Учебно-методические комплексы

Подробнее

2. Перечень практических работ
№ Тема практической работы
1 Выполнение работ по техническому обслуживанию объектов систем вооружения
2 Подготовка изделий к испытанию
3 Предъявительские испытания авиационных ГТД
4 Приемо-сдаточные испытания авиационных ГТД
5 Подготовка изделий, выбор методик и оформление документации по результатам испытаний
6 Разработка требований техники безопасности для эксплуатации конкретного объекта
3. Практическая работа № 1. Техническое обслуживание объектов систем вооружения
Цель: приобретение навыков контрольного осмотра и прослушивания работы двигателя, определения и устранения неисправностей по внешним признакам и диагностическим параметрам.
Оборудование: стенды с рабочими двигателями, стетофонендоскопы, комплекты инструмента, технологические карты, газоанализатор, тестер М1-2.
Теоретические сведения:
✓ Техническое состояние двигателя определяется совокупностью измеряемых параметров. Основные задачи диагностирования: прогнозирование работоспособности и определение остаточного моторесурса.
✓ Основные причины изменения технического состояния: износ деталей цилиндропоршневой группы и газораспределительного механизма, увеличение зазоров, нарушение герметичности, отказ приводных и вспомогательных устройств.
✓ Электронный стетоскоп (рис. 1): стержень, провод, элементы питания, корпус, преобразователь, телефон.
✓ Стетофонендоскоп (рис. 2): резиновые слуховые трубки, наконечники, стержень, усилитель.
Порядок выполнения:
Проверить наличие и уровень охлаждающей жидкости, масла и топлива.
Проверить герметичность соединений и комплектность приборов систем питания, охлаждения и смазки.
Устранить выявленные неисправности, довести уровни жидкостей до нормы.
Изучить управление работой двигателя.
Запустить двигатель, прогреть до оптимальной температуры.
Проверить герметичность систем в процессе работы.
Снять показания контрольно-измерительных приборов.
Прослушать двигатель на всех режимах работы согласно технологической карте.
Отчет: данные измерений мощностного баланса двигателя и компрессии представить в виде таблицы (баланс мощности %, N об/мин, компрессия %, U абс. В, I ст. А, N max об/мин). Перевести значения относительной компрессии в абсолютную. Сделать заключение о техническом состоянии двигателя.
Контрольные вопросы: внешние признаки неисправности двигателя; работы на двигателе при ЕТО, ТО-1, ТО-2; негативные последствия несвоевременного ТО; диагностические параметры; виды неисправностей.
4. Техническое обслуживание и регулировка форсунок
Цель: практические навыки диагностики и регулировки форсунок на двигателях и специальных приборах.
Оборудование: стенд с дизельным двигателем ЯМЗ-236, приборы КП-1609А, КИ-16301А, КИ-3333, максиметр КП-1622, набор форсунок.
Теоретические сведения:
✓ В процессе эксплуатации качество работы форсунок ухудшается из-за снижения давления начала подъема иглы, закоксовывания или засорения отверстий распылителя, заедания иглы.
✓ Диагностика форсунок: качество распыления топлива, герметичность, давление начала впрыска.
✓ Методы диагностики на двигателе: визуально, прослушиванием, определением частоты вращения коленчатого вала и дымности отработавших газов.
✓ Метод выключения цилиндров: если после выключения цилиндра частота вращения уменьшилась, а дымность не изменилась — форсунка исправна; если частота не изменилась, а дымность уменьшилась — форсунка неисправна.
✓ Максиметр КП-1622 (рис. 1): предназначен для определения давления начала впрыска топлива форсункой. Микрометрическая головка со шкалой устанавливает давление до 50 МПа. Поворот головки на один оборот изменяет давление на 5 МПа. Устанавливается между ТНВД и проверяемой форсункой (рис. 2).
✓ Прибор КП-1609А (рис. 3): для проверки герметичности, давления начала подъема иглы и качества распыления топлива.
✓ Форсунка (рис. 4): распылитель, штифт, штанга, корпус, контргайка, регулировочный винт, пружина, гайка распылителя, игла распылителя, проставка, регулировочные шайбы, опорная шайба. Изменение толщины регулировочных шайб на 0,05 мм приводит к изменению давления начала подъема иглы на 0,3–0,35 МПа. Момент затяжки гайки распылителя — 69–78 Н·м, штуцера форсунки — 78–98 Н·м.
Отчет: нормативные и фактические данные по герметичности, давлению начала подъема иглы в форсунке свести в таблицу. Дать техническое заключение о состоянии форсунок.
Контрольные вопросы: на что диагностируются форсунки; основные неисправности, признаки и причины; технология определения неисправности на двигателе и на приборе КП-1609А; влияние давления впрыска на процесс сгорания; технология диагностики с помощью максиметра.
