Технологический процесс проведения огневых испытаний. 2 Тех часть. 2 Технологическая часть Разработка технологического процесса подготовки и проведения стендовых испытаний

• Название: 2 Технологическая часть Разработка технологического процесса подготовки и проведения стендовых испытаний
• Анкор: Технологический процесс проведения огневых испытаний
• Дата: 28.11.2021
• Размер: 44.87 Kb.
• Имя файла: 2 Тех часть.docx
• Тип: Документы; #284213

2 Технологическая часть: Разработка технологического процесса подготовки и проведения стендовых испытаний
Технологический процесс – это упорядоченная последовательность взаимосвязанных действий, выполняющихся с момента возникновения исходных данных до получения требуемого результата.

Практически любой технологический процесс можно рассматривать как часть более сложного процесса и совокупность менее сложных (в пределе – элементарных) технологических процессов. Элементарным технологическим процессом или технологической операцией называется наименьшая часть технологического процесса, обладающая всеми его свойствами. То есть это такой ТП, дальнейшая декомпозиция которого приводит к потере признаков, характерных для метода, положенного в основу данной технологии. Как правило, каждая технологическая операция выполняется на одном рабочем месте не более чем одним сотрудником.

Технологические процессы состоят из "технологических (рабочих) операций", которые, в свою очередь, складываются из "технологических переходов".

Технологическим переходом называют законченную часть технологической операции, выполняемую с одними и теми же средствами технологического оснащения.

Вспомогательным переходом называют законченную часть технологической операции, состоящей из действий человека и (или) оборудования, которые не сопровождаются изменением свойств предметов труда, но необходимы для выполнения технологического перехода.

Для осуществления техпроцесса необходимо применение совокупности орудий производства – технологического оборудования, называемых "средствами технологического оснащения".

Установка – часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемой заготовки или сборочной единицы.

Технологический процесс обработки данных можно разделить на четыре укрупненных этапа:

1. Начальный или первичный. Сбор исходных данных, их регистрация (прием первичных документов, проверка полноты и качества их заполнения и т. д.) По способам осуществления сбора и регистрации данных различают следующие виды ТП:

• механизированный – сбор и регистрация информации осуществляется непосредственно человеком с использованием простейших приборов (весы, счетчики, мерная тара, приборы учета времени и т. д.);

• автоматизированный – использование машиночитаемых документов, регистрирующих автоматов, систем сбора и регистрации, обеспечивающих совмещение операций формирования первичных документов и получения машинных носителей;

• автоматический – используется в основном при обработке данных в режиме реального времени (информация с датчиков, учитывающих ход производства – выпуск продукции, затраты сырья, простои оборудования – поступает непосредственно в ЭВМ).

2. Подготовительный. Прием, контроль, регистрация входной информации и перенос ее на машинный носитель. Различают визуальный и программный контроль. При обнаружении ошибки производится исправление вводимых данных, корректировка и их повторный ввод.

3. Основной. Непосредственно обработка информации. Предварительно могут быть выполнены служебные операции, например, сортировка данных.

4. Заключительный. Контроль, выпуск и передача результатной информации, ее размножение и хранение.
2.1 Основные сведения о стендовой отработке объекта испытаний
Этап стендовой отработки является самым трудоемким, продолжительным и дорогостоящим этапом в процессе создания как ТНА, так и двигателя в целом. В связи с этим вопросы оптимального планирования этапа отработки, в частности разработка оптимальных программ стендовых испытаний, особо актуальны.

Программа испытаний должна базироваться на тщательно продуманной модели работы испытуемого объекта, которая бы связывала измеряемые при испытаниях параметры с критерием надежности отрабатываемого элемента. Такой подход позволяет определить перечень основных параметров, которые должны измеряться при испытаниях с регламентируемой точностью. Накапливаемые при испытаниях статистические данные являются исходным материалом для решения системы уравнений, описывающих выбранную математическую модель испытуемой системы. Получение достоверных фактических параметров с потребной точностью сопряжено с решением целого ряда сложных задач, связанных с выбором соответствующих систем измерения при испытаниях, разработкой требований к техническим средствам, обеспечивающим высококачественные результаты испытаний, условиям их проведения, к обработке информации. Решение поставленных задач позволяет создать обоснованную и приближенную к оптимальной программу испытаний.

