Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Липчин Ц.Н. Надежность самолетных навигационно-вычислительных устройств

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

23.10.2023

Размер:

7.17 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 / 2012 13 14 15 16 17 18 19 20 > Следующая >>>

Т а б л и ц а

4.12

Показатели

надежности электрической схемы

Показатели

надежности

Интенсив

Обозначение блока

ность отка

Аб л .І0« І,ч

зов блока

БК

3055

327

65,0

д в е

285

3509

6,0

987

1013

21,0

ЗВ

24390

0,8

ЗУК

102

9804

2,2

Прочие

элементы,

не

вошедшие в блоки . .

224

4475

5,0

В с е г о . .

. X Ï 3 =

4694

^ С Р

= 213

100

Интенсивность

отказов

элементов

с учетом

реальных

режимов и условий эксплуатации находят по формуле

/w=

Xo(xkB,

где Ко — интенсивность

отказов

элемента;

а — относительный

коэффициент

интенсивности

от

казов;

kB — коэффициент,

учиты

100%

вающий

вибрацию.

Расчет

надежности

элект

рической

схемы

по

формулам

(4.18) и (4.19) сведен в табл.

4.12.

На

рис. 4-7

приведен

удельный

вес

интенсивности

отказов

электрической

схемы

блоков

в суммарной

интенсив

ности

отказов

электрической

схемы

всего

HB. В табл. 4. 13

приведены

структура электри

ческих схем изделий по груп

пам элементов

и гипотетичес

кие показатели их надежности.

Рис.

4. 7. Удельный

вес ин

ICS

тенсивности

отказов

элект

рической

схемы блоков

суммарной

интенсивности

Блоки

отказов

электрической

схе

мы всего HB

ПО

Показатели надеч^ности

Группа элементов	Количестве шт.
Группа элементов
		О
		О,
		и
		<<

	Т а б л и ц а		4.13
основных	групп элементов
			-
	на отказ	%в	эл'емен
	Наработка	Общееичествокол элементов	Интенсившзсть отказов тов
1ч	ч		% в
1ч	'"ср

Электродвигатели . .			9	259,8	2338	427,7	3,0	49,5
			4	85	340	2940	1,3	7,5
Реле			7	4,7	32,8	30303	2,4	0,7
Потенциометры . . .			18	11,2	202	4950,5	6,1	4,3
Трансформаторы		и
дроссели . • . . .			3	5,3	16	62500	1,0	3,3
Полупроводниковые
диоды			49	9,8	381,9	2617,8	16,6	8,2
Конденсаторы . . . .			142	7,2	1026,7	973,7	48,6	21,8
Конденсаторы . . . .			12	1,3	16,1	62500	4,0	1,3
Коммутирующие "ле-
менты	(выключате
ли,	штепсельные
разъемы и т. д.) .			50	2,3	117	8547	17,0	2,4
Прочие	элементы,
не вошедшие в бло-				.	223,5	4475	—	—
				.			—	—

Всего	на изделие .		294	— * 2=4694		Г с р = - =213	100,0 100,0
Расчет	основных		показателей надежности					1
зубчатых передач HB

Рассмотренная в разд. 4.4 методика позволяет произ вести аналитический расчет надежности мелкомодульной зубчатой передачи с учетом не только внезапных, но и постепенных отказов.

Рассмотрим общие данные зубчатых передач отдель ных узлов HB..

Кинематические схемы узла отработки путевого угла (УОПУ) и узла отработки курса (УОК) аналогичны, поэтому для расчета надежности достаточно рассмотреть одну из них, например, УОПУ (рис. 4. 8).

Основными элементами узла являются сельсин-транс форматор СМСМ-1А, отрабатывающий электродвигатель ДИД-0.5ТА с редуктором, синусно-косинусный потенцио-

(an)	z=40
	! m =0,3
Z=170	РЦ1-1А
	РЦ1-1А
	1=579 79

Рис. 4.8. Кинематическая схема узла отработки путе вого угла (УОПУ)

Ось у.