5. Практическая работа № 2. Подготовка изделий к испытанию
Цель: приобретение навыков ведения документации при эксплуатации и техническом обслуживании, при подготовке объектов к испытаниям, при выборе методик испытаний.
Теоретические сведения:
✓ Подготовка включает выбор параметров качества, внешний осмотр и измерение параметров. Изделия контролируют по функциональным и физическим параметрам, а также по внешним признакам.
✓ Изучение технической документации: программа испытаний (ПИ), ТУ, инструкция по проведению испытаний, руководство по эксплуатации (РЭ) изделия и испытательного оборудования, инструкция по ТБ.
✓ Внешний осмотр: проводится визуально или с применением оптических средств. Требования к персоналу: острота зрения 0,8–1,0 для обоих глаз; нормальное цветоощущение. Освещенность — 50–100 лк. Особое внимание: крепления деталей, резьбовые, паяные, сварные, клеевые соединения, герметичные соединения, крепления пружин и упругих деталей.
✓ Измерения электрических параметров: перечень параметров и допускаемые отклонения устанавливаются в стандартах или ТУ.
✓ Выбор испытательной установки: на основе сравнения испытательного режима и массы изделия с техническими данными установок.
✓ Руководство по эксплуатации (РЭ): структура по ГОСТ 2.601-2006 и ГОСТ 2.610-2006: введение, часть «Описание и работа» (назначение, технические характеристики, состав, устройство и работа, средства измерения, маркировка, упаковка), часть «Использование по назначению» (эксплуатационные ограничения, подготовка, использование, действия в экстремальных условиях).
6. Практические работы № 3, 4, 5. Предъявительские и приемо-сдаточные испытания авиационных ГТД
Цель: ознакомление с методикой предъявительских и приемо-сдаточных испытаний авиационных ГТД на примере вспомогательной силовой установки ТА-6А. Подготовка изделий и оформление документации.
Оборудование: учебный стенд ТА-6А, техническая документация (ОСТ 1.41725 и др.).
Теоретические сведения:
✓ Категории испытаний: предъявительские, приемо-сдаточные, квалификационные, периодические, типовые (технологические).
✓ Предъявительские испытания: проводятся для каждого вновь собранного двигателя. Цель: проверка качества изготовления и сборки; приработка деталей и агрегатов; отладка работы; оценка соответствия параметров ТУ; определение возможности предъявления на приемо-сдаточные испытания. Наработка — не менее указанной в программе. Положительный результат — двигатель испытан в полном объеме и соответствует требованиям. При отрицательном результате — разборка, дефектация ОТК с составлением ведомости дефектации. Замена забракованных деталей — по инструкции. При замене — повторные предъявительские испытания.
✓ Приемо-сдаточные испытания: проводятся для каждого двигателя, прошедшего предъявительские испытания и переборку. Цель: проверка соответствия ТУ качества сборки; приработка; проверка параметров и характеристик. Два этапа: 1 — приработка, отладка, проверка; 2 — «Акт сдачи», приемка военным представительством. Положительный результат — установка пломб (клейм), заключение о приемке. Отрицательный результат — возврат ОТК для устранения причин и повторного предъявления.
✓ Сокращение объемов и трудоемкости: использование автоматизированных информационно-измерительных систем; выполнение контрольных операций с минимальным числом режимов; совмещение этапов.
Порядок выполнения: на стенде ТА-6А запустить силовую двигательную установку и замерить параметры работы (атмосферное давление, температура воздуха на входе, частота вращения ротора, температура газа за и перед турбиной, расход топлива, статическое давление за компрессором). Заполнить таблицу с учетом погрешностей. Сделать вывод.
7. Практическая работа № 6. Разработка требований техники безопасности
Цель: по образцу рекомендаций составить требования техники безопасности для заданного образца вооружения и военной техники.
Основные требования безопасности при эксплуатации двигателя:
✓ Не допускается эксплуатация неисправного двигателя или без надлежащих уровней рабочих жидкостей.
✓ Обслуживание только лицами с допуском и прошедшими инструктаж по ТБ.
✓ Во время пуска и работы двигателя ремонтные работы не разрешаются (кроме квалифицированных специалистов).
✓ При открытых топливных кранах и заливке масла запрещается пользоваться открытым огнем.
✓ Тщательная очистка всех частей от топлива и масла.
✓ При ТО и ремонте — только низковольтное напряжение до 36 В.
✓ Следить за исправностью огнетушителя ОУ-3, противопожарные средства на видном и легкодоступном месте.
Безопасность запуска и испытания двигателей:
✓ Работы выполняют согласно инструкции по эксплуатации. Все питания, обеспечивающие запуск, выключают. Обзор лопастей турбин — при исключении возможности прокрутки воздушного винта. Работы в выхлопной трубе — с применением респиратора.
