Национальный авиационный университет
Аэрокосмический институт
Кафедра технологии аэропортов
Курсовая робота
(пояснительная записка)
дисциплина «Техника аэропортов»
на тему: «Универсальный передвижнойгидроагрегат»
Выполнила: студентка ФЛА 407
Фернандес Медина А.Х.
Проверил: Левченко В.М.
Киев 2009
ЗАВДАННЯ
До курсовоїроботи з дисципліни «Техніка аеропортів»
студентки 407 ФЛА
Фернандес МедінаАліни Хорхівни
Темароботи:Самохідна Площадка Обслуговування
Вихіднідані:
Прототип – СПО-15М.
Розробки: система – гідравлічна, агрегат – гідроциліндр.
Реферат
Пояснювальназаписка до курсової роботи на тему «Універсальний пересувний гідроагрегат »містить 1 таблицю, 17 рисунків, 5 інформаційних джерел.
Об’єктдослідження – універсальний пересувний гідроагрегат УПГ-300.
Метароботи – вивчення конструкції, призначення, принципу роботи головних системуніверсального пересувного гідроагрегату УПГ-300.
Вході курсової роботи було зроблено загальну характеристику універсальногопересувного гідроагрегату, особливості конструкції його вузлів та агрегатів тайого спеціального обладнання.
Такожнаведені технічні характеристики УПГ-300 і детально розглянуто їх принципроботи.
Результатикурсової роботи рекомендується використовувати в практичній діяльностіпідприємства.
універсальнийпересувний гідроагрегат, упг-300, гідравлічна система, пневматична система,електрообладнання, гідросистема, силова установка, гідротрансформатор,спецмашина
Вступление
Установка дляпроверки гидросистем УПГ-300 разработана на Куйбышевском заводе аэродромногооборудования «Старт» на шасси ЗиЛ-131. Выпускается серийно.
УПГ-300предназначена для проверки гидравлических систем летательных аппаратов вназемных условиях. С её помощью выполняется подача жидкости в гидросистемылетательных аппаратов с необходимым давлением и подачей, проверка нагерметичность и опрессовку агрегатов и гидросистем летательных аппаратов игидроустановок, дозаправка рабочей жидкостью гидросистем летательных аппаратов,подача азота (воздуха) для создания поддавливания в гидробаках летательныхаппаратов и гидроустановок, зарядка азотом пневмогидроагрегатов, проверкаагрегатов гидросистем летательных аппаратов на работоспособность, питаниеэлектрическим током агрегатов, связанных с работой гидросистем летательныхаппаратов и гидроустановок. Автомобиль может эксплуатироваться при температуреокружающего воздуха ±45°C.
Автомобильоснащён тремя гидравлическими системами (рабочая жидкость 7-50С-3, АМГ-10 илиНГЖ-4), которые могут обслуживать одновременно три независимые системы ЛА илимогут быть объединены для обслуживания двух или одной систем. В кузовеустановлены 2 баллона АБ-350 ёмкостью 40 л с азотом или воздухом. Электрооборудование включает генератор постоянного тока ГСР-СТ-12/40, 2 аккумуляторныебатареи 6СТ-132ЭМС и пускорегулирующую аппаратуту. В комплект входит шлангподдавливания длиной 20 м.
Модификацииавтомобиля:
•А28М-0000-0- с рабочей жидкостью 7-50С-3 или АМГ-10.
•А28М1-0000-0- с рабочей жидкостью НГЖ-4.
Технические характеристикиГабариты, мм: длина ширина высота 7447 2500 2480 База, мм 3350+1250 Колея, мм 1820 Дорожный просвет, мм 330/355 Радиус поворота, м 10,2 Полная масса, кг 10200 Двигатель: тип число цилиндров рабочий объём, см2 степень сжатия мощность, л.с. ЗиЛ-131 8 5996 6,5 150
Дополнительный двигатель:
тип число цилиндров рабочий объём, см2 степень сжатия мощность, л.с. ЗиЛ-375 8 6959 6,5 180 Число передач 5x2 Колёсная формула 6x6 Размер шин 12,00-20" Запас топлива, л 2x170 Скорость максимальная, км/ч 90 Тормозной путь со скорости 30 км/ч, м 12
Параметры при одной работающей гидравлической системе:
подача л/с давление, кгс/см2 0,2-1,7 50-260
Параметры при двух или трёх необъединённых одновременно работающих гидравлических системах:
подача л/с давление, кгс/см2 до 2,3 до 210
Параметры при трёх объединённых работающих гидравлических системах:
подача л/с давление, кгс/см2 до 1,8 до 210 Тонкость очистки жидкости, мкм 5-6 Тонкость очистки газа, мкм 40 Давление наддува гидравлических баков, кгс/см2 1,3-3,5 Давление зарядки пневматиков и агрегатов, кгс/см2 1-10 и 250
Цель курсовой работызаключается в закреплении знаний о спецмашине, которые были получены в процессеизучения дисциплины, и получении навыков практического применения знаний прирешении заданий по конструированию специальных машин и механизмов аэропортов.
Задание для курсовойработы предполагает ознакомление с существующими образцами спецмашины, описаниеэтих образцов, описание технических характеристик спецмашины.
1. Технологическаячасть
Универсальный подвижный гидроагрегатпредназначен для проверки гидравлических систем ВС в наземных условиях.
Специальное оборудование УПГ-300: смонтированов специальном металлическом кузове, устанавливаемо" на шасси автомобиляЗИЛ-131, и состоит из силовой установки, гидравлического оборудования, пневматическойи электрической систем.
