航空液压附件的脉冲试验(包括航空液压作动器、阀、压力容器及其他类似液压附件的实验室脉冲试验,不包含液压泵、液压马达、液压软管、液压导管以及接头组件实验室脉冲试验。)目的是通过一种加速疲劳试验,验证液压动作器、阀、压力容器等液压附件在其总寿命范围内是否具备的承受规定循环次数的压力冲击的能力。
新研液压系统的液压动作器、阀、压力容器等液压附件在首次飞行前应进行脉冲试验。对已通过脉冲试验的液压动作器、阀、压力容器等液压附件如存在设计更改,应对更改部分的影响进行分析和论证,以确定是否需要重新进行脉冲试验。
今天大家来学习关于航空液压附件脉冲试验的 6 点要求。
1、循环次数的要求
除非另有规定,对于固定翼飞机液压附件的压力脉冲循环次数和峰值压力按表1的规定。旋翼航空器液压附件的压力脉冲循环次数和峰值压力按表2的规定。
表 1 固定翼飞机液压附件压力脉冲循环次数和压力峰值
附件类型 | 脉冲循环次数 N | 峰值压力 Pmax |
总行控制的作动器、阀和附件 | 200 000 | Pmax=1.5*Poper |
通用系统作动器、阀和附件 | 100 000 | Pmax=1.5*Poper |
回油系统和仅受回油压力的附件 | 100 000 | Pmax=1.5*PR |
表 2 旋翼航空器液压附件压力脉冲循环次数和峰值压力
附件类型 | 脉冲循环次数 N | 峰值压力 Pmax |
主飞行控制的作动器 | 1 000 000 | Pmax=1.5*Poper |
辅助飞行控制的作动器 | 1 000 000 | Pmax=1.5*Poper |
通用系统作动器及附件 | 300 000 | Pmax=1.5*Poper |
飞行控制系统液压附件 | 1 000 000 | Pmax=1.5*Poper |
回油系统和仅受回油压力的附件 | 300 000 | Pmax=1.5*PR |
2、压力脉冲波形的要求
一个循环的压力腔或回油腔的脉冲压力波形见图 1?图 4。在脉冲压力试验时,试验波形应处于图中阴影带限定的区域内。当液压附件预定的压力条件存在不同时,其脉冲试验波形应根据以下准则进行选择:
a)若液压附件压力腔预定的峰值压力较平缓,则脉冲压力波形按图 1 的规定;
b)若液压附件压力腔预定的压力存在水锤效应,则脉冲压力波形按图 3 或图 4 的规定;
c)若液压附件的腔体为回油腔,则脉冲压力波形应按图 2 的规定。
a 一个压力脉冲循环中,试验压力在峰值压力容差带里的保持时间应占一个循环时间的 10%?37%。
b 脉冲压力的最小回油压力不应小于 0.345MPa。
c 脉冲压力边界线升率为 1400MPa/s。
d 试验脉冲升率为小于 1400MPa/s。
图 1 压力腔压力脉冲波形(梯形波)
图 2 回油腔压力脉冲波形(梯形波)
a 脉冲压力边界线升率为 700MPa/s~1400MPa/s,试验脉冲升率应处于这一范围。
图 3 交变脉冲波形(阻尼波)
图 4 交变脉冲波形(正弦波)
3、升率的要求
升率的计算公式见式(1)。
式中:
P——压力总升高量,单位为兆帕(MPa);
t1——达到 0.9P 时的时间,单位为秒(s);
t2——达到 0.1P 时的时间,单位为秒(s)。
升率应按照选定的脉冲试验波形和其循环频率来确定,但最高不应超过 1400MPa/s。
4、循环频率的要求
一般选取脉冲循环频率为 1Hz。对于体积较小的附件,如电磁阀、单向阀或压力传感器等,在参照产品规范的情况下,其脉冲循环频率可允许提高到 3Hz。如选取的脉冲循环频率大于 1Hz,可在试验时通过应力分析仪对液压附件所承受的应力进行记录和分析。
5、压力测量位置的要求
压力脉冲试验应对压力腔和回油腔的压力进行测量,峰值压力应在试验装置的歧管位置进行测量。
6、温度及其测量位置的要求
试验期间,油液温度应保持在附件名义工作温度 ±8℃ 范围内,名义工作温度应在液压附件的产品规范中进行规定。对于不同的工作温度,可根据设计技术文件所规定的其在不同温度工作的百分比,将试验总次数分配于各个温度下进行试验。
当要求测量油液温度时,应在岐管处测量。环境温度应在距离试件 150mm 范围内测量。
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