[多功能试验台的设计] 多功能试验台
摘 要:写本文的目的是要设计一个综合性的试验台,在一个试验台上给不同附件进行多项试验,改进设计理念,提高今后的设计水平。本文以环控附件试验台为例,总结了全新的设计方法,以便在今后的工装设计中,得以广泛的应用。
关键词:环控附件试验台 工装设计
中图分类号:TH12 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)07(a)-0088-01
环控附件试验台是用于对环控系统的5个附件进行装前检查的综合性试验台。这5个附件包括座舱安全活门XXX-17、单向活门XXX-19、安全活门XXX-8、安全活门XXX-12、增压调节器XXX-13。对5个性能参数完全不同的附件做21项不同的试验,并且在1个试验台上完成,这确实是一个不小的挑战。进行反复推敲,终于,圆满完成了设计任务。在设计中贯策精益设计理念,完成经益设计,能够为公司降低物耗、节约资金。
1 方案论证
在设计中,首先,我们面临的困难是各附件的性能参数都不同,压力最高2.0MPa,最低107kPa,压力精确度要控制在0～0.66kPa以内,流量最大为420000L/h,最小为0.01L/min,对附件的准确检测,是保证飞机安全飞行的重要前提和必要保障。为了减少试验面积和节约试验成本,利用原有空压机提供的压缩空气,经过减压、调整使其满足大流量气源的要求,再经过多个分路减压、调整使其满足小流量气源的要求,解决了试验气源的压力和流量大小相差悬殊的不同要求。采用在同一测量点,测量不同性能参数时,利用可换压力和流量测量仪表,将几个试验合并在一个管路中完成,保证了各项试验的测量精度。
2 试验原理说明
2.1 在对XXX-17座舱安全门进行试验,要作3项试验
(1)第1项是活门正向连接状态下,在压力40.25kPa～37.96kPa时流经活门的流量在1120～7000L/min;
（2）第2项试验是在活门正向连接状态下,在压力36kPa时流经活门的流量小于30L/min;第3项试验活门反向连接状态下,流经活门的流量在2100L/min时,反向流阻不大于1.2kPa;在试验中,由于要求作正、反向两种状态的试验,为了减少反复拆卸对活门的损害,我们制做了两用接头装置,只把将接头转向而不必重新安装活门产品。压力和流量是两个互相制约的紧密联系的性能参数。经过计算,在确保风源充足的情况下,用N1、N3同时调节,以确保系统和气压舱同时达到所要求的不同值。活门安全活门XXX-17正向连接于1号件气压舱组件。打开开关N1,调节减压阀J5,用压力表Y2监测压力,将压力调至38kPa用流量计L1测量流量为1120～7000L/min。
(3)第3项试验是将安全活门XXX-17正向连接于1号件气压舱组件。同时,将正反向转换接头连接于1号件上。打开开关N1,调节5号件减压阀J5,用压力表Y2监测压力为36kPa时,用L2流量计测量流量为不大于30L/min。将安全活门XXX-17反向连接于1号件气压舱组件。将压力表Y2接在1号件上。调节开关N1,流量为150kg/h时,活门的反向流阻不大于1.2kPa。
2.2 对XXX-19单向活门进行试验,要作5项试验
这5项试验所的气流量很小,因此,用开关N2和4通径细管将气源从总管路中引出。
(1)第1项是XXX-19单向活门的气密试验,将CX19入口连接在软管上,用堵塞住出口。用开关N2、N4调节减压阀J1,用压力表Y4监测压力为2.0MPa时,不允许外泄漏。
(2)第2项是检查活门的开启压力,此时要卸掉堵塞,打开开关N2、N5、N8、N9,关闭开关N4,调节减压阀J2,用压力表Y5监测,当活门打开时,压力不大于0.02MPa。
(3)第3项是检查XXX-19单向活门的正向串流量,要将XXX-19出口与流量计L3连接,打开开关N2、N6、N8、N9,关闭开关N4、N5,调节减压阀J3,用压力表Y5监测,当入口压力为0.005MPa时,活门正向串流量不大于10ml/min。
2.3 对XXX-8安全活门进行试验,要作4项试验
这4项试验要求提供的压力值为绝对压力,而且要求同时控制系统压力、系统流量、气压室压力。
(1)第1项试验,将XXX-8安全活门入口连接在软管上,用堵塞堵住出口。打开开关N2、N7、N9,关闭N4、N5、N6、N8,调节减压阀J4,用压力表Y6监测绝对压力为156kPa时,将被试件放入水中,不允许有气泡产生。
(2)第2项试验,卸掉堵塞,打开开关N2、N7、N9,关闭N4、N5、N6、N8,调节减压阀J4,用压力表Y6监测,绝对压力在(127～156)kPa之间,反复三次,检查活门的开启,关闭。
2.4 对XXX-12安全活门进行试验,要作3项试验
这3项试验要分别在大流量粗管路和小流量细管路中进行。
(1)第1项试验,将XXX-12安全活门、连接组件连接在1号件气压舱组件上,打开开关N1,调节减压阀J5,使系统压力超过98kPa时活门打开,压力降至98kPa以下时活门关闭。用压力表Y2监测系统压力。
(2)第2项试验,调节减压阀J5,使系统压力达到107.8kPa,用流量计L1检查其流量不小于200kg/h。
(3)第3项试验,将连接装置和O形圈连接在连接装置上,并将流量计L6连接在连接装置上。打开开关N1,调节减压阀J5,使压力逐渐升至95kPa,用流量计检查XXX-12安全活门的泄漏量L5不应大于25kg/h。
3 非标件的设计
(1)在对XXX-17座舱安全活门进行试验时,既要调整系统压力又要控制气压舱的压力,我们在系统和气舱上分别安装调节阀进行随时调整,以达到所要求的精度值,为了能在正、反方向两种状况下进行试验,将气压舱设计成分体组合式,不必卸下被试件就能完成试验。
(2)为了节省资金,增加成品件的利用率,把与成品连接的接头设计成可拆卸快速组装通用性很强的形式。
4 结语
整个设备的使用功能和操作性能及安全措施等方面全部达到国家验收标准。本设备将5个性能参数完全不同的附件的21项试验,合并在1个试验台上完成,有效地减小了试验场地的面积,大大减轻工人劳动强度,提高了生产效率。与生产厂制造试验台的成本相比,我们仅用了1/4的成本就完成了,节约了大量的资金。环控附件试验台的设计成功,不仅填补了我国航空工业史上的空白,而且还给公司带来非常可观的经济效益。