CC BY
15
400 нм ограничивается, по-видимому, термическим повреждением тканей. В экспериментальных исследованиях была определена зависимость предельно допустимых энергетических экспозиций роговицы глаза и кожи, исключающая повреждающее действие лазерного излучения.
Литература:
1. Baraes F. Biological damage resulting from thermal pulses //Laser applications in medicine and biology. - New York. 1974. - V.2. - P. 205-221
2. Лазеры в клинической медицине / Н.Д. Девятков, Л. Беляев; Под редакцией С.Д. Плетнева. - М.: Медицина, 1981. - 399с.
3. Рогов И. А. Электрофизические и оптические свойства мяса и мясопродуктов II
УДК 691.89
Физико-химические и биологические основы технологии мяса и мясопродуктов / Редкол. : В.М. Горбатов (гл. редактор) и др.- М.: Пищевая промышленность, 1973 г. с. 188-215.
4. Основы хирургии. Болезни и повреждения копытец продуктивных животных: Методические указания к лабораторным занятиям для студентов специальности 1016 Ветеринарная санитария; сост. М.А. Фельдштейн. -М.: МТИММП, 1987 - 35с.
5. Применение лазеров в медицине / Под ред. Г. Кебнера; перевод с англ. А.Л. Смирнов; Под редакцией И.В. Зуева-М.: Машиностроение, 1988 -280c
6. Всесоюзная конференция по применению лазеров в медицине; Тез. Докладов (Красноярск, 1983) - М., 1984 - 246 стр.
ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДИЧЕСКОГО ПОДХОДА К ОЦЕНКЕ СТАБИЛЬНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ _В ВОЕННОЙ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКЕ_
DOI: 10.31618/ESU.2413-9335.2020.7.80.1140 Маньшев Дмитрий Альевич
доктор технических наук, доцент (РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина), начальник I управления (ФАУ «25 ГосНИИхиммотологии Минобороны России»)
Елена Игоревна Сафронова Аспирант
(РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина), младший научный сотрудник (ФАУ «25 ГосНИИ химмотологии Минобороны России»)
АННОТАЦИЯ
Приведён анализ конструктивных особенностей гидравлической системы самолёта Ил-76 и режимы работы в системе гидравлической жидкости; обоснованы условия подобия химмотологической системы «Гидравлическая жидкость - гидравлическая система - условия эксплуатации». Предложено использовать физическое моделирование для оценки и прогнозирования стабильности свойств рабочих жидкостей при их применении в гидравлической системе. Получены и рассчитаны критерии подобия. Представлены принципиальная технологическая схема и описание созданного гидравлического стенда как физической модели, позволяющей варьировать параметры динамической нагрузки, температуры и давления при исследованиях и испытаниях гидравлических жидкостей. В качестве методического подхода к оценке и прогнозированию стабильности свойств рабочих жидкостей предложено использование математической модели, полученной на основе физического моделирования системы, что позволит снизить затраты на проведение натурных (стендовых) ресурсных испытаний.
ABSTRACT
The analysis of design features of the Il-76 TD aircraft hydraulic system and operating modes of working fluids in the system are given; similarity conditions of himmotological system is named "Hydraulic fluid -hydraulic system - operating conditions" are justified. It is proposed to use physical modeling to assess and predict the stability of working fluids properties in process what are used in the hydraulic system. Similarity criteria are obtained and calculated. It is given fundamental technological scheme and description of developed hydraulic bench as a physical model what allows to vary parameters of dynamic load, temperature and pressure in process of researches and tests of hydraulic fluids. It is proposed math model is based on physical modeling of system as a methodical approach to assess and predict the stability of working fluids properties. This method allows to cut costs for stand resource tests.
Ключевые слова: стабильность гидравлических жидкостей, гидравлический стенд, оценка физико-химических и эксплуатационных свойств, критерии подобия, моделирование химмотологического процесса
Keywords: stability of hydraulic fluids, hydraulic bench, evaluation of physical and chemical and operational properties, similarity criteria, modeling of the himmotological process.