✓ Замена двигателей и транспортировка — под руководством бригадира. Перед началом — снятие аккумуляторов, изоляция проводов, заглушка разъемов и трубопроводов.
✓ Запуск и опробование — на специально отведенных стоянках. Выполняет командир экипажа, бортинженер или работник ПС, прошедший подготовку и допущенный приказом.
✓ Надежная установка упорных колодок, наличие противопожарных средств, чистота поверхности стоянки. Исключить попадание людей в воздушную струю.
✓ Перед запуском — переключатели потребителей в нейтральном или выключенном положении.
✓ При подключении и отключении аэродромных источников питания — только по команде лица, выполняющего запуск.
✓ Перед запуском — постановка ПС на стояночный тормоз, контроль давления в гидросистеме, закрытие дверей и люков. Связь — через переговорное устройство или визуально.
✓ При прокрутке воздушного винта — голова и грудь вне плоскости вращения, ладони на внешней стороне лопасти, пальцы охватывают заднюю кромку. Запрещается выполнять посторонние работы, находиться в зоне подсоса воздуха (менее 10 м) и газовоздушной струи (менее 50 м).
✓ На вертолетах — запуск только на якорных стоянках. Проверка крепления, отсутствия людей и посторонних предметов возле несущего и рулевого винтов. Включение трансмиссии непришвартованных вертолетов не разрешается. Проверка работы на режиме висения — только командиру экипажа на расстоянии не менее 50 м от мест стоянок. Лицо, выполняющее испытания с включением муфты сцепления несущего винта, должно быть застраховано привязными ремнями.
8. Библиографический список
✓ Козерук А.С., Федорцев Р.В., Шамкалович В.И. и др. Сборка, испытание, эксплуатация и ремонт приборов. — Мн.: БГПА, 2000.
✓ Асс Б.А., Уразаев З.Ф., Мясников Б.Я. Сборка, регулировка и испытания авиационных приборов. — М.: Машиностроение, 1969.
✓ Достанко А.П., Панин В.Л., Хмыль А.А., Ануфриев Л.П. Технология проведения приемо-сдаточных и предъявительских испытаний. Техническая документация. — Мн.: БНТУ, 2002.
✓ Зерний Ю.В. Сборка и регулировка приборов точной механики: учебное пособие. — М.: Всесоюзный заочный машиностроительный институт, 1984.

Подробнее

✓ МДК 02.03. Технология сборки-разборки систем вооружения: текущий контроль — тестирование, решение ситуационных задач, защита практических работ; промежуточная аттестация — аттестация по текущим оценкам.
✓ Учебная практика (УП.02) и производственная практика (ПП.02): выполнение практических заданий, индивидуального задания, отчет по практике — дифференцированный зачет.
2. Проверяемые профессиональные и общие компетенции
В результате аттестации осуществляется комплексная проверка:
✓ ПК 2.1: Осуществлять сборку-разборку и техническое обслуживание систем вооружения. Показатели: точность определения видов отказов и разработка мероприятий по их устранению; точность проведения диагностики и владение методиками испытаний; правильное применение правил ТБ и охраны труда; выбор оптимальной технологии сборки и разборки.
✓ ПК 2.2: Осуществлять контроль, испытания и ремонт систем вооружения на стадии эксплуатации. Показатели: знание различных методов контроля и испытаний; оптимальность проведения контроля и испытаний; обоснованность выбора схемы контроля.
✓ ПК 2.3: Оформлять все виды документации в ходе контроля испытаний и ремонта. Показатели: знание стандартов, положений, методических и других нормативных материалов по аттестации, испытаниям, эксплуатации и ремонту систем вооружения.
✓ Общие компетенции: ОК 1, ОК 2, ОК 3, ОК 5, ОК 8.
3. Требования к портфолио
Тип портфолио — смешанный. Основные материалы: аттестационные листы профессиональной деятельности во время учебной и производственной практики, ведомость оценок по МДК 02.01, 02.02, 02.03.
Дополнительные материалы:
✓ Практические работы по МДК 02.01: динамические и статические испытания объектов; испытания изделий на прочность и герметичность; акустические испытания; диагностика с применением различных методов контроля; измерение параметров работы изделий, узлов и агрегатов; оформление документации по результатам диагностики и ремонта; разработка мероприятий по ремонту; организация и проведение частичного ремонта объекта.
✓ Практические работы по МДК 02.02: выполнение работ по техническому обслуживанию; изучение и ведение документации при эксплуатации и ТО; подготовка изделий к испытаниям; выбор методик предъявительских и приемо-сдаточных испытаний; разработка требований ТБ для эксплуатации объекта; составление и оформление документации по ТБ.
