Разработка алгоритма поиска отказа функциональной системы воздушного судна

Размещено на http://allbest.ru

Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины

Национальный авиационный университет

Кафедра СЛГАТ

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему: «Разработка алгоритма поиска отказа функциональной системы воздушного судна»

(Тип ВС: ЯК-42, Система: топливная)

дисциплина: «Диагностика авиационной техники»

Выполнила: студентка Евсюкова М.Е.

Проверил: Богданович А.И.

Киев 2011

Содержание

1. Описание конструкции и работы топливной системы Як-42

2. Элементы топливной системы

3. Систематизация и классификация характерных отказов и неисправностей системы и ее элементов

4. Функции неисправности системы

5. Расчет количества информации, получаемой при выполнении проверок

6. Разработка алгоритма поиска отказа

Выводы

Список литературы

1. Описание конструкции и работы топливной системы самолета Як-42

Общие сведения. Для питания двигателей Д-36 и двигателя ТА-6В вспомогательной силовой установки (ВСУ) применяется топливо ТС-1, топливо РТ или JET A-1 и смеси этих топлив в любых пропорциях, без добавления противообледенительных присадок.

Разрешается применять топливо с противообледенительными присадками «И», «И-М», «ТГФ» и «ТГФ-М» в количестве не более 0,1+0,05% по объему. В качестве антистатического присадка допускается применение сигбола.

Топливо на самолете размещено в 3 кессонах - двух крыльевых (левом и правом) и одном центропланном (среднем). Максимальное количество заправляемого топлива - (18500±250) кг, по (6170±100) кг в каждом кессоне. В топливной системе установлена система управления и измерения топлива СУИТЗ-6.

Каждый из 3 двигателей Д-36 основной силовой установки питается топливом из соответствующего топливного кессона. К каждому боковому двигателю Д-36 топливо из кессонов подается двумя электроприводными подкачивающими насосами ЭЦНГ-5-2, расположенными для левого двигателя в левом кессоне, для правого - в правом. Средний двигатель питается топливом от двух электроприводных подкачивающих насосов 463Б, установленных в среднем кессоне.

Питание топливом двигателя ТА-6В осуществляется из центропланного кессона пусковым насосом ЭЦН-40 постоянного тока. В случае отказа насоса ЭЦН-40 питание осуществляется от трубопровода кольцевания магистралей питания двигателей Д-36.

В топливной системе предусмотрены 2 варианта заправки: централизованная заправка под давлением через бортовой штуцер заправки топлива, и открытая - через 3 заправочные горловины кессонов. Основным вариантом заправки является централизованная заправка.

Для быстрого уменьшения полетной массы самолета путем слива части топлива в атмосферу на самолете установлена система аварийного слива.

Агрегаты системы. Система подачи топлива к каждому двигателю (рис.1) включает:

Ш 2 подкачивающих насоса ЭЦНГ5-2 (1) или 463Б (4),

Ш магистральные обратные клапаны (3),

Ш обратные самотечные (запорные) клапаны(6) с фильтрами (5),

Ш сигнализаторы давления СПТ-0,2А (2),

Ш топливные аккумуляторы (7),

Ш перекрывные краны топлива 7686000МА (8) с термическими клапанами (9),

Ш штуцера консервации и проливки,

Ш сигнализаторы давления СПТ-0,2 (10),

Ш краны кольцевания (11).

Топливная система каждого двигателя Д-36 включает приводной центробежный насос низкого давления, датчик расходомера, топливомасляный радиатор со штуцером проливки, топливный фильтр с перепускным клапаном и сигнализатором перепада давления топлива на фильтре, насос высокого давления и топливорегулирующую аппаратуру.

Насосы ЭЦНГ5-2 (1) предназначены для подачи топлива к боковым двигателям Д-36 с необходимым напором на входе в подкачивающий топливный насос двигателя, а также для подачи активного топлива к струйным насосам СН8-1.

Питание электродвигателей насосов осуществляется переменным током напряжением 200В частотой 400Гц.

