книги из ГПНТБ / Крауз С.В. Основы технической эксплуатации авиационного оборудования I. Элементы теории надежности оборудования летательных аппаратов. II. Средства и методы контроля и подготовки авиационного оборудования
.pdfпри выполнении этих |
работ затруднены из-за неоднотипности |
штепсельных разъемов |
различных приборов. |
Система контроля |
технического состояния кислородного обо |
рудования самолетов может быть представлена схемой, аналогичной приведенной на фиг. 5.20. Особенности кислородного оборудования как объекта контроля заключаются в следующем:
1. В состав кислородного оборудования входит система трубо*- проводов с обратными клапанами, вентилями, редукторами и изме рительными приборами — манометрами и индикаторами кислорода. Эта система является важной, ответственной коммуникацией, соеди няющей резервуары, в которых хранится запас кислорода (баллоны или жидкостные кислородные аппараты), с кислородными прибора ми. Распространенным и практически единственным методом оценки ее технического состояния является внешний осмотр, проверка рабо тоспособности и герметичности, с контролем последней по самолет ному кислородному манометру. Имеющаяся аппаратура для провер ки установочного давления редукторов, погрешностей кислородных измерительных приборов на самолетах обычно не используется, так как для подключения этой аппаратуры на самолетах не предусмат ривают специальных выводов. Производить демонтаж в основных соединениях трубопроводов для включения поверочной аппаратуры без чрезвычайной на то необходимости весьма нежелательно, ибо это может уменьшить надежность системы.
2. Кроме указанных в п. 1 коммуникаций высокого давления, в состав кислородного оборудования входят коммуникации низкого давления, идущие от кислородных приборов к маске или гермошле му, к высотному компенсирующему костюму. Эти коммуникации из готовляются из прорезиненных тканей, содержат ответственные разъемы и вместе с тем по условиям эксплуатации наиболее подвер жены повреждениям. Оценка технического состояния их производит ся тщательным внешним осмотром («ет ли трещин, порезов, смятия шлангов, нет ли трещин, выколотостей на штуцерах) и проверкой герметичности. Последняя осуществляется с помощью - контрольнонизмерительной аппаратуры и лишь иногда {у приборов без из быточного давления) оценивается по физическому ощущению испы тующего.
3. Самолетные кислородные баллоны подлежат периодическому переосвидетельствованию в органах государственного котлонадзора. Основными критериями пригодности их к дальнейшей эксплуатации являются нормальный внешний вид (включая защитную покраску). отсутствие загрязнения баллона, вызывающего гнилостный запах хранящегося в нем кислорода, и срок переосвидетельствования (о ко тором указано в клейме на баллоне).
4. Основные объекты, наиболее подверженные износу и повреж дениям в процессе эксплуатации, -— это кислородные приборы; они могут быть проверены на самолете только по ограниченному переч ню параметров. На самолете нельзя проверить такой важный пара метр кислородного прибора, как процентное содержание кислорода в газовой смеси, подаваемой прибором в зависимости от величины
J18
окружающего давления (высоты полета). Этот параметр может быть проверен только в лаборатории с помощью стационарных установок, имеющих в своем составе барокамеры.
Впредыдущих параграфах было показано, какие объекты могут
идолжны подвергаться инструментальной проверке непосредствен но на самолете; показаны возможные методы и необходимые усло вия инструментальной проверки. Современные средства во многих случаях, вообще говоря, позволяют осуществить эту проверку на са молете. Однако, если самолет выведен на регламентные работы, то практически 'бывает значительно проще производить проверку авиа ционных приборов в лаборатории: трудозатраты меньше, а качество
проверки лучше.
Конкретные сведения о многочисленной контрольно-измеритель ной аппаратуре, применяемой при проверке авиационных и кисло родных приборов, приведены в других учебных пособиях по курсу кафедры (см., например, [8]). Ниже приводятся обобщенные мате риалы о принципах построения этой аппаратуры и наиболее распро страненных методах инструментальной проверки авиационных и кис лородных приборов.
