Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Теоретические основы эксплуатации средств автоматизированного управления учебник

..pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
16.52 Mб
Скачать

120

ликагель 3 и различные гигроскопические материалы 4 (упаковоч­

ный картон или бумага, документация и т .п .) .

Требуется

опреде^

лить время, в

течение

которого при заданном количестве силика­

 

 

 

 

геля оболочка из данного материала

 

 

 

 

сможет эффективно предохранять з.а--

 

 

 

 

консервированные изделия от воздей­

 

 

 

 

ствия влаги.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Установлено,

что

хранение

мож­

 

 

 

 

но считать

эффективным

в

течение

 

 

 

 

времени tXp

до

тех пор,

пока

от­

 

 

 

 

носительная

влажность

воздуха внут-т

 

 

 

 

ри

оболочки

не

достигнет

 

величи­

 

 

 

 

ны В = 55%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение задачи сводится к сле­

Р ис.7 .2 .

Консервация

дующему.

 

консервации

аппара­

аппаратуры в гермети­

 

В процессе

ческой

 

оболочке

туры внутрь оболочки вносится опре­

 

 

 

 

деленное

количество воды Q0, содержащейся в

силикагеле, гигро­

скопических

материалах и воздухе. Если цренебречь

количеством

воды, содержащимся в воздухе (внутри объема V ) ,

то

величина^

может быть определена по формуле [20]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<?„ = [ Z . / V + H ^

+ W ^ J . Ä T '

,

 

 

<7' 4)

где Z0 -

 

начальная обводненность силикагеля, %;

 

 

 

 

М - сухой вес силикагеля внутри оболочки, кг;

 

 

 

W, -

равновесная

влажность целлюлозных материалов (дере­

 

 

во,

картон

и т .п .) ,

%і

 

 

 

 

 

 

 

W2 -

равновесная

влажность пластмасс с органическим напол­

 

 

нителем (платы, разъемы, панели),

%;

 

 

 

 

- сухой вес гигроскопических материалов, кг.

После герметизации в результате перераспределения количе­ ства воды Q0 между силикагелем и гигроскопичными материалами внутри оболочки устанавливается начальное давление паров во­ ды рго . В случае, если выполняется условие

 

и рг -

Р/ > Рг »

где

давление паров вне и внутри оболочки соответст­

венно

(тор ),

то количество воды внутри оболочки будет постепен­

но увеличиваться за счет диффузии.

В случае

стационарного потока паров воды, т .е . при выпол­

 

 

 

I2I

нении условия L p

= pt - p 2 = const, скорость изменения количе­

ства воды внутри оболочки определяется выражением [20]

 

 

 

dQ_

 

 

 

(7 .5)

 

 

 

d t

где П -

коэффициент влагопроницаемости оболочки,кг/м*суМ ор;

S

-

площадь поверхности оболочки, м^;

d

-

толщина оболочки, м;

L p

разность

давлений паров воды вне и внутри оболочки.

В общем случае величина L p зависит от времени t . Нас ин­ тересует время, в течение которого количество воды внутри обо­ лочки станет максимально допустимым. Для решения выражения (7.5) воспользуемся следующим приемом [19].

Количество воды, содержащейся в силикагеле и гигроскопич­ ных материалах,

 

 

А = Рг^кс ^

+ кі^і

+

нг ^

(7 .6)

где

кс -

коэффициент равновесной

влажности силякагеля,і/тор;

Hf

и нг -

коэффициенты равновесной влажности целлюлозных ма­

 

 

териалов и пластмасс с органическим наполнителем со­

 

 

ответственно, і/т о р .

