Продление срока эксплуатации авиационных баллонов
Представлены результаты испытаний 25 типов баллонов, используемых в течение определенного времени для жизнеобеспечения летательных аппаратов. Циклические испытания проведены на базе 104 циклов нагружения для двух баллонов каждого типа. Статические испытания проведены на трех баллонах каждого типа и...
Saved in:
| Published in: | Техническая диагностика и неразрушающий контроль |
|---|---|
| Date: | 2006 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2006
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/97862 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Продление срока эксплуатации авиационных баллонов / Э.Ф. Гарф , П.С. Юхимец, В.А. Нехотящий, В.И. Чепиженко // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2006. — № 1. — С. 3-10. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859717017775374336 |
|---|---|
| author | Гарф, Э.Ф. Юхимец, П.С. Нехотящий, В.А. Чепиженко, В.И. |
| author_facet | Гарф, Э.Ф. Юхимец, П.С. Нехотящий, В.А. Чепиженко, В.И. |
| citation_txt | Продление срока эксплуатации авиационных баллонов / Э.Ф. Гарф , П.С. Юхимец, В.А. Нехотящий, В.И. Чепиженко // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2006. — № 1. — С. 3-10. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Техническая диагностика и неразрушающий контроль |
| description | Представлены результаты испытаний 25 типов баллонов, используемых в течение определенного времени для жизнеобеспечения летательных аппаратов. Циклические испытания проведены на базе 104 циклов нагружения для двух баллонов каждого типа. Статические испытания проведены на трех баллонах каждого типа и баллонах, успешно выдержавших циклические испытания. Статистический анализ результатов испытаний подтверждает возможность перевода рассмотренных типов баллонов в категорию со сроком эксплуатации более 30 лет.
The paper gives the results of testing 25 types of cylinders used for a certain period to ensure the survival of flying vehicles. Cyclic testing was conducted at 104 loading cycles for two cylinders of each type. Static testing was conducted on three cylinders of each type, and cylinders, which successfully passed cyclic testing. Statistic analysis of testing results confirms the possibility of moving the considered cylinders into more than 30 year operation category.
|
| first_indexed | 2025-12-01T08:12:55Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 621.129.18
ПРОДЛЕНИЕ СРОКА ЭКСПЛУАТАЦИИ
АВИАЦИОННЫХ БАЛЛОНОВ
Э. Ф. ГАРФ, П. С. ЮХИМЕЦ, В. А. НЕХОТЯЩИЙ, В. И. ЧЕПИЖЕНКО
Представлены результаты испытаний 25 типов баллонов, используемых в течение определенного времени для жиз-
необеспечения летательных аппаратов. Циклические испытания проведены на базе 104 циклов нагружения для двух
баллонов каждого типа. Статические испытания проведены на трех баллонах каждого типа и баллонах, успешно
выдержавших циклические испытания. Статистический анализ результатов испытаний подтверждает возмож-
ность перевода рассмотренных типов баллонов в категорию со сроком эксплуатации более 30 лет.
The paper gives the results of testing 25 types of cylinders used for a certain period to ensure the survival of flying vehicles.
Cyclic testing was conducted at 104 loading cycles for two cylinders of each type. Static testing was conducted on three
cylinders of each type, and cylinders, which successfully passed cyclic testing. Statistic analysis of testing results confirms
the possibility of moving the considered cylinders into more than 30 year operation category.
Для поддержания необходимого уровня техничес-
кой исправности авиационной техники необходимы
как проведение регламентированных восстанови-
тельных работ, так и исследования с целью прод-
ления ресурса эксплуатации летательных аппара-
тов. Решая один из аспектов этой проблемы, Инс-
титут электросварки им. Е. О. Патона НАНУ сов-
местно с ОКТБ Института и Государственным
НИИ авиации исследовал возможность продол-
жения назначенного срока службы авиационных
баллонов.
Как известно, на каждом летательном аппарате
имеются баллоны высокого давления, обеспечи-
вающие работу различных механизмов, агрегатов
и систем обеспечения жизнедеятельности экипажа.