Силовая установка включает двигательи раздаточную коробку. От двигателя крутящий момент передается черезраздаточную коробку к генератору постоянного тока, гидравлическим насосам,осевому вентилятору блока радиатора гидросистемы и масляному насосу.
Гидравлическое оборудование УПГ-300 состоит из трех одинаковых независимыхгидравлических систем и системы ручного насоса.
Гидравлические системы имеют агрегатыи аппаратуру регулирования давления и производительности, радиаторы охлаждениярабочей жидкости, шланги для подключения к бортовым разъемам ВС и приборы,контроля.
Пневматическая система состоит издвух баллонов сжатого газа (азота или воздуха), понижающие редукторов, шлангов,аппаратуры управления и контроля.
Электрическая система состоит изгенератора постоянного тока, Двух аккумуляторных батарей, кабелей питания дляподключения к бортовому разъему ВС, регулирующей и контрольной аппаратуры.
Органы управления и приборы контроляза работой оборудования систем размещены на панелях с левой и правой стороныкузова и в кабине водителя. Установка снабжена УКВ радиостанцией и имеетпереговорное устройство СПУ-7 для связи механика-водителя с техником припроведении проверок гидросистем ВС.
С помощью специального оборудованияУПГ-300 можно выполнять следующие операции:
— подачу жидкости в гидросистемы ВС снеобходимым давлением и производительностью;
— проверку на герметичность иопрессовку агрегатов и гидроустановок;
— дозаправку рабочей жидкостьюгидросистем ВС;
— подачу азота (воздуха) для созданияподдавливания в гидробаках ВС и гидроустановок;
— зарядку азотом пневмогидроагрегатов;
-проверку агрегатов гидросистем ВСнеработоспособность;
— питание электрическим токомагрегатов, связанных с работой гидросистем ВС и гидроустановок.
Оборудование гидроагрегатов УПГ-300
Установка УПГ-300 (рис. 1) представляет собой комплекс систем, узлов, иоборудования, в состав которого входят: кузов, силовая установка,гидравлическая система, пневматическая система (азотная), электрооборудование.
/>
Рис. 1 Гидроагрегат УПГ-300:
В отсеках с левой стороны кузоваразмещены:
1 — панель управленияэлектрооборудованием;
2 — приборная панель управлениясиловой установки;
3 — приборная доска гидросистемы;
4 — приборная доска пневмосистемы;
5 — приборная доска ручного насоса;
6 — установка агрегатов линиивсасывания;
7 — панель выводов пневмосистемы;
8 — шланг всасывания;
9 — подвесной отсек;
10 — аккумуляторная батарея;
11 — ЗИП;
12 – лебедка.
/>
В отсеках с правой стороны кузова размещены:
1. панель управления заправкой;
2. панель кольцевания;
3. панель выводов гидросистемы;
4. панель агрегатов нагнетания свыводами напорных магистралей и нагнетательными шлангами;
5. гидробак;
6. электрокабели,
7. силовой блок электрооборудования;
8. аккумуляторная батарея;
9. технический отдел;
10. габаритные огни;
11. бензобак.
Кузов металлический, специальный, в отсеках и нишах которогосмонтировано оборудование установки УПГ-300.
Состоит кузов из трех основных частей: нижней части (несущейрамы), верхней части (съемного кожуха) и подвесных отсеков. Каждая частьсостоит из стального каркаса и металлической обшивки, приваренной к каркасуточечной сваркой. Верхняя часть крепится к нижней болтами. Дня удобства подходак оборудованию в кузове со всех сторон предусмотрены эксплуатационные люки.
По левой стороне кузова в специальных отсеках размещены:приборные панели управления электрооборудованием и силовой установкой;приборные доски гидросистемы, системы ручного насоса и пневмосистемы; монтажнаяпанель агрегатов линии всасывания гидросистемы с выводами всасывающихмагистралей; панель выводов пневмосистемы; аккумуляторная батарея, ЗШ.
В отсеках правой стороны кузова размещены: панель управлениязаправкой, панель кольцевания; панель выходов гидросистемы; панель агрегатовнагнетания с выводами напорных магистралей и нагнетательными шлангами;гидробак; электрокабели, силовой блок электрооборудования; аккумуляторнаябатарея.
В отсеках задней части кузова размещены: баллоныпневмосистемы; ручка управления кранами блока радиатора; щиток выводов дляподключения переговорного устройства и кабеля постоянного тока; клемнаяколодка; блок радиаторов гидросистемы; топливный бак силовой установки.
В центральной части кузова (силовой отсек) размещена силоваяустановка.
Силовая установка УПГ-300 (рис. 2) предназначена для приводагенератора ГCP-CT-I2000 ВТ, трех гидронасосов НП-52М, осевого вентилятора блокарадиаторов гидросистемы и маслонасоса раздаточной коробки.
/> />
Рис.2 Силовая установка гидроагрегата УПГ-300
Силовая установкагидроагрегата УПГ-300 состоит из:
1 — двигатель ЗИЛ-375;
2 — раздаточная коробка;
3 — вентилятор обдува генераторов;
4 — карданный вал привода вентилятора;
5 — гидронасос НП-52М;
6 — блок радиаторов гидросистемы;
7 — вентилятор блока охлаждениягидросистемы;
8 — топливный бак;
9 — карданный вал привода механизмараздаточной коробки;
10 — муфта сцепления;
11 — фильтр топливный;
12 — выхлопные трубы;
13 — глушитель;
14 — блок масляных радиаторов;
15 — панель управления;
16 — блок водяных радиаторов;
17 — бензонасос.