Программа экспериментальной отработки ТНА должна включать в себя следующие основные сведения:

- цель и задачи испытаний, число испытаний;

- необходимые данные об объекте испытаний;

- условия подготовки и проведения испытаний;

- требования к техническим средствам и оборудованию для проведения испытаний;

- требование к системе измерений;

- перечень измеряемых параметров и определяемых характеристик, их ожидаемые значения;

- программа функционирования;

- количество, тип и место установки измерительных преобразователей на объекте испытаний;

- особенности ауди- и видеорегистрации процесса испытаний;

- алгоритм регистрации быстро и медленно изменяющихся параметров;

- способы проведения градуировки и калибровки измерительных каналов;

- методы дешифровки и обработки результатов измерений;

- содержание предпусковых проверок и критерии оценки их реультатов;

- условия и методы анализа состояния элементов и узлов конструкции ТНА после испытаний;

- методы и критерии оценки характеристик ТНА и состояния материальной части;

- перечень конструкторской и технологической документации.
2.2 Организация стендовых испытаний
Обеспечение качественной стендовой отработки ТНА требует:

- использование надежных и точных средств измерения;

- разнообразных технических средств для подготовки и проведения испытаний;

- высокой организации испытаний.

Экспериментальная отработка ТНА осуществляется на специальных испытательных лабораториях. Это, как правило, комплекс инженерно-строительных сооружений с необходимыми средствами для подготовки и проведения различного вида стендовых испытаний.

Для отработки ТНА стендовая база может включать:

- испытательные стенды;

- измерительные лаборатории;

- сборочные цехи;

- цехи дефектации;

- складские помещения, термостаты и холодильные камеры;

- вычислительный центр.

Процесс организации стендовый испытаний ТНА должен состоять из трех основных стадий:

- подготовительных работ;

- испытания;

- анализ и оценка результатов.

Стадия испытания состоит из следующих этапов:

- транспортировка ТНА к стенду;

- установка ТНА на стенд;

- подготовка к испытанию;

- проверка готовности всех систем;

- предпусковые проверки;

- начало испытаний;

- выдача команды на окончания испытаний.

Стадия анализа и оценки результатов, в свою очередь, состоит из следующих этапов:

- обработки и анализа результатов измерений;

- составления отчета по испытанию.

Комплектация изделий для испытаний производится в соответствии с технической документацией, в которой указаны номера комплектующих элементов, условия их транспортировки и хранения, срока годности.

2.3 Технологический процесс проведения испытаний
Технологический процесс включает в себя следующие основные разделы:

– общие технологические требования;

– подготовка стенда к монтажу ТНА;

– подготовка оборудования и стендовых систем к испытанию;

– испытание ТНА;

– работы после окончания испытаний.

Все общие технологические требования должны учитываться при состав­лении технологии испытания. Организация работ и взаимодействие служб, участвующих в подготовке и проведении испытания, определяются технологичес­ким планом и разбиваются на этапы по готовностям. Принятие готовности является заключением о выполнении предыдущего этапа работ.

Перед работами на стенде проводится ознакомление с документацией на изделие и целями испытания, комплектация и корректировка технологиче­ской документации. Затем проводится замена арматуры и средств измерения согласно графику регламентных работ, комплектация трубопроводов, оснастки и крепежных деталей, проверка их на годность и чистоту. Проводится про­верка состояния:

– опорных площадок, сварных швов и болтовых соединений, колон и ферменных конструкций;

– хранилищ КРТ;

– топливопитающих магистралей (чистота внутренних полостей трубопро­водов и фильтров, надежность узлов крепления);

– измерительных линий;

– грузоподъемных приспособлений;

– насосных установок.

Подготовка ТНА и стендовых систем к испытанию начинается с при­емки контейнера с изделием в монтажном зале, при этом проверяется:

– отсутствие повреждений на объекте испытаний;

– цельность контровки и пломб на разъемных соединениях;

– наличие технологических заглушек на всех штуцерах и фланцевых соединениях;

– отсутствие коррозии, нарушений лакокрасочных покрытий, забоин, вмятин объекте испытания;

– соответствие узлов н агрегатов паспортным данным.

