Сквозной порез мягкого топливного бака
Ремонт различных повреждений мягких баков производится методами холодной склейки с применением керосиностойких самовулканизирующихся клеев. Для заливки наружных трещин и покрытия фланцев применяется эластичный герметик шпательной консистенции марки У-30МЭС-5 (ВТУ СТУ 55-302061). Для ремонта арматуры, наружного и внутреннего слоев используется клей КР-5-18Р (ТУ 6-03-61). Перечисленные герметики и клеи являются двухкомпонентными. Клей КР-5-18Р приготавливается путем смешивания раствора нитрильной резины в этилацетате с раствором резиноформальдегидной смолы ФР-12 в спирте. После смешивания этих растворов сразу же начинается процесс полимеризации, который заканчивается через 6…8 часов, и клей становится непригодным к употреблению. В качестве растворителя для клеев и герметиков применяется этилацетат (ОСТ НКПП-528). Для изготовления заполнителей (заплат) при ремонте наружных слоев применяется прорезиненная капроновая ткань АХКР (МХПТУ 1597-53Р), сырая и вулканизированная, а для ремонта внутреннего резинового слоя – листовая резина марок 3826 л 0,6…0,8 (МХПТУ 1551з0-51), 203Б л 0,6…0,8 (МХПТУ 1764 – 52), сырая и вулканизированная..
Все мягкие баки после снятия с воздушного судна проходят испытания на герметичность. Мягкий бак укладывается в металлическую корзину, закрываются все отверстия и фланцы. На фланец заливной горловины устанавливается специальный переходник для заливки керосина и создания давления воздуха 0,2…0,5 кг/см 2 . В таком состоянии изделие выдерживается 3 часа. Зоны потеков и запотевания отмечаются мелом . Затем из баков сливается керосин, тщательно удаляются остатки топлива, внутренняя поверхность протирается салфетками и продувается сжатым воздухом. Все дополнительно обнаруженные дефекты отмечаются мелом.
При проектировании технологии ремонта необходимо задаться исходными данными:
· мягкий расходный бак выполнен двухслойным (внутренний слой выполнен из бензостойкой резины 203 Б, наружный защитный слой — из прорезиненного капронового полотна 11-КШ-300);
· толщина внутреннего слоя бензостойкой резины
· предел прочности резины 203 Б σ в.р. = 15 М Па;
· толщина заплаты №1 δ з = 7 ּ10 -4 м;
· толщина прорезиненного капронового полотна
δ кш = 3 ּ10 — 3 м ;
· предел прочности защитного слоя 11-КШ-300
· характер повреждения – сквозной порез длиной С = 1ּ10 — 2 м;
· марка клея КР-5-18Р;
· предел прочности клея КР-5-18 Р σ в.к. = 0,48 МПа;
· предел прочности клея 4Н5 σ р = 0,8 МПа.
Выбираем технологию ремонта топливного бака «холодным» способом. Осторожно снимается внешний слой из капронового полотна размером на 25…30 мм больше ремонтируемого участка с каждой стороны. Снимаемый внешний слой вокруг поврежденного участка занимает площадь S = А х В = 6 ּ10 -2 х 7ּ10 -2 = 42 ּ10 — 4 (м 2 ).
Вырезаем заготовку №1 из зашерохованной с двух сторон вулканизированной резины 203Б с таким расчетом, чтобы она перекрывала место повреждения на 25…30 мм. Выбираем заготовку размером
6 ּ10 -2 х 7ּ10 -2 = 42 ּ10 — 4 (м 2 );
S1= 42ּ10 — 4 м 2 .
Вырезаем заготовку №2 из полотна 11-КШ-300 с таким расчетом, чтобы она перекрывала заготовку № 1 на 25…30 мм с каждой стороны. Размер заготовки № 2
S2 = 11ּ10 — 2 х 12ּ10 — 2 = 132 ּ10 — 4 (м 2 ).