Основным условием эксплуатации военной авиационной техники является надежная работа всех её агрегатов. Гидравлическая система (далее -ГС), предназначенная для систем управления летательными аппаратами, двигателями и воздушными винтами, применяемая в механизмах поворота крыла, а также в качестве привода для топливных насосов, для запуска авиадвигателей и в других целях, считается одной из важных систем в военной авиационной технике. ГС характеризуется высоким быстродействием исполнительных механизмов, малой инерционностью, малыми размерами и сравнительно небольшим весом при высоком значении выходной мощности. Для каждой единицы техники ГС имеет свои особенности, которые необходимо учитывать при выборе рабочей жидкости (далее - РЖ) и определении режимов её эксплуатации.
Одним из основных воздушных судов транспортной военной авиации является самолёт Ил-76. Его технические характеристики позволяют ему оставаться вне конкуренции среди других самолётов аналогичного класса на протяжении десятков лет.
ГС Ил-76 состоит из двух независимых систем: ГС № 1 (левая) и ГС № 2 (правая). От центральной части ГС № 1 и № 2 - сети источников давления (далее - СИД) - питаются все системы-потребители [1].
ГС № 1 отвечает за: уборку и выпуск передних основных стоек шасси; аварийный выпуск задних
основных стоек шасси и аварийное закрытие их створок; торможение колёс передних основных стоек шасси; поворот колёс носовой стойки; уборку и выпуск закрылков и предкрылков; управление рампой, гермостворкой и створками грузового люка; открытие и закрытие входных дверей; управление хвостовой опорой, внешними спойлерами и внешними тормозными щитками; основное управление передним аварийным люком; аварийное открытие заднего аварийного люка; управление стеклоочистителями стёкол левого лётчика и створками фотолюка [1].
Функциями ГС № 2 являются: уборка и выпуск носовой стойки и задних основных стоек шасси; аварийный выпуск передних основных стоек шасси и аварийное закрытие их створок; торможение колёс задних основных стоек шасси; поворот колёс носовой стойки шасси; уборка и выпуск предкрылков и закрылков; управление рампой, гермостворкой и створками грузового люка; открытие и закрытие входных дверей; управление внутренними спойлерами, стеклоочистителями стёкол правого летчика и внутренними тормозными щитками; основное управление задним аварийным люком; аварийное открытие переднего аварийного люка [1].
Основные технические характеристики работы гидравлической системы самолёта Ил-76 перечислены в таблице 1.
Таблица 1
Технические характеристики гидравлической системы Ил-76 [1]
Название параметра Значение
Основная рабочая жидкость АМГ-10
Рабочее давление, МПа 20,6+0,7
Общая емкость ГС, л 200
Максимальная производительность гидроисточников давления, л/мин:
- НП-89Д 55
- НС-46-2 20
Минимальная производительность гидроисточников давления, л/мин:
- НП-89Д 2
- НС-46-2 2
Давление в линии всасывания гидроисточников, МПа 2,5-4,9
Заправка гидробака по указателям, л (при неработающих двигателях) 16+2
Заправка гидробака по указателям, л (при работающих двигателях) 16-2
Температура масла в системе по указателю термометра, не более, °С + 120
ГС № 1 и № 2 обеспечены конструкционно одинаковыми СИД, которые соединены между собой краном кольцевания.
Отдельные потребители - колёса носовой стойки, предкрылки и закрылки, рампа, гермостворка и створки грузового люка - питаются одновременно от обеих гидросистем, получая при этом по 50% мощности от каждой, что повышает надежность их работы.
Точность работы гидравлической системы обеспечивает стабильную и надёжную работу самолёта. ГЖ является рабочим телом гидросистемы и во многом определяет характер её
эксплуатации. При циркуляции жидкости, преодолевающей гидравлические сопротивления (при прохождении через клапаны, дросселирующие устройства, пары трения), под воздействием больших перепадов давлений происходит механическое разрушение молекул загущающих присадок и снижение (до 40 %) вязкости жидкости. В условиях гидродинамической турбулентности при высоких температурах компоненты, входящие в состав гидравлических жидкостей, подвергаются термической деструкции, интенсивному окислению, полимеризации. Повышение выходной мощности гидросистем увеличивает рабочие
температуры жидкости, что приводит к уменьшению её вязкости, а следовательно, к необходимости иметь очень малые зазоры в распределительных устройствах. Увеличение давления в системе приводит к дополнительным нагрузкам на пары трения [2].