К установкам для экспериментального исследования рабочих характеристик ТНА вплоть до разрушения испытуемого объекта предъявляются следующие основные требования:

1) стенд должен обеспечиваться достаточным количеством компонентов топлива, для возможности проведения длительных испытаний;

2) стенд должен быть обеспечен достаточным количеством жидкого азота, для возможности замещения атмосферы в трубопроводах, при работе с водородом;

3) стенд должен выдерживать высокие температурные перегрузки, при использовании криогенных КРТ;

4) стенд должен быть оборудован средствами виброизоляции и вибрагашения, вследствие высокой частоты вращения роторов ТНА;

5) ресурс работы оборудования должен быть в пределах от несколько сотен секунд до нескольких часов;

6) грузоподъемное оборудование стенда должно иметь запас прочности минимум 10%;

7) стенд должен быть оборудован средствами дожигания сбрасываемых компонентов топлива, а также средствами пожаротушения.

В монтажном зале производится вскрытие входов топливных насосов и осмотр внутренних полостей в пределах видимости. На входные фланцы насо­сов монтируются технологические проставки с целью исключения повреждений фланцев при монтаже со стендовыми трубопроводами, после чего проводится опрессовка с целью определения негерметичностей технологических стыков и негерметичностей ТНА, возможно появившихся при транспортировке.

Важнейшим этапом подготовки турбонасосного агрегата и стенда к испытанию является комплексная проверка работы стендовой арматуры и узлов крепления, систем измерения и управления. В случае удовлетворительных результатов комплексной проверки разрешается заправка стендовых баков и подготовка компонентов топлива.

Заправка баков жидкостью их подготовка к испытанию производятся с пульта управления при полном отсутствии обслуживающего персонала на стенде.

Заключительная операция – тарировка и калибровка измерительных приборов и каналов, причем тарировка системы измерения проводится при заполненных магистралях при рабочих температурах.

Действия лиц, проводящих испытания, заключаются в визуальном наблю­дении за работой стенда и в быстром принятии решения в случае обнару­жения отклонений в работе от заданной программы.

После окончания испытаний проводится:

– слив остатка компонентов из баков в хранилище;

– приведение стендовых систем в исходное положение;

– внешний объекта испытаний;

– предварительная обработка ТНА на стенде;

– отстыковка стендовых систем от ТНА, постановка заглушек, контровка и пломбирование;

– демонтаж ТНА со стенда и отправка его на участок окончательной обработки.
2.4 Технологичность конструкции
Программа и методика проведения испытаний системы на этапе опытного функционирования предназначена для установления данных, обеспечивающих получение и проверку проектных решений, выявление причин сбоев, определение качества работ, показателей качества функционирования системы, проверку соответствия системы требованиям техники безопасности, продолжительность и режим испытаний.

Соответствие совокупности конструктивных характеристик изделия, заложенных в его проекте, требованиям производства называется технологичность конструкции изделия.

Технологичность конструкции – это совокупность ее свойств, которые проявляются в реализации оптимальных затрат труда, средств, материалов и времени при технической подготовке производства и эксплуатации ЛА. Технологичность конструкции имеет несколько аспектов, которые характеризуют различные этапы работы:

• 
  производственная технологичность, определяется условиями изготовления;
  
• 
  эксплуатационная технологичность, определяется условиями хранения, транспортировки, выполнения технического обслуживания в процессе подготовки к пуску.
  

Технологичность конструкции проявляется через ее рациональность и преемственность. Технологическая рациональность – это совокупность свойств изделия, которые характеризуют конструкцию в плане соответствия принятых конструктивных решений условиями производства и эксплуатации.

Повышению технологичности конструкции способствуют:

• 
  членение изделия на отсеки, агрегаты, панели;
  
• 
  использование простых форм элементов;
  
• 
  ограничение номенклатуры составных частей, конструктивных элементов и материалов;
  
• 
  использование конструктивных решений, обеспечивающих возможность транспортировки изделия в собранном виде или в виде законченных составных частей;
  
• 
  применение в разрабатываемых конструкциях освоенных в производстве конструктивных решений, соответствующих современным требованиям;
  
• 
  использование конструктивных решений, позволяющих упростить доступ к составным частям, их установку и съем.
  