В процессе ремонта реализуем такую последовательность технологических операций:
· протереть заготовку №1 и зачищенную поверхность внутреннего слоя бака салфеткой, смоченной этилацетатом и просушить;
· заготовку № 1 и ремонтируемое место промазать два раза клеем Кр-5-18Р, просушить в течение 5…7 минут при температуре 10…30 о С или 3…5 минут при температуре 31…45 0 С;
· промазать клеем 4НБ протертые поверхности (аналогично заготовке № 2);
· наклеить ленту на приклеенную заготовку, наложить заготовку №1 промазанной стороной на ремонтируемое место и прикатать заготовку зубчатым роликом;
· протереть заготовку №2 и ремонтируемый участок бака салфеткой, смоченной бензином «Калоша» с этилацетатом;
· промазать 2…3 раза клеем 4НБ заготовку №2 из капронового полотна и ремонтируемый участок внешнего слоя бака;
· просушить после каждой промазки в течение 10…15 минут при температуре 18… 30 0 С или 5…10 минут при температуре 31…45 о С;
· наложить заготовку на ремонтируемый участок и прикатать роликом;
· вырезать из прорезиненного капронового полотна ленту шириной 30…35 мм (раскрой вести по длине полотна);
· протереть края приклеенной заготовки на внешнем слое бака салфеткой, смоченной бензином «Калоша» с этилацетатом;
· наложить заготовку №2 так, чтобы ее центр проходил по краю заплаты и прикатать роликом;
· положить на ремонтируемый участок бака груз, обеспечив
удельное давление не менее 0,15 МПа;
· площадь ремонтируемого участка
S3 = 15 ּ10 — 2 х 14ּ10 — 2 = 210ּ10 — 4 (м 2 ), следовательно, масса груза составляет 315 кг;
· выдержать ремонтируемый участок под грузом не менее 24 часов при температуре 15…35 0 С;
· проверить качество ремонта; отставание заплат и ленты не допускается.
При изготовлении заплатки №1 и снятии слоя прорезиненной капроновой ткани желательно края деталей обработать под углом 45 0 . Если толщины прорезиненной капроновой ткани позволяют, то следует снять фаски под углом 45 0 по контуру заплаты №2 и ленты так, как это показано на эскизе отремонтированной детали (рис. 26).
Необходимо проверить отремонтированное изделие на равнопрочность. С этой целью определим разрушающее усилие поврежденного внутреннего слоя бензостойкой резины марки 2035:
Ро = С δр σ в.р. =1·10 -2 ·7·10 — 4 15 ·10 6 =105 (Н).
Минимальная площадь приклейки заплаты №1 определяется выражением
Fскл. = Ро / σ р = 105 /0,48 10 6 = 2.,19 ·10 — 4 м 2 .
Площадь приклейки заплаты №1 составляет S1 = 42 ·10 -4 м 2 , следовательно условие равнопрочности данного соединения выполняется, т.к. S 1> Fскл.
Произведем проверку на равнопрочность приклейки заплаты №2 из прорезиненного капрона.
Ро* = 1· δ кш· σ кш = 1· 0.3 · 300 = 90 (кг).
Минимальная площадь приклейки заплаты №2 определяется выражением
Площадь приклейки заплаты №2 составляет S2=142 см 2 , следовательно, условие равнопрочности выполняется и для этой части отремонтированного изделия.
Рис. 26а Мягкий топливный бак:
1 – замок крепления бака к контейнеру; 2 – датчик топливомера; 3 – межбаковое соединение дренажа; 4 –насосы подкачки (перекачки); 5 – контейнер бака; 6 – съемная плита крепления насосов; 7 – межбаковое соединение для перетекания топлива
Рис. 26. Эскиз отремонтированного мягкого топливного бака:
1 – внутренний слой бензостойкой резины; 2 – резиновая заплата №1;
3 – заплата №2 из ткани 11-КШ-300; 4 — лента из ткани 11-КШ-300;
5 — ткань 11-КШ-300; 6 — повреждение
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.007 сек.)
Источник
Мягкий топливный бак для летательного аппарата
Полезная модель относится к авиационной технике. Мягкий топливный бак для самолета типа ТУ-134, используемый в качестве дополнительной бака, размещаемого на свободном пространстве внутри фюзеляжа, содержит оболочку, выполненную из упругодеформируемого полимера типа резины, имеющую на внешней поверхности элементы прикрепления оболочки к конструктивным элементам фюзеляжа. Оболочка из упругодеформируемого полимера типа резины, выполненная параллелепипедной горизонтально вытянутой формы, снаружи оклеена прорезиненной капроновой тканью черного цвета, на которую по наружной поверхности верхней и прилегающих боковых стенок оболочки нанесено светоозоностойкое покрытие. Внутри оболочки размещены металлические обручи, обеспечивающие поддержание параллелепипедной формы оболочки и на внешней поверхности которых закреплены вдоль каждого обруча ленты, приклеиваемые к внутренней поверхности оболочки. 3 ил.
