Слайд 1 Условия эксплуатации и техническое обслуживание шасси
Санкт-Петербург
2017 г.
Санкт-Петербургский государственный университет гражданской
авиации
Кафедра № 24 - «Авиационной техники»
Слайд 2Шасси обеспечивает:
опору,
перемещение,
торможение,
маневренность самолета,
амортизацию нагрузок при рулении,
разбеге, пробеге,
поглощение и рассеивание энергии удара при посадке.
Шасси трехопорное и состоит из переднее и двух основных опор.
Шасси самолета Ту-154
Слайд 3Передняя опора
шасси Ту-154
Передняя опора состоит из следующих частей:
рама,
амортизационная стойка,
складывающийся подкос,
механизм
распора,
два колеса КН-10,
рулежно-демпфирующий цилиндр (РДЦ),
ориентир,
гидроцилидр уборки и выпуска,
замок подвески,
механизм управления створками
Передняя опора
шасси Ту-154
Передняя опора состоит из следующих частей:
рама,
амортизационная стойка,
складывающийся подкос,
механизм распора,
два колеса КН-10,
рулежно-демпфирующий цилиндр (РДЦ),
ориентир,
гидроцилидр уборки и выпуска,
замок подвески,
механизм управления створками
Слайд 4Передняя опора
шасси Ту-154
Передняя опора состоит из следующих частей:
рама,
амортизационная стойка,
складывающийся подкос,
механизм
распора,
два колеса КН-10,
рулежно-демпфирующий цилиндр (РДЦ),
ориентир,
гидроцилидр уборки и выпуска,
замок подвески,
механизм управления створками
Слайд 5Передняя опора
шасси Ту-154:
1 – колесо; 2 – траверса; 3 –
кронштейн водила; 4 – шток; 5 – звено; 6 – петля подвески; 7 – амортизационная стойка; 8 – рулежно-демпфирующий цилиндр; 9 – ориентир; 10 – цапфа амортизационной стойки; 11 – рычаг; 12 – механизм распора; 13 – гидравлический цилиндр уборки-выпуска; 14 – складывающийся подкос; 15 – замок подвески; 15 – рычаг звена складывающегося подкоса
Слайд 6Рис. Вид на цилиндр уборки и выпуска передней опоры
шасси
Слайд 7Рис. Вид на кронштейн «водила» и лимб указателя величины
обжатия амортизатора передней опоры шасси
Слайд 8Рис. Вид на механизм управления передними створками ниши передней
опоры шасси
Слайд 10Рис. Вид на петлю подвески передней опоры шасси
Слайд 11Рис. Вид на механизм управления створками передней ноги
Слайд 12
Главные элементы основной опоры:
амортизационная стойка (рама с вмонтированным в нее
цилиндром–амортизатором) с цапфами подвески в верхней ее части;
тележка;
шлиц-шарнир;
стабилизирующий амортизатор;
подкос-цилиндр с цанговым замком выпущенного положения;
замок подвески (убранного положения);
6 (шесть) тормозных колес КТ-141Д или КТ-141Е.
Основная опора шасси самолета Ту-154
Слайд 13Рис. Основная опора шасси:
1 – подкос-цилиндр; 2 – качалка; 3-
стабилизирующий амортизатор; 4 – замок подвески; 5 – амортизационная стойка; 6 – петля подвески; 7 – блокировочный кран; 8 – блок концевых выключателей; 8 – блок концевых выключателей; 9 – шлиц-шарнир; 10 – шток амортизатора; 11 – рама тележки; 12 – тормозное колесо КТ-141Д (КТ-141Е)
Слайд 15Рис. Передняя и основная опоры шасси SSJ-100
Слайд 16Рис. Передняя опора шасси SSJ-100
Слайд 17Рис. Конструктивная схема основной опоры шасси SSJ-100
Слайд 18Рис. Колесо передней и основных опор шасси SSJ-100
Слайд 19Рис. Конструкция стойки передней опоры шасси самолета Super Jet-100
Слайд 20Рис. Способы смазки
Рис. Точки и способы смазки ПОШ SSJ-100
Слайд 21Рис. Общий вид составляющих передней опоры
самолета Airbus A320
Слайд 23В результате износа деталей шарнирных соединений узлов подвески шасси, крепления двухзвенников,
подкосов, рамы тележки и других увеличиваются зазоры в узлах и соединениях , появляются недопустимые люфты. Увеличенные зазоры в сочленениях при посадке могут вызвать появление ударных нагрузок на конструктивные элементы силовой схемы шасси, а при определенных условиях – м остаточные деформации этих элементов. Поэтому требуется тщательная проверка этих элементов с целью выявления недопустимых люфтов, остаточных деформаций, трещин и других повреждений.
