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機載設備測試安全研究

文檔作者：黨一聞文檔來源：中航飛機西安飛機分公司陜西		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年07月13日
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A—cadem ic
學術
于電機是屬于簧下質(zhì)量，所以并未加上載荷。
以R=2Omm的圓形截面，采用Beam188單元，
單元邊長為50mm，對線框單元進行劃分網(wǎng)格。
2．2計算結(jié)果及分析
經(jīng)過ANSYS的計算求解，得到桿件軸力圖、
桿件扭矩圖、繞Y軸彎矩圖，繞Z軸彎矩圖。
由分析可知，車身框架所受最大軸向壓力
為9030N，受最大軸向拉力為7358N。因為乘客
載荷是直接加載在座椅支架上，所以車身左側(cè)
支架上的軸力響應要比底盤的響應要明顯，但
9030N的軸力是鋁型材可以接受的范圍之內(nèi)。
車身框架所受最大扭矩為666081N·mm，也就是
666．081N·m。在本次分析，整個框架皆是用同
一種截面的桿件來搭建，而承受扭矩最大的地
方， 實際上是在底盤大梁附近， 因此實際情況
可能優(yōu)于本次分析的情況。
具體到車身框架，在受到繞Y軸彎矩最大
的地方， 即車身地板上繞桿件端點水平轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)
動的桿件，桿件所受最大繞Y軸彎矩為146000N
·nlm， 也就是146N·m。由圖lO可知，車身框
架所受最大繞z軸彎矩最大的地方， 即車身立
柱繞立柱端點水平轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的桿件，桿件受到
的最大彎矩為495576N·him，也就是495．576N·rn。
3．結(jié)論
由于本次分析對該中巴的結(jié)構(gòu)進行了較大
幅度的簡化， 而且載荷加載相對于該中巴的實
際情況來說，過于集中于幾個關鍵節(jié)點， 因此
分析結(jié)果會與實際情況有所出入，但對于該中
巴框架的載荷分布大致情況，可以有較為直觀
的了解。
在本次分析，整個框架皆是用同一種截面
的桿件來搭建， 而承受扭矩最大的地方， 實際
上是在底盤大梁附近，因此實際情況可能優(yōu)于
本次分析的情況。具體差別有待后續(xù)對車身框
機載設備測試安全研究
710089中航飛機西安飛機分公司陜西西安一黨一聞
架進行更加詳細的分析比較。
車身框架所受最大繞Z軸彎矩最大的地方
在車身立柱與副車架連接的部位，因此在該部
位的連接需要做特別的加強處理， 以確保該位
置足以承受端點的側(cè)向彎矩。
參考文獻：
[1]周中堅，盧耀祖．機械與汽車結(jié)構(gòu)的有
限元分析[M]．上海：同濟大學出版社，1997．
[2]尹衍麗．三軸測試轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)的靜動態(tài)特
性分析及實驗研宄[D]．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大
學，2000．
[3]高衛(wèi)民，王宏雁．汽車結(jié)構(gòu)分析有限元
法[J]．汽車研究與開發(fā)，2000(6)：30 62．
作者簡介：
單清云(1988一)， 男， 山東濰坊人，
學歷： 本科， 主要研究方向： 電動汽車。
摘要：
基于機載設備測試時的損壞案例，進行損壞原理分析研究，對機載設備測試設備的設計制造提出要求，使得測試過程不會造成或盡量減少
對機載設備的損害。
引言
飛機機載設備在裝機或出廠前， 為了驗證
其是否滿足設計要求會進行測試檢查。用于機
載設備檢測的設備， 要求能夠測試機載設備的
主要參數(shù)，并在測試過程中不會對產(chǎn)品的性能、
功能造成損害。測試設備的制造需要考慮到很
多 素，包括供電、通信、軟件、計算機硬件、
材料、總體等多方面。任何一方面考慮不周可
能就不能實現(xiàn)機載設備的全部參數(shù)測試，甚至
會損壞被測產(chǎn)品
產(chǎn)品的自身特點、測試設備防錯是影響機
載設備測試安全的兩個主要因素， 在設計和制
造機載設備的測試設備時，需立足機載設備的
自身特點，使用最科學的測試方法保證測試安
全，此外，測試設備的防錯也是很重要的一方面，
設備的自動停機、插頭的防差錯等都是必須考
慮的方面。
1．產(chǎn)品自身特點
1．1測試產(chǎn)生的疲勞
機載設備及其內(nèi)部組件都有使用壽命，測
