Manières éprouvées et vraies de traiter l'air en fluide hydraulique by Lockheed Martin CorporationDirectIndustry

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En collectant des informations pour ma prochaine série de blogs, j'ai couru à travers un autre article il y a bien longtemps de celui piqued mon intérêt, et je pense que les lecteurs peuvent apprendre beaucoup de lui. Il décrit comment l'air entrant dans le circuit hydraulique pour orienter un chasseur F-104 a causé l'opération erratique. D'une manière primordiale, il explique ce qui a été fait pour corriger le problème.

De nouveau, deomonstrates de cet article qui quoique l'hydraulique ait fait les avancements énormes en 50 dernières années, nous peuvent encore apprendre beaucoup de certains de ces articles classiques des archives de l'hydraulique et du système pneumatique. D'ailleurs, j'ai également placé des références à d'autres aritcles classiques traitant l'aération des fluides hydrauliques dans la boîte relative d'article après la fin de cet article.

Les symptômes typiques d'un circuit hydraulique aéré ont infesté les avions F-104 pendant beaucoup d'années. (Pour comprendre ce qu'est l'aération liquide et comment les fluides deviennent aérés, voyez la boîte ? Comment les fluides deviennent aérés. ?) L'aération a été provoquée par des composants de système avec les chambres et les passages intégrés où l'air libre (bulles) s'est rassemblé quand le fluide de système a été saturé ou au repos sans la pression agissant sur le fluide.

L'unité de direction-atténuation du train d'atterrissage avant sur les avions F-104 est un élément hydraulique typique. Elle extrait l'énergie à partir du fluide hydraulique par écoulement limitatif entre deux chambres et atténue, ainsi, l'oscillation de roue avant. Si le fluide est aéré, l'énergie extraite diminue jusqu'à ce qu'elle atteigne un niveau où l'énergie de atténuation est au-dessous de la force de déséquilibrage de la roue, et le shimmy place dedans.

Plusieurs types de dispositifs d'extraction d'air alors disponibles ont été examinés au-dessus d'une envergure des années. Malheureusement, ils n'étaient pas efficaces dans l'environnement de pression du circuit de bord. En conclusion, des études de base ont été entreprises. Des théories ont été explorées, qui ont mené à la construction et à l'essai d'un modèle de laboratoire d'un séparateur d'air-huile qui a arrêté le shimmy de roue avant.

Ce séparateur d'air-huile opère le principe d'abaisser la pression (à un vide désiré) dans une chambre contenant de petites quantités de fluide hydraulique continuellement déviées à partir d'un système dynamique pressurisé. Les gaz ont ainsi libéré du fluide sont rassemblés et empêchés de l'renvoi au système. Les gaz sont stockés pour le déplacement à intervalles commodes quand le circuit hydraulique est au repos.

Tentatives initiales à construire réellement le séparateur d'air-huile impliqué utilisant un tamis filtrant (nominal) de treillis métallique de 10 microns comme barrière en raison de sa capacité de résister au passage d'air. Cette résistance est démontrée par l'essai familier de bulle utilisé sur des éléments filtrants où l'élément ne passe pas un bulle d'air jusqu'à ce que la différence de pression soit au moins de 9 pouces de l'eau. Ces lieux étaient corrects en cet air n'ont pas traversé un tamis filtrant de 10 microns tant que l'air était sous forme de petites bulles. En d'autres termes, l'air libre n'a pas traversé le tamis filtrant quand la teneur en air du fluide était bien au-dessus du point de saturation.

Malheureusement, les bulles deviennent plus petites avec l'augmentation de la pression. La plus basse pression dans le F-104 est environ 30 psig. Cette pression était trop haute lointain parce que même à cette pression les bulles d'air libre seraient comprimés et conduits par le tamis filtrant. Le déplacement total de bulle n'était pas possible. La prochaine étape logique était de présenter un aspirateur, qui réduirait la pression dans la chambre ainsi les bulles augmenteraient et ne pénétreraient pas le tamis filtrant.

