CC BY
18:Контроль и испытания ракетно-космической техники
6. ГОСТ 24-880-89. Аппаратура бортовая космических аппаратов. Метод испытаний на механические воздействия. М. : Изд-во стандартов, 1989.
References
1. Kopytov V. I., Orlov S. A. [An Approach For Setting Vibration Load Of On-Board Equipment Spacecraft] // Materialy XVI Mezhdunar. nauch. konf. "Reshetnevskie chteniya" [Materials XVI Intern. Scientific. Conf "Reshetnev reading"]. Krasnoyarsk, 2012. P. 184-185.
2. Orlov S. A., Kopytov V. I., Matveev K. A. [The formation of the impact of high intensity for spatial structures] // Izvestiya vuz. Fizika [Russian Physics Journal]. 2013. Vol. 56, № 7/3 TSU. P. 197-200.
3. OST 92-9096-79 Kompleksnaya sistema norm ispytaniy pri nazemnoy otrabotke izdeliy otrasli.
Apparatura bortovykh radiotekhnicheskikh sistem. Normy ispytaniy [Comprehensive system standards testing ground testing goods industry. Equipment airborne radio systems. Standards test]. Moskow : Standartinform publ., 1979.
4. NASA-HDBK-7004. Force Limited Vibration Testing, May 16, 2000.
5. ECS S-E-HB-32-26A. Space engineering. Spacecraft mechanical loads analysis handbook, 19 February, 2013.
6. GOST 24-880-89. Apparatura bortovaya kosmicheskikh apparatov. Metod ispytaniy na mekhanicheskie vozdeystviya [On-Board Spacecraft Equipment. Test method for mechanical impact]. Moskow : Standartinform publ., 1989.
© Орлов С. А., Рябушкин С. А., Копытов В. И., 2016
УДК 623.623.52
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИСПЫТАНИЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ АГРЕГАТОВ ОБЪЕКТОВ АВИАЦИОННОЙ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ
И. А. Попельнюк1, М. И. Титов2
'Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королёва Российская Федерация, 443086, г. Самара, Московское шоссе, 34
2АО «Авиаагрегат» Российская Федерация, 443009, г. Самара, Заводское шоссе, 55 E-mail: osni204@yandex.ru
Проанализированы недостатки технологического процесса испытаний гидравлических агрегатов объектов авиационной и ракетно-космической техники. Предложены пути его совершенствования с целью повышения достоверности результатов и снижения трудоемкости работ.
Ключевые слова: испытательное оборудование, рабочая жидкость, чистота, испытания, загрязнения.
PERFECTION OF THE PROCESS OF TESTING HYDRAULIC UNITS FOR AVIATION AND SPACE-ROCKET TECHNICS
I. A. Popelnyuk1, M. I. Titov2
1 Samara National Research University 34, Moskovskoe shosse, Samara, 443086, Russian Federation
2АО «Aviaagregat» 55, Zavodskoe shosse, Samara, 443009, Russian Federation E-mail: osni204@yandex.ru
The article analyzes the disadvantages of the hydraulic units for objects of aviation and space-rocket technics test process. The research proposes ways to improve it in order to increase the reliability of the results and reduce the labor intensity.
Keywords: Test equipment, hydraulic fluid, purity, tests, contaminations.
В настоящее время гидравлические системы (ГС) нашли широкое применение в объектах авиационной и ракетно-космической техники. Агрегаты ГС, в особенности исполнительные силовые привода, выполняют ответственные функции, и от их работоспособности зависит правильное функционирования всего объекта в целом. В связи с этим к агрегатам ГС предъявляются повышенные требования по надежно-
сти и безотказности. Высокий уровень надежности достигается, в том числе, благодаря проведению комплекса испытаний на этапе производства агрегатов, а также послеремонтных испытаний в процессе эксплуатации. В силу несовершенства методики или оборудования могут возникать значительные погрешности в результатах, вызывающие появление таких событий, как «пропуск дефекта» или «ложная трево-
Фешетневс^ие чтения. 2016
га». Исходя из всего вышеизложенного, совершенствование технологического процесса испытаний гидравлических агрегатов с целью снижения трудоемкости и повышения достоверности результатов - актуальная задача для современной авиационной и ракетно-космической промышленности, решение которой возможно благодаря модернизации конструкции испытательных установок и совершенствованию программ-методик испытаний.
