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Sensi provati & allineare di occuparsi dell'aria in liquido idraulico

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Due assistenti tecnici di Lockheed hanno sviluppato un nuovo tipo di estrattore dell'aria per superare un problema che aveva contagiato l'unità direzione-attenuante sui velivoli F-104 per gli anni.

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Nella raccolta delle informazioni per la mia serie seguente di blog, mi sono allontanato attraverso un altro articolo tempo fa da quello piqued il mio interesse e penso che i lettori possano imparare mólto da esso. Descrive come l'aria che entra nel circuito idraulico per la guida del velivolo di caccia F-104 ha causato il funzionamento difettoso. Più d'importanza, spiega che cosa è stato fatto per correggere il problema.

Ancora una volta, deomonstrates di questo articolo che anche se l'idraulica ha fatto gli avanzamenti enormi durante i 50 anni ultimi, noi possono ancora imparare mólto da alcuni di questi articoli classici dagli archivi dell'idraulica & dell'aria compressa. A proposito, inoltre ho disposto i riferimenti ad altri aritcles classici che si occupano dell'aerazione dei liquidi idraulici nel contenitore relativo di articolo dopo l'estremità di questo articolo.

Il separatore disaera l'olio, arresta la vibrazione eccessiva sulla rotella di naso F-104

Due assistenti tecnici di Lockheed hanno sviluppato un nuovo tipo di estrattore dell'aria per superare un problema che aveva ostacolato l'unità direzione-attenuante sui velivoli F-104 per gli anni.

Da Robert M. Livesey e contrassegno H. Ettinger

I sintomi tipici di un circuito idraulico aerato hanno contagiato per molti anni i velivoli F-104. (Per capire che cosa l'aerazione fluida è e come i liquidi sono aerati, vedi la scatola? Come i liquidi sono aerati.?) L'aerazione è stata causata dai componenti di sistema con gli alloggiamenti ed i passaggi incorporati in cui l'aria libera (bolle) si è raccolta quando il liquido del sistema è stato saturato o a riposo senza pressione che si comporta sul liquido.

F-104 del Lockheed. Scatti sopra l'immagine per la più grande vista. Cortesia della foto dell'aeronautica di Stati Uniti.

L'unità direzione-attenuante del carrello di atterraggio di naso sui velivoli F-104 è un elemento idraulico tipico. Estrae l'energia proveniente da liquido idraulico tramite flusso di limitazione fra due alloggiamenti e, così, attenua l'oscillazione della rotella di naso. Se il liquido è aerato, l'energia estratta diminuisce fino a che non raggiunga un livello in cui l'energia attenuante sia sotto la forza di squilibrio della rotella e la vibrazione eccessiva si regola dentro.

Parecchi tipi di dispositivi dell'estrazione dell'aria allora disponibili sono stati provati sopra una portata degli anni. Purtroppo, non erano efficaci nell'ambiente di pressione del circuito di bordi. Per concludere, gli studi di base sono stati intrapresi. Le teorie sono state esplorate, che hanno condotto alla costruzione ed alla prova di un modello del laboratorio di un separatore dell'aria-olio che ha arrestato la vibrazione eccessiva del nose-wheel.

installazione del separatore dell'Aria-olio sui velivoli di Lockheed F-104. Ciascuno dei due circuiti idraulici del velivolo ha un separatore. Scatti sopra l'immagine per la più grande vista.

Teoria del funzionamento

Questo separatore dell'aria-olio aziona sopra il principio di abbassamento della pressione (ad un vuoto voluto) in un alloggiamento che contiene le piccole quantità di liquido idraulico escluse continuamente a partire da un sistema dinamico pressurizzato. I gas hanno liberato così dal liquido sono raccolti ed evitati essere rinviato al sistema. I gas sono memorizzati per rimozione ad intervalli convenienti quando il circuito idraulico è a riposo.

Lo schermo della rete metallica separa le bolle

I tentativi iniziali realmente a costruire il separatore dell'aria-olio hanno coinvolto per mezzo di un vaglio filtrante (nominale) della rete metallica dai 10 micron come barriera a causa della relativa capacità di resistere al passaggio di aria. Questa resistenza è dimostrata dalla prova esperta della bolla usata sugli elementi filtranti in cui l'elemento non passa una bolla di aria fino a che il differenziale di pressione non sia almeno di 9 pollici dell'acqua. Questi locali erano corretti in quell'aria non hanno attraversato un vaglio filtrante dai 10 micron finchè l'aria era sotto forma di le piccole bolle. Cioè l'aria libera non ha attraversato il vaglio filtrante quando il contenuto dell'aria del liquido era ben sopra il punto di saturazione.

L'aspiratore Vacuums l'aria da liquido

Il liquido idraulico ad alta pressione che passa tramite il separatore dell'aria-olio rimuove l'aria da liquido a bassa pressione escluso dalla ritraccia. Scatti sopra l'immagine per la più grande vista.

Purtroppo, le bolle ottengono più piccole con l'aumento di pressione. La pressione più bassa nel F-104 è di circa 30 psig. Questa pressione era troppo massimo lontano perché anche a questa pressione le bolle di aria libera sarebbero state appiattite e guidate tramite il vaglio filtrante. La rimozione totale della bolla non era possibile. Il punto logico seguente era di introdurre un aspiratore, che avrebbe ridotto la pressione nell'alloggiamento in modo da le bolle avrebbero espanto e non avrebbero penetrato il vaglio filtrante.