Полезная модель относится к авиационной технике, а именно к топливным бакам, размещенным в полу летательного аппарата, например самолета типа ТУ-134.
Известен топливный бак, содержащий емкость, образованную обшивкой отсека пола летательного аппарата, устройство подачи топлива в емкость, топливомер, устройства откачки топлива из емкости, устройства дренажа, откачки отстоя, защиты емкости от вытекания при разгерметизации, аварийного слива топлива, противопожарные устройства (Лещинер Л.Б., Ульянова И.Е. Проектирование топливных систем самолетов. — М.: Машиностроение, 1975, рис.423).
Недостатком такой системы является ее сложность.
В основном топливные баки транспортных машин изготавливаются из листового металла путем сварки и представляют собой жесткие резервуары, снабженные топливной арматурой. Установка такого бака в машине возможна только в монтажном пространстве, габариты которого превышают габариты самого бака, при этом иногда необходимо производить демонтаж окружающего бак оборудования. Существенным недостатком таких баков является их повышенная пожароопасность, возникающая при разрушении бака в аварийной ситуации.
Меньшей пожароопасностью обладают топливные баки с эластичной полимерной оболочкой, внутри которых находится губчатый полимерный наполнитель. При разрыве такой оболочки не образуется искрение, приводящее к воспламенению топлива, а сам наполнитель уменьшает концентрацию взрывоопасных паров топлива.
Конструкция такого бака известна из технического отчета №22-96 от 12.12.89 предприятия п.я. М-5591 (Технический отчет №22-96 от 12.12.89. Предприятие п.я. М-5591, С.-Петербург, 1989, инв. N3995-01.). Этот бак изготавливается методом напыления оболочки из плотного полиуретана непосредственно на наполнитель из эластичного пенополиуретана, при этом
наполнитель выполнен в виде блока, имеющего конфигурацию внутреннего пространства бака.
Недостатком полученного таким способом бака является то, что при напылении оболочки непосредственно на пористый наполнитель трудно получить оболочку минимальной равномерной толщины. Оболочка получается излишней толщины, что увеличивает массу бака. Кроме того, толстая оболочка, сцепленная с наполнителем, придает баку значительную жесткость. Такой бак, не обладающий большой степенью деформации, трудно устанавливать в машине в ограниченном по габаритам монтажном пространстве.
Одним из недостатков такого бака является также проницаемость его оболочки парами такого легкоиспаряемого топлива, как бензин.
Известен топливный бак, содержащий оболочку из эластомера, например плотного полиуретана и наполнитель из открытоячеистого эластичного пенополиуретана, между оболочкой и наполнителем размещена тонкостенная подложка из полимерного материала, например из полиэтилена, внешняя поверхность которой образует с оболочкой неразъемное соединение, а внутренняя поверхность сопряжена с наполнителем без сцепления с его поверхностью (RU №2090382, В60К 15/03, B64D 37/02, опубл. 1997.09.20).
Недостаток данного бака заключается в том, что формоудержание мягкой оболочки обеспечивается наличием под оболочкой прикрепленного к ее внутренней поверхности выстланного пористого наполнителя, который занимает достаточно большой объем, уменьшая полезный объем топливного бака в целом. Чем больше размеры бака, тем большей толщины должен быть наполнитель и тем сложнее обеспечить сохранность формы бака, так как в этом случае вес оболочки становится соизмерим с упругим воздействием наполнителя.
Кроме того, толстая оболочка, сцепленная с наполнителем, придает баку значительную жесткость. Такой бак, не обладающий большой степенью деформации, трудно устанавливать в машине в ограниченном по габаритам монтажном пространстве.
Настоящая полезная модель направлена на решение технической задачи по уменьшению массы оболочки и возможности установки бака в ограниченном по габаритам монтажном пространстве машины при повышении непроницаемости оболочки бака парами легкоиспаряющегося топлива.