試過程和裝機使用時， 機載設備工作，使用壽
命在不斷縮短，須通過科學的設計測試設備使
得機載設備及其內(nèi)部組件的工作次數(shù)盡量減少，
但并不影響測試內(nèi)容的完整性。
l54 Machine China中國機械
1．2過壓、過載、溫度過高
供電、供壓、供油等機載設備為飛機提供
電力、壓力。該類機載設備在測試過程中經(jīng)常
會出現(xiàn)過載、過壓等現(xiàn)象，此時應有即時的卸載、
卸壓的裝置，否則可能會對機載設備造成損害。
某型液壓驅(qū)動泵測試設備的建造，充分體
現(xiàn)了過壓保護的特點。液壓驅(qū)動泵為飛機的液
壓油提供壓力，對其進行測試，需要建立油循
環(huán)系統(tǒng)。測試時， 液壓驅(qū)動泵運轉(zhuǎn)帶動液壓油
在循環(huán)系統(tǒng)中流動，在循環(huán)管路中的不同部位
設置壓力、流量測試裝置獲得液壓泵的輸出壓
力和流量。設置超壓溢流閥，當增壓閥門出現(xiàn)
故障或異常使管路內(nèi)的壓力超過極限時會自動
打開溢流閥，降低管路內(nèi)的液體壓力。
上述液壓驅(qū)動泵測試設備， 同樣也使
用到了超溫保護的技術， 液壓驅(qū)動泵需要在
45℃ ±5℃范圍內(nèi)工作，溫度過低或者過高都可
能損害液壓驅(qū)動泵，油循環(huán)系統(tǒng)需要溫度調(diào)節(jié)
裝置控制油溫在45℃ ±5℃ 的范圍內(nèi)。在該測
試設備中，使用了加溫器、冷卻風扇、溫度傳
感器、電子控制器組成的系統(tǒng)解決了溫度保持
的問題， 溫度傳感器在管路中將液壓油溫度轉(zhuǎn)
變?yōu)殡娦盘柦o電子控制器， 電子控制器根據(jù)需
求控制加熱器和冷卻系統(tǒng)的起動與關閉， 將溫
度控制在45℃ ±5℃的范圍內(nèi)，其控制原理如
圖1。
信號線 一 一
。電子器控 制I
圖1 溫度控制系統(tǒng)閉環(huán)圖
上述測試設備的壓力和溫度保護系統(tǒng)，設
計合理，為被測機載設備提供了安全的工作環(huán)
境，該類測試設備如燃油泵、電動機構(gòu)、發(fā)電
機的測試需充分考慮到壓力、溫度、負載等方
面的極限要求，保證機載設備的測試安全。
1．3產(chǎn)品的特殊要求
部分機載設備由于其工作原理的特殊性，
在測試過程中及測試后，都要求一定的電氣連
接關系或禁止某些操作。這就要求測試設備有
提醒和自動禁止操作的功能。
陀螺類機載產(chǎn)品， 由于其具有穩(wěn)定性， 可
以為飛機提供姿態(tài)、速度、航向等飛行指標。
該類產(chǎn)品在測試時， 容易受溫度和外部震動的
影響而損壞。慣導(INS)為陀螺類精密產(chǎn)品，
工作過程中會發(fā)熱，如果不能將熱量導出， 慣
導內(nèi)部的陀螺組件由于加工比較精密，其測量
數(shù)據(jù)會出現(xiàn)誤差增大的現(xiàn)象， 嚴重的可能將陀
螺組件或內(nèi)部電路板燒損，因此，測試設備必
須具備風冷組件， 實時給慣導降溫。陀螺類產(chǎn)
品在起動或斷電后會有一段時間工作不穩(wěn)定，
在該段時間內(nèi)如有外部震動， 極易將陀螺軸打
彎，損壞成品，所以，在測試設備的面板或顯
示界面，要有警示文字“禁止在起動或斷電時，
移動陀螺成品”， 此外，為了安全，在試驗時
必須將陀螺機載設備固定， 以防止意外跌落或
被移動。
無線電、雷達收發(fā)機為大功率機載設備，
加電工作后， 將內(nèi)部電磁信號通過天線傳送至
空間中，實現(xiàn)信息的傳遞。該類機載設備工作
后，將產(chǎn)生大功率的電磁信號。在實驗室通過
測試設備檢測收發(fā)機時，如收發(fā)機不加負載，
收發(fā)機產(chǎn)生的大功率電磁信號將不能發(fā)送，使
收發(fā)機內(nèi)溫度迅速升高，燒毀機載設備，并對
試驗人員身體造成傷害。為了防止此類事故發(fā)
生，測試設備須有相應的保護功能，例如在測
試程序中，增加檢測功能，當檢測到未加載時，
將自動控制不允許給機載設備加電，或者在測
試界面中有醒目的提示文字，防止忘記加載的
情況發(fā)生。
每一類機載設備都有其特殊性，測試設各
必須根據(jù)機載設備的特殊安全要求，制定防止
機載設備在測試過程中損壞的方案。
2．測試設備防錯
2．1防止瞬間大電流情況的發(fā)生
任何一種特設機載成品都有其工作的電壓
或電流范圍， 當測試設備內(nèi)部出現(xiàn)斷路或者供
電電源出現(xiàn)故障時， 易出現(xiàn)大電流或大電壓的
狀況，如不采取措施將會對被測成品造成損害。
因此有必要在制造測試設備時， 考慮到預防大
電流或大電壓燒損被測試成品的因素。
2．2連接插頭的防差錯功能
