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

время работы. В случае, когда замена или исправление носят серьезный характер, регистрацию времени начала прикатки следует начать сразу.

В процессе прикатки необходимо фиксировать момен­ ты времени, в которые возникает каждая неисправность. Запись в журнале для каждого отказа должна отражать:

—время работы до отказа;

—причины и характер отказа;

—условия, при которых произошел отказ;

—последствия отказа;

—точное число отказов за время прогона.

Все выявленные во время прикатки дефекты должны быть тщательно анализированы и квалифицированы как недостатки конструкции, технологии или производства и по результатам анализа отнесены к одному из перечис­ ленных видов.

5.3. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА

Важнейшими факторами, определяющими надеж­ ность в области организации производства, являются:

— обеспечение требуемых условий труда (свет, чисто­ та рабочего места, инструмент должного качества и

т.п.);

—наличие высококачественных средств проверки;

—ритмичность сдачи продукции;

—обеспечение входного контроля комплектующих элементов и материалов;

В точном приборостроении, особенно при изготовлении таких систем, как HB, особое значение приобретает вли­ яние загрязненности приборов и элементов на их точ­ ность и надежность. Обычно на этот фактор производст­ ва обращается недостаточное внимание.

При загрязнении ухудшается точность, сокращается срок службы или вообще нарушается функционирование прибора или элемента точной механики. При изготовле­ нии интегрирующих двигателей частицы пыли, транспор­ тируемые воздухом, оседают в смазке. Смазка становит­ ся густой, загрязненной, в двигателе повышается напря­ жение трогания, и двигатель через 100—200 ч заклини­ вает. Обычно заклинивание интегрирующего двигателя наступает при загрязненности воздуха, составляющей 100—-150 пылинок, падающих свободно на 1 см2 за час.

145

Тот же интегрирующий двигатель, работающий в ус­ ловиях запыленности воздуха, составляющей 5—10 пы­ линок, падающих на 1 см2 за час, «вырабатывает» свой полный ресурс, т. е. работает примерно в 10 раз больше.

Источниками загрязнения интегрирующих двигателей являются внешняя среда (окружающая атмосфера), на­ рушение технологического процесса, неправильная кон­ струкция.

Допустимая загрязненность внешней среды при сбор­ ке точных приборов и механизмов определяется докумен­ тацией главного конструктора и поддерживается служ­ бами главного механика и администрацией сборочных цехов, которые обязаны систематически следить за ка­ чеством работы кондиционеров, вентиляции, состоянием зданий, не допускать перенаселенности помещений и т. п.

Тщательность технологического процесса изготовле­ ния деталей, их хранения и сборки определяется общей культурой предприятий, опытом исполнителей и контро­ лируется и поддерживается отделом главного технолога. В технологической документации и технологическом обо­ рудовании должна предусматриваться необходимая очистка деталей и узлов от посторонних частиц на всех этапах технологического процесса.

Большое значение для устранения загрязнений в ин­ тегрирующих двигателях имеет систематическое совер­ шенствование конструкции деталей и узлов.

Наличие кондиционированных помещений еще не полностью решает задачи устранения влияния внешней среды. Необходимо устранять или свести до минимума в кондиционированных помещениях производство таких работ, как сверление, доводка, притирка, пайка и т. п.

Рассмотрим более подробно влияние конструкции на степень загрязненности.

Характерным примером может служить потенциометр (рис. 5.9), широко применяемый в HB. Потенциометр изготавливается по следующей схеме. На каркас 1 плот­ но, виток к витку, наматывается провод 2. Каркас и провод скрепляются между собой лаком 3. После про­ сушки верхний слой скрепляющего лака и лак, покрыва­ ющий провод, снимаются скребком, гидроабразивной струей или полированием.

Получающееся монолитное кольцо, стянутое бандаж­ ной проволокой 4, приклеивается вместе с лакотканью 5 к корпусу 6, который крепится на посадочном месте вип-

146

тами. Оголенный до половины диаметра провод на участ­ ке 7 является токонесущей частью, по которой перемеща­ ется щетка 8. Однако как бы тщательно ни очищали про­ вод потенциометра от скрепляющего лака, постепенно микроскопические частицы лака отделяются от разру­ шенной поверхности и, электрически заряжаясь, прили­ пают к месту контактирования провода потенциометра и щетки. Это явление, открытое

вующих лаков, материалов провода и щетки удалось по­ высить срок службы таких потенциометров до 5000— 6000 летных часов.

