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

Основным недостатком блока является малая надеж­ ность из-за частых отказов микропереключателей и раз­ регулировки в кинематике привода микропереключате­ лей. В новой упрощенной схеме блока (рис. 5. 2) пол­ ностью изъята кинематика, а семь микропереключателей и два реле типа РЭС-10 заменены двумя переключателя­ ми типа П2Т-5. Вместо тумблера TT и одного реле

Одновременно с упрощением электрической схемы от­ дельных блоков следует рассмотреть возможности упро­ щения кинематической схемы. Одним из примеров тако­ го решения может служить датчик ветра, который вводит

вошип /, вращающийся относительно точки О, несет на себе палец 2. На палец надеты две рамки 3 и 4 под уг­ лом 90° друг к другу с тягами 5 и 6, расположенными также перпендикулярно друг к другу. Тяги имеют воз-

4

можность перемещаться в направляющих. При поворо­ те кривошипа вместе с пальцем тяги перемещаются па­ раллельно своему первоначальному положению. При по­ вороте кривошипа на 360° каждая из тяг перемещается возвратно-поступательно с общим размахом, равным 2R, где R— радиус кривошипа. При повороте кривошипа из нулевого положения на какой-то угол ф рамка 3 и конец тяги 6 перемещаются от своего исходного положения на

щаться относительно своего исходного положения на рас­ стояния, пропорциональные синусу угла поворота и ра­ диусу кривошипа, а тяга 5 — на расстояния, пропорцио­ нальные косинусу угла поворота и радиусу. Из этого сле­

Для кривошипно-синусного механизма требуется вы­ сокая точность изготовления. В условиях большого пере­ пада температур иногда имеет место затирание механиз­ ма, которое вызывает отказы и погрешности при вводе параметров ветра в HB.

Введение «sin (ô—ip) и «cos (ô—яр) при помощи соот­ ветствующих потенциометров значительно упростило схе­ му и повысило надежность прибора. Принципиальная схема задатчика ветра (ЗВ) представлена на рис. 5. 4.

Напряжение питания подводится к двум симметрич­ ным линейным потенциометрам П2 и ПЗ, соединенным последовательно. Щетки потенциометров П2 и ПЗ соеди­ нены с синусным потенциометром П6. Средняя точка си-

A R7

В RÖ

Рис. 5. 4. Принципиальная схема задатчика ветра

нусного потенциометра соединена со средней точкой по­ тенциометров П2 и ПЗ.

При перемещении щеток потенциометров пропорцио­ нально скорости іветра « на каждую половину синусного потенциометра подается напряжение, также пропорцио­ нальное скорости ветра, поскольку потенциометры линей­ ные, а искажением линейности характеристики за счет нагрузки практически можно пренебречь, так как нагруз­ ка на потенциометры очень мала.

Если щетки синусного потенциометра перемещать пропорционально углу, равному разности между углом направления ветра и углом карты (о—гр), то со щеток потенциометра можно снять напряжение, пропорциональ­ ное произведениям

«sin (ô—ір) и «cos (ô—*ф).

Щетки потенциометров П2, ПЗ и П6 в приборе пере­ мещаются вручную. Щетки П2 и ПЗ устанавливаются по шкале скорости ветра, П6 — по шкале углов направле­ ния ветра. Шкала углов направления ветра одновремен-

136

но является шкалой углов карты: она может перемещать­ ся относительно неподвижного индекса, закрепленного на корпусе прибора, по которому и производится отсчет углов карты.

Резистор RA применяется для подгонки -величины сопротивления синусного потенциометра под расчетную. Резистор R\ предназначен для подгонки величины сопро­

ми синусного потенциометра П6. Резистор Rb предназна­ чен для симметрирования двух половин синусного потен­ циометра.

Практически такой задатчик ветра работает безотказ­ но, он менее трудоемок в изготовлении и не требует вы­ сокой квалификации исполнителей.

Данные частные примеры показывают, что решений по упрощению той или иной сложной схемы может быть множество, и их всегда можно использовать для повы­ шения надежности изделий.

2. Для облегчения тепловых и электрических режи­ мов работы элементов практическое значение для HB имеют:

—применение в блоках кожухов с вентиляционными отверстиями;

—установка в отдельных блоках автономных венти­ ляторов для принудительного обдува;

—применение теплостойких элементов резисторов типа ВТ и т. п.;

—изменение размещения элементов в блоке с целью создания более равномерной температуры и т. п.

3.Учитывая, что имеет место непрерывный процесс освоения и выпуска новых более надежных элементов, необходимо вести модернизацию существующих HB с учетом введения в их конструкцию новых элементов, име­ ющих повышенный технический ресурс и большую на­ дежность в эксплуатации.

4.Пути повышения надежности контактирующих эле­ ментов должны быть тщательно изучены конструкторами

иисследователями, так как эти элементы имеют широкое применение в навигационных системах.