✓ Конспекты лекций: классификация испытаний и способов их проведения; классификация испытаний по месту проведения, оборудованию и средствам измерения; методика контроля и испытания систем вооружения; оформление документации по результатам испытаний; виды, задачи и периодичность ТО; особенности и правила эксплуатации; общие понятия о сборке-разборке узлов; структура сборочной операции; физические процессы в деталях после сборки; стыкование и крепление сборочных элементов.
✓ Самостоятельные работы: разработка презентаций по темам «Полигонные испытания. Натурные испытания», «Сборка двигателей, новые технологии»; рефераты по темам «Требования техники безопасности при техническом обслуживании систем вооружения», «Сборка форсунок, головок цилиндров и приводов клапана, узлов коленчатых валов».
4. Перечень вопросов для теоретической проверки
По МДК 02.01. Диагностика и ремонт систем вооружения (28 вопросов):
✓ Нормативные материалы, стандарты, положения, методические материалы по проведению аттестации, испытаний, ремонту систем вооружения.
✓ Система испытаний. Общий подход к проведению испытаний. Основные принципы.
✓ Объект испытаний. Опытный образец. Образец для испытаний. Модель для испытаний. Макет.
✓ Испытательное оборудование. Техническая документация.
✓ Категории, методы и методики, программы и условия испытаний.
✓ Система контроля. Общий подход. Объект контроля. Контрольный образец. Системы и средства контроля. Виды и методы контроля.
✓ Классификация испытаний по назначению, условиям и месту проведения.
✓ Исследовательские, заводские (серийные), механические, динамические, климатические испытания. Испытания на функционирование.
✓ Методы контроля качества изготовления изделий.
✓ Лабораторные, стендовые, натурные, полигонные и другие испытания.
✓ Требования к оборудованию для испытаний. Подготовка оборудования.
✓ Организация и порядок проведения испытаний.
✓ Методы стендовых измерений, аппаратура.
✓ Оформление документации по результатам диагностики и ремонта.
✓ Вероятность отказов систем вооружения. Типы и виды отказов. Мероприятия по устранению отказов.
По МДК 02.02. Эксплуатация и техническое обслуживание систем вооружения (10 вопросов):
✓ Нормативные материалы, стандарты и методические материалы по эксплуатации и ТО.
✓ Виды, задачи и периодичность ТО систем вооружения.
✓ Особенности организации и проведения ТО.
✓ Обеспечение требований ТБ при эксплуатации и ТО.
✓ Особенности эксплуатации. Правила эксплуатации.
✓ Испытание и ремонт систем вооружения на стадии эксплуатации.
✓ Изучение и ведение документации при эксплуатации и ТО.
✓ Порядок проведения предъявительских и приемо-сдаточных испытаний.
✓ Особенности организации и проведения ремонта систем вооружения.
По МДК 02.03. Технология сборки-разборки систем вооружения (12 вопросов):
✓ Нормативные материалы, стандарты и методические материалы по сборке-разборке.
✓ Общие понятия о сборке и разборке узлов и элементов.
✓ Задачи сборки. Особенности сборки узлов и элементов.
✓ Технические требования к сборке узлов и элементов.
✓ Структура сборочной операции. Сопряжение сборочных элементов и геометрия стыков.
✓ Физические процессы в деталях после сборки.
✓ Стыкование и крепление сборочных элементов.
✓ Обеспечение точности при первой сборке и при переборке.
✓ Погрешности и расчет точности зазоров.
✓ Сборка форсунок, головок цилиндров и приводов клапана.
✓ Общая сборка двигателя. Переборка двигателя.
✓ Технические требования к сборке конкретных элементов и узлов систем вооружения.
5. Структура заданий для квалификационного экзамена
Задание выполняется в течение 30 минут. Обеспечение процесса: методическое пособие по выполнению лабораторной работы № 3 «Акустические испытания изделий», справочная литература.
Задание:
Определить объем реверберационной камеры и нижнюю граничную частоту f_н, используя значения таблицы.
Ориентировочный объем реверберационной камеры определяется из условия обеспечения нижнего частотного диапазона измерений по формуле: f_н = 125·∛(180/V), где V — объем камеры.
Более точный расчет размеров реверберационной камеры (длина d, ширина b, высота h) производится по формулам с использованием длины волны λ.
Критерии оценки выполнения задания (по системе «Да/Нет»):
✓ Правильное размещение испытуемого объекта на оборудовании.
✓ Рациональное распределение времени на выполнение задания (ознакомление с заданием, планирование работы, получение информации, подготовка объекта, соблюдение правил ТБ, рефлексия, правильность оформления вывода).
✓ Точность определения видов отказов и разработка мероприятий по их устранению.
✓ Точность проведения диагностики и владение методиками испытаний.
✓ Правильное применение правил ТБ и охраны труда.
✓ Выбор оптимальной технологии сборки и разборки.
✓ Ясность и аргументированность изложения.
