Файл: Тарасевич Р.М. Методы и средства проверки герметичности узлов, отсеков и систем летательных аппаратов учеб. пособие.pdf

личных методов и способов проверки, отличающихся один от другого затратами труда, стоимостью оснащения и чувствительностью.

Таким образом, применение одного или двух способов проверки герметичности на всех этапах сборки и для всех типов узлов, отсе­ ков и систем ЛА не только экономически нецелесообразно, но и тех­ нически невозможно.Поэтому у каждого из приведенных на рис.7 спо­ собов есть своя область рационального применения, о которой будет сказано далее, при изложении сущности и технологии применения каждого способа.

Как видно из рис.7, все применяемые при производстве ЛА методы проверки герметичности разбиваются на две большие группы.

Компрессионные методы предусматривают заполнение под избыточ­ ным давлением испытуемых узлов, отсеков или систем газом или жидкостью и оценку вытекания из них газа или жидкости. При приме­ нении этой группы методов, как правило, производится качественная оценка негерметичности (падение давления, пузырьки газа и жидкос­ ти, количество течей) и только для отдельных способов применяются косвенные приблизительные методы количественной оценки герметич­ ности.

Компрессионная группа методов имеет низкую чувствительность

чается простотой выполнения при незначительной затрате труда. Как видно на рис. 7, при производстве ЛА используется шесть компрес­ сионных методов проверки герметичности и тринадцать различных технологических способов их применения.

Газоанализаторные методы предусматривают заполнение узлов, отсеков или систем чувствительным пробным веществом (гелий,фреон, радиоактивный газ и т .д .) , обдувание или помещение в газовую среду с созданием внутри испытуемого объекта избыточного давления или вакуума. Эта группа методов, как правило, позволяет производить количественную оценку герметичности посредством специальных устройств-газоанализаторов.

Газоанализаторная группа методов имеет высокую чувствитель­

27

Герметичность узлов, отсеков и систем определяется техничес­ кими условиями или отражается в чертежах. Во всех случаях конст­ руктор, подсчитывая и определяя степень герметичности, должен ее выражать в количественных величинах (единицы потока контрольного пробного или рабочего вещества, время падения давления, число ка­ пель жидкости или воздуха и т . д . ) . Исходя из общих количественных величин герметичности агрегата или системы, конструктор должен также определить и отразить в чертежах количественные значения герметичности для отдельных узлов, отсеков или частей систем. В соответствии с заданной величиной герметичности и с конструктивны­ ми особенностями узла технолог выбирает метод .способ»контрольное и пробное вещество, технологические режимы проверки герметичности на каждом этапе сборки и испытания ДА я его узлов, отсеков и сис­ тем.

5 .Компрессионныѳ методы проверки герметичности Манометрический метод предусматривает при газовом способе за­

полнение испытуемого объекта газом (воздух, азот и т .д . ) , при гидравлическом способе - заполнение его жидкостью (дистиллирован­ ная вода с 3% хромпика, керосин и т .д .) , создание внутри объекта избыточного давления, превышающего рабочее давление, которое на 15-25% ниже расчетного, и выдержку (карантин) в течение заданного времени.

Оценка степени герметичности при этих способах производится временем падения давления на манометре, которое определяется по секундомеру (см .ри с.І). В уравнении (6) было нами определено на­ текание Q . Задавшись допустимой величиной вытекания газа и зная объем 7 испытуемого отсека, можно определить допустимое время падения давления

28

ная схема проверки герметичности отсека J1A манометрическим газо­ вым способом изображена на рис. 9.

2

Рис.9. Схема проверки герметичности манометрическим методом

В этом случае при проверке герметичности воздухом по трубо­

допустимое для испытуемого отсека давление. Открытием пускового крана 5 и перекрывного крана 3 внутреннюю полость отсека I ЛА заполняют воздухом и, доведя избыточное давление до заданного, перекрывают кран 3. Воздух через имеющиеся в отсеке неплотности будет постепенно вытекать, а избыточное давление будет падать,пока не сравняется с наружным атмосферным, окружающим отсек ЛА. Манометр 2 автоматически запашет на специальной ленте достигнутое максимальное избыточное давление внутри отсека и время его паде­ ния до нормального.

В промыпіленности газовый способ часто называют спосооом "спада давления", а гидравлический - способом "опрессовки".Эти два спосо­ ба применяются как предварительные методы для пооверки герметич­ ности отсеков и систем с высокой и самой высокой степенью герме­ тичности (баки для топлива и окислителя, пневмогидросистемы, арма­ тура и т .д .) и как окончательные методы проверки герметичности отсеков и узлов с низкой степенью герметичности (отсеки, кабины

29

ЛА, работающие с наддувом, и т .д .) .