Плановый срок эксплуатации баллонов, как пра-
вило, связан с проектным сроком службы лета-
тельного аппарата. Вместе с тем, есть все основания
предполагать, что если и имеется такая взаимос-
вязь, она не является определяющей для назначения
срока эксплуатации баллонов. Кроме того, продление
ресурса эксплуатации летательных аппаратов требует
обоснования возможности продления назначенного
срока службы авиационных баллонов. В этой связи
представляет интерес задача оценки технического
состояния баллонов после определенного срока эк-
сплуатации и прогнозирование остаточного ресурса
их безопасной эксплуатации. Задача решалась при-
менительно к 25 типам баллонов, отличающихся
объемом, рабочим давлением, средой наполнения,
конструкцией и материалами, из которого они из-
готовлены (табл. 1).
Методика проведения исследований включала
отбор по каждому типу пяти баллонов со сроком
эксплуатации, приближающимся или превышаю-
щим назначенный срок службы. При этом отоб-
ранные для испытаний баллоны одного типа могли
иметь и разный срок эксплуатации. На испытание
баллоны поступали после внешнего и внутреннего
осмотра, а также неразрушающего контроля (НК)
качества сварных соединений в сварных баллонах.
Основным критерием оценки технического состо-
яния баллонов после их длительной эксплуатации
являлись результаты их испытаний внутренним
давлением.
Собственно испытания проводили в следующей
последовательности. Вначале отбирали два баллона
каждого типа для проведения циклических испы-
таний. Критерием отбора служили худшие пока-
затели по результатам внутреннего и внешнего ос-
мотра, а также по контролю качества сварных
соединений. Перед началом циклических испыта-
ний каждый баллон нагружали пробным давлением
равным 1,5Pр, где Pр – рабочее давление для
данного типа баллона. После выдержки в течение
10 мин давление снижали до Pр, и осуществляли
внешний осмотр баллона. Циклические испытания
внутренним давлением проводили на базе 104 цик-
лов нагружением 0…Pр. Баллоны, успешно про-
шедшие циклические испытания, вместе с балло-
нами, не подвергавшимся циклическим нагруже-
ниям, подвергали статическим испытаниям внут-
ренним давлением до разрушения. Статические ис-
пытания баллонов проводили в два этапа. На пер-
вом этапе баллон нагружали до пробного давления,
составляющего 1,5Pр, и выдерживали в течение
10 мин, после чего давление снижалось до Pр и
проводили внешний осмотр баллона. Затем дав-
ление повышали до разрушения баллона.
Результаты испытаний. Циклические нагруже-
ния вызвали разрушение двух баллонов. В одном
из цилиндрических сварных баллонов типа Л29
после 8 103 циклов нагружений усталостная тре-
щина в шве вварки горловины проникла на всю
толщину, в результате чего была нарушена гер-
метичность и испытания прекращены.
Второе разрушение имело место в одном из
шаровых сварных баллонов армированных стек-
лопластиком (тип УБШ-2). Усталостная трещина
образовалась в основном металле днища на участке
наибольшего утонения при штамповке при 8,25 104
циклах нагружения проникла на всю толщину, в
результате чего нарушилась герметичность и ис-
пытания прекращены.
© Э. Ф. Гарф, П. С. Юхимец, В. А. Нехотящий, В. И. Чепиженко, 2006
ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА И НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ, №1,2006 3
Все остальные баллоны (48 шт.) выдержали
циклические испытания пульсирующей нагрузкой
до расчетного давления на базе 104 циклов наг-
ружения.