航空電子產(chǎn)品特別是計算機類機載設備要
處理的信號是很多的，其外部接口可能不止一
個， 目前機載設備插頭的防差錯功能已經(jīng)被嚴
格要求，但測試設備上的連接卻沒有明確規(guī)定，
存在測試人員將測試設備插頭插錯的風險，測
試設備各插頭的接口要有所區(qū)別， 非某插頭對
應的電纜不能連接到該插頭上。
2．3緊急停機功能
Academ ic
學術
對于大功率的電機類測試設備或比較危險
的測試設備，在工作過程中易發(fā)生轉(zhuǎn)速失控、
傷及工作人員等情況， 為了在緊急時刻能迅速
使測試設備停止運轉(zhuǎn)， 保護被測試機載設備和
人身的安全，須在測試設備上設置緊急停車開
關。或在測試設備中設置自動保護程序， 當檢
測到測試設備有異常時， 能自動報警， 并控制
測試設備停車。
3．結(jié)束語
為了驗證機載設備性能和功能的正常，須
進行機載設備的地面測試，但為了被測機載設
備的測試安全，必須在其測試設備的設計和制
造過程中考慮到對被測機載設備的保護因素。
本文從機載設備和測試設備兩方面研究了影響
測試安全的因素，希望能對測試設備的制造有
所幫助。
參考文獻：
[1]吳金宏．如何提高繼電器的使用壽命
[J]．儀器與未來，1993(11)：19．
[2]徐志峰．淺談電氣設備的用電安全要
求及措施[J]．中國科技博覽，2014(02)：
283．
真空泵性能下降原因分析及改造方案
探索
226246江蘇大唐國際呂四港發(fā)電有限責任公司江蘇啟東一姜海生
摘要
凝汽器真空的高低直接影響機組的經(jīng)濟性。以600MW 機組為例，每提高lkpa真空能5暈f氐2．5g／kwh供電煤耗，節(jié)能降耗效果明顯。
廠多次發(fā)生因凝汽器真空泵性能下降造成機組真空降低異常，引起真空泵性能下降的主要原因是真空泵工作液溫度升高，真空泵汽蝕所致。
對此狀況，筆者認真分析，提出兩種整改方案，分析優(yōu)劣，希望能給有相似運行方式的真空泵系統(tǒng)予以幫助。
前言
凝汽器抽真空系統(tǒng)是將凝汽器空氣區(qū)內(nèi)非
凝結(jié)氣體抽出，保證汽輪機在良好的真空狀態(tài)
下運行。該廠凝汽器汽側(cè)抽真空系統(tǒng)設置三套
50％容量的水環(huán)式真空泵，并聯(lián)布置，正常運行
時， 二套真空泵運行，分別對高、低壓凝汽器
抽真空， 另外一套作為備用，三臺真空泵之間
設置聯(lián)絡門， 運行方式靈活。在機組啟動時，
三臺真空泵可一起投入運行， 能更快地建立起
所需要的真空度，從而縮短機組啟動時間。機
組投運至今， 多次發(fā)生因凝汽器真空泵性能下
降造成機組真空降低異常，本文將從真空泵原
理、真空系統(tǒng)流程、真空系統(tǒng)異常及分析、真
空系統(tǒng)整改建議四方面入手分析。
1．水環(huán)式真空泵
水環(huán)式真空泵作為一種性能優(yōu)越的新型凝
汽器抽真空設備，它具有使用安全、操作簡單、
運行經(jīng)濟、工作可靠、動靜部分接觸面積小、
無需油潤滑、運行噪音小、結(jié)構(gòu)緊湊等特點。
它的主要部件是葉輪和殼體。葉輪由葉片
和輪毅構(gòu)成，葉片有徑向平板式，也有向前(向
葉輪旋轉(zhuǎn)方向)彎式。殼體由若干零件組成，
不同型式的水環(huán)泵，殼體的具體結(jié)構(gòu)可能不同，
卻有著共同的特點，那就是在殼體內(nèi)部形成一
個圓柱體空間，葉輪偏心地裝在這個空間內(nèi)，
同時在殼體的適當位置上開設吸氣口和排氣口。
吸氣口和排氣口開設在葉輪側(cè)面殼體的氣體分
配器上，軸向吸氣和排氣。
2．水環(huán)式真空泵系統(tǒng)流程
水環(huán)式真空泵泵組是由水環(huán)式真空泵低速
某
針
電動機、汽水分離器、工作水冷卻器、氣動控
制系統(tǒng)、高低水位調(diào)節(jié)器、泵組內(nèi)部有關連接
管道、閥門及電氣控制設備等組成。
3．真空系統(tǒng)異常及分析
3．1真空泵性能分析
該廠采用佛山水泵廠生產(chǎn)的改進型2BW4
353一OEK4水環(huán)式真空泵，工作轉(zhuǎn)速590r／min，
冷卻液供液量4-13m3／h，配置額定功率160KW
電機，額定電流328A。
通過該泵特性曲線，我們可以得出以下結(jié)
論： 隨著吸入真空度的增加， 真空泵的軸功率
增加。所謂的吸入真空度是指泵入口處絕對壓
力。根據(jù)真空度概念，其大小等于大氣壓Pa與
測點處壓力P之和(imbar=lOOpa)。 在絕對壓
力相同的情況下， 隨著工作液溫度升高， 真空
中國機械Machine China 235

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