Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Тарасевич Р.М. Методы и средства проверки герметичности узлов, отсеков и систем летательных аппаратов учеб. пособие

.pdf
Скачиваний:
27
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
5.06 Mб
Скачать

/

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ имени СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ

Р.М.ТАРАСЕВИЧ

М Е Т О Д Ы И С Р Е Д С Т В А

П Р О В Е Р К И Г Е Р М Е Т И Ч Н О С Т И

У З Л О В , О Т С Е К О В И С И С Т Е М

Л Е Т А Т Е Л Ь Н Ы Х А П П А Р А Т О В

МОСКВА-1974

 

 

 

 

 

 

 

rw

m

Z4' ѵ\ ..

 

 

 

 

 

 

 

 

І

Г

 

' •'

 

_ -'/

'

*>/■%

■-У с 'Ы І

' " *>

■к к к : . ■

'.

*’.V

• .

У ж

 

-

 

-• , Г

'’ •

^ г ?

- • •• '

V' * ■

 

 

 

 

 

 

 

;

И

■У-і-

 

 

 

 

 

 

 

 

т

Г--

>

?

У

V

ч

и .

.

і

 

 

 

\

І

 

'*л .

 

* /

¥■

:

і„к,і .

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО

ОБРАЗОВАНИЯ СССР

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ имени СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ

Р.М . ТАРАСЕВИЧ

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ПРОВЕРКИ ГЕРМЕТИЧНОСТИ УЗЛОВ, ОТСЕКОВ И СИСТЕМ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

Утверждено на заседании редсовета

как учебное пособие

24 мая 1973 г.

МОСКВА - 1974

А-18 (075) T-I9I

'U f - l W M '

©Московский авиационный институт Зав.редакцией М.И.Кузнецова

Как показал наш и дарубежннй^дпЬт кЛщцгатаций всех видов и

типов ЛА,

герметичности их<

отсеков

существенно

влияет на

надежность, ёезотк^Н%цТт*««еевдлтяооть

выполнения по- •

ставленной

задачи.

.. >

 

Поэтому в последние годы для повышения качества ЛА научноисследовательские организации и работники промышленности уделяют большое внимание разработке новых и совершенствованию существующих методов и средств проверки герметичности. Отсутствие специальной литературы, отражающей современный уровень технологических процес­ сов проверки герметичности, и сжатое ( в связи с малым количест­ вом лекционных часов) изложение этого раздела в курсе "Сборочные, монтажные и испытательные работы при производстве ЛА", читаемом автором, не позволяют студентам подробно изучить те или иные мето­ ды проверки герметичности и разрабатывать технологию их применения на всех этапах сборки ЛА. Требования степени герметичности, предъяв­

ляемые к различным узлам,

системам и отсекам

различных типов ЛА,

имеют очень широкий диапазон: от ІО® до ІО”®

^■*мис| | -—Т’*

В настоящее время не

существует метода проверки герметичности,

который мог бы охватить весь требуемый диапазон измерений гермети­ чности ЛА. Высокочувствительные методы "ослепляются" загрязненной атмосферой, а малочувствительные не могут обнаружить малые утечки. Необходимо проведение нескольких последовательных циклов испытания с постепенным переходом к методам с более высоким уровнем чувстви­ тельности. Практически испытание герметичности начинается с прос­ тейших испытаний на слух и на ощупь заканчивается испытанием с при­

менением масс-спектрометрического метода, обладающего наиболее высокой чувствительностью.

Учебное пособие предназначено для студентов факультетов "ЛА" и "Самолетостроение и вертолетостроение" и соответствующих ве­ черних факультетов при изучении раздела курса "Сборочные, монтаж­ ные и испытательные работы при производстве ЛА", а также для сту­ дентов-дипломников этих же факультетов при выполнении ими техно­ логической части проекта.

Э

Поэтому автор считает необходимым достаточно подробно изложить в настоящем пособии сущность, технологию, рекомендации по рацио­ нальному применению, описать оборудование, оснащение и оценить чувствительность всех основных методов проверки герметичности, применяемых на разных этапах производства ЛА.