В результате статических испытаний для каж-
дого баллона было установлено давление, при ко-
тором имело место разрушение, и предельные нап-
ряжения в наиболее нагруженных элементах бал-
Т а б л и ц а 1. Технические характеристики исследуемых баллонов
№
п/п
Тип
баллона Конструкция Материал
Рабочее
давление
Pр МПа
Среда
Назначенный
срок служ-
бы, лет
Наружный
диаметр, мм
Толщина
стенки, мм
1 Ш-2А Шаровой бесшов. Сталь 45 15,0 Кислород 25 110 2,5
2 Ш-2 Шаровой бесшов. Сталь 45 15,0 Воздух 25 110 2,5
3 МА-4 Цилиндрический
бесшовный
Сталь 45 15,0 Кислород 25 140 3,8
4 Л-29 Шаровой сварной 30ХГСА 15,0 Фреон 20 160 2,4
5 КБ-2 Цилиндрический
сварной
12Х18Н10ТПМ 3,0 Кислород 20 140 1,6
6 ОРI-2-20-30 Цилиндрический
сварной
АМГ 3,0 Хладон 25 90 2,0
7 УБЦ 8-1 Цилиндр. сварной,
арм. стеклопластом
Х16Н16 15,0 Углекислота 18 194 3,0
8 УБШ25/150 Шаровой сварной 07Х5Н6 15,0 Кислород 20 370 3,8
9 1-2-3-210 Шаровой сварной,
арм. стелопластом
Х16Н6Ш 21,0 Фреон 18 193 3,0
10 ОСУ-5 Цилиндр. бесшов.,
арм. проволокой
30ХГСА 17,0 Углекислота 15 172 3,7
11 ОС-2 Шаровой сварной 30ХГСА 12,5 Фреон 24 160 2,5
12 КБШ-У Шаровой бесшовный Х16Н6 15,0 Кислород 21 160 3,2
13 УБШ-4/1 Шаровой сварной,
арм. стеклопластом
Х16Н6 15,0 Фреон Нет
информации
210 2,0
14 1-2-3-150 Шаровой сварной,
арм. стеклопластом
Х16Н6 15,0 Фреон 18 190 2,0
15 155-6110.
5250.5
Шаровой сварной 30ХГСА 32,0 Азот 20 210 4,5
16 УБШ-3 Шаровой сварной,
арм. стеклопастом
Х16Н6Ш 21,0 Воздух 18 190 2,0
17 УБШ-2 Шаровой сварной,
арм. стеклопластом
Х16Н6 15,0 Фреон 26 170 1,5
18 5.12.7802.
1100.00
Цилиндр. бесшов.,
арм. стеклопластом
30ХГСА 25,0 Кислород 20 90 2,2
19 Б-4,5800.0 Цилиндрический свар-
ной
2842НВМБР 29,0 Азот 15 90 3,2
20 УБЦ.16 Цилиндр. сварной,
арм. стеклопластом
Х16Н6 15,0 Азот 21 240 3,5
21 П-9350-500 Цилиндрический бес-
шовный
Д1 17,0 Углекислота Нет
информации
48 3,5
22 2-11-5305.
8060.00
Цилиндрический свар-
ной
30ХГСА 6,0 Воздух 20 103 1,6
23 5.12.7607.
8000.00
Цилиндр. бесшов.,
арм. стеклопластом
30ХГСА 25,0 Воздух 20 90 2,0
24 2-2-8-210 Цилиндр. сварной,
арм. стеклопластом
Х16Н6 21,0 Воздух 21 190 2,2
25 ОУ-2 Цилиндрический бес-
шовный
Сталь 45 15,0 Углекислота 15 110 4,5
4 ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА И НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ, №1,2006
лонов [1]. Всего до разрушения испытано 123 бал-
лона. На рис. 1 показаны ряд типов баллонов
после гидравлических испытаний внутренним дав-
лением до разрушения.
Анализ результатов испытаний. Результаты ис-
пытания пяти баллонов каждого типа, включая
два баллона на циклические нагрузки, являются
достаточно представительной выборкой, однако
статистический анализ отдельно по каждому типу
баллонов не позволяет прогнозировать их уровень
безопасной эксплуатации. В этой связи необходимо
при всем различии технических параметров бал-
лонов установить критерий оценки прочности, ко-
торый не будет зависеть от типа и технических
параметров, что позволит рассматривать резуль-
таты испытаний всех типов баллонов как единую
выборку.
Представляется, что таким критерием может
являться запас прочности в каждом из баллонов,
который характеризует отношение разрушающего
давления к рабочему.