Данная работа ведется на кафедре эксплуатации авиационной техники Самарского университета. На 1-м этапе был произведен анализ существующего технологического процесса испытаний с целью выявления его недостатков и путей их устранения. При подготовке к проведению испытаний согласно требованиям программ-методик испытаний необходимо проводить проверку технического состояния оборудования, в том числе оценку состояния рабочей жидкости (РЖ). Её состояние характеризуется рядом качественных показателей, определенных в технических условиях, а именно: вязкость, кислотное число, содержание воды и чистота [1]. На базе реальных предприятий с целью снижения трудоемкости и времени работы, с учетом того, что механические примеси оказывают наиболее сильное влияние на состояние РЖ и ГС, о состоянии РЖ судят только по уровню загрязненности.
В условиях производства концентрацию механических примесей, как правило, определяют с использованием off-line метода контроля, при котором представительная проба РЖ изымается из потока в специальную посуду, изолируется и анализируется в лабораторных условиях. Отбор РЖ производится непосредственно из полостей подачи РЖ в испытуемые агрегаты.
В ходе анализа статистических данных, полученных от предприятий, были выявлены случаи, когда результаты анализа нескольких проб РЖ, взятых из одной и той же точки одной ГС, значительно отличались. Так, например первая проба не поддавалась классификации по чистоте РЖ и была значительно грязнее 17 класса по ГОСТ 17216-2001 [2]. Вторая проба соответствовала 14 классу чистоты по ГОСТ 17216-2001. Данные параметры не удовлетворяли требованиям методики аттестации оборудования и программы-методики испытаний. В ходе пуско-наладки стенда испытаний в гидробаки насосных станций была залита гидрожидкость Skydrol, прошедшая входной контроль и соответствующая 6 классу чистоты. Далее был произведен контроль чистоты
РЖ из нижней точки гидробака насосной станции для оценки общего состояния чистоты РЖ в системе. Полученный результат соответствовал 8 классу чистоты по ГОСТ 17216-2001, что говорило о том, что Skydrol, находящийся в насосной станции, соответствовал необходимым нормам.
Описанные выше погрешности могут возникать по следующим причинам [3-5]:
1. Способ пробоотбора. В случае статического способа основная масса частиц загрязнения оседает на дне сосуда и в пробу не попадает, при этом в процессе переливания РЖ из сосуда весь осадок со дна поднимается, и класс чистоты жидкости снижается.
2. Чистота заборной емкости. В условиях производства достаточно сложно обеспечить стерильность оборудования, и зачастую на поверхности пробоот-борной посуды еще до начала анализа присутствует некоторое количество загрязнений.
3. Сильная запыленность помещения, в котором производится отбор пробы.
4. Место отбора проб в системе.
Известно, что погрешности, характерные для контроля чистоты РЖ по отобранным пробам тем ниже, чем выше её загрязненность, поскольку в этом случае влияние чистоты пробоотборной посуды и запыленности воздуха в лаборатории, где производится анализ, наименьшее. Поэтому off-line методы контроля эффективны, когда чистота РЖ соответствует 11-12 классам по ГОСТ 17216-2001 и ниже.
Помимо этого некоторые программы-методики требуют проведения контроля чистоты только в начале проведения испытаний. При этом многие ресурсные испытания гидроагрегатов достаточно длительны, и с течением времени РЖ загрязняется, что может повлиять на процесс испытаний или привести к отказу испытательного и испытуемого оборудования. Следовательно, для длительных испытаний гидравлических агрегатов off-line методы контроля чистоты РЖ неинформативны
Таким образом, установлено, что применение off-line методов контроля чистоты РЖ при испытаниях гидравлических агрегатов вызывает значительные погрешности в результатах анализа, сопряжено с большой трудоемкостью, и, самое главное, не позволяет оценить состояние РЖ в реальном масштабе времени, что приводит к искажению результатов испытаний. Для решения этой проблемы предлагается внедрение встроенного контроля чистоты РЖ (см. рисунок).