По признакам универсальности или в зависимости от целевого назначения рассматриваемую контрольно-измерительную аппара туру можно подразделить на:
а) а п п а р а т у р у и н д и в и д у а л ь н о г о н а з н а ч е н м . к которой относятся измерительные и проверочные устройства, пред назначенные для проверки отдельных приборов определенного типа; б) а п п а р а т у р у г р у п п о в о г о н а з н а ч е н и я , к кото рой относятся измерительные установки, рассчитанные на проверку группы объектов, близких между собой по принципу действия, по ме тодике проверки и имеющих однотипные штепсельные разъемы или
штуцерные выводы внутренних коммуникаций;
в) а п п а р а т у р у о б щ е г о н а з н а ч е н и я , |
к которой от |
носятся устройства, предназначенные для создания |
определенных |
физических условий проверки, устройства, воспроизводящие физи ческую величину, обычно измеряемую проверяемым прибором, а так же различные измерительные приборы общего назначения, не входя щие в конструкцию измерительных .установок (переносные вольт метры, амперметры жидкостные и пружинные манометры, баромет ры и т. п. приборы).
А п п а р а т у р а и н д и в и д у а л ь н о г о н а з н а ч е н и я ох ватывает большую группу измерительных установок, предназначен ных для проверки гиромагнитных, гироиндукционных, астрономиче ских компасов, навигационных индикаторов, автопилотов и других сложных многоблочных приборов. Вое эти приборы существенно различаются между собой по составу комплектов, принципу дейст вия отдельных блоков (элементов) и общих измерительных схем, по роду питающего тока. Они имеют различные принципиальные и полумонтажные электрические схемы, а также типы и даже кон струкцию выводов электрических цепей отдельных блоков. Отмечен ные особенности затрудняют создание универсальных установок да
1)9
f
же для проверки приборов, близких по назначению и принципу дей ствия. Например, если бы в блоках различных многоблочных ком пасов применялись однотипные выводы, создание универсального устройства для их проверки было бы возможно.
Конкретные измерительные установки (или комплекты устано вок) этой группы предназначаются для проверки только одного ка кого-либо прибора определенного типа. В лучшем случае, его бли жайшей модификации. Поэтому появление на эксплуатацию нового или модернизированного прибора обычно влечет за собой необходи мость создания новой поверочной установки. Например, известная установка УНИ-50, будучи предназначена для проверки навигацион ных индикаторов НИ-50Б, оказалась непригодной для проверки по всем параметрам усовершенствованных образцов этих приборов — НЙ-50ИМ и НИ-50БМ. Пришлось создавать новую установку УНИ-50У. Подобные примеры можно было бы значительно продол жить, если обратиться к аппаратуре проверки компасов и автопило тов различных типов.
Методы проверки, положенные в основу построения аппаратуры индивидуального назначения, и принципы построения отдельных кон кретных установок имеют много общего и заключаются в сле дующем:
1. Установки строятся из условия возможности проверки как от дельных блоков, так и комплекта прибора в целом и рассчитывают ся для применения непосредственно на самолете. Объем проверок, который возможно осуществить с помощью той или иной установки, обусловлен техническими условиями.
2. При проверке отдельных блоков используются методы изме рения, соответствующие принципу работы и функциональному на-
•значению блока, как элемента общей измерительной схемы прибора. Величина напряжения тока в отдельных цепях блока определяется методом непосредственного измерения.
Проверка кондиционности того или иного блока заключается в определении погрешностей его основных параметров при работе блока в схеме (измерительной схеме, системе дистанционной пере дачи, системе следящего привода и т. п.), воспроизводящей условия работы этого блока в комплекте прибора при установившихся ре жимах.
3. Исправность комплекта прибора оценивается главным обра зом по погрешностям выходных его параметров (точности показаний курса, исчисления пройденного пути и т. п.). При этом измеритель ная установка, к которой подключаются все элементы комплекта, обеспечивает режим питания, токораспределение и контроль элек трических величин в отдельных цепях прибора.