 

 

 

 

 

Эти коэффициенты связаны с равновесными влажностями Ц и W2

соотношениями

 

 

 

 

 

 

 

Wc

 

 

 

(7 .7)

 

 

В2 Е

'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Е

1,2)

,

(7 .8)

где Е - упругость паров воды при 100%-ной влажности воздуха, тор;

Вг - относительная влажность воздуха внутри оболочки, %. Величины Wc , Wf и W2 , в свою очередь, могут быть опре­ делены из рис.7 .3 , где представлены зависимости увлажненности различных гигроскопических материалов от относительной влажно­ сти воздуха ( I - силикагель мелкопористый, 2 - целлюлозные ма­ териалы, 3 - пластмассы с органическим наполнителем). Из рисун­ ка видно, что в интересующем нас диапазоне изменений влажности воздуха (0 - 55%) эти зависимости без существенной погрешности

могут быть аппроксимированы прямыми.

122

Для определения упругости водяных паров при насыщении Е можно воспользоваться табл .7 .3 . Из таблицы следует, что в диа*- пазоне температур от -10 до +50°С упругость паров воды при на­

сыщении практически совпадает с количеством воды в I м3 воз­ духа. Таким образом, при любых заданных значениях температуры воздуха (в условиях консерва­ ции) коэффициенты кс , н1и кг

 

можно считать постоянными.

 

Обозначим сумму величин,

 

стоящих в скобках

выражения

 

(7 .6 ), через С. Тогда это вы­

 

ражение примет вид

 

 

Q =р 2 С .

(7 .9)

 

Учитывая, что

согласно

 

определению

 

 

Рг = Р , ~ Ь Р ,

 

запишем выражение

(7 .9) в виде

Рис.7 .3 . Зависимость увлажнен­

Q=(pt - b p ) C . (7 *І0 >

ности гигроскопических материа­

При расчетах обычно исполь­

лов от относительной влажности

воздуха

зуются средние значения давле-

 

ния паров воды за определенный период времени (месяц, год ), по­

этому приближенно считается pt = c o n s t.

Тогда скорость

изменения

количества воды внутри оболочки

согласно (7.10)

будет

 

dQ

d Д/7

С.

 

( 7 .И )

d t

dt

 

 

 

Поскольку первоначальное давление паров pw

внутри

оболоч­

ки за счет диффузии возрастает,

существует максимально допусти­

мое (для заданных условий хранения) давление рг0тах‘ Естествен­

но, что в этом случае разность давлений

будет минимально

допустимой.

 

Приравняв правые части выражений (7 .5)

и ( 7 .I I ) , определяю­

щие

скорость изменения количества воды внутри оболочки, и

еде--

чал

надлежащие

вычисления,

получим значение времени t Xp ,

в те­

чение которого

величина Др

достигнет значений Дрт-п :

 

123

-

Ж

 

,

(7.12)

t Xp ~

ns

Ln

^Pmln

 

где hp0 * p ,- p 2D ;

^PmLn ~ Pt ~ Ргтах '

На практике удобней пользоваться не величинами давления паров вне и внутри оболочки, а относительной влажностью

 

 

Т а б л и ц а 7. 3

Температура, С

Абсолютное содержат

Упругость водяных па­

ние паров воды,г/м3

ров при насыщении Б,

 

 

тор

-10

2,15

2,0

-5

3,24

3,0

0

4,84

4,6

5

6 ,8

6,5

10

9,4

9,21

15

12,8

12,8

20

17,3

17,5

30

28,9

31,8

40

50,6

55,3

50

89,5

92,6

60

131,3

149,2

воздуха В. Эти параметры связаны между собой соотношениями [19]

4 Л -

;

(7.13)

 

 

ЬРті.^В,

где В, - относительная влажность воздуха вне оболочки; В20и В2тах- начальное и критическое значения относитель­

ной влажности воздуха внутри оболочки.

С учетом (7.13) получим выражение для допустимого времени хранения в виде

• _

dC

В/ ~ Вго

)

(7.14)

‘ХР

PS

 

&2max )

 

 

где постоянный множитель С согласно

(7 .6 )

равен

 

 

С = нг М+ к.G. + н,В .