Анализ результатов из 123 значений коэффи-
циентов запаса прочности свидетельствует о том,
Рис. 1. Некоторые типы баллонов после испытаний внутренним
давлением до разрушения
Рис. 2. Гистограмма и нормированное распределение коеффи-
циента запаса прочности баллонов
ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА И НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ, №1,2006 5
что данная выборка соответствует нормальному за-
кону распределения [2]. Об этом свидетельствует
гистограмма и нормированное распределение коэф-
фициента запаса прочности (рис. 2), а также на-
копленная частота полученных при испытаниях
значений коэффициентов запаса прочности
(рис. 3), отклонение которых от теоретической
зависимости для нормального распределения ук-
ладывается в 95%-ный интервал вероятности. Ста-
тистическим анализом значений коэффициентов за-
паса прочности установлены параметры нормаль-
ного распределения для выборки, которые соста-
вили: среднестатистическое значение коэффици-
ента запаса прочности – a = 3,695; дисперсия
– s2 = 0,305; стандартное отклонение выборки
– s = 0,552.
Диапазон значений коэффициента запаса проч-
ности находится в пределах от 2,6 для баллонов
типа 5.12.7607.8000.00 до 4,90 для баллонов типа
КБ-2. Естественно, существует вероятность того,
что в генеральной совокупности, включающей весь
парк рассмотренных типов баллонов, эксплуати-
руемых в Вооруженных Силах Украины, нижняя
граница коэффициента запаса может уменьшиться.
Для определения статистических параметров ге-
неральной совокупности распределения использо-
ваны доверительные интервалы для среднестатис-
тического значения коэффициентов запаса и сред-
неквадратичного отклонения [3]. Установлено, что
при доверительной вероятности, равной 0,95, сред-
нестатистическое значение коэффициента запаса
прочности генеральной совокупности находится в
пределах ан = 3,597; ав = 3,794, а доверительный
интервал для стандартного отклонения: σн = 0,502;
σв = 0,61.
На рис. 4 в координатах вероятность—коэф-
фициент запаса прочности представлены нормаль-
ное распределение выборки из испытанных об-
разцов и границы доверительного интервала с до-
верительной вероятностью для среднего и стан-
дартного отклонений, равной 0,95, которые опре-
деляются зависимостями 2-2 и 3-3.
Полученные параметры границ доверительных
интервалов позволяют оценить вероятность экс-
плуатации баллонов, запас прочности которых ни-
же некоторого наперед заданного коэффициента
запаса. Представляет, по-видимому, интерес оп-
ределение вероятности наличия баллонов, запас
прочности которых будет меньше 2,6 (нормативные
запасы прочности для новых баллонов), меньше
2,5; 2,25; 2,0 (нормативные запасы прочности бал-
лонов с ограниченным сроком пребывания в эк-
сплуатации [4]) и 1,5, что характеризует испытание
пробным давлением.
В табл. 2 приведены вероятности того, что за-
пасы прочности баллонов не превысят указанных
выше величин.
Как видно из приведенных данных, практи-
чески отсутствует вероятность разрушения балло-
нов при их освидетельствовании пробным давле-
нием. Вместе с тем, достаточно высокая вероятность
того, что в эксплуатации пребывают типы балло-
нов, запас прочности которых ниже регламенти-
руемого нормами [4, 5].
Как указывалось выше, запасы прочности бал-
лонов разных типов заметно отличаются. Этому
способствует ряд моментов, среди которых важное
место занимает отличие в технологическом процессе
изготовления баллонов, связанное с конструкцией
и материалами, разные предприятия-изготовители
Рис. 3. Накопленная частота коеффициента запаса прочности
баллонов (А – граница доверительного интервала)
Рис. 4. Границы доверительного интервала нормального распре-
деления запаса прочности баллонов: 1-1 – распределение p-n
для выборки; 2-2 и 3-3 – граница доверительного интервала
6 ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА И НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ, №1,2006
и т. п. Это приводит к повышению рассеивания
коэффициентов запаса прочности в выборке, рас-
ширению границ доверительных интервалов и, как
следствие, тех показателей вероятности пребыва-
ния в эксплуатации, которые приведены в табл.
2. Вместе с тем в этих результатах не находит
отражения вероятность пребывания в эксплуатации
баллонов дифференцированно по каждому типу.
Проведенные испытания показывают, что рассея-
ние коэффициента запаса прочности внутри каж-
дого из типов баллонов заметно ниже, чем в целом
по выборке.