4. Установки |
выполняются в виде суммы отдельных элементов, |
|
воспроизводящих |
или |
имитирующих реальные элементы прибора, |
с которыми сочленены |
подлежащие проверке блоки. Элементы объ |
|
единяются по линии питания. Они имеют индивидуальные штепсель ные разъемы (кабели) для подключения проверяемых блоков и коммутационные устройства для включения питания измеритель
120
ной схемы. Каждая установка, как правило, имеет электроизмери тельный прибор общего назначения с несколькими пределами из мерения.
Принцип устройства того «ли иного элемента установки опреде ляется характеристиками блока, как объекта контроля, и принятым методом проверки его параметров. Так, например, для проверки магнитных датчиков компасов, имеющих потенциометрическую связь с другими блоками, применяют трехкатушечные логометры.
|
Моги |
1 ' |
KJP£____ } _2_ |
L . |
L |
.J |
Фиг. 5.21. Измерительная схема проверки магнитного датчика компаса с потенциометрической передачей сигналов курса:
1 — контрольный логометр установки; 2 — проверяемый датчик.
Измерительная схема, образующаяся при соединении датчика и контрольного прибора, показана на фиг. 5.21. Метод сравнения, ис пользованный в данном случае, позволяет проверить датчик по всем основным параметрам, а именно:
—застой картушки;
—время успокоения;
—надежность электрических контактов щеток потенциометра;
—погрешность потенциометрической части.
Аналогично выглядит измерительная схема проверки логомет рических указателей (фиг. 5.22). В данном случае показания прове ряемого указателя сравниваются с показаниями шкалы контрольно го датчика, выполненного в виде кольцевого потенциометра с тремя симметрично расположенными токоотводами, подобного имеющимся в компасах для связи с указателями. Схема позволяет проверить параметры указателя:
—основную погрешность;
—вариацию.
Как видно из схем на фиг. 5.21 и 5.22, проверка указателей и
121
I
магнитных датчиков компасов по существу сводится к проверке по грешностей и других характеристик элементов дистанционных передач.
По аналогии с приведенными строятся измерительные схемы проверки элементов не только потенциометрических, но также сельсинных и магнесинных передач, входящих в схемы приборов.
Индукционный датчик гироиндукционного компаса, как извест но, осуществляет передачу сигналов курса через коррекционный механизм. При проверке его применяется измерительная схема, по казанная на фиг. 5.23. Контрольный коррекционный механизм имеет такие же электрические параметры, что и соответствующий блок, включенный на выход индукционного датчика в комплекте компаса. Схема позволяет проверить погрешность сигналов курса, выдавае мых датчиков. При проверке индукционный датчик устанавливается на поворотную платформу, имеющую азимутальную шкалу. После устранения установочной погрешности, погрешность показаний дат чика определяется как разность отсчетов по азимутальной шкале платформы и по шкале контрольного коррекционного механизма.
1 |
2 |
Ф и г. 5.22. Измерительная схема проверки логометрического указа теля компаоа:
1 — контрольный потенциометр установки; 2 — проверяемый указа тель.
Для проверки коррекционного механизма гироиндукционного компаса применяется контрольный трехкатушечный логометр, вклю чаемый на выход объекта проверки и имитатор индукционного дат чика компаса с контрольным сельсином-датчиком (фиг. 5.24). Ими татор имеет специальную схему удвоения частоты питающего пере менного тока. Благодаря этому при вращении ротора контрольного* сельсина на вход коррекционного механизма задаются сигналы, аналогичные поступающим от индукционного датчика. Погреш ность коррекционного механизма определяется в результате сличе
на
Р и г. 5.23. Измерительная |
схема проверки индукционного датчика ГИК: |
щеткодержателя с ле |
I — контрольный коррекционный механизм установки ( а — потенциометр; б — узел коллектора и |
||
кальным устройством; в — отрабатывающий |
двигатель ДИД-0,5 с редуктором; г— сельсин); |
2 — проверяемый дат |
чик (обмотки подмагничивания |
не показаны); 3 — усилитель из комплекта компаса. |
|
ния показаний по шкалам контрольного сельсина-датчика и конт рольного логометра.
В случае сложных блоков, содержащих в себе ряд узлов раз личного принципа действия, кондиционность их оценивают по вы ходным параметрам, характеризующим исправность внутренних элементов блока и пригодность его к выполнению соответствующих функций в комплекте прибора.