✓ Решение стандартных и нестандартных профессиональных задач.
✓ Анализ инноваций в области разработки технологических процессов.
6. Аттестационный лист
В приложении к документу приведена форма аттестационного листа, в котором фиксируются:
✓ Результаты промежуточной аттестации по каждому МДК и практикам (с оценками).
✓ Итоги квалификационного экзамена по всем ПК и ОК с отметкой «освоен/не освоен».
✓ Решение аттестационной комиссии о виде профессиональной деятельности.
7. Методологические особенности
✓ Комплексный подход к оцениванию: проверяются как теоретические знания (по трем МДК), так и практические навыки (диагностика, ремонт, испытания, оформление документации).
✓ Интеграция с курсовым проектированием: результаты работы над курсовым проектом учитываются при допуске к квалификационному экзамену (по МДК 02.01 и 02.02).
✓ Использование портфолио: позволяет оценить динамику формирования компетенций в течение всего периода изучения модуля.
✓ Профессиональная направленность: все задания ориентированы на специфику систем вооружения (классификация испытаний, методы контроля, сборка-разборка узлов, документация, ТБ).
✓ Система оценивания «Да/Нет»: по каждому показателю упрощает процедуру экзамена и делает ее прозрачной.

Подробнее

3 Испытание изделия на герметичность
4 Акустические испытания изделий
5 Визуальный и измерительный контроль сварных соединений
7, 8 Измерение параметров работы узлов и агрегатов систем вооружения. Измерение основных параметров авиационной силовой установки
3. Практическая работа № 1. Динамические и статические испытания. Исследование действия ударной нагрузки
Цель: изучить влияние нагрузки на деформацию двухопорной балки и определить коэффициент динамичности.
Оборудование: установка СМ-21М, пульт управления, электромагнит, двухопорная балка, груз.
Теоретические сведения:
✓ При проектировании конструкций, подверженных динамическим нагрузкам, возникает необходимость определения напряжений и деформаций.
✓ Скорость груза при падении в момент удара: v = √(2gh).
✓ За короткий промежуток времени скорость падает до нуля, возникает большое ускорение и сила инерции, определяющая ударную нагрузку.
Установка СМ-21М (рис. 2):
✓ Электромагнит для удержания падающего груза на требуемой высоте. Кронштейн с электромагнитом перемещается по штанге с отсчетом по шкале. Стопорный винт фиксирует положение.
✓ При обесточивании электромагнита шарик падает на балку, вызывая гармонические затухающие колебания.
✓ Ловитель (конусная внутренняя поверхность) предотвращает отскакивание шарика.
✓ Микрометрический винт с ценой деления 0,01 мм определяет величину динамического прогиба по моменту контакта с колеблющейся балкой.
✓ Пульт управления: тумблер «220В», лампа «СЕТЬ», предохранитель «1А», лампа «КОНТАКТ» (сигнализация момента контакта), кнопка «СБРОС», тумблер «ЭЛЕКТРОМАГНИТ-ЗАПИСЬ».
Порядок выполнения:
Установить заданную высоту падения груза.
Определить размеры балки (штангенциркуль, линейка).
Определить показания микрометра при ненагруженной балке (Пн) по вспышке лампы «КОНТАКТ».
Нагрузить балку статически (вес падающего груза), определить показания (Пст).
Отвести ножку микрометра.
Прикрепить шарик к электромагниту, сбросить его, определить показания при динамическом нагружении (Пд).
Повторить опыт трижды.
Обработка результатов:
✓ Статический прогиб: y_ст.оп = П_ст — П_н.
✓ Динамический прогиб: y_д.оп = П_д — П_н.
✓ Коэффициент динамичности: K_д = y_д / y_ст.
Результаты заносятся в таблицу (показания микрометра, статический и динамический прогибы, теоретические значения, коэффициент динамичности, расхождения).
Контрольные вопросы: необходимость учета динамических нагрузок; динамический коэффициент; влияние массы падающего груза и массы балки на величину динамического коэффициента.
4. Практическая работа № 2. Испытание изделия на прочность
Цель: испытать изделие ВАИС на прочность.
Оборудование: испытательный стенд, объект (изделие ВАИС), технологическая документация, набор инструментов.
Теоретические сведения:
✓ Испытания на прочность — испытания для определения значений воздействующих факторов, вызывающих выход характеристик за установленные пределы или разрушение.
✓ По характеру нагрузок: статические (гидравлические, пневматические, силовозбудителями) и динамические.
✓ Испытания на статическую прочность опрессовкой — один из основных видов испытаний изделий, работающих под избыточным давлением (баки, трубопроводы, шаробаллоны). Предшествуют испытаниям на герметичность.
✓ Пневмоиспытания (воздухом) предпочтительнее гидравлических при обеспечении безопасных условий труда.