В состав силовой установки входят: двигатель ЗИЛ-375 сосцеплением, раздаточная коробка, система охлаждения генератора, вентиляторохлаждения блока радиаторов гидросистемы, система управления и контроля силовойустановки.
Двигатель ЗИЛ-375 предназначен дляпривода раздаточной коробки. Он установлен в силовом отсеке кузова исоединяется с раздаточной коробкой с помощью карданного вала. ДвигательV-образный, четырехтактный, карбюраторный с жидкостным охлаждением, мощностью133 кВт (180 л.с.) при 3200 об/мин. Двигатель оборудован автономной системойпитания, а также системам смазки и подогрева.
Раздаточная коробка (рис. 3)предназначена дня передачи крутящего момента от двигателя к трем насосам НП-5Щ,маслонасосу МШ-ЗА, генератору ГСР-СТ-12ОО0ВТ и осевому вентилятору. Раздаточнаякоробка представляет собой редуктор с цилиндрическими прямозубыми шестернямивнешнего зацепления, установленными в разъемном корпусе, состоящем из верхнейчасти и поддона.
Привод насоса НП-52М осуществляетсявключением электромагнитной муфты, которая представляет собой многодисковуюмуфту сухого трения с неподвижной электромагнитной катушкой.
Система охлаждения генераторапредназначена для принудительного отвода тепла от коллектора при помощи двухцентробежных вентиляторов ДР-1 КМ. Осевой двенадцатилопастной вентиляторохлаждения блока радиаторов гидросистемы приводится в движение с помощьюкарданного вала. Система управления и контроля предназначена для дистанционногоуправления и контроля работы силовой установки. Система состоит из датчиков иуказателей, размещенных на панели управления.
Гидравлическая система установкиУПГ-300 предназначена для разъемной проверки и отработки гидросистем самолетов,проверки их на герметичность и опрессовки, а также заправки гидросистем рабочейжидкостью. В состав гидравлической системы УПТ-300 входят (рис. 4): триосновные (обслуживающие) системы, система опрессовки и система кольцевания.
/>
Рис. 3 Раздаточная коробка
1 — редукционный клапан; 2 — электромагнитная муфта; 3 — фильтр; 4 — фильтроэлемент; 5 — маслонасос; 6 — поддон; 7 — ведущие и ведомые диски; 8 — электромагнитная муфта; 9 — ведущийвял; 10 — вёдомый вал; 11 — корпус раздаточной коробки.
Для проверки и отработки гидросистемВД гидросистема УПГ-30С подсоединяется к ВС рукавами нагнетания I и рукавамивсасывания 45 при помощи наконечников.
Рабочая жидкость из ВС через наконечники рукав 45 вступает к подкачивающему насосу 46, от которого при работе оохлаждением поступает в радиатор 13, где охлаждается и далее через фильтр IIподается на вход в гидронасос Н8-52М. Включение радиатора производится краном12. При работе без охлаждения рабочая жидкость от подкачивающего насоса 46через фильтр II подается на вход насоса 7, минуя радиатор 13, Давление жидкостина входе в насос 7 измеряется манометром 10, температура жидкостиконтролируется термометром 47. Насос 7 подает рабочую жидкость в ВС черезобратный клапан 6, фильтр предварительной очистки 5, фильтр тонкой очистки 3 ирукав I с наконечником. Давление жидкости, подаваемой в ВС, регулируетсяпредохранительным клапаном 48. Подача жидкости насосом 7 регулируетсямеханизмом 8, давление нулевой подачи — механизмом 9. Давление напора жидкостиизмеряется манометром 2. Сигнализатором 4 измеряется перепад давления и степеньзагрязненности фильтра тонкой очистки 3. Если перепад давления в фильтрепревышает 0,5 МПа и возникает опасность перепуска жидкости черезпредохранительный клапан фильтра в обход фильтроэлемента, сигнализатор 4 подаетсветовой сигнал на панель управления. Температурное реле 44 блокирует работусигнализатора 4 при температурах жидкости ниже 0°С. Жидкость из корпуса насоса7 сливается через фильтр 17 во всасывающую магистраль.
/>
Рис. 4. Принципиальная схема гидравлической системы УПГ-300
Дозаправка гидросистем ВС рабочейжидкостью осуществляется путем наддува основной части бака 19 азотом сдавлением до 0,35 МПа. При этом рабочая жидкость поступает в ВС через,«всасывающую магистраль ручного насоса 41, обратный клапан 39, фильтр38, вентиль 40, обратный клапан 43 и рукав 45. Предохранительный клапан 18 предупреждаетчрезмерное повышение давления в баке 19.Объем жидкости в баке измеряется поуровнемеру 20.
Система опрессовки гидросистемыУПГ-300 обеспечивает проверку герметичности и прочности самолетнойгидросистемы. Опрессовка осуществляется ручным насосом 41. Рабочая жидкостьвсасывается из основной части бака 19 и подается в опрессовочный рукав 32 черезобратный клапан 42, фильтр 38, обратный клапан 36, малую полостьгидротрансформатора 35 и обратный клапан 33. Давление опрессовки измеряетсяманометром 31. После окончания опрессовки давление сбрасывается открытиемвентиля 34.