 

 

с

I

I г

г

 

установившаяся после Ар = Ар, с учетом
0
(7.18)

124

Учитывая, что для реальных условий хранения зависимость увлажненности гигроскопических материалов от относительной влажности.воздуха может быть аппроксимирована прямыми линиями (рис.7 .2 ), согласно (7 .7) и (7 .8 ) получим:

*

II

о

 

1

. *4

»

« / =

II

Тогда с учетом (7.15)

1

>

(7.15)

5,5 Е *

1

 

 

18 Е

 

 

{М +0,36 Bf + 0,11&z)d 2Е

а величина tXp примет вид

 

*

_ сМ*азеъ+омъ) . J в,-ва \

„ . в ,

V

uns

 

Выражение (7.16) позволяет рассчитать время хранения средств автоматизированного управления и связи в органической пленке до перекон сервации.

Решив уравнение (7.16) относительно величины М, получим формулу для расчета количества силикагеля, которое необходимо заложить в оболочку при заданном времени хранения tXp :

М=

2 Е flStхр

(7.17)

 

 

äLn ( Л Ь _ \

Ч- ^2тах

Ввыражениях (7.16) и (7.17) неизвестна величина Вг0 - от­

носительная влажность воздуха в оболочке, герметизации. Положив в (7.10) Q = Q и

(7.13) и (7.15) получим

200 Q0

20 М+ 0,380+0,11GZ

Помимо величины Вгопри расчете времени хранения необходимо знать температуру и относительную влажность воздуха окружаю­ щей среды. Для этих целей используются данные о среднемесячных

125

и среднегодовых значениях температуры и относительной влажно­ сти, фиксируемых для каждого района СССР. Необходимо, иметь в виду, что расчет по среднегодовым данным менее точен, поэтому результат, полученный при расчете txpпо этим данным, необходи­

мо умножать на поправочный коэффициент, равный 0,8

-

0 ,9 .

В заключение параграфа рассмотрим пример расчета величина

tXp по предложенной методике.

 

 

D р х м

е р . Определить период переконсервации радиостан­

ции Р-105,

находящейся в картонной упаковке весом

I

кг и за­

чехленной полиэтиленовой оболочкой толщиной 0,1 мм с коэффици­ ентом влагопаропроницаемости П = 0,7*10“® кг/м*сут*тор.„ Пло­ щадь поверхности пленки 5 = 1 м2. Вместе с радиостанцией в кар­ тонную коробку заложено 1,2 кг силикагеля с начальной обводнен­ ностью Z = 2%. В качестве изоляционного материала в радиостан­

ции используется пластмасса

с органическим наполнителем

общим

весом &2 = 1,5 кг. Известно

также, что аппаратура будет

хра­

ниться в неотапливаемом помещении, среднегодовая температура воздуха в котором составляет 7,7°С при относительной влажности В, = 80$. Относительная влажность воздуха в помещении, где про­ изводится консервация, равна 60$.

Решение:

1. По рис.7 .3 определяем значения равновесной влажности адсорбционных материалов W, и Wz при относительной влажности

В = 60

$. .Эти величины соответственно равны 11$ (для картона)

и 3,5$ (для пластмассы с органическим наполнителем).

 

2.

По формуле (7 .4 ) определяем количество воды Qq ,

вне­

сенной в оболочку при консервации:

 

 

Q0 = IO"2 [2* І;2 + І І * І ,0 + 3,5*1,5] = 0,187

кг.

3 .

По формуле (7.18) определяем начальную относительную

влажность Вго , которая установится в оболочке после гермети­ зации:

 

В

---------------2Q.Q*0.,I87-------------- --- 21,0%.

 

20

1,2 + 0,36*1,0 + 0,1 1 .1 ,5

4 . По данным табл.7 .3 определяем значение упругости паров

воды Е,

соответствующее температуре

7,7°С:

 

 

Е » 7,9 тор.

5.

Задаваясь значением В2тах -

55$ и учитывая, что по

условию задачи

В1 = 80$, по формуле

(7.16) находим

126

j _

W '% 2 + 0,36-1,0+0,11-1,5) ,

I 80-21,6

1326 сут.