Поэтому представляется, что данные табл. 2
можно рассматривать с позиций оценки прочности
всего парка баллонов, эксплуатируемых в Воору-
женных Силах Украины и изготовленных с еди-
ными требованиями к проектированию, изготов-
лению и показателям прочности.
Чтобы оценить надежность эксплуатации рас-
смотренных (см. табл. 1) типов баллонов, необ-
ходимо исключить влияние рассеяния, связанного
с типом баллонов на статистические характерис-
тики выборки, полученной по результатам испы-
таний. Представляется, что достичь этого можно,
если выборку формировать не из коэффициентов
запаса прочности испытанных баллонов, а из от-
ношений запаса прочности каждого из баллонов
данного типа nji к среднему значению коэффи-
циента запаса прочности для данного типа баллона
nj. Выборка из результатов nji/nj характеризует
рассеяние результатов по параметру, который не
зависит от типа баллона и может быть использован
для анализа надежности эксплуатации любого из
типов баллонов, которые прошли испытания.
Такая выборка из 123 результатов испытаний
соответствует нормальному закону распределения
со следующими параметрами: среднестатистическое
значение отношений nji/nj равно 1,0, согласно оп-
ределению; дисперсия выборки – s2 = 0,003055;
стандартное отклонение выборки s = 0,05527; до-
верительный интервал для среднего независимо
от доверительной вероятности равен 1,0.
Для 95 %-ный доверительной вероятности гра-
ницы стандартного отклонения генеральной сово-
купности будут иметь значение: σн = 0,0494, σв =
= 0,0622.
На рис. 5 в координатах вероятность—параметр
nji/nj представлено нормальное распределение вы-
борки, составленной по результатам испытаний
баллонов при статическом нагружении до разру-
шения, и границы доверительного интервала с до-
верительной вероятностью для стандартного отк-
лонения, равной 0,95.
Приведенные выше данные позволяют диффе-
ренцированно по каждому типу баллонов и с учетом
фактических результатов испытаний оценить ве-
роятность для заданного коэффициента запаса, ли-
бо оценить коэффициент запаса для заданной ве-
роятности разрушения любого типа баллонов, про-
шедших испытания.
Так, исходя из среднего значения параметра
nji/nj и верхней границы стандартного отклонения
генеральной совокупности σв = 0,0622, в табл. 3
для шести типов баллонов определена вероятность
того, что прочность этих баллонов будет ниже
нормативных требований. Пять из рассмотренных
типов баллонов имеют наименьшие коэффициенты
запаса прочности, а баллон УБЦ-10 имеет коэф-
фициент запаса, близкий к среднему по выборке.
Нормативные требования к запасу прочности
баллонов рассматриваются на уровне 2,5 и 2,6.
Аналогично могут быть определены вероятности
того, что коэффициент запаса прочности будет не
ниже нормативного, или некоторого заданного зна-
чения для других типов баллонов, которые прошли
испытания. Приведенные данные свидетельствуют,
что даже для типов баллонов с наиболее низким
коэффициентом запаса прочности вероятность при-
сутствия баллона с запасом прочности ниже нор-
мативного значения весьма невысокая. Если оце-
Т а б л и ц а 2. Вероятность пребывания в эксплуатации баллонов с разными запасами прочности
Коэффициенты запаса прочности баллонов 1,5 2,0 2,25 2,5 2,8
Квантиль стандартного отклонения 3,438 2,61 2,208 1,798 1,634
Вероятность пребывания в эксплуатации 0,0005 0,0045 0,015 0,036 0,053
Рис. 5. Граница доверительного интервала нормального распре-
деления параметра nji/nj
ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА И НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ, №1,2006 7
нить вероятность разрушения баллонов типа 155-
6110.5250.5 при пробных испытаниях (n = 1,5),
то она определяется цифрой с более чем девятью
нолями после запятой. Конечно, это относится к
изделиям, не имеющим дефектов и прошедшим
соответствующий контроль [5]. Исходя из этого,
для рассмотренных 25 типов баллонов могут быть
пересмотрены сроки плановых освидетельствова-
ний и они могут быть приведены в соответствие
с существующими для летательных аппаратов или
их агрегатов.