✓ Испытания с воздействием температурных факторов проводятся в бронекамерах (например, шаробаллоны на жидком кислороде испытываются при криогенных температурах).
✓ Испытания силовозбудителями проводятся в лабораториях с силовым полом и стенами.
✓ Испытания на разрушение проводятся для определения реального запаса прочности.
Сущность процесса:
✓ В испытуемом оборудовании создается пробное давление, превышающее рабочее на 25%. Давление подается медленно и плавно.
✓ Контроль по двум независимым манометрам. На этапе выдержки давление не должно падать.
✓ Персонал находится в безопасном месте. После снижения давления — визуальный осмотр.
✓ Технологическая оснастка должна имитировать геометрию посадочных мест штатных сборочных единиц.
Пневмогидравлическая схема испытаний (рис. 1): вентили (Вн2 — сетевой для воздуха, Вн6 — отсечной, Вн7 — сетевой для воды), кран двухходовой КХ-2, мультипликатор МП, клапаны обратные КО-1, КО-2, манометр высокого давления М1, вентиль дренажный Вн др, пневмопитание Пс.
Порядок выполнения:
Внешний осмотр изделия.
Смонтировать технологическую оснастку.
Установить изделие в бронеаквариуме, присоединить к штуцеру стенда (незаглушенный штуцер в верхнем положении).
Подать давление 0,4 МПа для проверки герметичности соединений.
При отсутствии утечек поднять давление до Р_исп (20,5 МПа), выдержка 5 минут, сбросить до Р_раб, осмотр (появление капель и отпотевание не допускаются).
Закрыть вентили, сбросить давление, отсоединить изделие, снять оснастку, просушить изделие продувкой сжатым воздухом.
Заполнить таблицу (изделие, Р_исп, Р_раб, дефекты).
Контрольные вопросы: цель испытаний на прочность; конструкции ЛА и КА, обязательно подвергающиеся испытаниям; суть процесса; виды испытаний на прочность.
5. Практическая работа № 3. Испытание изделия на герметичность
Цель: практическое освоение методики испытаний изделий на герметичность методом «аквариума».
Теоретические сведения:
✓ Герметичность — свойство конструкции препятствовать проникновению газов и жидкостей.
✓ Чувствительность метода определяется минимальным потоком контрольного вещества.
✓ Газоаналитический метод с масс-спектрометрическими течеискателями (гелий) — высокая чувствительность Q = 1·10⁻⁹ Вт. Гелий имеет малый диаметр молекул, не присутствует в воздухе (5 ppm), инертен.
✓ Метод «Щупа»: обследование объекта под давлением контрольного газа с помощью щупа-натекателя. Применяется для поиска течей в основном материале, сварных швах, ниппельных и фланцевых соединениях. Чувствительность 10⁻⁷...10⁻⁸ Вт. Используется в статическом и динамическом режимах.
✓ Испытаниям на герметичность подвергаются: трубопроводы и узлы после изготовления, агрегаты после сборки.
Методы испытаний:
✓ Метод обмыливания стыков: стыки обмыливаются мыльной эмульсией, подается давление, место негерметичности определяется по вспениванию. Количественная оценка невозможна.
✓ Метод «аквариума»: изделие погружается в воду, подается давление, негерметичность определяется по появлению пузырьков. Эффективный, широко применяемый.
✓ Метод испытания на спад давления: подается давление, выдержка, о негерметичности судят по величине спада давления за заданное время.
✓ Метод с использованием гелиевых течеискателей: подача воздушно-гелиевой смеси, концентрация гелия определяется специальным прибором. Наиболее точный, позволяет обнаруживать утечки по стыку и по сплошному материалу.
Схема стенда (рис. 3): выходной штуцер, вентили ВН2 и ВН5, броневанна.
Порядок выполнения (метод «аквариума»):
Подсоединить изделие к выходному штуцеру.
Открыть вентиль ВН2, плавно открыть ВН5, подать давление 1 атм.
Поместить изделие в воду, проверить герметичность мест присоединения. При негерметичности — сбросить давление, подтянуть соединения, повторить.
Закрыть крышку броневанны, довести давление до рабочего (15 МПа ≈ 145 атм), проверить герметичность в течение заданного времени.
Сбросить давление до 1 атм, открыть крышку, удалить изделие, сбросить давление до 0.
Закрыть вентили, отсоединить изделие.
Заполнить таблицу (наименование изделия, рабочее давление, результат).
Контрольные вопросы: суть явления герметичности и необходимость испытаний; методы испытаний (достоинства и недостатки); порядок испытания методом «аквариума»; самый точный метод и почему.
6. Практическая работа № 4. Акустические испытания изделий
Цель: ознакомление с основными методами акустических испытаний на воздействие акустических нагрузок, вычисление объема реверберационной камеры.