Осьх

Рис. 4.10. Кинемати ческая схема интегра тора (узлов В—3 и С - Ю )

2=115

ПТП

-12A

РЦ1	\ДИД
-1A	от

Рис. 4.9. Кинематическая схема моделирующего узла «Память вет ра» (МП)

z=62

Рис. 4. Ц. Кинематическая схема редуктора узла отра ботки датчика воздушной скорости с /и=0,3

112

метр (СКП) и угломер, служащий для точного отсчета величины отрабатываемых механизмом значений путево го угла в процессе регулирования.

Моделирующий узел «Память ветра» (МП). Кинема тическая схема узла «Память ветра» состоит из электро двигателя (ДИД-0,5ТА) с редуктором (РЦ1-1А) и по тенциометра (ПТП-12-А) (рис. 4.9). На выходной оси редуктора установлен фрикцион, состоящий из втулки, оси и пружины. На втулку свободно посажена шестерня,

				Т а б л и ц а 4.14
Состав	и интенсивность	отказов элементов и узлов HB
			Интенс ивность отказов
		Количество		1/4
Наименование элемента		Количество
Наименование элемента		элементов
		элементов	на один	на группу
			на один	на группу
			элемент	элементов
Узел УОПУ
Зубчатое колесо		16	0,2	3,2 .
Ось		7	0,62	4,34
Подшипник	скольжения . . . .	14	0,42	5,88
Шайба пружинная		11	0,35	3,85
				Х== 17,27-10-6
Узел МП
Зубчатое колесо		14	0,2	2,8
Ось		6	0,62	3,72
Подшипник	скольжения . . . .	12	0,42	5,64
		4	0,35	1,40
Фрикцион	•	1	0,94	0,94
				х = 13,50-10--6
Узел В—3 .
		16	0,2	3,2
		8	0,62	4,96
Подшипник	скольжения . . .	16	0,42	6,72
		1	0,35	0,35
Фрикцион		1	0,94	0,94
				х = 16,17-10--6
Узел УО
Ось		12	0,2	2,40
Ось		6	0,62	3,72
Подшипник	скольжения . . . .	12	0,42	5,64
Шайба пружинная		1	0,35	0,35
				х== 12,11-10--6

113

П	Т а б л и ц а 4. 15

Узел УОПУ

Частота

вращения двигателя в об/мин

Л!=1400

Материал ведомой

шестерни

Бронза

КмЦ-3-l-T

Нагрузка на редуктор в г • см

іМн =150

Количество

зубчатых

пар в

редукторе

* = 8

Передаточное отношение редуктора

/=2465

К- п. д. одной пары зубчатых

колес

11=0,9

Модуль в мм

т = 0 , 3

Ширина

зубчатого

зацепления

в мм

5 = 1

Число зубьев ведущей

шестерни

г, = 12

Плотность

материала

ведомого колеса

7=8 . 9

z2 в г/см3

Материал ведущей шестерни

Сталь

Предполагаемый

предельный

износ в

с п = о , з і

ЭИ474

мм

Число зубьев ведомой

шестерни

г 2 = 2 4

Коэффициент

износостойкости

а = 2 , 4 5 - 1 0 - ю

мм/ч, об/мин. кг/м

Диаметр

окружности

выступов зубчатого

колеса

Передаточное

отношение

рассчитывае

«п=2

Zi в мм

мой

зубчатой

пары

Радиус

делительной

окружности зубчатого ко /"2д=3,6

Угловая

скорость

I I

вала

1/с

со, =

—

= 680

леса 22 в мм

3 0 г 2

—*

. ... , .—.

&ь **——.—~~—...

9)Ь)22 =

I1/с2

Угловое ускорение

1 .

( -

1 2 4 . 1 0 4

Момент инерции

/ =

10-13 - L B Y

4 I =

0 ,зз-10-9

к г • M• с 2

Инерционный крутящий момент

уИ,- =

/е = 0 41 • 10~з

кг - м

Удельное давление от инерционных

нагрузок

М-

Ui =

106

= 5 7 , 2

кг/м

2-r2gB

Статический момент

AfC T

кг-M

10-5 — S - = 0,138-10-5

Удельное давление

от статической

нагрузки

— 106 М "

Q 4

кг/м

С Т

Вг2е

Суммарное удельное

давление

u=ut

+ и с

~ 57,5

кг/м

Наработка до отказа

T„ =

= 1040

au (ni +

n2)

Среднее квадратичное отклонение

a =

0 ,2 - Г п

= 208

Вероятность безотказной работы

р ^

_ 0

5 __ ф ( г )