Представляется, что полученные результаты мо-
гут быть использованы для оценки надежности
других типов баллонов, которые в рамках данных
исследований не проходили испытания. При этом
испытания новых типов баллонов необходимо про-
водить в тех же объемах по той же методике и
этими результатами должна быть дополнена нас-
тоящая выборка.
Срок эксплуатации баллонов и величина коэф-
фициента запаса прочности. Наличие достаточно
большого количества баллонов, прошедших испы-
тания и разный срок их эксплуатации на момент
исследований, в том числе и по отдельным типам
баллонов, позволяет оценить влияние срока экс-
плуатации на величину коэффициента запаса проч-
ности. Другими словами, осуществить попытку вы-
явить деградацию свойств материала под влиянием
среды и срока эксплуатации баллонов.
Исследования проводились в трех направле-
ниях.
Во-первых, устанавливали наличие корреля-
ционной связи между сроком фактического пре-
бывания в эксплуатации и значением коэффици-
ента запаса прочности дифференцированно по каж-
дому типу баллонов. Естественно, рассматривали
только те типы, в которых баллоны имели раз-
личный срок эксплуатации. Результаты корреля-
ционного анализа показали, что в абсолютном боль-
шинстве типов баллонов отсутствует корреляцион-
ная связь между сроком эксплуатации баллонов
и коэффициентом запаса прочности. Принято счи-
тать, что корреляционная связь между исследуе-
мыми параметрами надежная, если коэффициент
корреляции r по абсолютной величине более 0,7,
а его надежность mr, определяемая отношением
коэффициента корреляции к мере индивидуального
рассеяния, превышает по абсолютной величине 3,0.
Исходя из этого, достаточно надежная связь между
фактическим сроком эксплуатации и коэффици-
ентом запаса прочности установлена для баллона
типа 2.11.5303, для которого коэффициент кор-
реляции равен 0,811, а надежность коэффициента
корреляции равна 4,75.
Для других типов баллонов корреляционная
связь либо ненадежная, либо вообще отсутствует.
На рис. 6 приведены результаты испытаний по
отдельным типам баллонов и линии регрессии, ко-
торые подтверждают или исключают наличие связи
между указанными параметрами.
Характерно, что для баллонов типа 2.11.5305
с увеличением срока эксплуатации коэффициент
запаса прочности несколько возрастает, что по-
видимому, можно объяснить процессом старения
стали 30ХМА. В баллонах типа Ш-2 и КБШ-4
прослеживается тенденция снижения коэффици-
ента запаса прочности. Заметим, что как повы-
шение, так и снижение коэффициента запаса проч-
ности является несущественным, поэтому в целом,
исходя из полученных результатов следует считать,
что изменение механических свойств и толщины
стенки изделий за исследованный промежуток вре-
мени практически не выявлено.
Во-вторых, исследована корреляционная связь
между фактическим сроком эксплуатации баллонов
и соответствующим значением коэффициента за-
паса прочности для всей партии баллонов, которые
прошли статические испытания. Результаты этих
исследований показали, что коэффициент корре-
ляции равен 0,38. Это свидетельствует о практи-
ческом отсутствии влияния срока эксплуатации на
служебные свойства исследованных баллонов.
В-третьих, исследовано существование корре-
ляционной связи между фактическим сроком эк-
сплуатации баллонов и относительным значением
коэффициента запаса прочности (nji/nj) для всей
партии баллонов. Результаты этих исследований
показали, что коэффициент корреляции r = —0,03.
Это свидетельствует о полном отсутствии связи
между рассматриваемыми параметрами.
Суммируя приведенные выше результаты, есть
все основания утверждать, что в рамках исследо-
ванных сроков эксплуатации не установлено их
влияние на значение коэффициента запаса проч-
ности рассмотренных типов баллонов, а следова-
тельно, на их служебные свойства.