Достигаемый при этом технический результат заключается в улучшении эксплуатационно-технических характеристик за счет обеспечения возможности установки бака в ограниченное по габаритам пространство и обеспечении эксплуатационной надежности за счет обеспечения формоудержания мягкой оболочки.
Указанный технический результат достигается тем, что в мягком топливном баке для воздушного транспортного средства, который преимущественно используется в качестве дополнительной бака, размещаемого на свободном пространстве внутри фюзеляжа самолетов типа ТУ-134, содержащем оболочку, выполненную из упругодеформируемого полимера типа резины, имеющую на внешней поверхности элементы прикрепления оболочки к конструктивным элементам фюзеляжа, оболочка из упругодеформируемого полимера типа резины, выполненная параллелепипедной горизонтально вытянутой формы, снаружи оклеена прорезиненной капроновой тканью черного цвета, на которую по наружной поверхности верхней и прилегающих боковых стенок оболочки нанесено светоозоностойкое покрытие, при этом внутри оболочки размещены металлические обручи, обеспечивающие поддержание параллелепипедной формы оболочки и на внешней поверхности которых закреплены вдоль каждого обруча ленты, приклеиваемые к внутренней поверхности оболочки.
При этом оболочка может быть выполнена из резины марки 3826л1.2, в качестве прорезиненной капроновой ткани может быть использована ткань марки 300В, а светоозоностойкое клеевое покрытие может быть образовано нанесением клея АКР-8 или клея 23СА на поверхность прорезиненной капроновой ткани.
Кроме того, ленты прикрепляются к обручам прорезиненным шпагатом. А на боковых стенках оболочки с двух сторон установлены по два переливных
резинометаллических фланца, посредством которых емкость оболочки сообщена с другим топливным баком.
Комет ого, на внешней поверхности оболочки образованы две бобышки для установки в амортизирующие фланцы при креплении бака к конструктивным элементам фюзеляжа.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.
На фиг.1 — компоновка мягких топливных баков в центроплане самолета ТУ-134;
фиг.2 — сечение А-А по фиг.2;
фиг.3 — показан в разрезе мягкий топливный бак.
Согласно настоящей полезной модели рассматривается конструкция мягкий топливного бака для воздушного транспортного средства, например самолета типа ТУ-134. Данный топливный бак преимущественно используется в качестве дополнительного бака, размещаемого на свободном пространстве внутри фюзеляжа, например в зоне центроплана самолета ТУ-134. Необходимость установки дополнительных топливных баков обусловлена тем, что при снижении пассажиропотока или при использовании самолета в качестве персонального транспортного средства грузоподъемность самолета остается прежней. В связи с этим стало возможным увеличить дальность беспересадочного полета за счет изъятия части полезной нагрузки и замены ее нагрузкой в виде дополнительных топливных баков. В отношении самолета ТУ-134 дальность полета увеличилась практически на 1000 км.
Для такого типа самолета как ТУ-134 основные топливные баки расположены в полостях крыльев, а резервные топливные баки 1 жесткой конструкции расположены в центроплане под полом салона, при этом эти
резервные баки расположены на расстоянии от бортов фюзеляжа в зоне крепления крыльев, то есть занимают центральную зону, удаленную от бортовых конструкций и коммуникаций, проложенных вдоль бортов.
Резервные топливные баки выполнены в виде жесткой оболочки параллелепипедной формы, горизонтальной вытянутой вдоль линии фюзеляжа. Эти топливные баки сообщены между собой и с топливными баками, размещенными в полости крыльев.
Два дополнительных мягких топливных бака 2 согласно настоящей полезной модели так же выполнены параллелепипедной формы, горизонтальной вытянутой вдоль линии фюзеляжа, и каждый из которых размещен в центроплане в пространстве между бортом фюзеляжа и топливными баками 1, расположенными в центральной части центроплана.
Каждый дополнительный мягкий топливный бак представляет оболочку 3, выполненную из упругодеформируемого полимера типа резины, имеющую на внешней поверхности элементы прикрепления оболочки к конструктивным элементам фюзеляжа (на боковых стенках оболочки выполнены бобышки, размещаемые в гнездах резинометаллических фланцев, закрепленных на конструктивных элементах фюзеляжа, не показаны).