См. прило

жение 3

				Т а б л и ц а 4.		16
	Узел МП
Частота вращения двигателя в об/мин	л 1 = 14000	Материал ведомой	шестерни		Бронза
Частота вращения двигателя в об/мин	л 1 = 14000	Материал ведомой	шестерни		КМц-3-l-T
					КМц-3-l-T
Нагрузка на редуктор в г - см	АГН =185	Количество зубчатых пар в редукторе
Передаточное отношение редуктора	/=3342	К. п. д. одной пары	зубчатых	колес	1 і = 0 , 9
Модуль в мм	/ге=0,3	Ширина зубчатого	зацепления	в мм	В=\

Число зубьев ведущей		шестерни	Z !=1 2	Плотность	материала		ведомого колеса		\>=8,9
				z2 в г/см3

Материал ведущей шестерни			Сталь Предполагаемый предельный износ в						С п = 0 , 3 1
			ЭИ474	мм

Число зубьев ведомой		шестерни	*2=24	Коэффициент		износостойкости			а = 2 , 4 5 - 1 0 - ю
				в мм/ч . об/мин . кг/м

Диаметр	окружности	выступов зубчатого колеса	А * = 7 , 8	Передаточное		отношение		рассчитывае	/ п = 2
гг в мм				мой зубчатой		пары
Радиус	делительной	окружности зубчатого колеса	г 2 д = 3 , 6	Угловая	скорость I I		вала		1/с

z2 в мм					юо =		=	680
						3 0 г 2

Угловое ускорение				С		t	17		\
Угловое ускорение	s =	1,77				— [ —		+	9 U2 2 = 124-104	1/C2
	s =	1,77				— [ —		+	9 U2 2 = 124-104	1/C2
Момент инерции	J	=	Ю-13 —				ВуОІ		==0,33-10-9	КГ-М-С2
	J	=	Ю-13 —				ВуОІ		==0,33-10-9	КГ-М-С2
						g			e
Инерционный крутящий момент			Mi			=	/e = 0,41-10-9			КГ-М
			Mi			=	/e = 0,41-10-9			КГ-М
Удельное давление от инерционных	нагрузок					n	M	i		кг/м
			и і	- т 2 г 2 я В - 5 7 ' 2						кг/м
			и і	- т 2 г 2 я В - 5 7 ' 2
Статический момент		Mcr	=		10-5 -MjL = о, 104-10-5					КГ • M
		Mcr	=		10-5 -MjL = о, 104-10-5					КГ • M
							I i
Удельное давление от статической нагрузки								MCT		кг/м
Удельное давление от статической нагрузки			M	c	T	= 106 — — = 0,3
			M	c	T	= 106 — — = 0,3
								Вг2я
Суммарное удельное давление				и = ut			+ uCT		= 57,5	кг/м
				и = ut			+ uCT		= 57,5	кг/м
Наработка до отказа		r n =			au (« i +			n2) =1045		ч
		r n =			au (« i +			n2) =1045		ч
Среднее квадратичное отклонение					а =		0 , 2 Г п		= 209	ч
					а =		0 , 2 Г п		= 209	ч
вероятность безотказной работы	\|		P		(On = 0 , 5 — Ф (z)					См. прило
										ж е н и е ^