Поскольку условия производства и эксплуатации изменяются со временем, то технологическая рациональность конструкции рассматривается применительно к конкретным условиям. Преемственность конструкции представляет собой совокупность таких свойств, которые выражают технологичность конструкции с точки зрения повторяемости и изменяемости, принятых в ней инженерных решений. Она характеризуется уровнем использования унифицированных и стандартных составных частей изделия и конструкторских элементов деталей (резьбы, крепления, проточек, отверстий и т.д.), повторяемостью составных частей изделия, конструкторских элементов деталей, материалов и т.д.
2.7 Техническая документация, применяемая при испытаниях
Одним из основных условий успешного проведения испытания является наличие тщательно разработанной технической документации, которая подразделяется на конструкторскую и технологическую.

Основным конструкторским документом являются технические условия на испытания, в которых отражаются все требования к серийным испытаниям двигателя и его агрегатов. В технических условиях указываются:

- требования к работам, проводимым на агрегате до его монтажа на стенд;

- требования к монтажу агрегата на стенде;

- параметры компонентов топлива и продувок;

- циклограмма запуска, работы на режимах;

- параметры, по которым производится защита агрегата и уровни защиты;

- параметры, измеряемые при испытаниях;

- требования к измерительной аппаратуре и методике измерений;

- требования к работам, проводимым с агрегатом после останова;

- форма протокола испытания.

В том случае, если в процессе производства проводится модернизация агрегата с целью достижения более высоких показателей, то, естественно, конструкция его претерпевает определенные изменения. Такой агрегат на серийном заводе является экспериментальным, характер его испытания существенно отличается от серийных и проводится с учетом требований не только технических условий, но и конструкторской программы.

Программа, выпускаемая на испытание экспериментального агрегата, включает в себя:

- цель испытания;

- особенности конструкции;

- требования к дополнительному технологическому оборудованию;

- отличия в циклограмме испытания от серийной;

- требования к методике проведения эксперимента;

- требования к дополнительным измерениям, обработке и выдаче результатов измерений.

Технологическая документация на испытание составляется на оснований конструкторской документации с учетом особенностей стендового оборудования и состоит из технологии проведения испытания, технических указаний, операционных карт и протокола испытания.

Технология, предназначенная для проведения серийных испытаний, включает в себя техпроцесс подготовки испытываемого изделия и стендового оборудования к работе, проведения испытания и обработки изделия после него. В технологии отражаются требования к применяемому инструменту и технологической оснастке, методические указания по обеспечению сохранности и чистоты агрегата, порядок проведения работ с ним, определяются методы выполнения требований конструкторской документации. Технология является основным документом для персонала станции при проведении испытания.

Для проведения экспериментальных работ на основании конструкторских программ выпускаются технологические указания. Технологическое указание отражает специальные требования, изложенные в программе, определяет способы и порядок выполнения требований при проведении эксперимента. Техническое указание является временным документом и выпускается на работу с одним изделием или партией.

Операционная карта содержит перечень технологических операций испытания изделия и предназначена для контроля их выполнения. В операционную карту заносятся все возникшие в процессе испытания замечания.

Протокол испытания содержит сведения об особенностях испытываемого агрегата, атмосферных условиях, характеристиках применяемых компонентов топлива, особенностях проведенного испытания. В протоколе приводятся результаты испытания: циклограммы, значения измеренных параметров, их соответствие требованиям технических условий и заключение об изделии.
Вывод по разделу:

В данной части работы был рассмотрен процесс подготовки и проведения испытаний для отработки водородного турбонасосного агрегата безгенераторной схемы. Рассмотрены требования к персоналу, работающих над испытаниями, произведен выбор конструктивных материалов. Также были описаны вопросы обеспечения технологичности конструкции и техническая документация, применяемая при испытаниях. Проведена организация стендовых испытаний насосного агрегата.