Слайд 24Условия работы шарнирных соединений шасси являются весьма специфичными. Они
воспринимают большие
удельные и зачастую ударные нагрузки,
имеют весьма малые скорости скольжения (в паре скольжения болт – шарнир) и
перемещаются на небольшой угол (шарниры двухзвенников, рамы тележки и др.).
Кроме того, в большинстве случаев эти соединения негерметичны.
Слайд 25Вследствие названных условий для шарнирных соединений применяют консистентные смазки типа ЦИАТИМ-201.
Слайд 27Однако при длительной эксплуатации вследствие попадания в соединения пыли и влаги
эта смазка как бы коксуется и не в полную меру выполняет свои функции.
Эффективная замена смазки в шарнирных соединениях может быть произведена только смазконагнетателями, создающими давление 15…20 МПа.
Рис. Нагнетатель консистентной смазки с пневмоприводом 30mpa TRG2095 Torin
Слайд 28На эксплуатационные характеристики жидкостно-газовых амортизаторов шасси при отсутствии других неисправностей главным
образом влияет величина начального давления газа, объем и свойства заправляемой жидкости, ее чистота.
Для поглощения определенного (расчетного) количества энергии амортизатор должен быть заряжен требуемым объемом жидкости и сжатого газа. Отклонения от этих норм ухудшает работу амортизатора и могут привести к появлению остаточных деформаций или даже разрушений отдельных узлов или конструктивных элементов планера самолета или шасси при посадке, так как работа амортизатора при этом будет либо чрезмерно жесткой (рис. , а и б) то есть возникающие усилия превысят эксплуатационные нагрузки, либо чрезмерно мягкой (поз 3 и 3), что при грубой посадке и увеличении обжатия может привести к удару в ограничитель амортизатора.
Слайд 29Рис. Схема работы амортизатора:
1 – сжатый газ;2 –
цилиндр; 3 – рабочая жидкость; 4 – шток; 5 – верхняя и нижняя буксы; а – каналы для перетекания рабочей жидкости
Рис. Диаграмма работы жидкостно-газового амортизатора:
Р – сила, действующая на шток; S – ход штока; 1 – кривая, показывающая зависимость затрачиваемых на сжатие газа усилий в зависимости от обжатия амортизатора; 2 – зависимость усилий, затрачиваемых на преодоление гидравлических сопротивлений жидкости при обжатии амортизатора; 3 – зависимость усилий, затрачиваемых на преодоление гидравлических сопротивлений жидкости при разжатии амортизатора
Слайд 30Рис. Схема работы амортизатора:
1 – цилиндр; 2 –
букса; 3 – клапан; 4 – шток; 5 – уплотнение штока
Рассмотрим работу жидкостно-газового амортизатора, представленного на рис. Нижняя полость А, кольцевая полость Б и часть верхней полости В постоянно заполнены жидкостью, остальная часть полости В – сжатым газом. Амортизатор показан в исходном (разжатом) положении. При движении штока вверх под действием внешней нагрузки жидкость из полости А вытесняется через калиброванное отверстие полости В. Часть жидкости из полости В перетекает через отверстия в буксе в полость Б. По мере обжатия амортизатора газ все более сжимается. Энергия удара расходуется на сжатие газа, преодоление гидравлических сопротивлений жидкости, перетекающей из нижней полости в верхнюю, и преодоление сил трения деталей штока и цилиндра.