Т а б л и ц а 3. Вероятность коэффициента запаса прочности не ниже нормативного уровня для отдельных типов баллонов
Тип баллона nj 2,6/nj 2,5/nj
Вероятность того, что Вероятность того, что
2,6/nj 2,5/nj n ≥ 2,6 n ≥ 2,5
155-6110-5250.5 2,975 0,8739 0,8403 2,027 2,568 0,978 0,995
ОРI-20-20-30 2,987 0,8704 0,8370 2,080 2,621 0,981 0,996
5.12.7607.8000.00 3,000 0,8667 0,8333 2,144 2,680 0,983 0,996
5.12.7802.1100.00 3,028 0,8586 0,8256 2,272 2,803 0,988 0,997
УБШ 25/150 3,049 0,8527 0,8199 2,318 2,895 0,991 0,998
УБЦ-16 3,667 0,7090 0,6818 4,678 5,115 ~0,96 ~0,97
8 ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА И НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ, №1,2006
Выводы
Испытания 25 типов баллонов (по два каждого
типа) циклической нагрузкой в режиме 0 — Pраб
на базе 104 циклов показали, что за исключением
одного баллона типов Л-29.8121-08 и УБШ-2 все
остальные выдержали данный вид испытаний. До
появления сквозной трещины усталости баллон Л-
29.8121-08 выдержал 8000 циклов нагружений, а
баллон УБШ-2 8250 циклов нагружений. Наличие
трещин усталости требует уточнения эксплуата-
ционной нагрузки данных типов баллонов и, исходя
из этого, следует назначать срок безопасной их
эксплуатации.
Результаты испытаний 123 баллонов статичес-
кой нагрузкой внутренним давлением до разру-
шения свидетельствуют, что запас прочности ко-
леблется в границах 2,6:4,9. Наиболее низкий запас
прочности имеют баллоны типа 155-5110.5250.5
(2,719:3,156, с средним значением по пяти испы-
таниям, равным 2,975), а наиболее высокий –
баллоны типа КБ-2 (4,233…4,900, с средним зна-
чением 4,589).
По показателю запаса прочности в одну выборку
могут быть объединены результаты испытаний бал-
лонов, отличающихся рабочим давлением, конс-
трукцией, объемом, материалом и рабочей средой.
Рис. 6. Корреляционная связь и линии регрессии для отдельных типов баллонов
ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА И НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ, №1,2006 9
Выборка соответствует нормальному закону рас-
пределения со средним 3,695 и стандартным от-
клонениям 0,552.
Показано, что выборка, сформированная как
отношение запаса прочности данного конкретного
баллона nji к среднему показателю запаса проч-
ности соответствующего типа баллонов nj, соот-
ветствует нормальному закону распределения с па-
раметрами для среднего 1,00 и стандартным от-
клонением 0,05527. Установлена вероятность того,
что запас прочности отдельных типов баллонов
будет не ниже нормативных требований.
Результаты испытаний внутренним давлением
до разрушения баллонов, которые предварительно
прошли циклические испытания, не дают основа-
ний утверждать, что их прочность отличается от
прочности баллонов, которые не подвергались цик-
лической нагрузке.
Результаты испытаний подтверждают возмож-
ность перевода типов баллонов, которые прошли
испытания, в категорию со сроком эксплуатации
более, чем 30 лет.
1. Куркин С. А. Прочность сварных тонкостенных сосудов,
работающих под давлением. – М.: Машиностроение,
1976. – 184 с.
2. Смирнов Н. В., Дунин-Барковский И. В. Краткий курс
математической статистики для технических приложений.
– М.: Физматгиз, 1959. – 436 с.
3. Хальд А. Математическая статистика с техническими при-
ложениями. – М.: Изд-во иностранной литературы, 1956.
– 664 с.
4. ГОСТ 15586—93. Системы пневматических летательных
аппаратов. – Введен в Украине 01.07.99.
5. ДНАОП 0.00-1.07—94. Правила будови та безпечної екс-
плуатації посудин, що працюють під тиском. – Київ,
1998. – 190 с.
Ин-т электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины,
Гос. НИИ авиации МО Украины,
Киев
Поступила в редакцию
25.11.2005
НОВЫЕ КНИГИ
Троицкий В. А. Краткое пособие по контролю качества сварных соединений. –
К.: Феникс, 2006. – 320 с.
В пособии рассмотрены методы неразрушающего контроля (НК) и их
классификация, изложены основные понятия и физические основы,
приведены технические характеристики основных видов оборудования
и вспомогательных средств для визуальной, ультразвуковой,
радиационной, магнитной, капиллярной дефектоскопии и контроля гер-
метичности. Классифицированы основные типы дефектов сварных
соединений, выполненных дуговыми, контактными и другими видами
сварки. Изложены вопросы статистической обработки результатов кон-
троля, управления качеством сварки, примеры ведомственных норм на
дефектность сварных соединений.
