СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ ЛЮФТОВ В ЖЕСТКОЙ ПРОВОДКЕ УПРАВЛЕНИЯ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА Российский патент 2009 года по МПК G01M7/02 

Изобретение относится к способам неразрушающего контроля и может быть использовано для выявления люфтов в жесткой проводке управления летательного аппарата.

Известны способы диагностирования механизмов и узлов роторных машин (см. SU №1472781, G01M 7/00, 1989 г.; RU №2087889, G01M 7/02, 1998 г.; RU №2284021, G01M 7/02, 13/00, 2006 г.), где выявление дефектов основано на анализе изменений вибрационных характеристик конструкции в процессе эксплуатации. В жесткой проводке управления летательного аппарата могут не возникать вибрации, которые используются в вышеперечисленных способах. Кроме того, использование методов сравнения не позволяет выявить конструктивно-технологические дефекты до начала эксплуатации.

Известен способ определения технического состояния жесткой проводки системы управления летательного аппарата, заключающийся в том, что возбуждают поперечные колебания в проводке, жестко зафиксированной с одной стороны посредством рулевой поверхности на свободном конце последней, при этом определяют частоту собственных колебаний данной конструкции, а о наличии повреждений судят по рассогласованию эталонной и фактической частоты (RU №2092387, В64С 13/00, В64С 13/46, G01M 7/02, 1997) - принято за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что способ не позволяет локализовать дефектный участок и это ведет к дополнительным исследованиям по местонахождению дефекта;

диагностика не всегда является достоверной, так как собственная частота изменяется не только вследствие появления дефекта, но и из-за изменения фрикционных характеристик элементов проводки управления.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - выявление дефектов, а именно люфтов в жесткой проводке управления летательного аппарата, возникающих не только в процессе эксплуатации, но и являющихся следствием конструктивно-технологических недоработок, также локализация люфтов в проводке.

Технический результат - создание способа выявления люфтов в жесткой проводке управления летательного аппарата как в процессе эксплуатации, так и после сборки, позволяющего сократить время, повысить надежность выявления люфтов в проводке и с точностью указать их местоположение.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе определения технического состояния жесткой проводки системы управления летательного аппарата, включающем возбуждение собственных колебаний в проводке, закрепленной с одной стороны за ее свободный конец, особенности заключаются в том, что

из общего технического состояния выделяют составляющую, а именно выявление люфтов;

колебания возбуждают в упруго закрепленной проводке, а на всех тягах и качалках устанавливают акселерометры, которые измеряют виброперегрузки на тягах вдоль оси тяг, а на качалках - вдоль касательной к траектории ее движения, проводят опрос сигналов с акселерометров, затем строят фигуры Лиссажу для каждой точки измерения, а по ее виду делают заключение о наличии люфта в соединении тяги с качалкой.

На фиг.1 представлена блок-схема выявления люфтов в жесткой проводке управления летательного аппарата; на фиг.2 - вид фигуры Лиссажу при отсутствии люфта в соединении тяги с качалкой; на фиг.3 - вид фигуры Лиссажу при наличии люфта в соединении тяги с качалкой.

Способ осуществляют следующим образом.

Для обеспечения виброперемещений всех элементов жесткой проводки управления летательного аппарата (далее проводка) один из ее концов фиксируют упругим соединением 1, например, через пружину (см. фиг.1), на тяги 2 и качалки 3 устанавливают акселерометры 4, которые измеряют виброперегрузки на тягах вдоль оси тяг, а на качалках - вдоль касательной к траектории ее движения. Электродинамическим вибратором 5 возбуждают гармонические колебания проводки, близкие к собственным, например, либо вращением отклоняемой поверхности, либо перемещением ручки управления, при этом для создания возбуждающей силы F=F_m sin ωt, синтезатором частоты 6 вырабатывается электрический сигнал U=U_mSint ωt,

где F_m - амплитудное значение силы;

U_m - амплитудное значение напряжения;

ω - частота возбуждения;

t - время,

который через усилитель мощности 7 поступает на подвижную катушку вибратора 5.

Этот же электрический сигнал через управляющий коммутирующий блок (УКБ) 8 поступает в персональную электронно-вычислительную машину (ПЭВМ) 9. Сигналы с акселерометров 4 через блок усилителей зарядов 10, коммутатор 11, фильтр 12 и УКБ 8 поступают в ПЭВМ 9. Для каждой точки измерения перегрузок ПЭВМ 9 строит фигуру Лиссажу по осям координат, где по оси ординат фиксируют сигнал с акселерометра 4 (n), а по оси абсцисс - сигнал с синтезатора частоты (см. фиг.2 и 3), при этом на фиг.2 построена фигура Лиссажу, представляющая эллипс, что соответствует соединению тяги с качалкой без наличия люфта; на фиг.3 изображена фигура Лиссажу, представляющая деформированный эллипс, что указывает на присутствие люфта в данном соединении.

Заявленный способ выявления люфтов в жесткой проводке управления летательного аппарата отработан и проверен в ФГУП СибНИА им. С.А.Чаплыгина г.Новосибирска. В данных исследованиях получены различные изображения фигур Лиссажу в зависимости от наличия люфта в контролируемом соединении тяги с качалкой.

Использование заявленного способа позволяет достичь усматриваемый заявителем технических результат, а именно, уменьшить время и повысить надежность диагностирования проводок, локализовать люфт без разборки всей проводки, обнаружить люфты до начала эксплуатации летательного аппарата.

Для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в формуле изобретения, подтверждена возможность осуществления с помощью описанных в заявке и известных до даты приоритета средств и методов.

Изобретение относится к способам выявления люфтов в жесткой проводке управления летательного аппарата. Проводку упруго закрепляют с одного конца и возбуждают в ней гармонические, близкие к собственным, колебания. На тяги и качалки устанавливают акселерометры, которые измеряют виброперегрузки. Акселерометры измеряют виброперегрузки на тягах - вдоль оси тяг, а на качалках - вдоль касательной к траектории движения. Проводят опрос сигналов с акселерометров и строят фигуры Лиссажу для каждой точки измерения, по виду которых делают заключение о наличии люфта в соединении тяги с качалкой. Изобретение направлено на уменьшение времени и повышение надежности диагностики проводок летательного аппарата. 3 ил.

Способ выявления люфтов в жесткой проводке управления летательного аппарата, включающий возбуждение собственных колебаний в проводке, закрепленной с одной стороны за ее свободный конец, отличающийся тем, что колебания возбуждают в упруго закрепленной проводке, а на всех тягах и качалках устанавливают акселерометры, которые на тягах измеряют виброперегрузки вдоль оси тяг, а на качалках - вдоль касательной к траектории ее движения, проводят опрос сигналов с акселерометров, затем строят фигуру Лиссажу для каждой точки измерения, а по ее виду делают заключение о наличии люфта в соединении тяги с качалкой.