После поглощения кинетической энергии ВС газ начинает перемещать шток вниз. Жидкость из верхней полости перетекает в нижнюю, а из кольцевой полости вытесняется в верхнюю .Особенностью возвращения жидкости из полости Б в полость В является то, что она преодолевает при этом большие гидравлические сопротивления в отверстиях клапана 5, прижатого к буксе 2 давлением жидкости (при прямом ходе амортизатора клапан находился в нижнем положении, оставляя отверстия в буксе открытыми для свободного заполнения полости Б жидкостью).,
Таким образом, при разжатии амортизатора часть потенциальной энергии газа расходуется на преодоление гидравлических сопротивлений жидкости, перетекающей из кольцевой полости Б в верхнюю полость В, часть – на преодоление сил трения и перемещение вверх ВС.
Слайд 32Общая схема амортизатора
Рис. Схема работы клапана торможения на
обратном ходу амортизатора:
1 – шток ; 2 - клапан
Слайд 33Параметры Амортизатора
Экплуатационная работа амортизатора
Экплуатационный ход амортизатора
Максимальный ход амортизатора
Начальный объём газа
Потробный уровень
жидкости над гозовым поршнем
Площадь каналов для перетекания жидкости
Площадь газого поршня
Слайд 34Рис. Устройства торможения штока амортизатора:
1 – плунжер; 2 – цилиндр;
3 – игла; 4 – шток; 5 – пазы; 6 - клапан
Слайд 38(а) Работа амортизационной стойки самолета SSJ-100 на прямом ходе (обжатие амортизатора).
В
момент приземления самолёта шток начинает входить внутрь корпуса стойки,
а внутренняя труба начинает входить внутрь штока. При этом рабочая жидкость
из масляной камеры выталкивается в полость азотно-масляной камеры через
дросселирующее отверстие в диафрагме. При этом, вследствие гидродинамического сопротивления истечению масла через дросселирующее отверстие, происходит превращение части кинетической энергии самолёта в тепловую и температура масла повышается. Дроссельная игла в процессе обжатия входит в дросселирующее отверстие. За счет переменного сечения иглы меняется зазор между дросселирующим отверстием и дроссельной иглой. Это позволяет добиться оптимального изменения перегрузки в процессе обжатия. Увеличение объема масла в азото-масляной камере приводит к сжатию азота в ней. Азот, сжимаясь, так же поглощает кинетическую энергию самолёта. В процессе обжатия увеличивается объем демпфирующей камеры.
Вследствие этого, дроссельная шайба под давлением жидкости в азото-масляной
камере поднимается. Это позволяет жидкости протекать через направляющие
отверстия и под дроссельной шайбой в увеличивающуюся демпфирующую камеру.
Процесс обжатия амортизатора продолжается до полного поглощения кинетической
энергии самолёта и остановки штока.
Слайд 39(б) Работа амортизационной стойки на обратном ходе (разжатие амортизатора).
После поглощения всей
энергии и остановки штока сжатый азот начинает расширяться отдавая накопленную энергию. При этом он выталкивает масло из азото-масляной
камеры обратно в масляную, толкая шток вниз. Шток выходит из корпуса стойки.
Объем демпфируюшей камеры уменьшается, давление внутри ее растет и
дроссельная шайба перемещается вниз и прижимается к буртику диафрагмы.
Когда дроссельная шайба прижата к буртику диафрагмы, истечение жидкости из
демпфирующей камеры происходит только через отверстия в дроссельной шайбе.
При этом, вследствии гидродинамического сопротивления, происходит превращение
кинетической энергии самолёта в тепловую и ее рассеяние, с повышением
температуры масла. Процесс разжатия продолжается до полного рассеяния энергии,
накопленной азотом на прямом ходе, и остановки штока.
Слайд 40Рис. Диаграммы работы жидкостно-газового амортизатора (р – давление; S –
ход) при отклонениях в зарядке жидкостью (а) и сжатым газом (б):
1 – при нормальной зарядке жидкостью и газом; 2 – количество жидкости больше потребного; 3 – количество жидкости меньше потребного; 2’ и 3’ – начальное давление сжатого газа соответственно больше и меньше расчетного
Слайд 41Для большинства амортизаторов жидкость заливают по уровень заливного штуцера при полностью
обжатом амортизаторе, а начальное давление газа должно соответствовать техническим требованиям для каждого амортизатора.
В случае предположения о потере герметичности амортизаторов, а также при наличии замечаний экипажа по их работе требуется проверить и количество жидкости, и начальное давление газа.