XP =

2-7,9-0,7-Ж * -1,0

' ln

V & 7 - S 5

 

Умножив полученное значение

на поправочный коэффициент 0,8,

получим окончательное значение времени хранения радиостанции при данных условиях tXp= 1060 суток, или 2,9 года.

§ 7 . 4 . ОРГАНИЗАЦИЯ ХРАНЕНИЯ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ И СВЯЗИ

Обеспечение высокой надежности средств автоматизированного управления и связи в течение всего периода хранения зависит, по-видимому, от комплекса организационных мероприятий, прово­ димых как при подготовке к хранению, так и в его процессе.

Подготовка средств автоматизированного управления и связи к хранению. Подготовка к хранению начинается с детальной проверки комплектности аппаратуры, наличия и правильности запол-- нения технической документации и с пополнения ЗИП. Затем аппа­ ратура подвергается тщательному осмотру с целью установления всех дефектов. После их устранения, чистки, просушки и провер­ ки работоспособности контролируются основные электрические па­ раметры. Сведения о результатах контроля заносятся в формуляр. Переведена в режим хранения может быть только аппаратура, все электрические характеристики которой находятся в допустимых пределах. После выполнения всех перечисленных операций аппара­ тура считается подготовленной к хранению.

Подготовка к хранению средств связи, смонтированных в под­ вижных объектах, включает в себя подготовку кузова и ходовой части. Кузов и все деревянное оборудование внутри него должны быть тщательно просушены или выдержаны в течение нескольких дней в помещении с низкой относительной влажностью. Все щели и отверстия в кузове должны быть тщательно заклеены. Аккумуля­ торы и другие сосуды, содержащие жидкость, необходимо удалить. При консервации средств связи вместе с подвижным.объектом гер­ метизация объекта (автомобиля, бронетранспортера, КУНГ) произ­

водится на месте хранения. На пол (землю) кладутся доски толщи­ ной не менее 20 мм, покрытые битумированной бумагой или карто­ ном. На подготовленное место расстилается нижняя часть чехла, поверх которого под колеса (гусеницы) снова подкладывается кар­ тон. Объект вкатывается на место, из двигателя сливаются бензин,

127

масло, вода или антифриз, снимаются аккумуляторы. Все острые или выступающие части объекта обертываются пергаментной или промасленной бумагой.

Порядок хранения средств автоматизированного управления и связи. Аппаратура может храниться в отапливаемых или неотапли­ ваемых складских помещениях, под навесами или на открытых пло­ щадках. Условия хранения определяются восприимчивостью аппара­ туры к влиянию внешних климатических-факторов, а также объек­ тивными возможностями. Так, нацример, согласно [55] в неотапли­ ваемых складах может храниться законсервированная аппаратура, - антенно-мачтовое имущество, инструмент, часть ЗИП. Незаконсервированная аппаратура, контрольно-измерительные приборы,, элек­ тровакуумные и полупроводниковые приборы, ЗИП в виде отдельных узлов или блоков должны храниться в отапливаемых складских по­ мещениях. Под навесами разрешается хранение линейной арматуры, изоляторов, проволоки и т .п .

Переносная или ящичная аппаратура в складских помещениях

укладывается

для хранения на стеллажи, в специальные шкафы или

на поддоны -

деревянные щиты. При размещении имущества необхо­

димо обеспечивать наиболее экономичное использование площадей и кубатуры хранилища, доступ к аппаратуре для ее осмотра и про­ ведения такелажных работ. Аппаратура, законсервированная мето­ дом зачехления, должна быть обеспечена возможностью контроля относителвной влажности воздуха внутри оболочки.

Более детально вопросы оборудования и содержания хранилищ, порядка приема, хранения и выдачи имущества, соблюдения правил техники безопасности и другие вопросы изложены в работе [2 8 ].

