 |
2.5.Стенд для випробування інерційного датчика
|
|
|
|
Проектований стенд призначений для обкатки, регулювання і проведення випробувань датчика. Стенд повинен забезпечувати замір мінімального кутового уповільнення маховика датчика і дозволяти визначити довговічність.
Короткий опис конструкції і принципу дії стенду
Стенд представляє собою кулісний механізм, що має дві ексцентрично розташованих осі, провідною ланкою якого є куліса, виконана у вигляді диска з діаметральним Т-подібним пазом. В Т-подібному пазі переміщається куліса «С», пов'язана шарнірно з кривошипів С. Відстань «В» між осями кривошипа і куліси регулюється шляхом паралельного зсуву осі кривошипного валу щодо нерухомої опори куліси. Обертання куліси, отримане від електродвигуна через двовальний редуктор, передається валу кривошипа. Кутове уповільнення кривошипа через пару шестерень з передаточним відношенням 100/16 або 59/28 надходить до датчика. Змінюючи величину «В» шляхом розсування осей куліси і кривошипа, отримуємо при постійній кутовій швидкості ω валу кривошипа, а отже і перевіряючого датчика, змінну кутову швидкість ω 2 з закономірною зміною кутового прискорення один раз за кожний оберт куліси. Внаслідок того, що датчик спрацьовує (замикає ланцюг) при негативному кутовому прискоренні і приходить у вихідне положення (розмикає ланцюг) при позитивному кутовому прискоренні, він за один оборот кривошипного вала зробить один цикл (замкне розімкне ланцюг). Кінематична схема обертання інерційного датчика представлена на Рис. 4.
Рис. 4. Кінематична схема інерційного датчика
Величина кутового прискорення кривошипа ε кр залежить від числа обертів вала куліси і від величини розсування центрів «В». Ця залежність зображена графіком ε кр = f (В) при різних обертах вала куліси. Для регулювання при випробуванні датчик кріпиться на корпусі рухомого редуктора за допомогою спеціальних передків. Випробування на працездатність і довговічність рекомендується проводити на оборотах куліси, при яких датчик спрацьовує не більше 4-х разів на секунду. Стенд має дві швидкості обертання вала куліси: 130 об / хв і 260 об / хв. У першому випадку датчик буде спрацьовувати близько 2 разів, у другому - близько 4 в секунду. Для отримання необхідних кутових швидкостей кривошипного вала при вибраних обертах вала куліси необхідно визначити відстань «В» між осями куліси і кривошипа при заданому негативному кутовому прискоренні ε м маховика датчика з умови його чутливості. Необхідні кутові прискорення кривошипа визначаються за формулою:
|
|
|
где 
– прискорення маховика датчика.
или 
Визначаємо відстань «В» по границям ε м=f(B). Встановлюємо цю відстань на установці. При переміщенні редуктора переміщується клеш, закріплений на основі редуктора під кутом 7°71´, який діє на стержень индикатора. Индикатор показує відстань «В» в чотири рази меньшу фактичної.
3. 3. Визначення геометричних параметрів зубчастої передачі циліндрочного прямозубого редуктора.
Вихідні дані:
Потужність на веденій зірочці Р2=2, 72 кВт;
Кутова швидкість веденої зірочки ω 2=50 рад/с.
Кінематичний розрахунок
1. Частота обертання веденої зірочки
n2=30·ω 2/π =30·50/3, 14=478, 3 1/хв
2. Приймаємо ККД зубчастої передачі 0, 97
3. Визначаємо потужність електродвигуна
Р1=Р2/η =2, 72/0, 97=2, 8 кВт
4. Приймаємо для циліндричної пары зубців передаточне відношення
U=n1/n2=1435/478, 3=3
5. Момент обертання на валах
Т1=9550·P1/n1=9550·3/1435=19, 96 Н·м
Т2=Т1/(η ·U)=19, 96/(0, 92·3)=7, 23 Н·м
Визначення допустимих напружень для зубчастих коліс:
6. По таблицям выбираємо: для шестерні – сталь 45, для колеса – сталь 45.
|
|
|
7. По таблицям визначаємо границю контактної витривалості для коліс:
τ н1=2·НВ+70=2(167-217)+70
Кн2=1, тоді
[τ н]=(σ н мин/ρ н)· Кн2=450/(1, 2…1, 0)·1=375 МПа
8. Допустиме напруження згибу
[σ F]= (σ F мин/ρ F) · КFC· КF2
приймаємо SK=1, 7, КF2=1, КFC=1
9. По таблице П32:
для шестерні: τ k limd=260+HB=260+185=445 МПа,
для колеса: τ k limd=260+HB=260+167=427 МПа,
тоді для шестерні: [τ F2]=445/1, 7·1·1=262 МПа,
для колеса: [τ F]=427/1, 7·1·1=251 МПа.