Применение жидкостных амортизаторов, работающих в условиях высоких давлений (до 200…300 МПа), требует особого контроля герметичности.
Слайд 42Поэтому при техническом обслуживании шасси наряду с работами по дефектации, проверке
отсутствия трещин, коррозии, остаточных деформаций, проверяют зарядку амортизаторов жидкостью и сжатым азотом.
Рис. Приспособление 154.00.9956.000 для зарядки бортовой сети, амортизационных стоек шасси и гидроаккумуляторов:
а – общий вид (передняя и задняя крышки не показаны); б – принципиальная схема; в – прибор для подсоединения к баллону
Слайд 43Рис. Приспособление для зарядки амортизационных стоек шасси
Слайд 45Видимая высота зеркала штока амортизатора должна быть равна 31…176 мм для
взлетной массы и 46…251 мм – для посадочной.
Слайд 46При резком изменении окружающей температуры необходимо следить за величинами обжатия амортизационных
стоек и пневматиков колес шасси.
При необходимости давление азота из стоек следует стравить или их дозарядить, руководствуясь данными графиков и таблиц (см. рис.)
Рис. Диаграмма зависимости давления в амортизаторе передней ноги шасси самолета Ту-154 от обжатия штока:
1 – зона допустимых отклонений из-за зарядки азотом и маслом независимо от атмосферных условий; А – полный ход штока
Слайд 47Поправку на температуру осуществлять, сообразуясь с полетами по маршруту, так как
колебания температуры аэродромов взлета и посадки могут значительными.
Азот хорошо растворяется в масле АМГ-10, а потому может происходить падение начального давления после зарядки амортизатора без видимой утечки азота и масла. В этом случае произвести заправку амортизатора азотом до начального давления .
Применять воздух для зарядки амортизатора запрещается, так как он вызывает коррозию деталей и создает с маслом АМГ-10 взрывоопасную смесь.
Рис. Зеркало шток а ПОШ самолета Ту-154
Слайд 48Рис. Общий вид авиационного колеса с дисковым тормозом:
1 –
пневматик; 2 – барабан; 3 – радиально-упорные подшипники; 4 – защитные крышки; 5 – съемные полуреборды; 6 - тормоз
Колеса служат для передвижения самолета по земле, торможения при посадке и рулении самолета.
Каждое колесо состоит из следующих основных деталей (рис. ): барабана 2 со съемными ребордами 5, пневматика 1, дискового тормоза 6 с антиюзовым автоматом и челночным клапаном, роликовых подшипников 3 и защитных крышек для защиты от загрязнений.
Колеса
Слайд 49В процессе эксплуатации на колесо шасси и его конструктивные элементы -
оси, подшипники и другие – действуют
вертикальные силы от массы летательного аппарата,
касательная от сил сцепления пневматика с поверхностью ВВП и
боковая сила, возникающая при движении по криволинейной траектории, посадке со сносом и действии бокового ветра при рулении.
Рис. Силы, действующие
на опору
Слайд 50Кроме того, борта и обод колеса нагружаются силами от давления воздуха
в пневматике.
Слайд 51При определении технического состояния колес шасси летательного аппарата обнаруживаются следующие неисправности
и дефекты:
разрушения,
вырывы,
порезы,
износы
старение резины покрышек,
проколы,
складки,
старение,
потертости камер,
разрушение,
трещины,
забоины,
царапины,
коррозия барабанов и реборд
разрушения,
трещины,
износ,
перегрев на деталях тормозов.
Слайд 52Подшипники авиационных колес воспринимают большие радиальные нагрузки при взлете и посадке.
Они работают в достаточно изменяющемся, весьма широком диапазоне скоростей. Поэтому даже при нормальном нагружении подшипников авиационных колес их температура достигает 125…150о С.
Резко усложняются условия эксплуатации корпуса колеса, осей и подшипников при грубой посадке, посадке со сносом, до начала бетонированной ВПП или в случае выкатывания самолета за пределы ВПП, а также при интенсивном (в случае прерванного взлета) или длительного торможения (рулении с подтормаживанием).
Слайд 53Рис. Радиально-упорные конические подшипники
Рис. Этот подшипник был перегрет
– отчетливо видны следы побежалости
Особое внимание необходимо уделять состоянию подшипников.