Опрессовка давлением до 60,0 МПаосуществляется через гидротрансформатор 35. Сначала производится зарядкагидротрансформатора при помощи крана 37 и насоса 41, а затем опрессовка. При этомиз малой полости гидротрансформатора в рукав 32 поступает рабочая жидкость поддавлением, которое больше давления, создаваемого ручным насосом(пропорционально соотношению площадей большой и малой полостейгидротрансформатора).
Система кольцевания и заправкипредназначена для испытания и отработки основных гидросистем УПГ,. разогреварабочей жидкости, удаления воздуха из системы и заправки гидробака УПГ.Кольцевание гидросистемы осуществляется подсоединением рукава нагнетания кбортовому штуцеру 23 и рукава всасывания 45 к бортовому штуцеру 24. При этомосновная часть бака 19 наддувается азотом. Гидравлическая нагрузка создаетсяэлектродросселем 22Лри необходимости кольцевания жидкости через бак 19(например, для нагрева жидкости в баке) трехходовой трехпозиционный кран 21переключается. Давление напора и всасывания при кольцевании измеряютсяманометрами 2 и 10.
Воздух из рабочей жидкости может бытьудален в- дренажную часть бака 19 через кран 14-и указатель струи 15. Припрохождении жидкости через указатель струи визуально определяется содержание вней газов. Степень заполнения дренажной части бака определяется по указателюуровня. Жидкость из дренажной части бака удаляется давлением азота черезобратные клапаны 43 во всасывающее магистрали основных систем или черезпредохранительный клапан 27, обратный клапан 26 и вентиль 25 в основную частьбака.
Закрытая заправка основной части бака19 из внешней емкости осуществляется насосом 30. Жидкость всасывается черезприемный клапан 29, рукав 28 и нагнетается е бак через обратный клапан 26 ивентиль 25. Краны 16 служат для слива рабочей жидкости из радиатора 13.
Характеристики основных элементовгидросистемы
Насос типа НП-52М аксиальный,роторчо-поршневой с автоматическим и ручным регулированием подачи и давления,предназначен для. нагнетания рабочей жидкости под давлением в гидравлическиесистемы ВС и установки УПГ. Насос (рис.5) состоит из корпуса, приводного вала,опорного вала с подшипниками, блока цилиндров с поршнями, карданного вала, золотника,-люльки, регулятора давления, регулятора подачи.
Частота вращения насоса 2500 об/мин
Подача при давлении нагнетания до26,0 МПа 20-100 л/мин Минимальное Давление на входе в насос 0,175 МПа
Подкачивающий насос типа ЭЦН-11 — электроприводной центробежный предназначен для поддавливания рабочей жидкостина входе в насос НП-52М. Агрегат состоит из насосной части и электродвигателя,смонтированных в одно целое на едином валу.
Подача 250-420 л/мин
Перепад давления 0,065-0,175 МПа
Частота вращения 6000-8500 об/мин
Потребляемый ток постоянный, 27В, 85А
Масса 13,6 кг
Заправочный насос типа ЭЦН-105 служитдли заправки гидробака. Представляет собой агрегат центробежного действия,магистрального исполнения, в котором насос и электродвигатель смонтированы водин блок.
/>
Рис. 5 Насос НП-52М:
1 — корпус; 2 — люлька; 3,7 — пружины; 4 — цилиндр; 5 — блок цилиндров; 6 -автоматический регулятор нулевойподачи; 8 — коллектор; 9 — втулка; 10 — всасывающий штуцер; 11 – распределитель.
Подача 25 л/мин.
Перепад давления >0,2 МПа
Потребляемый ток постоянный, 27 В, ≤14,5А
Схема работы насоса изображена нарис. 7.
/>
Рис. 7 Схема работы насосаЗШ-105:
1 — уплотнительное кольцо; 2 — манжета; 3 — уплотнительное кольцо; 4 — опорный конус; 5 — колпак; 6 — электродвигатель; 7 — корпус; 8 — дренажный штуцер; 9 — горловина; 10 — крыльчатка второй ступени; 11 — направляющий аппарат; 12 — крышка; 13 — крыльчатка первой ступени.
Предохранительный клапан предназначендля поддержания в гидравлической системе заданного давления рабочей жидкости спомощью перепуска избыточного количества жидкости в магистраль всасывания.Требуемое давление устанавливается вращением регулировочного валика.
Давление открытия клапана от 2,0 до30,0 МПа
Давление закрытия клапана не менее1,5 МПа
Угол поворота вала управления неболее 360°
Предохранительный клапан представляетсобой механизм с серводействием и состоит из двух основных узлов: чувствительногоэлемента и сервоклапана. Конструкция клапана изображена на рис.8.
/>
Рис. 8. Предохранительный клапан:
1 — пружина; 2 — фильтр; 3 — клапан;4 — корпус; 5 — втулка; 6 — уплотнительное кольцо; 7 — фланец; 8 — винт; 9 — регулировочный валик; 10 — опора; 11 — пружина; 12 — упор; 13 — направляющаягильза; 14 — шарик; 15 — седло; 16 — гильза; А -полость линии нагнетания; Б -полостьлинии слива.
Фильтр тонкой очистки (рис. 9) — отстойного типа с пакетом фильтрующих дисков. Фильтрующим материалом являетсяпрокатанная металлокерамическая лента с тонкостью фильтрации 5-8 мкм. Фильтримеет перепускной и отсечной клапаны, предупреждающие слив жидкости при снятиифильтропакета.
