多功能試驗(yàn)臺的設(shè)計(jì)

陸成武

摘 要:寫本文的目的是要設(shè)計(jì)一個綜合性的試驗(yàn)臺,在一個試驗(yàn)臺上給不同附件進(jìn)行多項(xiàng)試驗(yàn),改進(jìn)設(shè)計(jì)理念,提高今后的設(shè)計(jì)水平。本文以環(huán)控附件試驗(yàn)臺為例,總結(jié)了全新的設(shè)計(jì)方法,以便在今后的工裝設(shè)計(jì)中,得以廣泛的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:環(huán)控附件試驗(yàn)臺工裝設(shè)計(jì)

中圖分類號:TH12 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)07(a)-0088-01

環(huán)控附件試驗(yàn)臺是用于對環(huán)控系統(tǒng)的5個附件進(jìn)行裝前檢查的綜合性試驗(yàn)臺。這5個附件包括座艙安全活門XXX-17、單向活門XXX-19、安全活門XXX-8、安全活門XXX-12、增壓調(diào)節(jié)器XXX-13。對5個性能參數(shù)完全不同的附件做21項(xiàng)不同的試驗(yàn),并且在1個試驗(yàn)臺上完成,這確實(shí)是一個不小的挑戰(zhàn)。進(jìn)行反復(fù)推敲,終于,圓滿完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。在設(shè)計(jì)中貫策精益設(shè)計(jì)理念,完成經(jīng)益設(shè)計(jì),能夠?yàn)楣窘档臀锖摹⒐?jié)約資金。

1方案論證

在設(shè)計(jì)中,首先,我們面臨的困難是各附件的性能參數(shù)都不同,壓力最高2.0MPa,最低107kPa,壓力精確度要控制在0～0.66kPa以內(nèi),流量最大為420000L/h,最小為0.01L/min,對附件的準(zhǔn)確檢測,是保證飛機(jī)安全飛行的重要前提和必要保障。為了減少試驗(yàn)面積和節(jié)約試驗(yàn)成本,利用原有空壓機(jī)提供的壓縮空氣,經(jīng)過減壓、調(diào)整使其滿足大流量氣源的要求,再經(jīng)過多個分路減壓、調(diào)整使其滿足小流量氣源的要求,解決了試驗(yàn)氣源的壓力和流量大小相差懸殊的不同要求。采用在同一測量點(diǎn),測量不同性能參數(shù)時,利用可換壓力和流量測量儀表,將幾個試驗(yàn)合并在一個管路中完成,保證了各項(xiàng)試驗(yàn)的測量精度。

2試驗(yàn)原理說明

2.1 在對XXX-17座艙安全門進(jìn)行試驗(yàn),要作3項(xiàng)試驗(yàn)

(1)第1項(xiàng)是活門正向連接狀態(tài)下,在壓力40.25kPa～37.96kPa時流經(jīng)活門的流量在1120～7000L/min;

（2）第2項(xiàng)試驗(yàn)是在活門正向連接狀態(tài)下,在壓力36kPa時流經(jīng)活門的流量小于30L/min;第3項(xiàng)試驗(yàn)活門反向連接狀態(tài)下,流經(jīng)活門的流量在2100L/min時,反向流阻不大于1.2kPa;在試驗(yàn)中,由于要求作正、反向兩種狀態(tài)的試驗(yàn),為了減少反復(fù)拆卸對活門的損害,我們制做了兩用接頭裝置,只把將接頭轉(zhuǎn)向而不必重新安裝活門產(chǎn)品。壓力和流量是兩個互相制約的緊密聯(lián)系的性能參數(shù)。經(jīng)過計(jì)算,在確保風(fēng)源充足的情況下,用N1、N3同時調(diào)節(jié),以確保系統(tǒng)和氣壓艙同時達(dá)到所要求的不同值?；铋T安全活門XXX-17正向連接于1號件氣壓艙組件。打開開關(guān)N1,調(diào)節(jié)減壓閥J5,用壓力表Y2監(jiān)測壓力,將壓力調(diào)至38kPa用流量計(jì)L1測量流量為1120～7000L/min。

(3)第3項(xiàng)試驗(yàn)是將安全活門XXX-17正向連接于1號件氣壓艙組件。同時,將正反向轉(zhuǎn)換接頭連接于1號件上。打開開關(guān)N1,調(diào)節(jié)5號件減壓閥J5,用壓力表Y2監(jiān)測壓力為36kPa時,用L2流量計(jì)測量流量為不大于30L/min。將安全活門XXX-17反向連接于1號件氣壓艙組件。將壓力表Y2接在1號件上。調(diào)節(jié)開關(guān)N1,流量為150kg/h時,活門的反向流阻不大于1.2kPa。

2.2 對XXX-19單向活門進(jìn)行試驗(yàn),要作5項(xiàng)試驗(yàn)