Приведены примеры использования средств НК в трубопроводном
транспорте, в нефтегазовой и строительной промышленности, при
производстве труб магистральных трубопроводов.
Методические рекомендации рассчитаны на инженерно-технических
работников, дефектоскопистов и могут быть полезны студентам вузов.
Издание третье, дополненное.
Ультразвуковой контроль: дефектоскопы, нормативные до-
кументы, стандарты по УЗК / Составитель В. А. Троицкий.
– К.: Феникс, 2006. – С. 240.
Справочное пособие, содержащее сравнительный анализ современных
ультразвуковых дефектоскопов, нормативные документы и стандарты
по этому виду неразрушающего контроля качества.
Предназначено для инженеров, занимающихся контролем качества,
диагностикой энергетического и другого ответственного оборудования.
Дополняет учебно-методический материал, изложенный в книге В. А.
Троицкого «Краткое пособие по контролю качества сварных сое-
динений», издание третье, 2006 г.
10 ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА И НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ, №1,2006
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-97862 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0235-3474 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-01T08:12:55Z |
| publishDate | 2006 |
| publisher | Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Гарф, Э.Ф. Юхимец, П.С. Нехотящий, В.А. Чепиженко, В.И. 2016-04-04T15:56:41Z 2016-04-04T15:56:41Z 2006 Продление срока эксплуатации авиационных баллонов / Э.Ф. Гарф , П.С. Юхимец, В.А. Нехотящий, В.И. Чепиженко // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2006. — № 1. — С. 3-10. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 0235-3474 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/97862 621.129.18 Представлены результаты испытаний 25 типов баллонов, используемых в течение определенного времени для жизнеобеспечения летательных аппаратов. Циклические испытания проведены на базе 104 циклов нагружения для двух баллонов каждого типа. Статические испытания проведены на трех баллонах каждого типа и баллонах, успешно выдержавших циклические испытания. Статистический анализ результатов испытаний подтверждает возможность перевода рассмотренных типов баллонов в категорию со сроком эксплуатации более 30 лет. The paper gives the results of testing 25 types of cylinders used for a certain period to ensure the survival of flying vehicles. Cyclic testing was conducted at 104 loading cycles for two cylinders of each type. Static testing was conducted on three cylinders of each type, and cylinders, which successfully passed cyclic testing. Statistic analysis of testing results confirms the possibility of moving the considered cylinders into more than 30 year operation category. ru Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України Техническая диагностика и неразрушающий контроль Техническая диагностика Продление срока эксплуатации авиационных баллонов Extension of the service life of aircraft tanks Article published earlier |
| spellingShingle | Продление срока эксплуатации авиационных баллонов Гарф, Э.Ф. Юхимец, П.С. Нехотящий, В.А. Чепиженко, В.И. Техническая диагностика |
| title | Продление срока эксплуатации авиационных баллонов |
| title_alt | Extension of the service life of aircraft tanks |
| title_full | Продление срока эксплуатации авиационных баллонов |
| title_fullStr | Продление срока эксплуатации авиационных баллонов |
| title_full_unstemmed | Продление срока эксплуатации авиационных баллонов |
| title_short | Продление срока эксплуатации авиационных баллонов |
| title_sort | продление срока эксплуатации авиационных баллонов |
| topic | Техническая диагностика |
| topic_facet | Техническая диагностика |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/97862 |
| work_keys_str_mv | AT garféf prodleniesrokaékspluataciiaviacionnyhballonov AT ûhimecps prodleniesrokaékspluataciiaviacionnyhballonov AT nehotâŝiiva prodleniesrokaékspluataciiaviacionnyhballonov AT čepiženkovi prodleniesrokaékspluataciiaviacionnyhballonov AT garféf extensionoftheservicelifeofaircrafttanks AT ûhimecps extensionoftheservicelifeofaircrafttanks AT nehotâŝiiva extensionoftheservicelifeofaircrafttanks AT čepiženkovi extensionoftheservicelifeofaircrafttanks |