/>
Рис. 9. Гидравлический фильтр:
1 — головка; 2,4,5,6-уплотнительныекольца; 3 — отсечной и перепускной клапаны; 7 — стакан; 8 — фильтроэлемент.
Фильтры грубой очистки (рис.10)отстойного типа без перепускного клапана с цилиндрическим гофрированнымфильтроэлементом из никелевой сетки саржевого плетения с тонкостью фильтрации12-16 мкм.
/>
Рис. 10. Гидравлический фильтр:
1 — штуцер; 2 — фильтроэлемент; 3,8 — полости; 4,5 — уплотнительные кольца; 6 -головка; 7 — стакан.
Гидравлический бак (рис.11)цилиндрической формы, разделен поперечной перегородкой на две части — основнуюи дренажную. Основная часть бака емкостью 90 и снабжена воздушным клапаном,предохраняющим бак от перегрузок при наддуве.
/>
Рис.11. Гидробак:
1-дренажный бак; 2-шкала;3-,-обечайка; 4-штуцер: 5-заливная горловина; 6-перегородка; 7-шкала; 8-цнише;9, 12 -угольники; 10-перегородка; 11-крестовина; 14-предохранительный клапан
Гидротрансформатор предназначен дляповышения давления на выходе из системы ручного насоса до 60,0 МПа приопрессовки гидросистемы ВС. Представляет собой гидравлический цилиндр соступенчатым поршнем: диаметр большой ступени — 60, малой — 26 мм. Средняяполость постоянно соединена с магистралью всасывания ручного насоса.Конструкция гидротрансформатора изображена на рис.12.
/>
Рис. 12. Гидротрансформатор:
1-крышка; 2-корпус; 3-поршень;4,5-уплотнительнне кольца малой ступени; 6-штуцер; 7-тройник;8,9-уплотнительные кольца большой ступени; 10-угольник; а, б, в-полости.
Дроссель предназначен длядроселирования потока рабочей жидкости в магистрали нагнетания при кольцевании.Дроссель имеет сферический регулирующий клапан поступательного действия, Приводклапана осуществляется от электромеханизма вращательного движения червавинтовую передачу со скользящей шпонкой. Конструкция дросселя показана нарис.13.
/>
Рис. 13. Дроссель
1 — корпус; 2 — втулка; 3 — клапан; 4- стопорная проволока; 6 — шток; в — стакан; 7 — шпонка; 8 — направляющая; 9 — стопорный винт; 10 — упор; 11 — кронштейн; 12 — прокладка; 13 — шпилька; 14-шайба; 15, 16 — уплотнительные кольца; I7 — электромеханизм.
Пневматическая система
Пневматическая система УПГ-300 предназначена для наддувагидравлических баков ВС, наддува гидробака УДГ и для зарядки пневматическихэлементов ВС. Источником пневматической энергии системы являются два баллонатипа АЕ350-40, заполненные сжатым азотом.
Зарядка баллонов азотом давлением до35,0 МПа осуществляется от компрессорной станции через зарядный штуцер 23 собратным клапанам, запорный вентиль 3, вентили 2 на баллонах. Явление азотаконтролируется по манометру 4.
При раздаче потребителям азот избаллонов 1 через запорный вентиль 3, расходный вентиль 5, фильтр 6 поступает вредуктор 8, где его давление понижается до 15,0 МПа. Далее азот идет в четыресистемы:
— систему зарядки гидроаккумуляторовдавлением до 15,0 МПа;
— систему зарядки изделий ВСдавлением 0,1-1,0 МПа; .
— систему наддува гидробаков ВС идренажного бака установки давлением 0,13 МПа;
— систему наддува гидробака установкиУПГ-300 давлением до 0,35 МПа.
Зарядка гидроанккумуляторовосуществляется через зарядный вентиль 9 и зарядный штуцер 11., -
В систему зарядки изделий ВС инаддува гидробака установки давлением до 0,35 МПа азот поступает через редуктор22. Давление контролируется по манометру 21. Кран управления 20 служит дляподачи азота либо к штуцеру 19 системы зарядки пневмоэлементов ВС, либо кштуцеру 18 системы наддува гидробака УПГ.
Давление азота, поступающего длянаддува в гидравлические баки ВС и в дренажный бак установки, понижается вредукторе 10 до 0,4 МПа, затем в редукторе 12 до 0,13 МПа. Давлениеконтролируется по манометру 13. Подача азота в гидравлические баки ВСпроисходит через кран управления 14, соединительную муфту 15 и штуцер 16. Черезштуцер 17 азот подается в дренажный бак УПГ.
/>
Рис. 14. Принципиальная схемапневматической системы УПГ-300
Вентиль сброса давления 7 выполняет функции дренажа системы.Краны управления 14 и 20 кроме переключения системы обеспечивают также ихдренаж.
Баллоны — типа АБ-350-40, безосколочные, емкость по 40 л.рассчитаны на давление до 35,0 МПа. На баллоне установлены вентили ВВ-400сальникового типа.
Редуктор — тина 679200А предназначен для понижения давлениягаза в системе с 35,0 до 15,0 МПа. Редуктор состоит из корпуса 8 (рис.15),гильзы 6, затвора 14, плунжера 9 е рабочей пружины 7. Газ под давлением 35,0МПа от баллонов АВ-350-40 подводит к штуцеру 1 и далее свободно проходит черезотверстие втулки 15 в камеру 2 высокого давления. При давлении в камере 4 белее15,0 МПа плунжер 9, сжимая рабочую пружину 7, перемещается на величину прикоторой затвор 14 под воздействием пружины 16 садится да седло 13 и разобщаеткамеры высокого и низкого давлений. При падении давления в камере 4 до 14,0 Шаплунжер 9 переместится под воздействием пружины 7 в обратном направленииотожмет затвор от седла 13 и сообщит камеры высокого и низкого давления.