Условия эксплуатации военной авиационной техники предъявляют высокие требования к стабильности свойств РЖ, основной функцией которой является передача механической энергии от её источника к месту использования с обеспечением изменения величины или направления приложенной силы. Для бесперебойной и надёжной работы ГС для ГЖ существуют оптимальные значения
кинематической вязкости и кислотного числа, при которых РЖ обеспечивает заданный режим работы ГС.
Лабораторные методы оценки стабильности свойств ГЖ имеют существенные недостатки, так как проводятся в статических условиях и не моделируют условия работы ГС. Испытания на стендах заводов-изготовителей длительные и дорогостоящие. В связи с этим принятие обоснованных решений на применение ГЖ в технике весьма затруднено [3]. Особенно это актуально для жидкостей, работающих в ГС с аксиально-поршневым насосом, поскольку известные методы не позволяют в достаточно короткие сроки и с высокой достоверностью оценить уровень воздействия определяющих факторов на их работоспособность.
Возникает необходимость разработки высокоинформативного метода оценки и прогнозирования стабильности свойств ГЖ, учитывающего конструктивные особенности ГС самолёта, режимы работы, физическую и химическую природу ГЖ, позволяющего сократить ресурсные затраты при проведении исследований и испытаний. Для достижения указанной цели наиболее целесообразным является научно -методический подход, основанный на физическом и математическом моделировании
химмотологической системы (далее - ХС) «Гидравлическая жидкость - гидравлическая система - условия эксплуатации» и протекающего в ней химмотологического процесса (далее - ХП), определяющего стабильность свойств РЖ при их применении [4].
Для физического моделирования ХП, протекающего в ГС самолёта Ил-76, использовано приближенное подобие, заключающееся в обосновании условий подобия процесса и воспроизведении постоянства определяющих критериев подобия в модели и объекте.
Для установления требований к условиям испытаний в физической модели (далее - Ф-модель) объекта оценки стабильности свойств ГЖ и определяемым показателем, надлежащим образом оценивающем стабильность свойств РЖ в ГС, были проведены исследования, базирующиеся на теории процесса работы ГЖ путём постановки и
аналитического решения задачи, моделирующий этот процесс.
В ходе работы были определены критерии подобия явлений, протекающих в Ф-модели и в процессе эксплуатации ГЖ в натурном агрегате, геометрические параметры рабочего элемента и условий испытания на модельной установке.
Стоит отметить, что изменение и упрощение условий работы ГС при моделировании должны обеспечить реализацию следующих требований [5]:
- возможность по результатам экспериментов объяснить основные факты, наблюдаемые в ГС;
- критические условия эксплуатации испытуемой ГЖ;
- высокую чувствительность параметров ХП к изменению состава ГЖ и условий процесса;
- независимое задание и варьирование уровнями факторов, определяющих процесс.
Моделирование процессов, протекающих в реальной ГС, удалось достичь в результате применения теории подобия и размерности на экспериментальной установке.
Важным условием моделирования ХП является реализация независимого задания и варьирования уровнями факторов, определяющих процесс. Для этого необходимо выполнить следующие задачи:
- выявить весомости исследуемых факторов процессов;
- определить зависимость показателей и уровня эксплуатационных свойств от каждого из факторов условий протекания процессов или их комбинаций.
Решением перечисленных выше задач является обоснование факторов процесса, участвующих в построении физической модели исследуемой ХС.
Для оценки стабильности свойств ГЖ на основании морфологического описания процессов, влияющих на стабильность свойств РЖ, необходимо получить значения физико-химических показателей, определяющих работоспособность конкретных ГЖ в определенных условиях.