Под отказом скользящих контактов следует понимать увеличение контактного сопротивления или их износа свыше определенной величины, заданной техническими условиями. Место контакта двух тел при скольжении со-

137

стоит из множества элементарных участков. Вероятность безотказной работы скользящих контактов в соответст­ вии с. принятым понятием отказа можно определить по формуле

тель и знаменатель его правой части на длину элементар­ ного участка, получим

Чтобы согласно этому выражению определить вероят­ ность безотказной работы, необходимо знать распределе­ ние контактного сопротивления в зависимости от времени работы, а это трудно из-за отсутствия соответствующей регистрирующей аппаратуры. Можно пользоваться вы­ ражением

часть длины контактной поверхности с недопустимым со­ противлением.

от формы контактных элементов выражается в единицах объема, площади или длины.

Обеспечение надежности электрического контактиро­ вания и износоустойчивости является сложной практи­ ческой задачей. Успешность ее решения зависит от того, насколько полно учтены факторы, влияющие на контакт­ ное сопротивление и износ контактных элементов. В свою

д в у х с о с т а в л я ю щ и х — п о в е р х н о с т н о г о и п е р е х о д н о г о • со - 138

противлении. Поверхностное сопротивление вызывается появлением поверхностных пленок в результате атмос­ ферной коррозии и пленок, возникающих при трений (фрикционные).

Переходное сопротивление возникает вследствие ше­ роховатости поверхности и стягивания линий тока к пло­ щадкам фактического контакта, что приводит к повыше­ нию плотности тока и появлению дополнительного сопро­

атмосферной коррозии, однако статическая устойчивость благородных металлов к воздействию агрессивных эле­ ментов внешней среды не является гарантией их устойчи­ вости в динамике.

Проведенные исследования и опыт эксплуатации по­ казали высокую надежность контактных пар при их под­

контакта.

В контактных устройствах, где износ контакта должен быть меньше, чем износ щетки, соотношение прочностных свойств выбирается из соотношения

< 1 .

139

мости гистерезиса от прогиба (рис. 5.6), толщины мате­ риала (рис. 5.7) и влияния механического старения (рис. 5.8). Были проведены следующие конструктивные изменения:

а) материал мембран бронза БрОФ ГОСТ 1761—70 заменен бериллиевой бронзой БрБ ГОСТ 1789—70;

б) по всей окружности мембран пайка по борту за­ менена роликовой электроконтактной сваркой;

в) внутренний диаметр трубопровода манометричес­ ких блоков увеличен с 0,3 до 1 мм;

г) введена стабилизация манометрических блоков при температуре и давлении, в 1,5—2,5 раза превышающем максимальное для соответствующих диапазонов. Это позволило устранить отказы приборов из-за негерметич­ ности манометрических блоков, повысить стабильность упругих свойств в процессе эксплуатации, предупредить отказы манометрических блоков в результате кратковре­ менных перегрузок, уменьшить сопротивление потоку воздушного давления (что особенно важно при малых

%>

бильность приборов, имеющих в качестве датчика мано­ метрический блок.

6. Повышение надежности зубчатых передач. Основ­ ными требованиями, предъявляемыми к зубчатым коле­ сам, применяемым в HB, являются точность геометричес-

141

ких параметров и чистота поверхности, износоустойчи­ вость и антикоррозионная стойкость. Однако на надеж­ ность зубчатых передач существенное влияние оказывают минимальный статистический момент нагрузки (Мст) на валу двигателя, минимально допустимый предельный из­ нос зубьев (С п ), минимальная скорость івращения при­ водного двигателя и минимальное число зубьев ведущего колеса первой зубчатой пары.

Прикатку зубчатых колес существенно повышает на­ дежность зубчатой пары. При этом точность элементов колеса в процессе приработки не повышается, однако со­ пряженные профили взаимно прирабатываются, что в ко­ нечном счете повышает степень чистоты поверхности и улучшает плавность зацепления.

7. Повышение противокоррозионной устойчивости де­ талей и узлов. Так как HB эксплуатируются в различных атмосферных и климатических условиях, то при проекти­ ровании и производстве их следует учитывать влияние на долговечность деталей и механизмов влаги, холода, тепла, света, пыли, пониженного давления, радиации, вибраций и других факторов. Влага, постоянно содержа­ щаяся в атмосфере, ускоряет коррозию металлов и вследствие этого вызывает различные физико-механичес­ кие повреждения устройств. Низкая температура, как правило, увеличивает моменты трогания различных эле­ ментов (микродвигателей, потенциометров и т. п.) из-за загустевания смазки. Механизмы могут заклиниваться вследствие изменения размеров зазоров между деталями, материал которых имеет различные коэффициенты ли­ нейного расширения. Влажность резко ухудшает тепло­ изоляционные свойства материалов. Коррозия металла уменьшает точность и продолжительность работы меха­ низмов. Продукты коррозии загрязняют и портят внеш­ нюю отделку деталей устройств, снижая их механические характеристики.

Влияние света на материалы заключается главным образом в химическом разложении некоторых органичес­ ких материалов— пластмасс, красителей, тканей. Непо­ средственное воздействие солнечного света на натураль­ ную резину ведет к образованию корки на ее поверхнос­ ти. Растрескивание резины происходит главным образом под воздействием озона.

Основными мерами повышения устойчивости против коррозии деталей и механизмов HB являются:

142