這5項(xiàng)試驗(yàn)所的氣流量很小,因此,用開關(guān)N2和4通徑細(xì)管將氣源從總管路中引出。

(1)第1項(xiàng)是XXX-19單向活門的氣密試驗(yàn),將CX19入口連接在軟管上,用堵塞住出口。用開關(guān)N2、N4調(diào)節(jié)減壓閥J1,用壓力表Y4監(jiān)測壓力為2.0MPa時,不允許外泄漏。

(2)第2項(xiàng)是檢查活門的開啟壓力,此時要卸掉堵塞,打開開關(guān)N2、N5、N8、N9,關(guān)閉開關(guān)N4,調(diào)節(jié)減壓閥J2,用壓力表Y5監(jiān)測,當(dāng)活門打開時,壓力不大于0.02MPa。

(3)第3項(xiàng)是檢查XXX-19單向活門的正向串流量,要將XXX-19出口與流量計(jì)L3連接,打開開關(guān)N2、N6、N8、N9,關(guān)閉開關(guān)N4、N5,調(diào)節(jié)減壓閥J3,用壓力表Y5監(jiān)測,當(dāng)入口壓力為0.005MPa時,活門正向串流量不大于10ml/min。

2.3 對XXX-8安全活門進(jìn)行試驗(yàn),要作4項(xiàng)試驗(yàn)

這4項(xiàng)試驗(yàn)要求提供的壓力值為絕對壓力,而且要求同時控制系統(tǒng)壓力、系統(tǒng)流量、氣壓室壓力。

(1)第1項(xiàng)試驗(yàn),將XXX-8安全活門入口連接在軟管上,用堵塞堵住出口。打開開關(guān)N2、N7、N9,關(guān)閉N4、N5、N6、N8,調(diào)節(jié)減壓閥J4,用壓力表Y6監(jiān)測絕對壓力為156kPa時,將被試件放入水中,不允許有氣泡產(chǎn)生。

(2)第2項(xiàng)試驗(yàn),卸掉堵塞,打開開關(guān)N2、N7、N9,關(guān)閉N4、N5、N6、N8,調(diào)節(jié)減壓閥J4,用壓力表Y6監(jiān)測,絕對壓力在(127～156)kPa之間,反復(fù)三次,檢查活門的開啟,關(guān)閉。

2.4 對XXX-12安全活門進(jìn)行試驗(yàn),要作3項(xiàng)試驗(yàn)

這3項(xiàng)試驗(yàn)要分別在大流量粗管路和小流量細(xì)管路中進(jìn)行。

(1)第1項(xiàng)試驗(yàn),將XXX-12安全活門、連接組件連接在1號件氣壓艙組件上,打開開關(guān)N1,調(diào)節(jié)減壓閥J5,使系統(tǒng)壓力超過98kPa時活門打開,壓力降至98kPa以下時活門關(guān)閉。用壓力表Y2監(jiān)測系統(tǒng)壓力。

(2)第2項(xiàng)試驗(yàn),調(diào)節(jié)減壓閥J5,使系統(tǒng)壓力達(dá)到107.8kPa,用流量計(jì)L1檢查其流量不小于200kg/h。

(3)第3項(xiàng)試驗(yàn),將連接裝置和O形圈連接在連接裝置上,并將流量計(jì)L6連接在連接裝置上。打開開關(guān)N1,調(diào)節(jié)減壓閥J5,使壓力逐漸升至95kPa,用流量計(jì)檢查XXX-12安全活門的泄漏量L5不應(yīng)大于25kg/h。

3非標(biāo)件的設(shè)計(jì)

(1)在對XXX-17座艙安全活門進(jìn)行試驗(yàn)時,既要調(diào)整系統(tǒng)壓力又要控制氣壓艙的壓力,我們在系統(tǒng)和氣艙上分別安裝調(diào)節(jié)閥進(jìn)行隨時調(diào)整,以達(dá)到所要求的精度值,為了能在正、反方向兩種狀況下進(jìn)行試驗(yàn),將氣壓艙設(shè)計(jì)成分體組合式,不必卸下被試件就能完成試驗(yàn)。

(2)為了節(jié)省資金,增加成品件的利用率,把與成品連接的接頭設(shè)計(jì)成可拆卸快速組裝通用性很強(qiáng)的形式。

4結(jié)語

整個設(shè)備的使用功能和操作性能及安全措施等方面全部達(dá)到國家驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。本設(shè)備將5個性能參數(shù)完全不同的附件的21項(xiàng)試驗(yàn),合并在1個試驗(yàn)臺上完成,有效地減小了試驗(yàn)場地的面積,大大減輕工人勞動強(qiáng)度,提高了生產(chǎn)效率。與生產(chǎn)廠制造試驗(yàn)臺的成本相比,我們僅用了1/4的成本就完成了,節(jié)約了大量的資金。環(huán)控附件試驗(yàn)臺的設(shè)計(jì)成功,不僅填補(bǔ)了我國航空工業(yè)史上的空白,而且還給公司帶來非常可觀的經(jīng)濟(jì)效益。