I . Единицы измерения

количества и потока

газа

 

Газообразное

вещество в

вакуумных системах,

т .е . в

объемах

отсеков и узлов

ЛА, в которых проверяется

степень герметичности,

и в различных устройствах для определения

герметичности

неодно­

родно по составу. Оно, как правило, состоит из газов (гелий,фреон, азот и т .д .) и паров воды,масел,ртути. Как известно, основным кри­ терием, при помощи которого можно отнести газообразное вещество.к газу или к пару, является критическая температура. Если темпера­ тура вещества выше критической, его называют газом, если она ниже критической - паром.

В связи с тем, что в вакуумных системах газообразные вещества обычно находятся в разреженном состоянии (плотность паров и газов незначительна), к ним применяются с удовлетворительным для прак­ тики приближением законы идеальных газов.

Согласно молекулярно-кинетической теории состояние газа харак­

теризуется

тремя параметрами: давлением

р

, объемом У

и

температурой

Т,

 

 

 

В вакуумной технике в качестве единицы давления наиболее часто

употребляют

миллиметр и микрон ртутного

столба (мм рт.ст.,м к

рт.ст. ),

Миллиметр ртутного столба - это давление

столбика ртути

высо­

той I мм. Иногда принимают и другие единицы измерения: физическую

атмосферу

(760 мм р т .с т .), техническую атмосферу. В иностранной

литературе

встречаются "бар"," тор" и др.

 

 

 

Наиболее широко распространенные в вакуумной технике единицы

давления и переходные коэффициенты к ним приведены в табл.

I .

Помимо таких понятий, как

давление, объем, температура,

при

проверке герметичности используется понятие "количество газов".

Количество

газа q принято выражать в единицах p q

, так как

количество

газа

в объеме У

зависит от давления р ' ,

при котором

находится

га з :

 

 

 

 

 

 

q =pV.

 

( I )

4

Наименование единиц

бар дин/см2

мк рт .ст .

мм рт.ст.(тор )

атм.(физич.)(760 тор)

ат.(технич.) кг/см2 н/м2 кг/м*сек2

!■ I . . .

— ■ >■— ............. ..

П р и м е ч а н и е

Т а б л а ц а I

Переходные коэффициенты для единиц давления

бар

I

1,3332

1,3332-ІО3

1,01325*ІО6

0,281*ІО6

10

мк рт.ст.

0,750

I

ІО3

760*ІО3

735,56*ІО6

7,5

мм рт.ст.

7,50*ІО-4

іо -з

I

760

735,56

7,5*ІО-3

атм.

ат.

н/м^

0,287*І0~6

1,02-К Г 6

ІО"1

1,316*ІО-6

1,395*ІО"5

133,32*10"'

1,316*ІО-3

1,395*ІО"3

133,32

I

1,033

101*325

0,9688

I

98*100

0,987* ІО-5

1,028*ІО"5 ;

I

- ■■

— 1 * 11 ■ -

■ ' 1 М 1 ..........

" 1

■ ' 111 - Ч

1 — ■*■ ■■■ I — I

— ■ ■■ ..........................

. Единица давления н/м (ньютон на квадратный метр) введена на основании международного стандарта единиц измерения.

СП

В качестве единицы количества газа наиболее часто употребля­ ется мк р т .ст .л или мм рт.ст.см 3 , используются и "нормальный куби­ ческий сантиметр" (н.сіг5) . Для того чтобы количество газа выразить

в нормальных кубических сантиметрах,

необходимо

величину

£

,

выраженную в

мм рт.ст.см 3, привести к

атмосферному давлению,

т .е .

 

разделить

на

760.

 

 

 

 

Поток

газа Q - выраженное в единицах объема

количество

газа ,

 

проникающее в единицу времени через неплотность сквозного харак­ тера. Это количество должно быть приведено к определенному давле­ нию на выходе из неплотности.

Для измерения потока газа используются различные единицы в зависимости от выбранных единиц объема, давления и времени.

При производстве ЛА поток газа обычно измеряется в литрах или

кубических сантиметрах

объема газа

V

, проходящего через дан­

ное сечение в единицу времени

t

и приведенного к определенному

давлению

р

,

т .е .

Ьу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а - '— - '

 

 

 

 

 

(2)

Давление обычно указывается в миллиметрах ртутного столба или

микронах ртутного

столба.