/>
Рис. 15 Редуктор
Фильтр типа 31ВЗШ предназначен для фильтрации газа,поступающего из баллонов в систему, от частиц размеров более 40 мкм. Фильтрсостоит из двух штуцеров 1 и 2 (рис.16), фильтрующего элемента 5, которыйприжат к втулке 4 пружиной 6. Фильтроэлемент 5 выполнен из шести слоевметаллической сетки 016 и пяти слоев никелевой сетки № 004. Герметичностьсоединения штуцеров 1 в 2 обеспечивается уплотнительным кольцом 3.
/>
Рис. 16. Фильтр
Электрооборудование
Электрооборудование установки УПГ-300 предназначено дляпитания пусковой, регулирующей и контрольно-измерительной аппаратуры также дляпитания бортовой сети ВС. Оно состоит из 12-вольтовой однопроводной системыэлектрооборудования двигателя ЗШ1-375 и 27-вольтовой двухпроводной системыэлектрооборудования установки.
Источниками тока в системе УПГявляются генератор постоянного тока и две аккумуляторные батареи общей емкостью250 А.ч., которые обеспечивают питание потребителей: электрических элементовобслуживаемых гидросистем ВС, электромеханизмов управления сцеплением,электромагнитных муфт насосов Щ-52М, привода подкачивающих насосов ЭЦН-П иЭЦН-105, механизмов регуляторов давления и производительности насосов НП-52М,привода электродросселя, вентиляторов обдува генераторов,контрольно-измерительных приборов, УКВ радиостанции и переговорного устройства,аппаратуры наружного и внутреннего освещения.
Кроме перечисленных агрегатов системыэлектрооборудования, УПГ-300 включает также необходимую коммутационную ипускорегулируемую аппаратуру, обеспечивающую надежную и стабильную работуисточников тока. В ее состав входят: дифференциально-минимальное реле ДМР-400Д,угольный регулятор напряжения РУГ-82, автомат защиты от аварийного повышениянапряжения АЗП1-МА, сигнализатор опасного перепада давления СОПД-48 в системеохлаждения генератора, выносное сопротивление регулировки напряжениягенератора.
Система электрооборудования УПГ-300обеспечивает контроль и дистанционное управление практически всеми процессамигидроагрегата, что значительно облегчает работу оператора.
2. Конструкторскаячасть
Расчетгидротрансформатора. Постановка задачи расчета гидротрансформатора
При расчетегидротрансформатора задаются формой и размерами круга циркуляции, а такжеразмерами, определяющими размещение решеток отдельных колес, кроме этого,определяют значения расхода жидкости, протекающей по проточной части, и напор,развиваемый насосом.
Профилирование лопастейрабочих колес и определение внешних и внутренних характеристикгидротрансформатора также входит в расчет. Исходя из требований, изложенных взадании на проектирование трансмиссии, выбирают определенный типгидротрансформатора. При этом число ступеней берется ориентировочное взависимости от требуемого расчетного передаточного отношения. Лопастипрофилируют при помощи треугольников скоростей.
Анализ совместной работыколес проводится при помощи расходно-напорных характеристик колес и кривых,характеризующих изменение потерь напора с изменением расхода. При этом обычнопредполагается, что расход везде одинаков. Все эти вопросы описаны влитературе. Точность этих операций зависит от точности определения потерьэнергии в рабочих колесах и определения отклоняющей способности лопаток рабочихколес.
Наиболее сложной являетсяпервая задача. Задача расчета значительно упрощается, если можно использоватьгеометрически подобный прототип передачи. При этом расчет проточной частисводится к определению размеров круга циркуляции и его элементов по формуламкоэффициентов мощности А или момента Я, а углы лопаток и их профилировкувыбирают одинаковыми для модели и проектируемой передачи.
Применяемые методырасчета гидротрансформатора основаны на использовании опытных коэффициентов,найденных экспериментально и оценивающих лопаточную систему трансформатора вцелом или на использовании геометрического и кинематического подобия. Одна изпервых методик расчета потерь, предложенная А.П. Кудрявцевым, основана навведении понятия общего коэффициента сопротивления лопастной системы,представляющего собой отношение потерь напора Ah к среднему скоростному напору.
Учитывая особенностигидропередачи (длину каналов, образованных лопастными системами проточнойчасти, сложность процессов внутри проточной части, влияние рабочих элементов исамих потерь друг на друга), А.Я Кочкарев рассматривает потери, которые можновыявить в результате опытов и для которых можно получить соответствующиекоэффициенты потерь.
Предлагая описанный вышеметод, А.Я. Кочкарев указывает в то же время на приближенность получаемыхзначений, поскольку коэффициенты потерь получены из анализа конкретныхпроточных частей с определенными геометрическими и кинематическимисоотношениями. Возможность их использования в других случаях требуетспециальных исследований.
Д.Я. Алексапольскийсчитает, что при такой трактовке коэффициент К в этой формуле имеет тот жесмысл, что и коэффициент сопротивления проточной части гидротрансформатора ирекомендуемая величина К приемлема только для гидротрансформаторов тех типов,на основании испытания которых она дается. При раздельном определении потерькоэффициент потерь на трение X можно определять по графику для труб сестественной шероховатостью.