Насосы 463Б (4) предназначены для создания давления топлива на входе в топливный насос низкого давления среднего двигателя Д-36 и обеспечения высотности системы питания двигателей топливом, а также для подачи топлива к струйным насосам СН6-1. Насос имеет дренажную полость, трубка которой выведена за борт самолета.

Обратные клапаны (3) магистралей питания двигателя Д-36 служат для устранения возможности обратного слива топлива через один неработающий насос при втором работающем насосе или двух и более неработающих насосах с открытыми кранами кольцевания. Обратные клапаны установлены за каждым подкачивающим насосом ЭЦНГ5-2 и 463Б.

Обратные самотечные (запорные) клапаны (6) предназначены для питания двигателей Д-36 самотеком при отказе всех подкачивающих насосов и для монтажа агрегатов топливной системы, установленных под нижней панелью центроплана вне топливных кессонов, без слива топлива из кессона. Для демонтажа агрегатов топливной системы без слива из кессонов обратные самотечные клапаны выполнены запорными.

Сигнализаторы перепада давления СПТ-0,2А (2) предназначены для замыкания электрических цепей зеленых сигнальных ламп на щитке топливной системы. Лампы сигнализируют о вступлении в работу подкачивающих насосов 463Б и ЭЦНГ5-2 и загораются при достижении избыточного давления топлива за насосами 0,2 кгс/см².

Топливный аккумулятор представляет собой бак вместимостью 8,5 дм³, состоящий из 2 полусфер и разделенный сплошной резиново-тканевой мембраной на 2 полости (топливную и воздушную).

Наддув топливных аккумуляторов осуществляется от скоростного напора воздуха (при полете самолета) через воздухозаборник (21), находящийся в зализе консоли крыла.

Перекрывные краны топлива 768600МА (8) установлены по одному на каждый двигатель.

Термические клапаны (9) установлены параллельно каждому из перекрывных кранов топлива двигателей Д-36 и предназначены для стравливания давления, возникшего от повышения температуры топлива в замкнутых участках топливной системы после выключения двигателей на земле. Сигнализаторы давления СПТ-0,2 (10) предназначены для замыкания электрических цепей желтых сигнальных табло НЕТ ДАВЛ.ТОПЛИВА, установленных на панели управления топливной системой. Краны кольцевания 768600МА (11) предназначены для соединения магистрали питания среднего двигателя с магистралями питания боковых двигателей.

Работа системы. Из кессонов подкачивающие насосы ЭЦНГ5-2 и 463Б подают топливо в соответствующие каждой паре насосов топливные аккумуляторы, и часть топлива отводится по трубопроводам через обратные клапаны активного топлива для обеспечения работы струйных насосов.

При достижении в магистральных трубопроводах избыточного давления 0,2 кгс/см² и выше срабатывают сигнализаторы СПТ-0,2А работы подкачивающих насосов и сигнализаторы СПТ-0,2 контроля давления на входе в двигатели Д-36.

Поступая в топливные аккумуляторы, топливо своим давлением перемещает гибкие мембраны, вытесняет воздух через обратные клапаны стравливания воздуха в кессон и заполняет в каждом аккумуляторе объем, равный 8,5 дм³. Из топливных аккумуляторов топливо через перекрывные краны поступает в приводные насосы низкого давления двигателей Д-36.

От центробежных насосов низкого давления через топливно-масляные радиаторы, фильтры и датчики расходомеров топливо подается к двигательным приводным насосам высокого давления, которыми топливо нагнетается в топливную регулирующую аппаратуру двигателей Д-36 и затем через форсунки топливо впрыскивается в камеры сгорания двигателей.

2. Элементы топливной системы

Основные элементы топливной системы:

1- топливный бак,

2- подкачивающий насос (агр. ЭЦНГ5-2),

3- обратный клапан,

4- пожарный клапан,

5- насос низкого давления,

6- топливный фильтр,

7- насос двигателя (агр. 463Б),

8- топливно-регулирующая аппаратура,

9- топливные форсунки.

