Потери давления во всасывающей магистрали складываются из потерь давления в:
§ шланге и трубопроводах;
§ закруглениях трубопроводов;
§ холодильнике;
§ самозапирающейся муфте;
§ расходомере-вискозиметре;
§ тройниках;
§ фильтрующем устройстве;
§ присоединительной арматуре.
Для расчета потерь в трубопроводах установки необходимо помимо длины знать их диаметр и характер течения жидкости. Расход жидкости через сечение трубопровода:
Q=(p d /4)* Ивх
Где: d - диаметр трубопровода
(**)
За расчетную величину расхода жидкости Q примем его максимальное значение Q=110 л/мин, или в системе СИ: Q=0,0018 м3/с
Для определения характера течения жидкости в трубопроводе воспользуемся критерием Рейнольдса. Число Рейнольдса
Re=И d/n
Где: v = 3,04°Е при температуре t=20°C - кипнематическая вязкость жидкости АМГ-10;
3,04 градуса Энглера соответствуют 21,2 сст или 0,212 см2/с.
Выражая входные величины формулы в сантиметрах и секундах, получим:
Re = 300*31,2/0,212 = 44151
Поскольку полученное число Re больше критического значения 2300, то можно заключить, что поток в трубопроводах и шлангах установки будет носить турбулентный характер.
Значение числа Re попадает в интервал от 2300 до 80000, следовательно потери на трение в трубопроводах зависят от числа Re.
По формуле Блазиуса коэффициент сопротивления при турбулентном течении:
λ = 0,3164*
λ = 0,3164*44151-0,25 = 0,0218
Потери давления на трение в шланге и трубопроводах определяются из выражения
DРтр= l g(L/d)*(И/2g)
Где: L - суммарная длина коммуникаций во всасывающей линии. Примем L=8,8 м (складывается из 5 м длины шланга, соединяющего самолет с установкой и 3,3 м трубопроводов внутри установки и самолета).
DР=0,0218*8173,2(8,8/0,0312)*(9*2*9,8) = 23076 (Па)
Потери на преодоление местных сопротивлений:
DР = x*(И g /2g)
Где: ξ - коэффициент местного сопротивления, зависящий от вида последнего. Значение ξ определяется из справочной литературы.
Потери на закруглениях трубопровода на 90° при относительном радиусе изгиба r/d=2, ξ =0,15, количество закруглений во всасывающей магистрали - 5 шт.
DР = 5-0,15*(3 *8173,2)/(2*9,8) = 2814,8 (Па)
Потери давления в холодильнике, ξ = 3,5:
DР = 3,5*(3 *8173,2)/(2*9,8) = 13135,5 (Па)
Потери давления в самозапирающейся муфте, ξ =1,2:
DР = 1,2*(3 *8173,2)/(2*9,8) = 4503,6 (Па)
Потери давления в расходомере-вискозиметре, ξ =0,4:
DР = 0,4*(3 *8173,2)/(2*9,8) = 1501,2 (Па)
Потери давления в тройниках (2 штуки), ξ =0,25:
DР = 0,5*(3 *8173,2)/(2*9,8) = 1876,5 (Па)
Максимальные потери давления в фильтрующем устройстве составляют 4 кг/см2 или 392000 Па - при указанном перепаде открывается клапан перепуска. Таким образом ΔРф = 392000 Па.
Потери давления в присоединительной арматуре, ξ = 0,1:
DР= 10*0,1*(3 *8173,2)/(2*9,8) = 3753 (Па)
Таким образом, суммарные потери давления во всасывающей магистрали составляются из:
åР =
И равны:
åРп = 2814,8+13135,5+23076+4503,6+1501,2+
+1876,5+392000+3753 = 44660,4 (Па)
Введем обозначение:
А = Р + hg - åP - (И2вхg /2g)
А = 225400+2,5*8173,2-442660,4-(32*8173,2)/(2*9,8) = 200584,4 (Па)
Из условия (*) определяем, требую степень повышения давления насосом подкачки:
Рн ³ Рк-А
Откуда
Рн ³ 2535844 Па
Произведенный выше расчет всасывающей линии насоса учитывал работу установки в основном режиме и в режиме проверки, т.е. когда гидрожидкость поступала к качающему узлу из гидробака самолета Ту-154, имеющего наддув сжатым воздухом. При работе установки в режиме заправки, забор жидкости осуществляется из бака стенда. Давление в нем равно атмосферному. Вследствие этого возникает необходимость расчета всасывающей линии при работе установки в режиме заправки. Условие бескавитационной работы нагнетающего насоса остается тем же, но величины, входящие в него изменяются.
Поскольку базовый аэродром может находиться на различной высоте над уровнем моря, то примем давление внутри бака Рб =70121 Па, что соответствует высоте 3000 м по таблице международной стандартной атмосферы.
Изменится также разность между уровнем жидкости в баке и входным штуцером насоса h. Она станет h' = 0,6 м.
Суммарная длина трубопроводов сократится и станет L'=l,9 м. Вследствие этого изменится и величина потерь на трение в коммуникациях, определяемая по формуле:
DР'=0,0218*8173,2*(1,9/0,0312)*(3/2*9,8)=4982 Па
Количество изгибов трубопровода сократится до 3-х, и величина потерь давления на них составит:
DР = 3*0,15*(3 *8173,2)/(2*9,8) = 1688,9 Па
К суммарным добавятся потери давления на гидравлическом кране
x=0,5
DР = 0,5*(32*8173,2)/(2*9,8) = 1876,5 Па
Потери давления на присоединительной арматуре ΔРпа останутся такими же.