Т а б л и ц а

4.17

оо

Узел

ВЗ

Частота вращения двигателя в об/мин

и 1 = 2 2 0 0

ѴѴатериал ведомой

шестерни

Текстолит

ПТК

Нагрузка на редуктор в г • см

М н = 0

Количество зубчатых

пар в

редукторе

k=6

Передаточное отношение редуктора

і= 192000 К. п. д. одной

пары

зубчатых

колес

1 і = 0 , 9

Модуль в мм

m=0,25

Ширина зубчатого

зацепления

в мм

ß = l

Число зубьев ведущей

шестерни

zi = 10

Плотность материала

ведомого колеса

Y = l

,35

в г/см3

Материал ведущей шестерни

Сталь

Предполагаемый

предельный

износ Е

C n = 0 , 2 6

ЭИ474

мм

Число зубьев ведомой

шестерни

z 2 =8 0

Коэффициент

износостойкости

a = 4 , 6 - 1 0 - ю

мм/ч . об/мин . кг/м

Диаметр окружности

выступов зубчатого колеса

л п

с Передаточное

отношение

рассчитывав

; n = 8

22 в мм

ип.е—Д),о\

м о и

з у б ч а х о

пары

Радиус делительной окружности зубчатого колесг

Угловая скорость

I I

вала

1/c

too —я ^ і я і

— zo, О

Z2 в мм

302-2

			1	1							1
Угловое ускорение				е = 1 , 7 7 —		(—+$)		!	"2 2 = 0,17-104		1/C2
					zxm	\	і п	!
Момент инерции				] =	Ю - " — B Y - D o ,					=2,42 - 10 - 9	КГ-М-С2
							g
Инерционный крутящий		момент			Mi = Je =0,412-10-5						КГ • M
Удельное давление	от инерционных		нагрузок		U; =			M,			кг/м
Удельное давление	от инерционных		нагрузок		U; =		106	l— = 0 , 2			кг/м
							2 г 2 Д В
Статический момент					MCT		= 10-5 —			= 0	КГ-M
									•ti
Удельное давление	от	статической	нагрузки		" C T - 1 0 6					~ U	кг/м
Суммарное удельное давление					и =		+	"ст = 0,2			кг/м
Наработка до отказа				тп	=		2	=		1 100 000	ч
					au (ni +			n2)
Среднее квадратичное		отклонение			a = 0 , 2 Г П			= 220 000			ч
Вероятность безотказной работы					Р ( 0 „ =			0 , 5 - Ф ( г )			См. прило
Вероятность безотказной работы					Р ( 0 „ =			0 , 5 - Ф ( г )			жение 3
											жение 3

Т а б л и ц а 4. 18

Узел УО

Частота

вращения

двигателя в

об/мин

«1=14000

Материал ведомой шестерни

Бронза

КМц-3-l-T

Нагрузка

на редуктор в г • см

Л1 н =70

Количество

зубчатых пар

редукторе

£ = 6

Передаточное отношение редуктора

/=3822

К. п. д. одной

пары зубчатых

колес

1 і = 0 , 9

Модуль в мм

т=0,3

Ширина зубчатого зацепления в мм

ß = 0 , 8

Число зубьев ведущей

шестерни

г і = 1 2

Плотность

материала

ведомого колеса

7=8, 9

2 2 в г . см3

Материал ведущей

шестерни

Сталь

Предполагаемый

предельный

износ в

С п = 0 , 3 1

ЭИ474

мм

Число зубьев ведомой

шестерни

г 2 = 3 0

Коэффициент

износостойкости

а = 2 , 4 5 - 10 - ш

в мм/ч . об/мин . кг/м

Диаметр

окружности

выступов

зубчатого

колеса

£ ) 2 е = 9 , 6

Передаточное

отношение

рассчитывае

/ п = 2 , 5

2 2 В ММ

мой зубчатой

пары

Радиус делительной

окружности

зубчатого

колеса

^ = 4 , 5

Угловая скорость

I I вала

1/с

2 2 в мм

30г 2

—

Угловое ускорение

Момент инерции

Инерционный крутящий момент

Удельное давление от инерционных нагрузок

Статический момент

Удельное давление от статической нагрузки

Суммарное удельное давление

Наработка до отказа

Среднее квадратичное отклонение

Вероятность безотказной работы

е =	С п	/	17	\	со22 72-104
е =	1,77 —2— — + 9				со22 72-104
	гхт	\	i„	J
/ =	10-13 — £ y D \| ,			=0,61 - 10 - 9
		g
	Mi =	h	= 0,44		-10-3

m = 106 — l — = 6i

2/-2 д ,В

Mcr= 1 0 - 5 — ü . =0,35 - 10 - 6

и с т =	1 0 6 — ^ =			0,1
	Вг2л
a = U( + « c ï			= 6 1 , 1
Tn =	c„
			=	1055
au (ni +		n 2 )
a =	0,27'n	=	211

Я (/)„=> 0 . 5 - Ф ( 2 г )

1/с2

кг•M•С2

кг-M

кг/м

кг-M

кг/м

См. прило жение 3

которая сцепляется с другой шестерней на выходной оси потенциометра ПТП. Редуктор РЦ1-1А, применяемый в узле МП, по конструкции аналогичен редуктору РЦ1-1А, применяемому в узлах УОК, УОПУ, и отличается только передаточным отношением.