При выкрашивании, износе, коррозии, перегреве подшипники бракуются.
При ослаблении посадки подшипника в барабане разрешается хромировать подшипник толщиной слоя не более 0,15 мм (иначе слои хрома будет хрупким).
При запрессовке подшипника барабан рекомендуется нагревать до температуры 100оС.
Слайд 54В результате длительного воздействия перечисленных нагрузок на корпусе колеса возможно появление
остаточных деформаций, трещин.
Наибольшую опасность представляют трещины в зоне съемных и несъемных реборд.
Слайд 55Однако значительно больше дефектов и повреждений могут получить корпуса колес при
замене пневматиков без применения специальных съемников или установок.
Рис. Демонтаж пневматика с помощью механического съемника
Слайд 57Дефектируют оси колес , подшипники, части корпуса колеса после его съемки.
Слайд 58Рис. Зоны контроля на барабане авиационного колеса:
1 – галтель
перехода от бурта к цилиндрической части несъемной реборды; 2 – канавка кольцевая под съемные реборды; 3 - выемка для вывода штуцера ниппеля камеры; 4 – участок, примыкающий к галтели упорного буртика;
Контроль колес в эксплуатации совмещают с работами по замене покрышек. На колесах проверяют большое число разнообразных зон:
галтели перехода от бурта к конической или цилиндрической части несъемной и съемной реборд;
участки шириной 20…40 мм, примыкающие к галтелям,
выемку под ниппель;
галтели упорного буртика,
пазы под стопорные кольца,
канавки под уплотнительные кольца;
участки вокруг винтов;
галтели ступицы и др.
Для каждого типа колеса выделяют свои зоны контроля.
На этих деталях не допускается появление цветов побежалости, трещин и других повреждений.
Слайд 59Рис. Зоны контроля и траектория перемещения датчика прибора неразрушающего
контроля при диагностировании корпуса колеса
Слайд 60Перед монтажем полости подшипников между роликами и кольцами заполняют новой смазкой
(типа НК-50).
Слайд 61Неисправности или разрушения подшипников могут происходить из-за нескольких групп причин.
Первая группа
связана с условиями эксплуатации подшипников:
грубая посадка,
посадка со сносом,
длительное торможение и др.
Слайд 62Вторая группа обусловлена качеством
материалов роликов подшипников, внутреннего и наружного колец
(обойм), сепаратора,
смазки и
технологией изготовления отдельных деталей.
Слайд 63Третья группа обусловлена качеством технического обслуживания:
применением загрязненной или некондиционной смазки при
выполнении регламентных работ,
нарушением правил монтажа колес и подшипников и др.
Слайд 64Наиболее неблагоприятные условия для работы подшипников создаются при
чрезмерной затяжке гайки крепления
колеса или
слабой затяжке.
В случае чрезмерной затяжки гайки крепления при нагреве колеса и тормоза в процессе работы возможно заклинивание подшипников, а в случае слабой затяжки гайки крепления при посадке самолета подшипники могут воспринять ударную нагрузку и получить повреждение.
В связи с этим
затяжка подшипников осей авиационных колес регламентируется.
Слайд 65Для нормальной затяжки подшипников осей авиационных колес устанавливают регулируемые по длине
распорные втулки и осуществлением затяжки нормированным значением с помощью «специального» ключа.
Рис. Корпус колеса передней опоры (разъемный):
1 – болты соединения частей колеса; 2 – распорная втулка
Слайд 66При наличии распорных втулок в процессе эксплуатации авиационных колес требуется соблюдать
комплектность деталей.
В случае замены одного из подшипников проверяют, а при необходимости и регулируют длину распорной втулки. При отсутствии распорной втулки после монтажа колеса гайку его крепления затягивают до тугого вращения колеса, а затем отворачивают на 1/10…1/8 оборота (величина отворачивания гайки зависит от размера колеса и шага резьбы).
Слайд 67Для нормальной затяжки подшипников осей авиационных колес устанавливают регулируемые по длине
распорные втулки и осуществлением затяжки нормированного значения с помощью «специального» ключа.