Более существенно надежность таких потенциомет­ ров, как показала практика, повышается при создании новой конструкции потенциометров (рис. 5. 10), в кото­ рой каркас с навитым на нем проводом заливается ком-

Чтобы снизить степень загрязненности изделия, сле­ дует по возможности исключать такие элементы конст­ рукции, как резьбовые соединения, отверстия, резиновые детали, карманы и т. п. Детали должны быть предельно простыми по конструкции и удобными для изготовления

147

и контроля. Все штампованные детали должны быть вы­ полнены так, чтобы их можно было галтовать или обра­ батывать электрополированием.

Большое значение придается технологическим про­ цессам, обеспечивающем чистоту изготовления поверх­ ностей детали.

5. 4. ЭКСПЛУАТАЦИЯ HB

Эксплуатация включает в себя пользование навига­ ционным вычислителем, его техническое обслуживание, ремонт и хранение.

Основной задачей в период эксплуатации HB следует считать поддержание уровня надежности, свойственного данному вычислителю, путем снижения частоты отказов: полное или почти полное исключение постепенных отка­ зов и максимально возможное снижение случайных от­ казов.

Правила по техническому обслуживанию систем HB обычно излагаются в инструкции по эксплуатации каж­ дого типа HB и требуют известной подготовки, знания выработанных длительной практикой приемов и методов, ускоряющих и упрощающих настройку, знания особен­ ностей настраиваемых схем, умения составить план по­ иска причины отказа и выбрать оптимальный способ отыскания отказа.

Проблема поддержания высокой степени работоспо­ собности HB охватывает широкий круг вопросов, глав­ ными из которых являются быстрота обнаружения неис­ правности и планово-предупредительный ремонт.

1. Обнаружение неисправностей связано (в первую очередь) с установлением признаков неисправности бло­ ков или элементов системы. Для успешного решения этой задачи требуется тщательное изучение всей системы и ее особенностей.

Нормальная работа HB может определяться тремя объективными признаками:

а) характером погрешностей решения тестовых задач, позволяющим определять функциональный блок, в кото­ ром обнаружена неисправность:

или световых табло, информирующими об исправности

48

ке схемы на функционирование. В отличие от статичес­ кой методики в ее основе лежит принцип подачи специ­ ального сигнала в различные точки аппаратуры и на­ блюдение за ее реакцией.

Оптимальная методика поиска неисправностей долж­ на представлять собой логическую последовательность действий, позволяющих непрерывно и постепенно сужать границы области неисправности до тех пор, пока кон­ кретный участок неисправности не будет локализован.

Условно процесс-поиск можно разделить на четыре этапа.

Первый этап. Поиск неисправности всегда должен на­ чинаться с проверки работоспособности аппаратуры, поз­ воляющей хотя бы приблизительно локализовать место повреждения, т. е., используя внешние признаки нор­ мальной работы системы, техник убеждается в том, что в системе имеется неисправность. Отказом в данном слу­ чае следует считать всякое повреждение, которое нару­ шает нормальную работу системы и вызывает ухудшение ее основных тактико-технических данных, или полную по­ терю работоспособности при условии, что восстановление нормальной работы невозможно имеющимися в системе рабочими органами регулировки и настройки. Только функциональная проверка должна определить правиль­ ность работы аппаратуры ів комплексе и дать основные данные для локализации любой неисправности.

Второй этап. Необходимо убедиться в том, что в сис­ теме или блоке имеет место неисправность, носящая ха­ рактер действительного отказа, а не ложный отказ. При этом под ложным отказом следует понимать неисправ­ ность, вызванную неправильным положением ручек или переключателей или изменением режима работы.

Третий этап. Если проверка показала, что работоспо­ собность блока или системы нарушена и имеет место действительный отказ, необходимо сопоставить внешние признаки отказавшей системы как с реальными условия­ ми отказа, так и с различными неисправностями, кото­ рые могли их вызвать.

Четвертый этап. Поскольку всякий поиск причин от­ каза — постепенное сужение границ неисправности пу­ тем логических последовательных действий, необходимо выбрать наиболее рациональный метод поиска (приме­ нительно к конкретным внешним проявлениям отказа). Далее следует подробнее остановиться на сущности ос -

150

новных методов поиска {8, 42], предполагая, что наблю­ даемая неисправность действительно является отказом.