Узлы В—3 и С—Ю счетчика. Счетчик состоит из двух узлов: В—3 (восток — запад) и С—Ю (север — юг). Так как кинематические схемы этих узлов одинаковы, доста точно ограничиться расчетом схемы узла В—3 (рис. 4. 10). Основной частью узла В—3 является интегриру ющий двигатель типа ДИ-6 с редуктором, производящий интегрирование составляющей путевой скорости по оси л (направление восток — запад).


Узел	отработки		датчика	воздушной	скорости
(УОДВС) является		самостоятельным узлом.			Кинемати
ческая	схема узла	(рис. 4.11)		аналогична	схеме узла

отработки путевой скорости УОПС, поэтому производит ся расчет только УОДВС. В состав кинематической схе мы УОДВС входит двигатель типа ДИД-0,5ТА с редук тором, имеющим шесть пар колес.

					Т а б л и ц а 4.19
	Исходные и расчетные данные по надежности
	мелкомодульных		зубчатых	передач	блоков HB
t в ч z =		Ф(г)	Г(ПП	t	Р(П-Р(ПВ-
t в ч z =		Ф(г)	Г(ПП			•Р(ПП
	а
		УОПУ			-
100	—4,46	0,4999	0,9999	0,0017	0,998	0,997
200	—4,06	0,4999	0,9999	0,0034	0,997	0,996
500	—2,61	0,4965	0,9965	0,0086	0,991	0,987
		МП
100	—4,31	—0,4999	0,9999	0,0014	0,999	0,998
200	—4,08	—0,4999	0,9999	0,0027	0,997	0,996
500	—2,60	—0,4991	0,9991	0,0067	0,993	0,992
		В - 3
100	—5,0	0,4999	0,9999	0,0016	0,998	0,997
200	—5,0	0,4999	0,9999	0,0032	0,997	0,996
500	—5,0	0,4999	0,9999	0,0081	0,992	0,991
		УО
100	- 4 , 5	0,4999	0,9999	0,0012	0,998	0,997
200	- 4 , 0	0,4999	0,9999	0,0024	0,997	0,996
500	—2,6	0,4938	0,9938	0,0060	0,994	0,986

122

Результаты расчета параметров надежности отдель ных узлов по внезапным отказам представлены в табл. 4. 14.

В табл. 4. 15—4.18 приведены основные данные и по элементные расчеты для определения параметров надеж ности по постепенным отказам.

Расчет вероятности безотказной работы с учетом вне запных и постепенных отказов для наработки времени і

по каждому	узлу типового навигационного	вычислителя
представлен	в табл. 4.19, а среднее время	безотказной

работы Гер с учетом постепенных и внезапных отказов и средняя интенсивность отказов Я с р — в табл. 4. 20.

Результаты расчета надежности зубчатых передач HB представлены в табл. 4.21, характеризующей надежность

механических	элементов отдельных блоков и изделия в
целом.
Интенсивность		отказов		механических элементов HB
(в 1/ч)		3
		3	^	= 4807-10-«,
	> м е х ^ 2		^	= 4807-10-«,
		l-l
а их наработка на отказ
т	=	—	=	= 206 ч.
м	е х	Х м е *		4807-10-6

Результаты выполненных расчетов позволяют устано вить, что наработка на отказ отдельных зубчатых пере дач колеблется ів пределах 1040—62000 ч и наименьшей надежностью по механическим элементам, входящим в

Т а б л и ц а 4.20

Показатели надежности мелкомодульных зубчатых передач блоков HB с учетом внезапных и постепенных отказов

	Среднее время безотказной
	работы (наработка на отказ)	Средняя интенсив
Обозначение	с учетом постепенных и внезапных	ность отказов
	отказов, рассчитанное по формуле	ность отказов
	отказов, рассчитанное по формуле
узла
		1 ср

УОПУ . . . .	1040	9,60-10-4
МП	1045	9,55-10-4
В - 3 . . . .	1 100 000	0,9-10-6
У О Д В С . . .	1055	9,50-10-4

123

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 / 2012 13 14 15 16 17 18 19 20 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