Гudfmntm&wQ бе*
Вспомогательная арматура
Насосная Блок
ствнция фильтров
Щ щ
Холодильник 1— О&ЪйЮП
испытаний
3&Щ30ЧН06 оборудование
Обобщенная структурная схема типового стенда для испытаний гидравлических агрегатов с ДВК
"Контроль и испытания ракетно-космической техники
Такой подход позволит значительно сократить время и трудоемкость работ, повысить достоверность оценки и, самое главное, своевременно проводить работы по очистке или замене жидкости. В развитие этой работы планируется разработка автоматизированной системы контроля технического состояния РЖ, учитывающей помимо чистоты РЖ ее вязкость и кислотность.
Внедрение подобной системы позволит оценить комплексное состояние РЖ по основным качественным показателям, тем самым повысить долговечность испытательного оборудования и снизить погрешности в результатах испытаний, вызванных ухудшением состояния РЖ.
Библиографические ссылки
1. Кондаков Л. А. Рабочие жидкости и уплотнения гидравлических систем. М. : Машиностроение, 1982. 216 с.
2. ГОСТ 17216-2001. Чистота промышленная. Классы чистоты жидкостей. М. : Изд-во стандартов, 2002. 8 с.
3. Тимиркеев Р. Г., Сапожников В. М. Промышленная чистота и тонкая фильтрация рабочих жидкостей летательных аппаратов. М. : Машиностроение, 1986. 152 с.
4. Fitch E. C. Fluid contamination control // Technology transfer Series #4. Oklahome, FFS, INC, 1988. 433 p.
5. Коновалов В. М., Скрицкий В. Я., Рокшевс-кий В. А. Очистка рабочих жидкостей в гидроприводах станков. М. : Машиностроение, 1976. 288 с.
References
1. Kondakov L. A. Rabochie zhidkosti i uplotnenija gidravlicheskih system [Working fluids and hydraulic seal]. Moscow : Transport Publ., 1982. 216 p.
2. GOST 17216-2001. Chistota promyshlennaja. Klassy chistoty zhidkostej [Industrial cleanliness. Grades of liquids purity]. Moscow. Standards publ., 2002. 8 p.
3. Timirkeev R. G., Sapozhnikov V. M. Promyshlennaja chistota i tonkaja fil'tracija rabochih zhidkostej letatel'nyh apparatov [Industrial purity and fine filtration of aircrafts hydraulic fluids]. Moscow : Transport publ., 1986. 152 c.
4. Fitch E. C. Fluid contamination control // Technology transfer Series #4, Oklahome, FFS, INC, 1988. 433p.
5. Konovalov V. M., Skrickij V. Ja., Rokshevskij V. A. Ochistka rabochih zhidkostej v gidroprivodah stankov [Cleaning of the work fluids in hydraulics machines]. Moscow : Transport publ., 1976. 288 p.
© Попельнюк И. А., Титов М. И., 2016
УДК 621.01
ТЕХНОЛОГИЯ ИОДМОДЕЛИРОВАНИЯ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К АНАЛИЗУ ЭЛЕМЕНТОВ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА
Л. А. Силкина
Сибирский федеральный университет Российская Федерация, 660041, г. Красноярск, просп. Свободный, 79 E-mail: lidia_silkina@mail.ru
Изложены основные принципы подмоделирования в среде Ansys, рассмотрены его достоинства и недостатки. Проведено исследование волновода на прочность, а также выявлены места концентраций напряжений.
Ключевые слова: подмоделирование, волновод, конечно-элементная сетка, сварной шов, напряжённо-деформированное состояние.
TECHNOLOGY OF SUBMODELING FOR ANALYZING SPACECRAFT ELEMENTS
L. A. Silkina
Siberian Federal University 79, Svobodnyi Av., Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation E-mail: lidia_silkina@mail.ru
The article describes the basic principles of submodeling in Ansys environment, it considers its advantages and disadvantages. Also there are the results of researching the waveguide strength, determining stress concentration places.
Keywords: submodeling, waveguide, finite element mesh, welded seam, stress-strained state.
Одной из первоочередных задач отечественного нием функциональных характеристик и параметров спутникостроения является увеличение срока актив- всех систем и элементов. Обеспечить безотказное ного существования (САС) с сохранением и улучше- функционирование космического аппарата связи в