Фиг. 5.24. Измерительная схема проверки коррекционного механизма |
ГИК: |
||
./ - контрольный логометр; 2 — проверяемый коррекционный механизм |
(а, б, |
в, г — то |
|
же. что для позиции |
1 на фиг. 5.23); 3 — имитатор индукционного датчика |
компаса |
|
с контрольным |
сельсином-датчиком; 4 — усилитель из комплекта |
компаса. |
|
К сложным блокам можно отнести, например, гироагрегаты, входящие в комплекты компасов. Они содержат курсовые гироскопы с коррекцией горизонтального положения их оси и связанные с ними элементы систем следящего привода. Исправность гироагрегатов принято оценивать по устойчивости гироскопа, характеризуемой скоростью ухода гироскопа в азимуте и по скоростям согласования, характеризующим исправность отрабатывающего электродвигателя, редуктора и потенциометрической части агрегата.
Измерительные схемы проверки этих параметров аналогичны схемам, связывающим гироагрегат с другими блоками компаса. Усилитель берется из комплекта компаса, остальные элементы
124
измерительной схемы — контрольные — из состава поверочной установки. Устойчивость гироскопа определяется по величине от клонения (за определенный отрезок времени) стрелки контрольно го логометра, включенного на выход потенциометра гироагрегата по схеме, подобной приведенной на фиг. 5.21. Скорость согласования также определяется по контрольному логометру (и секундомеру) как скорость отработки системы следящего привода. При этом сигнал рассогласования на вход усилителя подается с контрольного кольцевого потенциометра, имитирующего магнитный датчик (вы ход коррекционного механизма).
Распространенным методом проверки усилителей является на
блюдение функционирования |
включенной |
на их |
выход нагрузки |
при задании на вход усилителя определенного, |
эталонированного |
||
сигнала, соответствующего |
поступающему |
при |
работе'усилителя |
в комплекте прибора. В качестве нагрузки используют контрольные устройства, аналогичные включаемым на выход усилителя, или устройства, воспроизводящие характер реальной нагрузки. Послед ние выполняются, например, в виде измерительных приборов, чув ствительным элементом в которых служат индукционные электро двигатели, а противодействующий момент создается спиральными плоскими пружинами. По величине отклонения указательной стрел ки такого прибора судят о работоспособности усилителя.
Приведенные приемы проверки блоков компасов широко приме няются также при проверках блоков навигационных индикаторов и автопилотов. Своеобразие образуемых при этом измерительных схем и применяемых контрольных задатчиков сигналов или измеритель ных приборов обусловливается особенностями принципа действия и функциональным назначением объекта проверки. При определении погрешностей отдельных блоков и комплектов приборов, наряду с методами сравнения, непосредственного' измерения используются методы компенсации, замещения, дифференциальные измеритель ные схемы и методы косвенной оценки.
А п п а р а т у р а г р у п п о в о г о н а з н а ч е н и я включает измерительные установки проверки электрических термометров, ма нометров, тахометров, топливомеров, расходомеров топлива и дру гих приборов, построенных на принципе электрических измерений неэлектрических величин. Эти приборы состоят из двух основных элементов — датчика и указателя (нескольких датчиков и одного указателя или из нескольких указателей с одним датчиком). Лишь топливомеры и расходомеры топлива некоторых типов представ ляют собой сложные многоблочные приборы. Но и они, как объект проверки, условно могут быть расчленены на два основных блока — датчик и указатель. Основным методом проверки этих приборов является метод сравнения при замещении одного из элементов при бора контрольным, воспроизводящим или моделирующим функции имитируемого объекта.
Аппаратуру группового назначения в зависимости от специфи ческих возможностей установок, рассчитанных на проверку тех или иных приборов, можно подразделить на подгруппы:
125
в
1 — установки, обеспечивающие проверку основных параметров датчиков, указателей и комплектов приборов во всем диапазоне их работы;
2 — установки, позволяющие осуществлять полную проверку указателей и частичную проверку датчиков приборов;
3 — установки, допускающие проверку только комплектов при боров.