Визначення граничних розмірів
10. Із розрахунку на контактну міцність визначаємо міжосьову відстань
Приймаємо Ка=490 МПа, КНВ=1, 2. По таблице ψ ва=0, 5, тоді:
Принимаем 
.
11. По таблиці ψ м=1/m=25, при этом b= ψ ва·a=0, 5·80=40 мм. Визначаємо модуль m=b/ψ м=40/25=1, 6.
12. Ділильна окружність шестерні: d1=2a(U+1)=40 мм,
колеса: d2=d1U=120 мм.
Рабоча ширина колеса b2=0, 5·120=60 мм,
шестерні b1=b2+5мм=60+5=65 мм.
Число зубців: z1=d1/m=20, z2=d2/m=60.
Перевіряємо чи співпадають початкові окружності в полосі защемлення:
a=a1=(d1+d2)/2=80мм.
Окружності вершин:
da1=d1+2m=40 мм,
da2=d2+2m=124 мм.
Окружності впадин:
df1=d1-2, 5m=35 мм,
df2=d2-2, 5m=115 мм.
13. Перевірка защемлення на витривалість по робочим контактним напруженням:
Окружна сила: FT=2T1/d1=998 H,
окружна швидкість: v=π d1n1/(60·103)=3, 003м/с.
Гранична розрахункова окружна сила:
ω HZ=(FT/b2)HBKГ=23, 95 Н/мм
тоді σ H=zHzmzΣ /(WHZ/d1)[(U+1)/U]=424, 9 МПа.
Перенапруження складе Δ τ r1=[(434, 9-375)/375]·100%=1, 5%, що допустимо.
14. Виконаємо перевірковий розрахунок по напруженням згибу:
ψ F1=3, 96, ψ F2=3, 72,
[τ F1]/ ψ F1=66 МПа для шестерні,
[τ F2]/ ψ F2=67, 4 МПа для колеса.
Розрахунок міцності на згиб ведемо по шестерні, як по менш міцній.
Розрахункове напруження згибу:
τ F=ψ Fψ Bψ τ /(ω Fγ n), считаем, что ω F1=ω HZ=26 Н/мм.
Приймаємо ψ С=1, ψ В=1, тоді
τ Ft=3, 96·1·1-(26/2)=51, 48 МПа< [τ F2]=262 МПа
3. 4. Підбір і перевірка пружньо втулочно-пальцевої муфти для з'єднання електродвигуна з валом редуктора.
Вихідні дані: міцність Р=3 кВт, частота обертання n=1435 об/хв, момент обертання Т1=19, 96 Н·м.
1. Визначаємо розрахунковий момент, приймаємо коефіцієнт роботи К=1, 5.
ТР=К·Т=1, 5·19, 96=29, 95 Н·м
2. По таблиці выбираємо муфту, яка може передавати цей момент. Выбираємо муфту с ТР=32 Н·м.
Розміри муфти:
D1=58мм, dп=10мм, lвп=15мм, lп=19мм, кількість пальців 4.
3. Перевірка міцності пальця на згиб:
|
|
|
τ п=10ТРLп/(D1zdп3)=8, 85 МПа< [τ п]
4. Перевірка на згин резинової втулки:
τ см=2ТР/D1zdпlвт=0, 59 МПа< [τ см]
При дефектації інерційних датчиків поступаючих з експлуатації, причиною дефекта є дефект фрикціона. Але, як показує досвід ремонту датчиків, при дефектації після випробувань відсутні дефекти і несправності, що впливають на надійність і безвідмовність польотів. Тому в даному дипломному проекті розроблений технологічний процес ремонту інерційного датчика типу УА(26, 27), що виключає з технологічного процесу контрольну переборку і дозволяє проводити одноразове збирання. Впровадження розробленого технологічного процесу дозволить скоротити трудомісткість робіт, зменшити витрати матеріалів, запчастей и підвищити продуктивність роботи.
2. 6. Стенд промивання
Стенд призначений для промивання трубопроводів та їх кілець, колекторів, корпусів агрегатів, гідроциліндрів та інших порожнинних деталей (лист №4 графічної частини дипломного проекту).
Технічна характеристика стенда.
Стенд живиться від насосної станції і повітряної заводської мережі Р = 0, 5 Мпа. Робоче середовище - рідина АМГ-10 та повітря. Діапазон вихідних робочих тисків на стенді:
рідина - 0, 5-10 МПа;
повітря - 0, 5 МПа.
Діапазон витрат робочого середовища:
рідини - Gmin = 0; Gmax = 25 л/хв;
повітря – Gmin = 0; Gmax = 40 л/хв.
Система надає собою зварно-збірну конструкцію, що облицьована металевими листами, усередині якої знаходяться: гідропривід, блок регулювання тиску з керуючим регулятором, регулятор витрати, повітряні і гідравлічні редуктори, фільтри, розподільники, зворотні клапани та інші агрегати.