Потери от диффузорностиопределяются как потери в коническом диффузоре с эквивалентным угломрасширения. Потери от поворота потока в меридиональной плоскости и вмежлопаточном канале в неподвижных и вращающихся колесах считаютсяпропорциональными квадрату меридиональной скорости, причем коэффициент пропорциональностирекомендуется брать равным 0,1-0,15.
В отличие от Д.Я.Алексапольского, И.Ф. Семичастнов при определении потерь на поворот потока неразделяет их на потери от поворота в двух плоскостях (в меридиональнойплоскости и в межлопаточном канале), но в то же время вводит новые категориипотерь, связанные с внезапным сужением и расширением потока на кромках колесапри входе и выходе из межлопаточного канала. Таким образом, И.Ф. Семичастновпредлагает следующую классификацию потерь.
Г.М. Хуршудян предполагает,что потери на поворот связаны с неравномерностью распределения скорости посечению канала и пропорциональны квадрату расхода, он рекомендует учитывать ихпри помощи коэффициента А (вместе с потерями на трение), причем для определениякоэффициента А нужны соответствующие поправки, учитывающие специфику теченияжидкости в каналах гидротрансформатора.
При расчете потерь натрение принимаются следующие допущения: вращение колеса не влияет на величинупотерь; распределение скорости поперек каналов равномерное; каналрассчитывается как участки трубы бесконечной длины, т. е. потери на трениеопределяются, как для труб и каналов с различными геометрическими формами.
Увеличение коэффициентапотерь Я в 3 раза по сравнению с объясняется спецификой течения жидкости вгидротрансформаторах. Указывая на сложность учета явлений, связанных с ударнымобтеканием лопасти, Г.М. Хуршудян подчеркивает, что рекомендации А.П.Кудрявцева и К. Пфлейдерера не всегда подтверждаются испытаниямигидротрансформаторов.
Все изложенные методикиможно, таким образом, разделить на две группы: методики, в которых потеривычисляются при помощи объединенного коэффициента потерь канала, и методики,где потери вычисляются, как сумма потерь от местных сопротивлений. В первомслучае оказывается затрудненным использование опыта, поскольку общийкоэффициент потерь канала может быть перенесен только на близкий по параметрамобъект.
В случае же раздельногоопределения коэффициентов потерь для каждого вида сопротивлений в канале неучитывается их взаимное влияние, что также должно ограничивать областьиспользования этих значений близкими конструкциями. Обобщая вышесказанное,можно утверждать, что известные методы расчета потерь в проточной частигидротрансформаторов основаны на использовании коэффициентов потерь, полученныхпри экспериментальном исследовании каналов различной конфигурации.
Специфику теченияжидкости в гидротрансформаторе авторы учитывают введением соответствующихпоправок к этим коэффициентам. Поправки определяются на основании опыта исследованияопределенных (но различных) проточных частей, поэтому величины коэффициентовпотерь получаются различными, хотя во всех случаях наблюдаетсяудовлетворительное совпадение расчетных и экспериментальных кривых.
В.И. Лапидус считает, чтоизложенный А.П. Кудрявцевым метод расчета можно использовать в случаях, когдаимеется готовый трансформатор, близкий по своим свойствам к проектируемому. Приразличном расчете потерь, вызванных на одном и том же участке различнымипричинами, не может быть учтено взаимное влияние различных видов потерь,проявляющееся в соответствующем перераспределении скоростей в потоке.
Подбирая различныекоэффициенты сопротивления и удара, можно получить желаемую точность совпадениянапорного баланса с данными испытаний. Однако такое совпадение не являетсяподтверждением справедливости метода расчета, поскольку может оказаться, чтодля гидротрансформатора другой конструкции напорный баланс сходится лишь придругих значениях поправочных коэффициентов.
Описанные методы расчета,учитывающие специфику различных проточных частей гидротрансформатора, имеютопределенные достоинства, связанные с относительной простотой и надежностьюрезультатов расчета для данного гидротрансформатора, и применяются при ихсовершенствовании и доводке.
К числу недостатков,общих для всех методов расчета потерь в гидротрансформаторе, следует отнестиотсутствие общепринятой методики выбора на основании опыта коэффициентов потерьи как следствие этого — невозможность использования опытных данных при расчетеновой проточной части, не имеющей близкого прототипа. Одним из методов расчета,широко применяемых в практике турбостроения, является метод теории решеток,основанный на использовании результатов продувки плоских пакетов профилей.
Процесс преобразованиягидравлической энергии в механическую на лопатках рабочих колес сопровождаетсяпотерями: профильными, связанными с явлениями на поверхности профиля;концевыми, возникающими на поверхностях, ограничивающих лопатки по концам (поразмаху); объемными; это утечки жидкости через зазоры между лопаточными венцамии корпусными деталями; потерями, связанными с нерациональной организациейпотока в ступени.
Профильные потери. Приобтекании профиля плоским потоком вязкой жидкости возникают потери энергии,обусловленные вязкостью. У поверхности профиля образуется пограничный слой, гдескорость потока изменяется от некоторого значения величины скорости w до 0. Вэтой области потока есть скольжение слоев жидкости относительно друг друга ивозникают потери трения, которые составляют большую часть профильных потерь.Пограничный слой может быть ламинарным и турбулентным.