Оболочка 3 из упругодеформируемого полимера, например, из резины марки 3826л1.2, выполненная параллелепипедной горизонтально вытянутой формы, соответствующей по размерам габаритам свободного пространства той зоны, в которой этот топливный бак устанавливается. Оболочка 3 снаружи оклеена прорезиненной капроновой тканью 4 марки 300В черного цвета, на которую по наружной поверхности верхней и прилегающих боковых стенок оболочки нанесено светоозоностойкое покрытие, образованное нанесением клея АКР-8 или клея 23СА на поверхность прорезиненной капроновой ткани.
На боковых стенках оболочки с двух сторон установлены по два переливных резинометаллических фланца 5, посредством которых емкость оболочки сообщена с другим смежно расположенным резервным топливным баком 1.
Для удержания формы мягкой оболочки и позиционной стабилизации мест размещения элементов крепления бака к конструктивным элементам фюзеляжа и размещения элементов сообщения баков между собой и с другими топливными баками внутри оболочки размещены металлические обручи 6, обеспечивающие поддержание параллелепипедной формы оболочки. Обручи расположены поперек сечения оболочки и на расстоянии друг от друга вдоль длины оболочки.
На внешней поверхности обручей закреплены вдоль каждого обруча ленты 7, приклеиваемые к внутренней поверхности оболочки. Ленты прикреплены к обручам прорезиненным шпагатом 8.
Для удобства прокладки магистралей (шлангов) сообщения топливных баков между собой дополнительные топливные баки в верхней стенке и/или в нижней стенке выполнены с местным понижением 9 (повышением) уровня этой стенки для пропуска шлангов 10 сообщения топливных баков между собой поверх этого понижения.
Прорезиненное трикотажное полотно капроновое (вертелочное полотно) марки 300В используется для изготовления различных изделий в авиационной промышленности. Обладает высокими прочностными свойствами, высокой термо-теплонепроницаемостью. Резина марки 3826л1.2 представляет собой однородный топливостойкий материал.
Выполнение оболочки из резины позволяет известными способами отформовать любой формы заготовку и закрепить ее вулканизацией. Нанесение на наружную поверхность резиновой оболочки прорезиненного трикотажного полотна придает механическую прочность оболочке, а светоозоностойкое покрытие исключает разрушающее влияние светового излучения или озонового воздействия на резину и на ткань, что позволяет увеличить сок службы мягкого резинового топливного бака, пролонгируя срок его службы равный сроку службы жесткокорпусных топливных баков.
Настоящая полезная модель промышленно применима, были изготовлены два дополнительных мягких топливных бака и установлены на реальном
самолете ТУ-134. Испытания прошли успешно. В настоящее время данный самолет выведен в эксплуатацию.
1. Мягкий топливный бак для летательного аппарата, преимущественно используемый в качестве дополнительной бака, размещаемого на свободном пространстве внутри фюзеляжа, содержащий оболочку, выполненную из упругодеформируемого полимера типа резины, имеющую на внешней поверхности элементы прикрепления оболочки к конструктивным элементам фюзеляжа, отличающийся тем, что оболочка из упругодеформируемого полимера типа резины, выполненная параллелепипедной горизонтально вытянутой формы, снаружи оклеена прорезиненной капроновой тканью черного цвета, на которую по наружной поверхности верхней и прилегающих боковых стенок оболочки нанесено светоозоностойкое покрытие, при этом внутри оболочки размещены металлические обручи, обеспечивающие поддержание параллелепипедной формы оболочки и на внешней поверхности которых закреплены вдоль каждого обруча ленты, приклеиваемые к внутренней поверхности оболочки.
2. Бак по п.1, отличающийся тем, что оболочка выполнена из резины марки 3826л1.2.
3. Бак по п.1, отличающийся тем, что в качестве прорезиненной капроновой ткани использована ткань марки 300В.
4. Бак по п.1, отличающийся тем, что светоозоностойкое клеевое покрытие
образовано нанесением клея АКР-8 или клея 23СА на поверхность прорезиненной капроновой ткани.
5. Бак по п.1, отличающийся тем, что ленты прикреплены к обручам прорезиненным шпагатом.
6. Бак по п.1, отличающийся тем, что на боковых стенках оболочки с двух сторон установлены по два переливных резинометаллических фланца, посредством которых емкость оболочки сообщена с другим топливным баком.
Источник