить оборудование, которое позволит повысить точность и скорость вычисления. Схема оборудования для определения водности приведена на рис. 4.
/21 34 35 36
Рис. 4. Схема оборудования: 1 - фильтр; 2 - держатель для фильтра; 3 - труба; 4 - ротаметр; 5 - кран; 6 - насос вакуумный; 7 - заборная труба [6].
Вспомогательное устройство: аналитические весы Лсеи1аЬ АШоп
Последовательность действий для определения водности данным оборудованием:
1) взвесить фильтр на аналитических весах и установить в держатель;
2) в специальное отверстие в камере поместить заборную трубу;
3) включить насос, краном отрегулировать постоянный расход воздуха;
4) когда значение на ротаметре РМ6-40 ГУЗ достигнет требуемой величины - отключить насос;
5) снять фильтр с держателя и взвесить на аналитических весах;
6) с помощью формулы (1) произвести расчет водности.
W=ДM/Q, (1)
где ДМ- разность массы фильтра до и после отбора, г; Q-расход воздуха через фильтр, м3; Ж- водность раствора.
Пояснения к оборудованию и принцип действия
Принципы работы и последовательность выполнения операций предложенного оборудования и прибора Зайцева схожи. С помощью вакуумного насоса 6 воздух через заборную трубу 7 проходит через фильтр 1, на котором оседает раствор. Затем идет по трубе 3 через ротаметр 4, который вычисляет объем пройденного через него воздуха. Кран 5 служит для регулировки скорости «выкачивания» воздуха из камеры.
Пояснения к входящим в оборудование комплектующим
1. Фильтр: в качестве фильтра используется фильтровальная бумага с возможностью удерживать осаждающие частицы воды.
2. Ротаметр РМ6-40 ГУЗ: предназначен для измерения объемного расхода воздуха; расход: 0-40 м3/ч±2.5%.
3. Весы Acculab Atilon: очень точные весы для взвешивания различных веществ. Предел взвешивания: 0-220 г, погрешность: 0,1 мг.
4. Насос вакуумный 2НВР 18-5ДМ [4].
Выводы
Оборудование позволяет определять водность соленого тумана в любой момент времени испытания. По сравнению с прибором Зайцева оно намного точнее и позволяет оперативнее влиять на влажностный режим в камере, что обусловлено использованием современных комплектующих и современных методов вычисления. Кроме того, время измерения существенно сокращается. Недостатки: большие размеры, существенная стоимость комплектующих.
На настоящий момент установка собрана и готова к использованию [6]. В ближайшее время необходимо провести серию испытаний изделий с использованием этой установки, а также сделать анализ полученных результатов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. ГОСТ РВ 20.57.307-98 Методы испытаний на воздействие специальных сред.
2. ГОСТ Р 52763-2007 Испытания на воздействие соленого тумана.
3. ГОСТ Р 55001-2012 Требования к характеристикам камер для испытаний технических изделий на стойкость к внешним воздействующим факторам.
4. ГОСТ 28234-89. Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Ч. 2. Испытание КЬ. Соляной туман, циклическое (раствор хлорида натрия).
5. Камера соленого тумана 88Т-20М8. Техническая инструкция. ООО «Сантек 2». М., 2012.
6. Рац. предложение «Автоматизация климатической камеры КТК-800», № 134/138 от 11.11.2016 / ПАО ААК «Прогресс», 2016
THIS ARTICLE IN ENGLISH SEE NEXT PAGE
Aircraft Designing and Manufacturing
DOI.org/10.5281/zenodo.808890
Petrov E., Egorov A., Sobennikov A.
EVGENY PETROV, Engineer PJSC AAC PROGRESS
5, Lenina Square, Arsenev, Primorsky Krai, Russia, 692335
ANATOLY EGOROV, ANDREY SOBENNIKOV, Students, Arsenyev Branch, FEFU Far Eastern Federal University
5, Lenina Square, Arsenev, Primorsky Krai, Russia, 692335
Scientific advisers: Vladimir Gaselnik, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor, Department of Physics, Mechanics and Instrumentation, Irkutsk State University of Railway Transport, Yury Denisenko, Managing Director, JSC AAC Progress, Oleg Berdiev, SRW Deputy Director, FEFU in Arsenyev Branch, e-mail: berdiev553@mail.ru
The improvement of the testing process in the chamber SST-20MS
Abstract: The article deals with two methods to determine water content in salty fog carried out in the test chamber SST-20MS: the first one, using the collectors that are parts of the chamber and, the second one, applying Zaitsev's device. The authors propose that that their own development should be implemented in production: the equipment to determine water content, which takes into account the disadvantages of previous methods. Key words: salt fog, water content, corrosion resistance.
REFERENCES
1. GOST RV 20.57.307-98 Test methods for the effect of special media.
2. GOST R 52763-2007 Tests on the effect of salt fog.
3. GOST R 55001-2012 Requirements for the characteristics of the chambers for testing technical products for resistance to external factors.
4. GOST 28234-89. Basic methods of testing for external factors. Part 2. Test Kb. Salt fog, cyclic (sodium chloride solution).
5. Salt spray chamber SST-20MS. Technical instruction. OOO Suntec 2. M., 2012.
6. Rationalization proposal Automation of the climate chamber KTK-800. N. 134/138 of 11/11/2016 / Progress, 2016.