На передню панель стенда винесені манометри, покажчик, термометр, пульт керування. Передня стіна стенда має виходи рукавів для приєднання до агрегатів, що промиваються. Агрегати розміщаються в нішу відгороджену захисним прозорим екраном. Ручки керування агрегатами стенда виведені на панель керування. Регулюванню підлягають тиск, витрата рідини і повітря (азоту). Частоту спрацьовування (пульсацій) можна задавати вручну чи автоматично за допомогою спеціального блоку керування.
|
|
|
Контроль чистоти рідини і, отже, якості промивання проводиться по контрольному фільтрі.
Опис гідравлічної системи стенда.
Стенд живиться від насосної станції, що забезпечує витрату в межах 0, 38 л/хв. і тиску до 10 МПа. Контроль за тиском на стенді здійснюється по манометру поз. 35 (див. лист №5 графічної частини проекту).
Регулювання тиску на стенді здійснюється блоком регулювання тиску гідравлічним РДГ, керування яким ведеться з пульта керуючим редуктором
поз. 12. Блок забезпечує тиск у діапазоні (0, 05-10 МПа). Блок має запобіжні клапани, що регулюються також від керуючого редуктора.
Контроль за попереднім регулюванням тиску на стенді проводять по манометрам 6 і 7. По манометру 7 проводять контроль за тиском до 3 МПа, при цьому необхідно включити кран ГА 165 поз. 20.
Зробивши попереднє регулювання, можна здійснити подачу тиску в агрегат, відкривши кран ГА 165 поз. 21.
Контроль за тиском в агрегаті проводять по манометрам 8 і 9.
Манометр поз. 9 вмикається при тисках до 3 МПа краном ГА-16 поз. 18.
Технічний опис стенда.
Для захисту манометрів 7 і 9 встановлені запобіжні клапани поз. 17 і 19.
Регулювання витрати через агрегат здійснюється регулятором витрати ГП-23Г. Індикатор середовища служить для переключення потоку, в залежності від робочого середовища, на бак насосної станції чи масловідокремлювача.
Масловідокремлювач змонтовано на насосній станції. До його складу входять: бак поз. 36; електропневмоклапани 694700М поз. 37 і 49 і розподільник ГА 165Б. При проходженні через індикатор чи повітря піни, потік переключається краном 141 на масловідокремлювач; при цьому крани поз. 37 і 46 повинні бути закриті, а кран поз. 49 відкритий, і повітря з баку направляється в атмосферу.
При проходженні через індикатор масла потік переключається краном поз. 41 на бак насосної станції. При цьому в системі масловідокремлювача крани поз. 37 і 46 відкриваються, а кран 49 закривається. При цьому масло наповнене в баці масловідокремлювача витісняється в бак насосної станції, тому що відкриття крана поз. 37 забезпечує тиск надуву такий же, як і в баку насосної станції. У випадку несправності чи індикатора кран поз. 41 для запобігання переповнення бака масловідокремлювача в ньому встановлено сигналізатор рівня, що відключає насос.
Для очищення масла в системі передбачено два блоки фільтрів:
1. Перед агрегатом, що включає фільтр поз. 23, що забезпечує тонку фільтрацію 12-16мкм. і поз. 25, що забезпечує тонку фільтрацію від 58 мкм.
2. На зливі в бак насосної станції, поставлено фільтри поз. 39 і 40, що забезпечують тонку фільтрації 12-16 мкм. У випадку засмічення фільтра на пульті керування загоряються сигнальні лампочки від сигналізаторів перепаду тиску СП-6 поз. 24 і 38.
|
|
|
Контроль за чистотою масла на стенді здійснюється контрольним фільтром, переключення потоку середовища здійснюється краном 42 і пробовідбірником поз. 45. Для поліпшення якості промивання циліндрів на стенді здійснюється почергова подача в агрегат масла та повітря. Це можливо робити автоматично чи вручну. Для автоматичної почергової подачі в агрегат робочого середовища на стенді встановлено програмний пристрій, що дає можливість змінювати тривалість подачі того чи іншого середовища, а також задавати кількість циклів включення. При підвищенні програми крани поз. 21 і 29 закриваються.
На стенд повітря подається від централізованої заводської мережі через вентиль АУ 341-100 поз. 1, фільтр поз. 2 і електропневмоклапан поз. 3. Величина тиску в цьому випадку контролюється по манометру поз. 4.
Редуктор АУ 110-400 поз. 33 набудовується на постійну величину тиску, що забезпечить при витраті на стенді тиск у агрегаті в межах 0, 14-0, 6 МПа.
Запобіжні клапани поз. 32 і 47 необхідно відрегулювати на тиск Рср = 1, 15Рраб на ділянках від редуктора до ЗПК поз. 29 і від ЗПК поз. 29 до агрегату.
Надування бака насосної станції і бака масловідокремлювача здійснюється від повітряної мережі через редуктори поз. 33 і 34. Редуктор 669400А поз. 34 настроїти на вихідний тиск 0, 15 МПа.
3. ЕКСПЛУАТАЦІЙНА ЧАСТИНА
|
|
|