Для этого требуется изучить взаимосвязь особенностей применения ГЖ и изменения их физико-химических показателей, суть которой отражена в зависимости:
Ш = Ро^усл., Монстр., Гмехан., %ГЖ),
или
Я = р2^Гусл., Монстр., Гмехан., %ГЖ),
где Ж (К) - скорость (результат) изменения качества гидравлических жидкостей при эксплуатации в гидравлической системе;
/усл. - факторы, учитывающие условия эксплуатации исследуемой ХС;
/констр. - факторы, учитывающие конструктивные особенности;
/«жан. - факторы, учитывающие механизмы
протекания процесса эксплуатации гидравлической жидкости;
Хгж - характеристика состава и совокупность физико-химических свойств гидравлических жидкостей.
В качестве определяющих факторов, учитывающих условия эксплуатации ГС, принята температура, скорость потока жидкости и время работы системы.
Время работы ГС напрямую влияет на изменение физико-химических показателей ГЖ. Из-за механо-динамических нагрузок на РЖ, быстрой скоростью потока, достаточно высокими рабочей температурой и давлением в системе, компоненты, входящие в состав жидкости, подвергаются термической деструкции, интенсивному окислению и полимеризации. Как следствие, стабильность свойств ГЖ с течением времени падает, происходит запаздывание и отказы исполнительных механизмов ГС.
К факторам, определяющих ресурс работы ГС и влияющих на изменение физико-химических свойств ГЖ, также относится рабочая температура ГЖ. При повышении температуры уменьшается вязкость жидкости, что приводит к утечкам РЖ и далее к возрастанию трения между подвижными элементами. Увеличение температуры как средней по системе, так и локальной, вызывает окисление ГЖ и далее образование продуктов термоокисления, которые осаждаются на стенках трубопроводов гидроагрегатов. Снижение температуры, свою очередь, вызывает резкое возрастание потерь давления.
В результате возникновения перепада давлений, разрушается загущающая присадка ГЖ и уменьшается кинематическая вязкость. Следовательно, перепад давления в системе явлется фактором, влияющим на механизм протекания ХП в ГС.
В Ф-модели должны быть учтены также конструктивные особенности ГС. Чтобы определить скорость потока ГЖ, соответствующую оптимальным условиям эксплуатации, необходимо верно подобрать диаметр трубопровода ГС. Правильно выбранный диаметр позволит избежать значительных потерь энергии РЖ и не вызовет критического изменения её физико-химических свойств. Показатели, характеризующие стабильность ГЖ, меняются вследствие процессов окисления, термического разложения и дросселирования молекул жидкости.
Перечисленные процессы зависят от объёма ГЖ в ГС. Чем меньше РЖ в системе, тем быстрее она окисляется: увеличение объема РЖ в два раза увеличивает скорость её окисления в 3 раза.
К конструктивным особенностям ГС относится также взаимодействие РЖ с резинотехническими изделиями (далее - РТИ). В гидроаккумуляторах, используемых для поддержания давления в системе и уменьшения величины пульсаций давления к линиям нагнетания ГС, ГЖ контактирует с резиновой мембраной, а значит, с большой площадью РТИ.
Следовательно, РЖ должна быть инертна к РТИ во избежание нарушения герметичности системы.
На основании анализа ХП, протекающих в ГС, следует определить кинематическую вязкость и плотность ГЖ в качестве основных характеристик физико-химических свойств РЖ при физическом моделировании. Ресурс работы ГЖ в ГС во многом зависит от изменения кинематической вязкости РЖ.
Опираясь на морфологическое описание процессов, влияющих на стабильность ГЖ, и анализа факторов ХП, создаем Ф-модель.
Явления, происходящие в процессе эксплуатации РЖ в ГС, рассматриваем как комплекс процессов, которые описаны уравнениями, связывающими параметры процесса и параметры ХС «Гидравлическая жидкость -гидравлическая система - условия эксплуатации», записанными в выбранной системе координат [6, 7]:
Я = Ф (Т, V, и, а, г, АР, т, V, 8), (1)
где Я - результат работы ГС;
Т - рабочая температура ГЖ, °С;
V - объем ГЖ в системе, м3;
и - скорость потока жидкости, м/с;
ё - диаметр трубопроводов ГС, м;
г - плотность ГЖ, кг/м3;
АР - перепад давления в системе, МПа;
т - время работы ГС, с;
V - кинематическая вязкость ГЖ, мм2/с; - площадь контакта РТИ с ГЖ, м2;
ХС «Гидравлическая жидкость -гидравлическая система - условия эксплуатации» в ГС реальной авиационной техники и Ф-модели являются подобными в связи с аналогичностью конструкции, а также равенством соответствующих критериев подобия, составленных из параметров процесса эксплуатации ГЖ.