3. Систематизация и классификация характерных отказов и неисправностей системы и ее элементов

Все отказы и неисправности данной системы можно классифицировать по различным признакам:

- по физической сущности,

- по причине отказов,

- по периоду проявления,

- по месту проявления,

- по последствиям,

- по способу устранения.

Характерными неисправностями топливной системы самолета Як-42 можно считать:

- падение давления в трубопроводах топливной системы,

- утечка топлива,

- повреждение лакокрасочных покрытий деталей и трубопроводов топливной системы,

- трещины трубопроводов.

Основными функциональными элементами топливной системы являются:

- насосы подкачки.

- трубопроводы,

- баки,

- фильтры,

- краны,

- клапаны,

- насосы перекачки.

4. Функции неисправности системы

Таблица 1

Х₁ - падение давления жидкости за насосом,

Х₂ - наличие в жидкости продуктов износа,

Х₃ - падение давления жидкости после обратного клапана,

Х₄ - наружное подтекание жидкости,

Х₅ - загрязнение АРН,

Х₆ - уменьшение расхода жидкости,

Х₇ - появление постороннего шума во время работы насосов.

Расчет количества информации, получаемой при выполнении проверок. Контроль одного или нескольких параметров системы, или анализ признаков отказов, которые носят название «проверка», дают информацию J о наличии диагнозов агрегатов.

Количественно информация оценивается как разность между степенью неопределенности состояния системы до и после проверки. Мы же будем вычислять ее по преобразованной формуле:

J = - (Q_ni * log₂Q_ni + ( 1 - Q_ni) * log₂(1 - Q_ni)),

где Q_ni - суммарная вероятность проявления диагнозов,

log₂Q_ni = lgQ_ni / 0,3010.

5. Расчет количества информации, получаемой при выполнении проверок

Таблица 2

Расчетно-информационные данные

6. Разработка алгоритма поиска отказа

Перепишем таблицу, приведенную выше в упрощенном виде, выбрав признак для которого количество информации имеет максимальное значение. Этот признак надо контролировать в первую очередь.

топливный самолёт отказ двигатель

Выводы

Во время выполнения курсовой работы, изучила топливную систему самолета Як-42. Пользуясь статистикой отказов системы можно рассчитать вероятность появления диагноза и предотвратить его во время полета.

Агрегаты, которые входят в состав системы в процессе эксплуатации отказывают. Отказы происходят по разным причинам, среди которых наиболее распространенными являются изнашивание и поломка элементов агрегатов, усадка пружин, потеря герметичности, заедание золотниковых устройств, загрязнение фильтров и т.д.

Проверка и поиск неисправности всех сложных систем на воздушном судне осуществляется по методу:

- последовательность исключения;

- половинного разбиения (серединной точки);

- минимальных трудозатрат;

- максимальной вероятности;

- трудозатрат - вероятности (берется их соотношение).

Придерживаясь этого метода поиска неисправности разрабатываю алгоритм поиска неисправности, учитываем расчетно-информационные данные, которые получили при выполнении проверок.

Разработав алгоритм поиска неисправности мы сокращаем время простоя летательного аппарата на земле во время технического осмотра и тем самым увеличиваем экономическую прибыль эксплуатанта.

Список литературы

1. Сапелюк Е.А. Диагностика авиационной техники: Конспект лекций.-Киев: КИИГА, 1985.-52с.

2. Основи технічної діагностики: Методичні вказівки і контрольна робота / Уклад: Є.А. Сапелюк.- К.: НАУ, 2002.-50с.

3. Гурьянова Е.М. Конструкция и летная эксплуатация Як-42(М): Учеб. пособие.- М.: Воздушный транспорт, 1994.-176с.

4. Неймарк М.С. Матричный метод оценки надежности систем самолетов.- В кн.: Теория и практика проектирования пассажирских самолетов.- М.: Наука, 1976.-38с.

5. ГОСТ В 100094-73. Надежность изделий авиационной техники: Методы анализа безотказности по данным эксплуатации.- М.: Стандарты, 1973.-10с.

Размещено на Allbest.ru