Студопедия Главная Случайная страница Задать вопрос

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Пневматические системы





Назначение газовых систем

Пневматические системы предназначены для обеспечения пневматической энергией различных под­систем механизации управления взлетом и посадкой, обеспечения жизнедеятельности экипажа, создания условий работы оборудования, которые нуждаются в автономных бортовых источниках энергии.

Од­ним из таких источников энергии является сжатый газ (воздух, азот и др.) в баллонах, расположенных в самолете. Такой источник энер­гии имеет ряд преимуществ перед другими по определяющим пара­метрам.

1.Высокий уровень потенциальной энергии, готовый к действию независимо от других видов энергии. Энергия сжатого газа использу­ется как на земле так и в полете. На земле — для управления и тор­можения самолета при его перекатке, механизации работ (открытия фонаря, грузовых люков и т.д.). Баллоны заряжаются газом под дав­лением 15...35 МПа.

2.Высокая силовая напряженность газовых систем. Рабочее давление в сети до 35 МПа.

3.Быстродействие газовой системы достаточно высокое. Оно оп­ределяется в основном длиной трубопроводных магистралей.

4.Полная пожаробезопасность.

В газовых системах самолетов при давлении 15 МПа применяет­ся воздух, при больших давлениях до 35 МПа — азот.

Обычно в газовых системах используются сухие газы, очищен­ные от механических примесей во избежание засорения системы ме­ханическими частицами, что может вызвать нарушение герметичнос­ти клапанов. Наличие влаги внутри системы может привести к кор­розии, а главное — к образованию льда при понижении температуры газа ниже 0°С за счет его расширения при снижении давления или за счет охлаждения окружающей средой.

Вместимость баллонов сжатого газа определяется теми задачами, которые выполняет газовая система. Для повышения компактности газ находится в нескольких круглых баллонах, соединенных общей газовой магистралью. Для повышения надежности газовая система разделяется на полностью автономные подсистемы со своими балло­нами и исполнительными механизмами. Это относится к аварийным системам, выполняющим часть функций основной системы, при пол­ном отказе основной системы.

Обычно баллоны заряжаются сжатым газом от наземных стацио­нарных или перевозочных установок, но на больших самолетах име­ется иногда автономный компрессор для подачи давления к газовым системам, который имеет привод от двигателей или от электрической сети самолета.

Контроль за наличием газа в баллонах осуществляется манометра­ми, установленными в кабине летчика и других местах, удобных для обзора техническим персоналом. Герметичность кранов и клапанов должна быть очень высокая, чтобы избежать потерь сжатого газа в полете, после срабатывания агрегатов системы при взлете или в полете. Обычно применяются электроклапаны кратковременного дей­ствия, которые по электрическому сигналу открывают доступ сжа­того газа к исполнительному механизму, а после срабатывания меха­низма электрокран вновь перекрывает подачу газа.

Преобразование энергии давления газа в механическую работу обычно происходит в пневматических цилиндрах, в которых сжатый газ преодолевает противодействие на штоке поршня внешних нагру­зок и сил трения соединения поршня с цилиндром. Так как в отли­чие от жидкости газ сжимаем, то ход поршня пневмоцилиндра рав­номерным получить нельзя. Скорость хода штока пневмоцилиндра будет определяться скоростью заполнения цилиндра газом, противо­давлением со стороны штока и силами трения в цилиндре. Силы тре­ния покоя больше силы трения движения, поэтому даже при медлен­ной подаче газа поршень будет перемещаться рывками, неравномер­но, в отличие от гидроцилиндра, в котором скорость движения пор­шня зависит только от скорости заполнения жидкостью цилиндра. Поэтому в газовой системе все цилиндрово-поршневые механизмы имеют только два рабочих фиксированных положения: убрано или выпущено.

Роторные механизмы не применяются из-за ограниченного запа­са газа на самолете.

Сжатый газ в системе редуцируется до нужного давления, при котором работает потребитель, при необходимости газ редуцируется на изменяемое по величине давление для управления каким-либо про­цессом, например торможением колес.

Сжатый азот применяется для заполнения надбакового простран­ства в целях недопущения взрывоопасной концентрации паров топ­лива с кислородом воздуха. Эта проблема особенно важна для сверх­звуковых самолетов, где корпус самолета, а следовательно, и топли­ва в баках подвергаются аэродинамическому нагреву, кроме того, соседство топливных баков с двигателями также приводит к нагре­ву топлива и повышению взрывоопасности.

Сжатый газ применяет­ся для поддавливания радиоблоков; повышения высотности работы радиооборудования; поддавливания гидробаков в целях предотвра­щения кавитации гидронасосов; заполнения шлангов герметизации откидной части фонаря, люков и т.д.; выдавливания антиобледенительной жидкости в зону образования льда и т.д.

Массовая отдача электрических аккумуляторов составляет 0,01 кг/кВт, в то время как массовая отдача заряженных газовых балло­нов составляет 0,5 кг/кВт, т.е. запасенной энергии на 1 кг массы в электрических аккумуляторах значительно больше, чем в газовых баллонах. Но исполнительные механизмы газовых систем — пневмоцилиндры значительно легче и дешевле исполнительных электроси­ловых приводов, поэтому массовая отдача системы с аккумулирован­ной энергией сжатого газа и исполнительными механизмами в виде пневмоцилиндров выше, чем электрической системы с аккумулято­рами и электромеханическими исполнительными механизмами. Кроме того, баллоны и пневмоцилиндры просты в эксплуатации и дешевле при изготовлении.

Все это создало условия для широкого применения газовой сис­темы на самолете в качестве энергетической системы, обеспечиваю­щей работы механизмов при неработающих двигателях. Автономность газовой системы обусловила ее применение в качестве дублирующей и аварийной систем, повышающих надежность самолета. Заправку газовых систем самолета производят азотом или воздухом, отвеча­ющим техническим данным. Азот газообразный по ГОСТ 9293-74 получается из атмосферного воздуха способом глубокого охлажде­ния. Газообразный азот - инертный газ без цвета и запаха, плотностью 1,250 кг/м3 при 0°С и давлении 101,3 кПа. Объемная доля кислоро­да не более 1%. Массовая концентрация водяных паров в газообраз­ном азоте при 20 °С и 101,3 кПа не более 0,02 г/м3, что соответству­ет осушенности до точки росы — 35°С и ниже, замеренной при давле­нии 15 МПа и выше. Сжатый воздух получают из атмосферного, очи­щают и осушают до точки росы, как и азот газообразный.

1 кГ/см2 = 98,065 Па.

1 Па = 0,000010 кГ/см2

1 МПа = 10,1972 кГ/см2






Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 745. Нарушение авторских прав

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.006 сек.) русская версия | украинская версия