Основные критерии процесса работы ГЖ в ГС могут быть получены с помощью анализа размерностей.
В описании явлений процесса эксплуатации РЖ в ГС учтено девять величин, характеризующих ХС (т = 9):
Рх = Т; Р2 = V; Рз = &, Р4 = й Р5 = р; Рб= ДР;
Р7 = т; Рв = V, Р9 = 8; (2)
Функциональная зависимость имеет вид:
/ (Т, V, 9, а, р, АР, т, V, 8) = 0. (3)
В качестве независимых единиц измерения применительно к системе измерений (М, Ь, Т, 0) выбраны: Р: = Т; Р2 = V; Рз = р; Р4 = т.
Выражения единиц измерения всех участвующих величин запишем через формулы размерности:
для группы независимых величин:
[Г] = [Ы]°[Ь]о[Т]о[0]1, (4)
[V] = [Ы]0[Ь]3[Т]0[©]0, (5)
[р] = [М]1[Ь]-3[Т]о[0]0, (6)
[т] = [М]0[Ь]0[Т]1[0]0, (7)
для группы зависимых величин (т - к = 5):
[V] = = [M]0[L]2 [T]-1[0]0, (8)
[d] = [M]0[L]1[T]0[0]0, (9)
[ДР] = [M]1[L]-1[T]-2[0]0, (10)
[»] = [M]0[L]1 [T]-1[0]0, (11)
[S] = = [M]0[L]2 [T]0[0]0, (12)
Правильность выбора числа независимых параметров (к=4) определена составлением матрицы размерностей уравнений и проверкой неравенства нулю её определителя (0(1-4)):
D(l_4)-
0 0 0 1
0 3 0 0
1 - 3 0 0
0 0 1 0
= -3
(13)
т.е Б ^0, следовательно, значение к= 4 выбрано правильно и величины Т, V, р и т действительно независимы.
Критерии подобия (п - п5) получены в виде отношения каждого из определяющих параметров процессов к группе независимых величин в соответствующих степенях размерностей:
пл =
Пп =
[M]°[L]1[r]-1[0]0
т
[M]°[L]1[r]°[0]°
Яо =
2 [M]M[L]3Ad-3M[rFd[0]^d W
[M]1[L]-1[T]-2[0]°
ДР
3 dimr^dim^^dimp^dimT^ [М]6ДР[Ь]ЗАДР-36ДР[Г]УДР[0]ФДР р.з/р V [M]°[L]2[r]-1[0]° VI
Пл. =
4 dimr^dim^dimp^dimT^ [M]5v[L]3Av-35v[:rFv[0]^v 3/^2
S [M]°[L]2[r]°[0]° S
Пк =
5 dimr^sdim^Asdimp5sdimTys [M]5s[L]3AS-35s[r]rs[0]^s 3/^2
(14)
(15)
(16)
(17)
(18)
в
d
d
2
PT
Для упрощения дальнейших расчётов произведём некоторые математические действия с полученными критериями подобия:
П1*
^2 _ ^ ^
V
:k П2 d П2* = — = —
т • V
пз
(^)2 p^2
(19)
(20) (21)
Полученные путем преобразований критерии являются известными критериями
гидродинамического подобия:
Яе = — — критерий Рейнольдса, описывающий характер потока жидкости и характеризующий соотношение между
инерционными силами и силами вязкости.
Sh -
— критерий Струхаля, равный
отношению дополнительной (локальной) силы к силе инерции. Это критерий динамического подобия для неустановившегося движения жидкости.
Ей = —— - критерий Эйлера, описывающий
отношение между силами давления на единичный объем жидкости и инерционными силами. Он характеризует гидравлическое сопротивление системы.