В последнем случае потериоказываются большими. При увеличении числа Re пограничный слой становитсятоньше. При этом при определенных соотношениях вязкости и скорости потокаповерхность становится гидравлически шероховатой: высота неровностей становитсябольше толщины пограничного слоя и величина шероховатости оказывает влияние навеличину профильных потерь.
Если течение вмежлопаточном канале диффузорное, то может наступить отрыв потока,сопровождающийся особенно большими потерями. Физическую картину явлений,приводящих к отрыву, можно представить как результат торможения потока. Приэтом величина кинетической энергии потока падает, и возросшее давление вниз попотоку приводит к его отрыву.
Сложность расчетагидравлического к. п. д. гидротрансформатора объясняется спецификой процессов,происходящих в его проточной части.
Определение безразмернойхарактеристики гидротрансформатора – прототипа.
Из формулы расчетамомента насоса выражаем коэффициент нагрузки насоса
/>
где
/>коэффициент нагрузки насоса,
/>удельный вес,
nН – числооборотов насоса,
D – активный (профильный)диаметр гидротрансформатора.
/>
1) />
2) />
3) />
4) />
5) />
6) />
Определениехарактеристики входа трансформатора
Определяем активныйдиаметр гидротрансформатора
/>
где МНрасч –момент по графику при nрасч, МНрасч = 875 Нм;
/>коэффициент нагрузки при i = 0;
nрасч = />neNmax= 1680 об/мин.
/>
Определяем зависимостьмомента насоса от числа оборотов в зависимости от передаточного отношениягидротрансформатора. Графически эта зависимость представляет собой пучокквадратных парабол. Этот пучок пересекает кривую крутящего момента на каком-тоучастке этой кривой.
/>
Задаемся передаточнымотношением и числом оборотов до тех пор, пока параболы не пересекут кривуюкрутящего момента.
i = 0
1) />
2) />
3) />
4) />
5) />
6) />
7) />
8) />
9) />
i = 0,2
1) />
2) />
3) />
4) />
5) />
6) />
7) />
8) />
9) />
i = 0,4 и i = 0,6 совпадают с i = 0,2
i = 0,8
1) />
2) />
3) />
4) />
5) />
6) />
7) />
8) />
9) />
i = 0,9
1) />
2) />
3) />
4) />
5) />
6) />
7) />
8) />
9) />
10) />
При данном положениипучка парабол не обеспечивается использование максимальной мощности двигателя,поэтому необходимо уменьшить величину активного диаметра гидротрансформатора.
Изменяя величинуактивного диаметра, определяем его значение, при котором обеспечиваетсяиспользование максимальной мощности двигателя, D = 0,466 м. Момент при этом диаметреравен 803 Нм при 2100 об/мин, что равно моменту при максимальной мощностидвигателя.
Определив активныйдиаметр гидротрансформатора, рассчитываем момент насоса, Нм />
Определение выходнойхарактеристики системы двигатель-гидротрансформатор
Определяем точкисовместной работы двигателя внутреннего сгорания и гидротрансформатора.
Для каждого выбранногозначения передаточного отношения гидротрансформатора определяем значениекрутящего момента на валу турбины и число оборотов этого вала, соответствующеенайденному значению крутящего момента. Расчет проводится по формулам
/>
/>
1) i = 0; МН =870 Нм; nН = 1670 об/мин.
/>
2) i = 0,2; МН= 880 Нм; nН = 1630 об/мин.
/>
3) i = 0,4; МН= 880 Нм; nН = 1630 об/мин.
/>
4) i = 0,6; МН= 880 Нм; nН = 1630 об/мин.
/>
5) i = 0,8; МН= 865 Нм; nН = 1730 об/мин.
/>
6) i = 0,9; МН= 825 Нм; nН = 2000 об/мин.
/>
Выводы
При исполнении даннойкурсовой работы была достигнута ее основная цель, а именно закрепление знаний оданной спецмашине, ее конструкции, агрегатах и узлах, принципе работы самоймашины, ее назначении для использования в аэропорту.
В ходе курсовой работыбыла сделана общая характеристика спецмашины, работы ее агрегатов и систем.Также были изучены особенности ее конструкции, выучено ее назначение для работына предприятиях с авиационной деятельностью.
Данные полученные врезультате курсовой работы можно использовать при работе с данной спецмашиной ваэропорту.
Списоклитературы
1. Специальные машины аэропортов.Универсальные заправщики и гидроагрегаты: Лабораторные работы 3,4 для студспец. 13.03.00 „Технич. экспл. лет. аппар. и двиг.“ специализации13.03.08 „Технич. экспл. и ремонт
средствмеханиз. и автоматиз. аэроп.“ / сост.: Г.А.Санников, Д.А.Щербина;Министерство образования Украины, Киевский институт инженеров гражданскойавиации. — Киев, 1990(93). — 60 с.
2. Автоматизация производственныхпроцессов технической эксплуатации летательных аппаратов: Учебное пособие длявузов гражданской авиации / Лисицын Владимир Сергеевич, Чинючин ЮрийМихайлович, Смирнов Н.Н. — Москва: Транспорт, 1985. — 248с .
3. Авиационная наземная техника:Справочник / Канарчук В.Е., Гелетуха Г.Н., Запорожец В.В.; под. ред.:В.Е.Канарчука. — Москва: Транспорт, 1989. — 278 с.
4. revolution.
5. gidravlikprivod.ru/raschet_gidrotransformatora/5.html