C'était à ce stade que l'arrangement pour utiliser une pompe à jet (aspirateur) pour abaisser la pression dans la cuvette de séparation a été essayé. En abaissant la pression agissant sur le fluide, de grandes quantités d'air dissous et libre ont été libérées et la barrière de tamis filtrant pouvait séparer les bulles du fluide.

Séparateur d'air-huile de Lockheed. Le fluide hydraulique à la pression (élevée) de système passant par le séparateur crée une région à basse pression dans le séparateur. Cette basse pression permet à des bulles d'air de former dans le fluide aéré et aspire également le fluide. Les bulles sont examinées dehors par l'élément de séparateur (10-micron, filtre de treillis métallique), et l'air est temporairement stocké dans la chambre d'entreposage de l'air. Ce séparateur d'air-huile· avec un séparateur ou l'élément filtrant a été qualifié pour le F-104. Cependant, d'autres versions du séparateur d'air-huile ont l'aspirateur au fond de l'unité au lieu du dessus, évitant le besoin d'élément filtrant. Cliquez sur dessus l'image pour une plus grande vue.

Pendant le développement l'essai de lui a été noté que le fluide libéré de son air par le séparateur réabsorberait rapidement l'air une fois parti dans un récipient exposé. Le fluide chassé l'air a agi légèrement comme une éponge. Ce phénomène était très salutaire prouvé dans les systèmes complexes de saignement de ce type du F-104. Les portées les plus à distance du système sont saignées effectivement en circulant le fluide (chassé l'air) traité dans tout le système, réabsorbant des poches d'air. Des recoins et les fentes qui n'obtiendraient normalement jamais saignés suivre des méthodes conventionnelles de saignement sont facilement dégagés de l'air.

Sur les avions F-104, deux séparateurs ? un pour chaque circuit hydraulique ? soyez en fonction toutes les fois que le circuit hydraulique d'avions est employé, en vol ou sur la puissance au sol de banc d'essai. De l'air extrait est facilement saigné-au loin pendant l'entretien au sol avec un clapet de purge bouton-actionné commodément localisé dans chaque système qui bloque séquentiellement l'écoulement de pompe à jet et ouvre la chambre d'entreposage de l'air à l'atmosphère.

Le volume de séparer la pression de vide d'écoulement et de cuvette de séparation peut être équilibré en ajustant la taille du restricteur d'admission. La pompe à jet devrait être classée selon la quantité d'écoulement pressurisé qui peut être épargnée du système et de la quantité de la chaleur que le système peut tolérer. (La chute de pression de pression à travers le bec de pompe ajoute la chaleur au fluide.)

Si un séparateur d'air-huile est considéré pendant les parties de la conception de système, le filtre de séparation peut être intégré avec des conditions de filtration de système puisque le séparateur est idéalement situé dans une boucle de déviation du système avec relativement des taux de débit faible et la pression de retour du bas.

Robert Livesey est un spécialiste aîné en conception, Division de développement avancé, et la marque Ettinger est un ingénieur d'études principal, F-104 le projet, la Locklweed-Californie Cie., Burbank, Californie. Ils sont les inventeurs de ce séparateur d'air-huile, qui a été développé en 1962 pour le F-104.

L'air peut entrer dans un circuit hydraulique de plusieurs manières, et, selon la loi de Henry, sera dissous dans un fluide proportionnellement à la pression agissant sur le fluide. Ainsi, des quantités considérables d'air peuvent être dissoutes dans un système qui a un réservoir pressurisé parce que les médias de pressurisation (air ou un gaz) est en contact direct avec la surface liquide. Des quantités additionnelles d'air peuvent être présentées par l'équipement de service d'avions, tel que les bancs d'essai moulus hydrauliques, qui emploient également les réservoirs air-pressurisés.

L'air dans un circuit hydraulique exerce beaucoup d'effets néfastes sur le composant et l'exécution de système. Les symptômes plus évidents d'un système aéré sont oscillation de système, perte de puissance, cavitation, chaleur liquide accrue, retard de réponse, écumer, et commandes « spongieuses ». La perte de puissance et d'un système « mou » peut être directement attribuée à une diminution du module de compressibilité (une plus grande compressibilité) du fluide en raison d'un contenu croissant d'air.

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