Обслуживание средств автоматизированного уттявления и свя­ зи пои хранении. Обслуживание средств автоматизированного управ­

ления и связи при

хранении проводится с целью поддержания основ­

ных характеристик

оборудования в заданных цределах. При этом

проводятся следующие виды обслуживания:

-контроль за условиями хранения;

-контроль за состоянием техники;

-профилактические мероприятия, направленные на предупреж­

дение отказов аппаратуры в процессе хранения;

-замена влагопоглотителей;

-ремонтные мероприятия;

-переконсервация.

Контроль за условиями хранения проводится с целью подцер-

128

жалия заданных условий хранения. В основном контролируются тем­ пература и относительная влажность воздуха в хранилищах, при­ чем контролируется влажность как в самом помещении, так и внут­ ри герметичных упаковок. Для точной оценки относительной влаж­ ности используются гигрометры (волосной МВ-І или мембранный М-89). Гигрометры обычно используются для контроля влажности

в помещениях для

хранения, в кузовах подвижных средств связи

и т .п . Располагать их необходимо ближе к дверям и окнам.

Для контроля

влажности внутри чехла используется, как пра­

вило, силикагель,

по степени увлажненности которого можно су­

дить о состоянии атмосферы. Для определения увлажненности сили­ кагеля в каждую герметичную оболочку помещаются контрольные ме­ шочки с сухим силикагелем, предварительно взвешенные с точно­ стью до I г . Содержание влаги в силикагеле рассчитывается по формуле (7 .3 ), а относительная влажность воздуха В - по адсорб­ ционной кривой. На рис.7 .3 приведены адсорбционные кривые для некоторых типов силикагеля.

Нередко используется также так называемый индикаторный си­ ликагель, изменяющий цвет под воздействием влаги от ярко-сине­ го (сухой) до розового (при В = 60$).

' Контроль остальных параметров в хранилищах не требует осо­ бых пояснений.

Контроль состояния аппаратуры осуществляется путем прове­ дения периодических осмотров и проверок. Техническому осмотру подвергаются все хранящиеся средства связи, а также техника, прибывающая с заводов-изготовителей или со складов (баз) с не­ истекшим гарантийным сроком. При этом проверяются укомплекто-. ванность и внешнее состояние аппаратуры, ее работоспособность, правильность заполнения технической документации.

С целью предупреждения возникновения постепенных отказов, наиболее характерных для хранящейся техники, проводится инстру­ ментальный контроль основных параметров с последующим профилак­ тическим воздействием. При необходимости могут осуществляться и ремонтные мероприятия. Объем, содержание, периодичность про­ ведения контрольных и профилактических мероприятий достаточно подробно освещены в последующих главах учебника, специально по­ священных этим вопросам.

129

Г Л А В А 8

ПОДГОТОВКА СРЕДСТВ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ И СВЯЗИ

Перевод средств автоматизированного управления и связи из некоторого исходного состояния в заданное сопряжен, как прави­ ло, с необходимостью, выполнения определенного комплекса подго­ товительных операций, которые и обеспечивают изменение состоя­ ния данного средства. Объем и содержание подготовительных опе­ раций зависит от исходного и заданного состояний, а требования к процессу подготовки определяются важностью заданного состоя­ ния.

Наличие этапа подготовки характерно как для средств одно­ кратного, так и многократного применения, восстанавливаемых и невосстанавливаемых.

Процесс подготовки средств автоматизированного управления и связи к работе включает в себя большое количество различных операций, время на выполнение которых является случайным. По­ этому количественный анализ процесса подготовки проводится на базе математического аппарата общей теории вероятностей и тео­ рии массового обслуживания.

§ 8 .1 . ВЫБОР МОМЕНТА НАЧАЛА ПОДГОТОВКИ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ И СВЯЗИ К ЗАПЛАНИРОВАННОЙ РАБОТЕ

Подготовка средств автоматизированного управления и связи к применению может включать в себя контроль их работоспособно­

сти, изменение исходных рабочих режимов, настройку

и т .д . Опе­

рации подготовки проводятся в большинстве своем на

включенной

и работоспособной аппаратуре средств управления и

связи. Выпол­

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