 

 

 

 

 

 

 

При определении количества газа в литрах зависимость примет

ВИД

 

о

,аимш4. ЬмЪгг>.. гam>*й

м о -

л.мк.рт им

 

 

 

 

$ =1 -—

f e —

 

сек

'

3 ) -

Это значит, что за I сек через данное сечение протекает I л газа,

взятого при давлении I мм рт.ст . или

 

1000

л газа, взятого

при дав­

лении I мк рт.ст.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При определении количества газа в кубических сантиметрах или

нормальных кубических

сантиметрах

зависимость

примет вид

 

 

 

 

п

, CMSMM. Ъта .Cm

,

м. см °

 

(4)

 

 

 

 

 

Сёк------=1 ~сёк~'

 

При переводе количества газа из литров в кубические сантиметры

следует

пользоваться следующей зависимостью:

 

 

 

 

, ммл . pm cm

 

 

см3мм.pm. cm

 

 

 

 

 

ёёк

~

 

 

 

сек

 

(5)

Это значит, что за I сек через данное сечение протекает I

л газа,

взятого

при

давлении I

мм р т .ст .

или

 

1000

см3 ,

взятого при

том же

давлений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В табл. 2 приведены основные единицы измерения потока газа и

их взаимная

связь.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

Ряямепноотв —л сек

Л-МК

1,0

сек

л*мм

І*І03

сек

 

Q

1 , 0

СМ

сек

мм^«ат

7,6*І0-1

сек

 

см^-ат

7 ,6 -ІО2 '

сек

 

см^.ат

2, I I . ІО-1

ч

 

м*н

7,51*ІО3

сек

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

2

Основные единицы измерения потока газа

 

 

 

 

л * ш

смQ*мм

мм;;<.ат

см°.ат

см3«ат

іл-я

 

"сёк

сек

сек

сек

ту

сек

^

І*І0-3

1,0

 

1,32

1,32 -ІО-3

4,74

і . о

І-ІО 3

-

І,32*І03

1,32

4,74*ІО3

І-ІО “3

1.0

 

1,32

1,32-ІО-3

4,74

7,6-Ю “4

0,76

 

1,0

І-ІО “3

3,6

7 ,6 , І0_І

7,6-Ю 2

 

І-ІО3

і . о

3 .6 -І0 3

2 ,II«ІО-4

2, И* ІО-1

2 ,7 8 .ІО“ 1

2 ,7 8 .ІО“4

І.О

7,51

7,51-Ю 3

 

І.0 2 -І0 4

1,02«ІО1

3,67 -ІО4

І.ЗЗ-ІО “ 4

1,33 -ІО“1

1,33«ІО“4

9,81*ІО“5

9,81-ІО“2

2,72*ІО“5

і . о

2. Оценка герметичности, общего натекания и величины отдельной течи

Свойство конструкции ограничивать проникновение через ее эле­ менты жидкостей или газов в течение заданного промежутка временя при определенных условиях называется герметичностью.

Герметичность - это наибольшая допустимая проницаемость сте­ нок (и их швов), ограничивающих изолируемую среду (газ или жид­ кость) в отсеке, узле или системе ДА.

количественная оценка герметичности определяется утечкой через элементы конструкции рабочего или контрольного вещества, величина которой характеризует степень герметичности.

Степень герметичности (конкретная численная величина)может быть задана суммарной утечкой или натеканием для всей поверхности проверяемого изделия, для единицы поверхности или единицы погонной длины шва (недопустимая суммарная утечка на единицу площади или погонный метр сварного шва) и для отдельной неплотности (локальной течи), т .е . недопустимая локальная (частная) утечка.

Степень герметичности различных конструкций и их узлов можно сравнивать только при равноценных условиях испытаний (давление, температура, контрольное вещество и т .д .) .

 

В общем виде

количественная оценка герметичности характеризу­

ется

количеством

газа, проникающего в испытуемую

систему, отсек

иля

узел ила вытекающего из них в единицу времени,

т .е . произве­

дением объема, занимаемого газом, на изменение в нем давления в единицу времени после прекращения откачки. Это выражается формулой

 

 

 

 

( 6)

где

Ч '

- степень герметичности отсека (суммарная недопустй-

 

■от.п

 

мая утечка , истечение),

л*мм р т .ст ./с ек ;

 

V

-

изолированный от откачки

объем, л;

 

дъ

-

изменение в нем давления,

m рт.от. за время

 

'

А* сек .

 

Степень герметичности погонной длины шва, стыка или степень герметичности отдельных участков вычисляется но следующей формуле:

(7)

8

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