Надежность и техническая диагностика сложного изделия

 

 

 

Таблица 1.4.2 – Определение критерия Пирсона

0;40	40	2	0,352318478	162,0665001	-160,0665	158,0911813
40;80	40	2	0,357797661	164,586924	-162,5869	160,6112273
80;120	40	5	0,363362054	167,146545	-162,1465	157,2961144
120;160	40	6	0,369012984	169,7459727	-163,7459	157,9580544
160;200	40	9	0,374751796	172,3858262	-163,3858	154,8557024
		375	-0,81	-303,75	678,75	1755
χ 2    =∑ =160,6112273+157,2961144+157,9580544+154,8557024+1755=2543,81

 

 

 

Получено большое значение , что уже говорит о том, что нет удовлетворительного совпадения теоретических и статических законов нормального распределения. Таким образом, нормальный закон распределения в данном случае не подтверждается.

 

 

Вывод. Для нашего случая больше всего подходит распределение вероятностей по закону Вейбулла, так как при нем мы получили наибольшую вероятность Р = 0,56. Это было видно и из графика интенсивности отказов (см. рис. 1.1.1). Это распределение чаще всего используется для исследования интенсивности отказов для периодов приработки и старения.

 

2 Анализ схемной надежности  топливной системы самолета АН-124.

2.1 Общие сведения о топливной системе самолета АН-124

Топливная система обеспечивает топливом двигатели СУ,  ВСУ.

Система включает в себя:

• топливные баки,
• систему дренажа топливных баков,
• систему централизованной заправки
• систему выработки топлива,
• систему централизованного слива отстоя топлива,
• систему сигнализации водного отстоя,
• органы управления и контроля топливной системы,
• топливомер и расходомер.

Топливо размещается  в тринадцати баках-кесоснах крыла, которые согласно очередности выработки названы баками нулевой, первой, второй и третьей очереди.

Из бака нулевой очереди  топливо вырабатывается на все двигатели. Остальные баки разбиты на четыре группы по три бака: первой, второй и  третьей очереди выработки (по одному баку в очереди). Каждая группа баков питает один двигатель.

Бак нулевой очереди  в эксплуатации не заправляется;

Дренаж баков осуществляется открытой системой дренажа через  бак нулевой очереди, сообщающийся посредством трубопроводов с  атмосферой и со всеми баками.

Заправка баков осуществляется через четыре штуцера централизованной заправки, установленных попарно в носках обтекателей шасси и сообщающихся посредством трубопроводов со всеми баками. За каждой парой штуцеров установлены магистральные краны заправки, а на входе трубопроводов в баки – перекрывные краны и гидроуправляемые клапаны.

Управление централизованной заправкой осуществляется со щитка, установленного в носке правого  обтекателя шасси. Открытие кранов заправки осуществляется вручную переключателями, закрытие - вручную переключателями или автоматически, по сигналам топливомера.

Контроль количества заправленного  топлива осуществляется по индикаторам топливомера, установленным на панели индикаторов под щитком управления централизованной заправкой. На индикаторах имеются кремальеры для автоматического задания количества заправляемого топлива при неполной заправке баков с помощью индексов-задатчиков на шкалах индикаторов.

Заправку баков топливом можно  производить и через заливные горловины, имеющиеся в каждом топливном  баке.

Контроль наличия воды в топливе осуществляется с помощью системы сигнализации водного отстоя в топливе к системы централизованного слива отстоя топлива. Управление втими системами осуществляется со щитка управления централизованной запрзвкой.

Централизованный слив отстоя производится через сливной кран, установленный в правом обтекателе шасси между штуцерами централизованной заправки топливом.

В процессе выработки топливо перекачивается последовательно из баков кулевой, первой и второй очереди в баки третьей очереди перекачивающими насосами, установленными по два насоса в каждом баке. Из баков третьей очереди топливо подается к двигателям подкачивающими насосами. При отказе подкачивающих насосов третьей очереди предусмотрена подача топлива из баков первой или второй очереди непосредственно к двигателям перекачивающими насосами. В баке нулевой очереди установлена два вспомогательных насоса, а в баках третьей очереди двигателей № 1 и 4 установлено по одному вспомогательному насосу, которые предназначены для полной выработки топлива.

 Все насосы, питающие двигатели,  работают от сети переменного  тока.

При неработающих насосах топливо к двигателям поступает самотеком из баков первой, второй в третьей очереди при открытых перекрывных кранах тех баков, из которых вырабатывается топливо, и закрытых кранах других баков:

Распределение топлива, перекачиваемого насосами или поступающего самотеком, осуществляется с помощью перекрывных кранов. За насосами каждого бака первой, второй и третьей очереди установлен перекрывной кран, который открывает доступ топлива в трубопровод подачи к двигателю. Кроме этого, насосы баков кулевой, первой и второй очереди соединены через перекрывные краны с трубопроводами перекачки в баки, третьей очереди. В трубопроводах подачи топлива к двигателям установлены противопожарные краны.

Трубопроводы питания  двигателей объединены трубопроводом  кольцевания через краны кольцевания  и при необходимости топливо  можно подать из баков одного любого двигателя к любому другому двигателю при открытых кранах кольцевания этих двигателей.

К ВСУ топливо подается от двух подкачивающих насосов ВСУ, установленных в баках третьей  очереди двигателя № 2, или из любого бака через трубопровод кольцевания. Насосы ВСУ работают от сети постоянного тока, в том числе и от бортовых аккумуляторов.

Управление выработкой топлива осуществляется с рабочего места СБИ. Подкачивающие насосы третьей очереди включаются на все  время полета и отключаются после полета вручную лампами-кнопками. Управление насосами нулевой, первой и второй очереди монет быть автоматическим или ручным. Автоматическое управление насосами осуществляется по сигналам топливомера.