Суммарные потери давления в линии всасывания при работе установки в режиме заправки:
åР' = DР'тр +D Р'изг+D Рх +D Ррв +D Рт +D Рф+D Рпа+D Ркр
åР' = 4982+1688,9+13135,5+1501,2+1876,5+392000+3753+1876,5 = 420813,8 Па
А'= Р'б + h'g - åP' - (И вхg /2g)
А' = 70121+0,6*8173,2-420813,8-(3 *8173,2)/(2*9,8) = -349541,9 (Па)
Pн³ 402541,9 (Па
Таким образом, потребное повышение давления подкачивающим насосом при работе установки в режиме заправки значительно превышает этот же показатель при работе в режиме очистки или проверки.
В качестве подкачивающего насоса можно использовать лопастной, приводимый от индивидуального электродвигателя. Режим работы электродвигателя предлагается, изменять вместе с режимом работы установки. Таким образом достигается экономия электроэнергии и отпадает необходимость в системе наддува гидробака установки, что существенно снижает ее стоимость и упрощает обслуживание.
Диаметр трубопровода линии нагнетания определяется из выражения (**). Изменяется значение скорости потока жидкости. Оно становится И =8 м/с.
Расчет производится по методике, изложенной в источнике [5].
3 ОХРАНА ТРУДА.
3.1 Экспертиза безопасности рабочей зоны при техническом обслуживании гидрооборудования самолета Ту-154 (в соответствии с ОСТ 54 71001-82)
При выполнении технического обслуживания гидрооборудования самолета Ту-154 согласно „правил безопасности труда при техническом обслуживании и ремонте авиационной техники" на технический персонал АТБ возможно воздействие следующих опасных и вредных производственных факторов:
§ движущиеся самолеты, спецавтотранспорт, самоходные механизмы;
§ незащищенные подвижные элементы самолетов (элероны, интерцепторы, закрылки, рули, стойки шасси и т.д.), спецавтотранспорта, а также механизмов и производственного оборудования;
§ разлетающиеся осколки, элементы, детали производственного оборудования;
§ падающие изделия авиационной техники, инструмент и материалы при работе на значительной высоте над землей при обслуживании агрегатов, установленных на стабилизаторе, в киле, двигателях);
§ ударная волна (взрыв сосудов, работающих под давлением, паров горючей жидкости);
§ струи отработавших газов авиадвигателей и предметы, попавшие в них;
§ истекающие струи газов и жидкостей из сосудов и трубопроводов, работающих под давлением;
§ обрушивающийся самолет (с подъемников или при ошибочной уборке шасси);
§ разрушающиеся конструкции (бортовые лестницы, стремянки и другое производственное оборудование);
§ высоко расположенные части самолета;
§ повышенное скольжение (вследствие обледенения, увлажнения и замасливания поверхностей самолетов, трапов, стремянок, покрытий мест стоянок и т.д.);
§ повышенная запыленность и загазованность воздуха в зоне технического обслуживания;
§ пониженная температура поверхностей AT, оборудования и материалов;
§ повышенный уровень шума, вибрации;
§ повышенный уровень статического электричества;
§ расположение рабочего места на значительной высоте относительно поверхности земли;
§ острые кромки, заусеницы и шероховатости на поверхностях самолетов, оборудования и инструментов;
§ отсутствие или недостаток естественного света;
§ химические вещества, входящие в состав применяемых материалов, горюче-смазочные материалы, проникающие в организм через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт, кожные покровы и слизистые оболочки.
Жидкость АМГ-10 на 92 % состоит из нефтяной фракции. Концентрация паров углеводородов до 9 мг/м3 в воздухе при длительном воздействии на организм человека может вызвать ряд отклонений, таких как изменение светочувствительности сетчатки глаз, изменение электромагнитной активности головного мозга.
3.2 Технические и организационные меры по уменьшению уровня воздействия опасных и вредных факторов
К наиболее опасным и вредным производственным факторам 154 согласно „правил безопасности труда при техническом обслуживании и ремонте авиационной техники" воздействующим на персонал АТБ в процессе ТО гидросистемы самолета Ту-154 молено отнести следующие:
§ воздействие паров жидкости АМГ-10;
§ разлетающиеся осколки и элементы производственного оборудования;
§ истекающие струи жидкостей и газов из трубопроводов и сосудов, работающих под высоким давлением;
§ незащищенные подвижные элементы производственных механизмов;
§ повышенный уровень шума;
§ повышенное значение напряжения в электрической сети применяемых стендов, замыкание которой может произойти через тело человека;
§ движущиеся механизмы.
Снижение уровня воздействия вышеперечисленных факторов на работающих может быть достигнуто путем внедрения предлагаемых настоящем дипломном проекте разработок.
Повышение уровня контролепригодности гидравлического оборудования самолета Ту-154 за счет постановки датчиков перепада давления на гидравлических фильтрах, а также установки приборов контроля внутренней негерметичности в сливных линиях отдельных распределительных агрегатов, на гидронасосах НП-89Д и насосных станциях НС-46 (лист 2 графической части проекта) позволит осуществлять контроль технического состояния указанных агрегатов без их демонтажа с борта самолета, что исключит контакт работающих с жидкостью АМГ-10, а также сократит время пребывания работника в рабочей зоне.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