Следовательно, исследуемый ХП, протекающий в ГС в условиях стендовых испытаний, характеризуется четырьмя
безразмерными критериями:
F (Re, Sh, Eu, P5) - 0
(22)
Для обеспечения подобия ХП при исследовании стабильности свойств ГЖ в натурных и модельных условиях, необходимо соблюдение условия однозначности, в качестве которого выбрано равенство вязкостного параметра в реальной ГС и Ф-модели:
= 1, v = v* = idem,
(23)
где V - кинематическая вязкость ГЖ в ГС самолёта, мм2/с
v
V*
V * - кинематическая вязкость ГЖ в стенде,
мм2/с
Для определения параметров работы Ф-модели необходимо найти численные значения критериев подобия, расчёт которых произведём по
критическим показателям рабочих параметров ГС самолёта Ил-76. Значения параметров работы ГС Ил-76, исследуемых при физическом моделировании, представлены в таблице 2.
Таблица 2
Параметры работы ГС Ил-76
Рабочий параметр ГС самолета (ИЛ-76)
Рабочая температура ГЖ, °С 120
Объем ГЖ в системе, м3 0,200
Скорость потока жидкости, м/с 8,1
Диаметр трубопроводов, мм 12
Плотность ГЖ при 20 °С, кг/м3 750-850
Перепад давления в системе, МПа 8,8
Вязкость кинематическая ГЖ, мм2/с 10,00
Время работы ГС, ч 500
Площадь РТИ в ГС, м2 3,1*10-7
Основываясь на данные таблицы 2, рассчитаем значения критериев подобия:
dd
Re = — = 9720
V
Sh = ^ = 8,230*10-10
т-в
Eu = -^т = 1,709*10-5
р-в2
лк =
= 2,325*10-5
(24)
(25)
(26)
(27)
Следует подчеркнуть, что изложенный подход не определяет жёстких соотношений параметров
Ф-модели, а устанавливает границы значений этих параметров, характеризующих критические условия подобия физико-химических превращений РЖ в гидросистеме. Реализуется подобие по функциональному признаку: приведённые критерии и их численные значения обеспечивают протекание ХП в Ф-модели в том же направлении, что и в реальной системе, при этом Ф-модель выполняет преобразующую функцию,
аналогичную функции ГС агрегата.
На основании рассчитанных критериев подобия определим режим работы ГЖ в Ф-модели. Технические характеристики Ф-модели, полученные методом физического моделирования с использованием анализа размерностей, представлены в таблице 3.
Таблица 3
Рабочий параметр Ф-модель
Рабочая температура ГЖ, °С 120
Объём ГЖ в системе, м3 0,016
Скорость потока жидкости, м/с 9,7
Диаметр трубопроводов, мм 10
Плотность ГЖ при 20 °С, кг/м3 750-850
Перепад давления в системе, МПа 12,7
Вязкость кинематическая ГЖ, мм2/с 10,00
Время работы ГС, ч 3,2
Площадь РТИ в ГС, м2 2,0*10-9
i
Таким образом, с помощью физического моделирования и рассчитанных показателей рабочих параметров, создан стенд [в]. Установка представляет собой Ф-модель, включающую исследуемый объект. Разработанный
гидравлический стенд служит для достоверной и информативной оценки качества ГЖ для военной авиационной техники.
Общий вид созданной экспериментальной установки представлен на рисунке 1.
Рисунок 1 - Общий вид стенда для исследования авиационных рабочих жидкостей 1 - рама стенда; 2 - редуктор-теплообменник (блок из 4-х секций); 3 - расходный бак; 4 - фильтр гидравлический высокого давления; 5 - фильтр гидравлический низкого давления.
Стенд условно представлен тремя составными гидравлический экспериментальный контур, пульт частями: силовой электропривод с дистанционным управления.
управлением и регулированием, основной Принципиальная технологическая схема
гидравлического стенда представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 - Принципиальная технологическая схема гидравлического стенда 1 - бак; 2 - насос; 3 - фильтр гидравлический; 4 - датчик температуры; 5 - дроссель; 6 - датчик давления; 7 - преобразователь расхода; 8 - вентиль; 9 - клапан предохранительный;
10 - блок охлаждения.