Оборудование: испытательные боксы (реверберационная камера), генератор акустических нагрузок (электродинамический громкоговоритель).
Теоретические сведения:
✓ Акустическая нагрузка: воздействие звукового поля, возникающего при работе ракетных двигателей, на ракету-носитель, КА, сооружения и персонал. Характеризуется частотным спектром, силой звука, уровнем звукового давления, продолжительностью.
✓ Наиболее чувствительны: аппаратура и элементы системы управления.
Виды акустических испытаний:
✓ Наземные натурные — наиболее полно приближены к эксплуатационным условиям, но высокая стоимость.
✓ На открытом стенде с работающим двигателем — более экономичны, можно испытывать крупные изделия.
✓ В закрытых боксах с натурным источником шума — более высокие уровни нагрузок, но искажение звукового поля.
✓ В акустических камерах — условия, близкие к натурным, но ограниченный объем не позволяет испытывать крупногабаритные объекты.
Реверберационная камера:
✓ Объем камеры должен превышать объем объекта испытаний в 8-10 раз для получения равномерного акустического поля.
✓ Значение m (наибольший габаритный размер) должно превышать наибольшие габариты объекта не менее чем в 2 раза.
✓ Нижняя граничная частота: f_н = 125 · ∛(180/V).
✓ Размеры (длина d, ширина b, высота h) рассчитываются по формулам с использованием длины волны λ.
Электродинамический громкоговоритель (рис. 3): постоянный магнит / и магнитопровод 2,3,4, звуковая катушка 5, диафрагма (диффузор) 8, гофрированный подвес 7, центрирующая шайба 6. Позволяет получить практически любой спектр частот.
Порядок выполнения: изучение методов испытаний, вычисление объема реверберационной камеры, занесение расчетов в таблицу.
Контрольные вопросы: цели акустических испытаний; задачи при проектировании установок акустического нагружения; общие требования к акустическим стендам; определение звуковой мощности реактивной струи; влияние выступающих элементов и шероховатостей на пульсации давления; испытания в боксах и реверберационных камерах; генераторы акустических нагрузок; виды акустических испытаний и методы их проведения.
7. Практическая работа № 5. Визуальный и измерительный контроль сварных соединений
Цель: приобретение навыков определения качества сварных соединений разрушающими методами контроля и визуально-измерительным контролем.
Оборудование: маятниковый копер МК-30, измерительный инструмент, образцы для испытаний, лупа 10-кратная, металлическая линейка, набор шаблонов, набор сварных образцов с дефектами.
Теоретические сведения:
✓ Механические испытания определяют прочность и надежность сварных соединений (ГОСТ 6996-66).
✓ По характеру нагружения: статические (растяжение, сжатие, изгиб) и ударные (испытания на ударный изгиб).
Дефекты сварных швов:
✓ Дефекты формы и размеров: неравномерная ширина и высота шва, бугристость, седловины, перетяжки. Причины: колебания напряжения, неравномерная скорость сварки, неправильный угол наклона электрода.
✓ Наружные и внутренние дефекты (наиболее частые):
— Наплывы: натекший металл на кромки основного металла. Причины: большой сварочный ток, длинная дуга, неправильный наклон электрода.
— Подрезы: продолговатые углубления вдоль края шва. Причины: большой сварочный ток, длинная дуга. Ослабляют сечение основного металла.
— Прожоги: сквозное проплавление. Причины: большой зазор, плохая подгонка, грейферный ток при малой скорости.
— Непровары: несплавление основного металла с наплавленным. Причины: плохая зачистка (окалина, ржавчина, грязь), малый зазор, недостаточный ток, большая скорость сварки.
— Трещины: наиболее опасные дефекты. Возникают в шве и околошовной зоне. Сера увеличивает склонность к горячим трещинам, фосфор — к холодным.
— Шлаковые включения: плохая зачистка кромок. Ослабляют сечение шва.
— Газовые поры: быстрая охлаждение, газы не успевают выйти. Ослабляют сечение шва.
Порядок выполнения:
Очистить сварной шов и прилегающую поверхность (не менее 20 мм) от шлака, брызг, окалины.
Провести осмотр швов по всей протяженности (при недоступности — с двух сторон), невооруженным глазом и с лупой (до 10 раз).
Произвести обмеры сварных швов (линейка, шаблоны).
Вычертить образец сварного шва с указанием дефектного участка.
Контрольные вопросы: назначение внешнего осмотра (визуально-оптический контроль); виды наружных дефектов; причины появления дефектов; влияние дефектов на работоспособность сварных соединений.
8. Практические работы № 7, 8. Измерение параметров работы узлов и агрегатов систем вооружения. Измерение основных параметров авиационной силовой установки
Цель: ознакомление и практическое освоение основных параметров авиационных газотурбинных двигателей на примере вспомогательной силовой установки ТА-6А.