Era in questa fase che lo schema per utilizzare una pompa a getto (aspiratore) per abbassare la pressione nella vasca separatrice è stato provato. Abbassando la pressione che si comporta sul liquido, i gran quantità di aria dissolta e libera sono stati liberati e la barriera del vaglio filtrante poteva separare le bolle dal liquido.

Aria riassorbita rapidamente

Separatore dell'aria-olio di Lockheed. Il liquido idraulico ad alta) pressione del sistema (che passa tramite il separatore genera una regione a bassa pressione nel separatore. Questa pressione bassa permette che le bolle di aria si formino nel liquido aerato ed inoltre che aspira il liquido. Le bolle sono selezionate fuori dall'elemento del separatore (10-micron, filtro dalla rete metallica) e l'aria temporaneamente è immagazzinata nell'alloggiamento di accumulazione di aria. Questo separatore dell'aria-olio· con un separatore o l'elemento filtrante è stato qualificato per il F-104. Tuttavia, altre versioni del separatore dell'aria-olio hanno l'aspiratore alla parte inferiore dell'unità anziché la parte superiore, evitante l'esigenza di un elemento filtrante. Scatti sopra l'immagine per la più grande vista.

Durante lo sviluppo verificarlo è stato notato che il liquido liberato della relativa aria dal separatore riassorbirebbe rapidamente l'aria una volta lasciato in un contenitore esposto. Il liquido disaerato si è comportato piuttosto come una spugna. Questo fenomeno era molto favorevole provato nei sistemi complessi di spurgo come quello del F-104. Le portate più a distanza del sistema sono sanguinate efficace facendo circolare il liquido (disaerato) trattato durante il sistema, riassorbente le tasche di aria. Gli angoli ed i crannies che non otterrebbero normalmente mai sanguinati usando i metodi convenzionali di spurgo sono rimossi facilmente di aria.

Sui velivoli F-104, due separatori? uno per ogni circuito idraulico? sia in funzione ogni volta che il circuito idraulico dei velivoli è usato, durante il volo o su potere al suolo del banco di prova. L'aria estratta è sanguinata-fuori facilmente durante l'assistenza al suolo con una valvola di scarico pulsante-azionata convenientemente individuata in ogni sistema che ostruisce in sequenza il flusso della pompa a getto ed apre l'alloggiamento di accumulazione di aria all'atmosfera.

Separatore dell'incollatura al sistema

Un separatore dell'aria-olio può essere destinato per misura la maggior parte dei requisiti del circuito idraulico variando il volume di formato di flusso pressurizzato, della vasca separatrice e del filtro ed assistendo la frequenza.

Il grafico mostra la grande solubilità di aria in liquido idraulico MIL-H-5606. A 14.7 lb/po quadrato ass., il liquido idraulico 5606 ha potuto dissolvere l'aria fino ad un massimo di 11% di volume fluido. Scatti sopra l'immagine per la più grande vista.

Il volume di separazione della pressione di vuoto della vasca separatrice e di flusso può essere equilibrato registrando il formato del limitatore dell'ingresso. La pompa a getto dovrebbe essere graduata secondo la quantità di flusso pressurizzato che può essere risparmiata dal sistema e dalla quantità di calore che il sistema può tollerare. (La perdita di pressione attraverso l'ugello della pompa aggiunge il calore al liquido.)

Se un separatore dell'aria-olio è considerato durante gli stadi precoci della progettazione di sistema, il filtro di separazione può essere integrato con i requisiti di filtrazione del sistema poiché il separatore è situato idealmente relativamente in un ciclo di esclusione del sistema con i tassi di flusso debole e la pressione di ritorno di livello basso.

Robert Livesey è uno specialista maggiore di disegno, divisione di sviluppo avanzato ed il contrassegno Ettinger è un tecnico della progettazione maggiore, F-104 il progetto, la Locklweed-California il Co., Burbank, California. Sono gli inventori di questo separatore dell'aria-olio, che è stato sviluppato in 1962 per il F-104.

La Lockheed-California Co., ha conceduto una licenza esclusivamente al Seaton Wilson Mfg. Co., Burbank, California, per sviluppare, fabbricare e vendere questi separatori dell'aria-olio che utilizzano una pompa a getto per aspirare i gas dai liquidi.

Come i liquidi sono aerati

L'aria può fornire un circuito idraulico in molti sensi e, secondo legge del Henry, sarà dissolta in un liquido in proporzione alla pressione che si comporta sul liquido. Quindi, le considerevoli quantità di aria possono essere dissolte in un sistema che ha un bacino idrico pressurizzato perché i mezzi di pressurizzazione (aria o un gas) è in contatto diretto con la superficie fluida. Le quantità supplementari di aria possono essere introdotte dall'apparecchiatura d'assistenza dei velivoli, quali i banchi di prova a terra idraulici, che inoltre usano i bacini idrici aria-pressurizzati.

Quando il sistema è a riposo e non pressurizzato, l'aria al di sopra di quella che può naturalmente essere DIS risolto allo stato zero di pressione è liberata come aria libera.

Effetti di aria

L'aria in un circuito idraulico ha molti effetti nocivi sia sulla componente che sulla prestazione di sistema. I sintomi più evidenti di un sistema aerato sono oscillazione del sistema, perdita di potere, cavitazione, il calore fluido aumentato, ritardo di risposta, spumare e comandi “spugnosi„. La perdita di potere e di sistema “molle„ può direttamente essere attribuita ad una diminuzione nel modulo all'ingrosso (maggior compressibilità) del liquido a causa di un soddisfare aumentante dell'aria.