а) Метод проб и ошибок (последовательная замена элементов). Предположим, что процедура проверки ап­ паратуры, состоящей из п элементов (рис. 5. 11), всегда начинается с общей проверки. Такая проверка проводит­ ся каждый раз, как тдлько обнаружен отказавший эле­ мент. Обычно техник располагает следующей априорной информацией о неисправной аппаратуре:

Рис. 5.11. Схема поиска неисправности методом проб и ошибок

—если аппаратура неработоспособна, то в ней со­ держится хотя бы один неисправный элемент;

—отказы элементов в работе происходят независимо друг от друга;

—отказ одного элемента не нарушает функциониро­ вания всей аппаратуры, но приводит к появлению оши­ бочной информации;

—во время процедуры поиска неисправностей проис­ ходят дополнительные отказы;

—возможна только одна общая проверка работоспо­ собности аппаратуры и несколько частных проверок каж­ дого элемента.

На основании этой информации процедура поиска од­ ного неисправного элемента происходит следующим об­ разом. Сначала проверяется элемент / (см. рис. 5.11) и если он исправен, то проверяется элемент 2. Если эле­ мент 1 неисправен, его заменяют исправным и проводят общую проверку аппаратуры на функционирование. При ненормальном функционировании предполагают наличие в аппаратуре других неисправных элементов и проводят процедуры, аналогичные рассмотренным выше.

Если наличие неисправного элемента вероятно, но не достоверно (например, перед началом проверки или после обнаружения и устранения очередного отказа), то на очередном k-м шаге следует производить общую про-

151

верку аппаратуры на функционирование только в том случае, когда

нет отказавших.

I

Рис. 5. 12. Схема поиска неисправности методом средней точки:

/—1-я проверка: //—входной контрольный сигнал; ///—2-я про­ верка, если результат 1-й вне допуска; IV—2-я проверка, если результат 1-й вне допуска; V—выходной контрольный сигнал

Метод проб и ошибок очень прост, но время на после­ довательную замену элементов в сложной аппаратуре велико.

б) Метод средней точки. При этом методе каждая последующая проверка производится в средней точке оставшейся части системы. Вся система (рис. 5. 12) де­ лится на два участка: первый участок — элементы /—6, второй — элементы 7—12. Сначала испытание системы производится внутри первого участка и состоит в про­ верке исправности всех элементов от / до 6 путем подачи на вход элемента / контрольного сигнала с определен­ ными параметрами и наблюдении за выходным элемен­ том 6. В случае когда его реакция соответствует ожидае­ мой, причина неисправности находится внутри участка с элементами 7—12 системы. Далее этот участок деляг пополам для проверки в точке между элементами 9 и 10. Если же реакция элемента 6 была неверной, то участок

152

с элементами 1—6 делят пополам и производят проверку в точке между элементами 3 и 4.

Процедура поиска неисправности методом средней точки заканчивается, когда участок системы с неисправ­ ным элементом сужается до одного элемента.

В случае когда успешный поиск происходит только в одном направлении от точки А ко входу системы, исправ­ ление найденного отказавшего элемента (из /—6) еще не гарантирует нормального функционирования всей сис­ темы /—12, так как положительный результат любой из выполненных проверок (например, между точками 6 и Г или 3 и 4) может не зависеть от исправности элементов 7—12. Среди этих элементов также может быть неис­ правность.

Эта неопределенность легко устраняется общей про­ веркой всей системы, которая дает положительный ре­ зультат только в случае работоспособности элементов 7—12. При отрицательном результате общей проверки продолжается поиск неисправности системы в направле­ нии от точки А к выходу. В этом случае общая проверка производится после каждого обнаружения отказавшего элемента.

При методе средней точки уменьшается максималь­ ное число проверок, необходимое для поиска неисправ­ ности методом проб и ошибок. Этот метод целесообраз­ нее в том случае, если причиной неисправности системы бывает неисправность любого ее элемента, причем число неисправностей произвольное, а также если равны меж­ ду собой или неизвестны затраты времени на различные проверки.

В случае когда неисправная система состоит из не­ скольких неоднотипных блоков и значения вероятностей появления неисправностей в разных устройствах опреде­ лены и не равны между собой, описанная выше последо­ вательность поиска по методу средней точки уже не явля­ ется оптимальной. Более рациональным является деле­ ние системы на участки с равными значениями сумм вероятностей появления неисправностей в отдельных элементах.

Вероятность появления неисправностей в отдельных элементах (узлах или блоках) можно определить на ос­ новании статистических данных эксплуатации или рас­ четным путем.

153