Оборудование: учебный стенд ТА-6А (отвечающий требованиям ОСТ 101021, ОТУ-2000), техническая документация (ОСТ 1.41725 и др.), ВСУ ТА-6А.
Теоретические сведения:
✓ Основные параметры маршевых ГТД: тяга (мощность), удельный расход топлива, температура газа перед турбиной.
✓ Для ВСУ с отбором воздуха за компрессором — расход G_отб, давление P_отб, температура T_отб. Используется понятие эквивалентной воздушной мощности — мощность при адиабатическом расширении отбираемого воздуха от P*_отб до атмосферного давления.
✓ Удельный расход топлива C_в — расход топлива в час на 1 кВт эквивалентной воздушной мощности.
✓ Дополнительные параметры: запас устойчивой работы компрессора, коэффициент избытка воздуха в камере сгорания, КПД компрессора и турбины.
Вспомогательная силовая установка ТА-6А:
✓ Устанавливается на самолетах Ту-154, Ил-62М, Ил-76, Ту-144, Ил-86М, Ту-22М и наземных объектах.
✓ Предназначена для подачи сжатого воздуха на запуск маршевых двигателей, питания системы кондиционирования, питания бортовой электросети (переменным и постоянным током).
✓ Представляет собой одновальный ГТД с отбором воздуха за компрессором.
✓ Основные узлы: редуктор со стартер-генератором ГС-12ТО, генератор переменного тока ГТ40П46, трехступенчатый диагонально-осевой компрессор, испарительная кольцевая противоточная камера сгорания, трехступенчатая осевая реактивная турбина.
✓ Принцип работы: воздух засасывается компрессором, сжимается, основная часть поступает в камеру сгорания (первичный и вторичный потоки), остальная — к потребителю или в выхлопной патрубок. Газы с высокой температурой и давлением поступают в турбину.
Основные технические данные и режимы работы (таблицы 1, 2):
✓ Частота вращения ротора: 99±0,5% (23950±48 об/мин).
✓ Максимальная температура газов за турбиной: 550°C.
✓ Эквивалентная мощность: 320 л.с. (при G_отб=1,35 кг/с), 250 л.с. (при G_отб=1,1 кг/с).
✓ Расход топлива: холостой ход — 160-190 кг/ч, полная нагрузка — 190-240 кг/ч.
✓ Время запуска: 22-45 с.
✓ Сухая масса: 287±2 кг.
Порядок выполнения: на учебном стенде ТА-6А запустить силовую установку и замерить параметры ее работы, перечисленные в таблице 3: давление и температура воздуха на входе, избыточное статическое давление за компрессором, температура и давление отбираемого воздуха, перепад давления на мерной шайбе, температура газа на выходе из турбины, полное давление на срезе сопла, частота вращения ротора, расход топлива. Заполнить таблицу. Сделать вывод.
Контрольные вопросы: параметры, характеризующие ГТД; удельный расход топлива для ВСУ; назначение и что представляет собой ВСУ ТА-6А.
9. Отчет по практическим работам
Отчет по каждой работе должен содержать:
Номер работы, тему, цель, исходные материалы и данные.
Используемую литературу и другие источники.
Примеры расчетов (для работ с расчетами).
Эскизы образцов и их размеры (для работ с образцами).
Сравнение результатов испытаний с ГОСТ (для работ с нормируемыми параметрами).
Вывод по работе.
10. Библиографический список
✓ Козерук А.С., Федорцев Р.В., Шамкалович В.И. и др. Сборка, испытание, эксплуатация и ремонт приборов. — Мн.: БГПА, 2000.
✓ Асс Б.А., Уразаев З.Ф., Мясников Б.Я. Сборка, регулировка и испытания авиационных приборов. — М.: Машиностроение, 1969.
✓ Достанко А.П., Панин В.Л., Хмыль А.А., Ануфриев Л.П. Технология проведения приемо-сдаточных и предъявительских испытаний. Техническая документация. — Мн.: БНТУ, 2002.
✓ Зерний Ю.В. Сборка и регулировка приборов точной механики: учебное пособие. — М.: Всесоюзный заочный машиностроительный институт, 1984.
✓ Овчинников В.В. Контроль качества сварных соединений. — М.: Академия, 2009.
✓ Овчинников В.В. Лабораторный практикум. Контроль качества сварных соединений. — М.: Академия, 2009.
✓ «Экспериментальная отработка космических аппаратов» под ред. Н.В. Холодкова. — М.: МАИ, 1994.
✓ Скубачевский Л.С. Испытания воздушно-реактивных двигателей. — М.: Машиностроение, 1972.
✓ Филонова М.И., Савченко А.Л. Сборка, испытания, эксплуатация и ремонт приборов (конспект лекций). — Минск: БНТУ, 2012.