При газовом способе проверки герметичности, если скорость па­ дения давления больше допустимой, место течи устанавливают на ощупь - рукой или на слух.

При гидравлическом способе место течи устанавливают визуально

мого объекта жидкостью (вода с хромпиком, керосин, масло и т .д .) , создание в объекте необходимого давления и выдержку в течение заданного времени. Оценка степени герметичности при этом методе производится по наличию следов жидкости на поверхности объекта. Этих следов либо совсем не должно быть, либо допускается появле­ ние на поверхности отсека в единицу времени установленного черте­ жом количества капель жидкости. При использовании указанного ме­ тода применяется несколько способов.

Визуальный способ - когда наличие и места неплотностей опре­ деляются визуально, путем осмотра поверхности отсека.

Способ Фильтровальной бумаги - когда наличие и места неплот­ ностей определяются по пятнам на фильтровальной гигроскопичной бумаге, накладываемой на внешнюю поверхность испытуемого объекта. При этом способе возможна приближенная количественная оценка степени герметичности путем замера диаметра пятна жидкости.

Па рис. ІО приведен график зависимости чувствительности Q от диаметра масляного пятна на фильтровальной бумаге и времени выдержки і . На графике сплошной линией I показано изменение степени герметичности для масляного пятна ф 2 мм, а пунктирной линией 2-для ф I мм.

Рис.10.Зависимость чувствительности от врег ени выдержки и диаметра пятна

масла

30

Так, если через 50 мин. испытания на фильтровальной бумаге появляется масляное пятно диаметром I мм, то степень герметичности порядка Q = ІО-5 мм3/сек , а если диаметр появившегося за это

время масляного пятна будет 2 мм, то степень герметичности соста­ вит 3 = 10"^ мм'Ѵсек, т .е . уменьшится на один порядок. При количественной оценке герметичности следует обязательно проверять кинематическую вязкость жидкости на ее соответствие техническим условиям. Так, например, для масла марки АМГ-ІО кинематическая вязкость должна быть не менее 10 Ст при температуре + 50°С (ГОСТ

33-66).

Способ мелового покрытия - напыление или нанесение кистью на внешнюю поверхность отсека жидкого мелового раствора и его сушка. Б этом случае малейшие течи будут четко проявляться в виде темных пятен на поверхности высушенного мелового или другого вида покры­ тия, обладающего высокой гигроскопичностью.

Дождевальный способ - полив внешней поверхности испытуемого отсека через специальные распылители жидкостью (дистиллированная вода с хромпиком). Степень герметичности (водонепроницаемости) в этом случае будет оцениваться числом капель жидкости, обнаруживае­ мых на внутренней поверхности отсека.

На рис. I I изображена схема проверки водонепроницаемости отсека ЛА на горизонтальной дождевальной установке. Отсек 3 закреплен на передней I и задней 4 опорах и может вращаться с заданной скоростью. Вода подается в дождевальную установку 2, имеющую распылитель. Сила водяного напора (давления), попадающего на внешнюю поверхность от­ сека, может регулироваться. Скорость вращения и сила водяного напо­ ра устанавливаются так, чтобы при этом имитировался реальный полет ЛА. После полива отсека в течение заданного чертежом времени вра­ щение прекращается я через смотровые окна на плитах опор I и 4 производится определение числа капель жидкости на внутренней поверх­ ности отсека. Дождевальные установки выполняются в различных вариан­ тах: с вращением отсека вокруг вертикальной оси, с неподвижным креп­ лением отсека и вращением распылительной установки, и т .д .

31

2

Дождевальный способ проверки герметичности имеет чувствитель­ ность ІО“ 1 и применяется для проверки водонепроницаемости су­ хих (приборныхпереходных»двигательных) отсеков. Чувствительность при применении визуального осмотра и способа фильтровальной бума­

нием способа погружения испытуемого узла в резервуар (аквариум) с жидкостью в практике часто называют "способом аквариума". При этом способе в узел, герметичность которого нужно проверить, подается сухой воздух (азот или другие газы) и создается заданное чертежом избыточное давление, после чего узел погружают в резер­ вуар (ванну) и обнаруживают течи по появлению воздушных пузырьков. Резервуар выдоляется из прозрачного материала, либо делакт смот­ ровые окна, либо оставляют верхнюю часть резервуара открытой. Величина течей в этом случае характеризуется количеством пропуска­

емого ими воздуха (количеством пузырьков), приведенного к опре­ деленному давлению.

Из условия, что давление в воздушных пузырьках должно быть равно давлению, противодействующему их образованию,или быть боль-

32