Рис. Демонтаж и монтаж колес основной опоры шасси самолета SSJ-100
Слайд 68Рис. Демонтаж и монтаж конических подшипников колес основной опоры шасси
самолета SSJ-100
Слайд 69Необходимо периодически снимать колеса шасси, промывать оси, подшипники, очищать от загрязнения
барабаны колес и убеждаться в их исправности.
Слайд 84При пробеге летательного аппарата пневматики колес нагружаются
радиальной нагрузкой,
составляющими реакции
грунта,
внутренним давлением и
значительными центробежными силами..
Особенно сложные по характеру и значительные по величине нагрузки воспринимает пневматик на участке соприкосновения с грунтом.
Каждый элемент этого участка за время поворота на определенный угол сжимается и изгибается силами реакции грунта, а затем растягивается за счет внутреннего давления и инерционных сил. При этом элементы покрышки испытывают большие ускорения и перегрузки
Слайд 85Указанные нагрузки приводят к деформации и нагреву пневматиков в процессе
эксплуатации, а при неблагоприятных условиях могут вызвать вынужденные резонансные колебания, вероятность которых возрастает по мере увеличения скорости качения пневматика и уменьшения его жесткости. Нагрев пневматиков происходит также от тормозов колес, при этом возможно отклонение протектора и взрывное разрушение пневматика.
Слайд 86Основными группами эксплуатационных причин разрушения пневматиков являются:
нарушение норм давления воздуха
в них,
потеря механических свойств (проколы, порезы, сетка старения, местное истирание до корда и др.), а также
большие напряжения, возникающие в пневматике при наличии чрезмерно обжатого пневматика, грубой посадке, развороте вокруг одной тележки шасси и т. п.
Слайд 87В эксплуатации не допускают покрышки, имеющие механические повреждения покровной резины протектора
с повреждение одного-двух слоев.
Слайд 89На современных летательных аппаратах, имеющих многоколесные тележки шасси, повышенный износ и
разрушение пневматиков происходит и по другим причинам:
отказе системы антиюзовой автоматики и применении аварийного торможения.
Слайд 90Рис. Разрушение пневматика колеса основной опоры шасси
Слайд 91Рис. Разрушение пневматиков колес основной стойки после отказа автоматики юза УА-27
Слайд 92Контролируют также отсутствие сдвига пневматиков относительно корпуса колеса.
Красная полоса на одной
из полуреборд должна совпадать с красной полосой на барабане.
Слайд 93Тормозные устройства авиационных колес современных самолетов, превращая значительную кинетичненскую энергию движущейся
массы (на один тормоз она достигает 20 МДж) в течение 20…30 с в тепловую в весьма сложных условиях нагружения.
Температура в зоне трения фрикционных узлов достигает 1000…1100 оС, а объемная в дисках после торможения 300…600 оС.
Слайд 94Поэтому в процессе эксплуатации в деталях и узлах тормозных устройств появляются
следующие неисправности и повреждения:
трещины;
усадка и коробление деталей фрикционных узлов из-за дискретности их контакта (дисков, колодок, барабанов);
неравномерный износ и неполное прилегание секторов дисков;
схватывание фрикционных материалов.
Иногда встречается нарушение герметичности тормозных цилиндров, повреждение деталей узлов растормаживания, узлов поддержания постоянного зазора или корпуса тормоза.
Слайд 105Использованная литература:
Техническая эксплуатация летательных аппаратов: Учеб. для вузов / Н. Н.
Смирнов, Н И. Владимиров, Ж. С. Черненко и др.; Под ред. Н. Н. Смирнова. – М.: Транспорт, 1990. – 423 с.
A&P Airframe Test Guide with Oral & Practical Study Guide
AIRCRAFT MAINTENANCE AND REPAIR,
six edition. Inernational Editions 1993
4. Ремонт летательных аппаратов: Учебник для вузов гражданской авиации. А. Я. Алябъев, Ю. М. Болдырев, В. В. Запорожец и др.; Под ред. Н. Л. Голего. – 2-е изд., перераб. и доп.- М: Транспорт, 1984. – 422 с.
Якущенко В.Ф. Техническое обслуживание и ремонт воздушных судов: Учебное пособие / СПбГУГА. С.-Петербург, 2017.
Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации
Кафедра № 24 - «Авиационной техники»