Насосы первой и второй очереди, вспомогательные насосы третьей и нулевой очереди включаются и отключаются автоматически или. вручную лампами-кнопками. Основные насосы нулевой очереди включаются только вручную, отключаются автоматически или вручную. Перекрывные краны, краны перекачки и краны кольцевания открываются и закрываются только вручную лампами-кнопками.

Противопожарные краны  СУ, ВСУ и перекрывной кран ВСУ  открываются и закрываются переключателями. Для сигнализации их открытого положения  около каждого переключателя имеется зеленое табло "СШР.".

При автоматическом управлении выработкой топлива управление перекачкой топлива из баков первой и второй очереди в баки третьей очереди осуществляется автоматически (автоматически включаются я отключаются насосы этих очередей), при этом загораются лампы-кнопки автоматически включенных насосов и линии мнемосхемы, показывающие пути перекачки топлива из баков нулевой, первой и второй очереди. Автоматически отключаются основные и включаются вспомогательные насооы нулевой очереди.

Выработка топлива происходит следующим образом. По окончании перекачки топлива из бака нулевой очереди отключаются основные насосы нулевой очереди, включенные вручную, начинается выработка из баков третьей очереди и включаются вспомогательные насосы нулевой очереди и насосы первой очереди. При этом гаснут лампы-кнопки основных насосов нулевой очереди, линии мнемосхемы, и загораются лампы-кнопки вспомогательных насосов нулевой очереди, насосов первой очереди и соответствующие линии мнемосхемы. При частичной выработке топлива из баков первой очереди двигателей  № 2, 3 отключаются вспомогательные насосы нулевой очереди. После их отключения необходимо ручным нажатием вернуть лампы-кнопки "НАСОС" основных насосов нулевой очереди в исходное положение.

По окончании перекачки  из баков первой очереди и при частичной выработке из баков третьей очереди включаются насосы второй очереди и выключаются насосы первой очереди, гаснут и загораются соответствующие лампы-кнопки и линии мнемосхемы.

По окончании перекачки  из баков второй очереди и при  частичной выработке из баков третьей очереди отключаются насосы второй очереди, гаснут лампы-кнопки и линии мнемосхемы. При дальнейшей выработке топлива из баков третьей очереди двигателей № I, 4 включаются вспомогательные насосы этих баков (загораются их лампы-кнопки), которые выключаются после перекачки топлива в расходные отсеки этих баков.

 

2.1.1 Описание конструкции и принципа работыобратного клапана

В топливных системах, где необходимо свободно пропускать жидкость только в одном направлении, применяют обратные клапаны.

Обратный  клапан состоит из корпуса 1 (см. чертеж 1102.211103.000ТЧ1), на торцы которого навернута гайка 7, удерживающая седло 4.  В корпус 1  для улучшении работы ввернут конус 5. Запорный элемент клапана состоит из клапана 6, совершающий возвратно-поступательное движение в цилиндре 2,который ввернут в корпус 1. Пружина 9 зафиксирована  с одной стороны в тарелке 8,запрессованной в клапане 6, с другой – в крышке 3 навернутой на цилиндр 2. Для уменьшения вытекания рабочий жидкости установлены прокладки 10,11 выполненные из резины.

Под действием избыточного давления жидкости, поступающей через отверстия  в деталях 4, 1 и 5, и далее в магистраль. При прекращении подачи, жидкость обратно пройти не может, так как пружина 9 возвратит клапан 6 в исходное положение.

 

 

 

 

2.2 Расчет вероятности безотказной работы топливной системы  самолета АН-124 методом структурных схем

 

Исходные данные.

1. Заданный уровень вероятности безотказной работы агрегатов системы
2. Принципиальная схема, её назначение и условия функционирования
3. Характеристики интенсивностей отказов основных агрегатов и элементов системы

Порядок расчета вероятности безотказной  работы системы.

1.Формулируем условия работоспособности  системы и понятия её отказа.

На основе анализа принципиальной схемы и условий работы системы составляем расчетную структурную схему системы.

2.Составляем расчетные уравнения  вероятности безотказной работы  для отдельных частей и блоков  и для системы в целом.

3.Подбираем данные по интенсивности  отказов элементов и агрегатов  системы.

4.Рассчитываем вероятность безотказной  работы составных частей и  системы в целом.

5.Проводим анализ полученных  результатов.

Подбираем величины вероятностей безотказной  работы для всех элементов системы  с учетом особенностей их работы, которая  имеет специфический режим нагрузки. Заносим величины вероятностей безотказной работы всех элементов в таблицу 2.3.1

 

 

 

 

 

Таблица 2.3.1 – Величины вероятностей безотказной работы элементов топливной системы самолета Ан-124.

№ позиции	Обозначение	Вероятность безотказной работы
1,4,5,6	Топливный бак	0,99671
2	Перекачивающий насос	0,99376
3	Обратный клапан	0,98776
8	Противопожарный кран	0,98776
11	Подкачивающий насос	0,99376
12	Вспомогательный насос	0,99376
7	Перекрывной кран	0,98776

 

На основе анализа и конструктивной проработки принципиальной схемы гидросистемы составляем структурную схему топливной системы (чертеж 1102.211103.000ТЧ2)

      Определяем вероятность безотказной работы отдельных блоков системы :

А блока

В блока

 С блока

D блока

F блока

 

N блока

M блока

H блока

E блока

E блока

Q блока-1 ГТД

P блока-3 ГТД

P блока-4 ГТД

P блока-2 ГТД

Топливная система АН-124

О блока -ВСУ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3 Расчет вероятности безотказной работы гидросистемы самолета Ан-124 методом логических схем