Бак 1 конструктивно изготовлен с патрубками для налива, слива, сброса избыточного давления, отбора проб и контрольно-измерительного прибора (температуры, давления, уровня). В циркуляционном контуре, соединяющем патрубки налива и слива РЖ из бака 1, смонтированы управляемые запорные клапаны, блок насосов 2 разной производительности (к примеру, насос НП25 обеспечивает производительность до 70 л/мин, давление 32 МПа и рабочую температуру до +250 °С, имеет общий привод с электродвигателем). Фильтры гидравлические 3
имеют фильтроэлемент типа ФНС-5 из нержавеющей стали (МРТУ 14-2-89-66). Имитатор работы приводов гидравлической системы 5 состоит из регулируемых дросселей, которые через управляемые запорные клапаны подключены к удалённым друг от друга точкам циркуляционного контура, подсоединённым к блоку охлаждения 10, который представлен в виде редуктора-теплообменника (4-секционный кожухотрубный).
Основные параметры работы гидравлического стенда приведены в таблице 4.
Таблица 4
Основные параметры работы гидравлического стенда_
Наименование показателя Значение
Диапазон измерения расхода рабочей жидкости, л/мин 7 - 40
Диапазон измерения избыточного давления рабочей жидкости, МПа 0 - 45
Рабочая жидкость РЖ с вязкостью от 13,50 мм2/с до 24,20 мм2/с по ГОСТ 17479.3
Давление газа в баке над рабочей жидкостью, МПа, более 1,5 - 1,7
Среда в баке над рабочей жидкостью при температуре до 125 °С Сжатый воздух
Среда в баке над рабочей жидкостью при температуре более 125 °С Азот, ГОСТ 9293-74
Диапазон температуры в системе гидравлической блока, °С 20 - 250
Диапазон регулирования частоты вращения электрического двигателя, мин-1 500 - 5500
Шаг регулирования частоты вращения электрического двигателя, мин-1 100
Питающее напряжение стенда, В/Гц 380/50
Максимальная потребляемая мощность стенда, кВт 50
Тонкость фильтрации рабочей жидкости, мкм 5 - 25
Таким образом, путем функционального моделирования получены критерии подобия для самолёта Ил-76. На основании численных значений критериев подобия ХП, протекающего в ГС Ил-76, определены значения факторов для гидравлического стенда, сформированы требования к условиям испытаний ГЖ на стенде. Новый гидравлический стенд, представляющий собой Ф-модель ГС самолёта, позволяет проводить испытания ГЖ, по результатам которых возможно оценить стабильность свойств РЖ и установить ресурс работы ГЖ.
Литература
1. Самолет Ил-76 ТД. Руководство по аэродромному обслуживанию.
2. В. А. Митягин, И. В. Поплавский. Метод оценки стабильности жидкостей для гидравлических систем // Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний. - 2017. - №2 10. - С.31-35.
3. Д. А. Маньшев, Е. И. Сафронова. Методы определения стабильности свойств рабочих
жидкостей в гидравлических системах // Инновационные научные исследования в современном мире: теория, методология, практика / Сборник статей по материалам I международной научно-практической конференции.- 2019. - № 1. -С.147-153.
4. Ю. М. Пименов, Д. А. Маньшев, Р. В. Швыков. Методы испытания горюче-смазочных материалов // Труды 25 ГосНИИ МО РФ. - 2018. -№ 58. - С. 231- 237.
5. Пименов Ю. М. Методы моделирования химмотологических процессов. Учеб.пособие. - СПб.: ВАТТ 2000 - 179 с.
6. Пименов Ю.М. Основы системного анализа и моделирования в химмотологии: Учеб. пособие, -СПб.: ВАТТ 1999. - 268 с.
7. Пименов Ю.М. Планирование эксперимента в задачах химмотологии: Учеб. пособие, - СПб.: ВАТТ 1994. - 108 с.
8. Установка для испытания гидравлических жидкостей: патент № 2693053 РФ, 01.07.2019 г.