Установки первой подгруппы обычно имеют в своем составе контрольные датчики и имитаторы функции A(t). С помощью первых воспроизводится функциональная зависимость B(J= <р( Л)между уров нем измеряемой величины А и электрическим сигналом н.а выходе реального датчика и осуществляется проверка указателей приборов. Вторые используются при проверке датчиков и комплектов приборов.
Они служат для подачи на вход датчика проверяемого комплекта эталонированного сигнала, соответствующего определенному значе нию уровня величины А. Контрольные указатели в этих установках не применяются. Сначала по контрольному датчику проверяют указа тель. Затем собирают комплект прибора и, изменяя уровень измеря емой прибором величины А, по показаниям проверяемого указателя определяют погрешность комплекта. Погрешность датчика вычис ляется как разность погрешностей комплекта и указателя.
Примером установок первой подгруппы -могут служить извест ные установки: УПР-1 для проверки расходомеров топлива и УПТ-48М для проверки электрических топливомеров с реостатно поплавковыми датчиками, внешний вид которой показан на фиг. 5.25. УПТ-48М представляет собой сочетание эталонных датчи ков (реостатов) и так называемого переносного градуировочного стенда, включающего детали, отмеченные на фиг. 5.25 позициями 5, 1 1 —1 4 и 2 1 — 2 4 . Первые служат для проверки указателей, а вто рой используется при проверке основной погрешности датчиков и комплектов топливомеров. При проверке комплекта датчик и ука затель закрепляются на установке. Электрическое соединение их между собой и подача питания осуществляются через установку. Предварительно у датчика рычаг с поплавком заменяется специ альным рычагом с иглой. Во время проверки перемещением этого рычага вдоль шкалы 5 имитируются отклонения рьщага с поплав ком при изменении уровня топлива в баке самолета, т. е. воспроиз водится функция А (t). Погрешность комплекта определяется как разность показаний указателя и действительного значения измеряе мой величины, отсчитываемого по градуировочной шкале- 5 соответ ствующей тарировки.
Установки второй подгруппы имеют в своем составе контроль ные указатели и датчики и не содержат устройств воспроизведения функции A(t). Вследствие этого они или вообще не позволяют осу ществлять проверку датчиков и комплектов приборов или допускают проверку датчиков в нерабочем состоянии при отсутствии воздейст вия на них измеряемой величины А. Полная проверка датчиков и Комплектов приборов на них возможна лишь с помощью дополни-
126
гельных установок, позволяющих осуществлять контролируемое из менение уровня величины А.
Примером аппаратуры второй подгруппы является установка ЭУПМ-2, принципиальная электрическая схема которой приведена на фиг. 5.26. Она рассчитана на проверку электрических маномет ров и указателей термометров сопротивления. Основу ее, как видно из схемы, составляют контрольные указатели и датчики, точнее — потенциометрические части датчиков манометров.
Ф и г . 5.25. Внешний вид установки УПТ-48М:
1 — передняя панель; 2 — рукоятка реостата регули ровки напряжения питания; 3, 4 — ручки контрольных реостатов; 5 — сменная градуировочная шкала датчи ка; 6 — сменная градуировочная шкала указателя (шкала контрольного реостата в омах); 7, 8 — зажимы для крепления шкал на установке; 9 — кольцо дли крепления прибора; 10 — гнездо для установки прове ряемого указателя;-11 — основание для крепления вы движного кронштейна; 12 — выдвижной кронштейн; 13, 14 — фланцы для установки датчиков; 15 — вольт метр В-46; 16 — светосигнализатор срабатывания в проверяемом датчике сигнализации критического остат ка топлива; 17 — клеммы для подключения источника электроэнергии; 18, 19, 20 — штепсельные разъемы для подключения указателей; 21 — ручка для перемещения фланцев-^22 — линейка; 23 — индекс; 24 — стопорная
Правомерность применения реостата Д для проверки указате лей термометров сопротивления вытекает из следующего: в основу принципа действия термометров сопротивления положена зависи мость электрического сопротивления металлических проводников от
127
И