Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Диагностика дефектов органов управления самолетом по параметрам вибраций. Учебное пособие
.pdf
эллиптической формы есть следствие наличия смещений опор отклоняемой поверхности (рис. 2.20). Здесь у – перемещение, зафиксированное датчиком; y – скорость колебаний.
Рис. 2.20. Фазовые портреты вынужденных колебаний
Рис. 2.21. Логарифмический декремент колебаний
органа управления при различных смещениях опоры
Признаком смещения опор отклоняемой поверхности служит также
снижение логарифмического декремента колебаний органа управления. Это явление иллюстрирует рис. 2.21, на котором представлены
результаты лабораторных испытаний органа управления, одна из опор
которого смещалась на заданную величину. На рисунке δ – логарифмический декремент колебаний, е – смещение опоры органа управления.
2.4.2. ВЫЯВЛЕНИЕ ДЕФЕКТНОЙ ОТКЛОНЯЕМОЙ ПОВЕРХНОСТИ
По виду амплитудных зависимостей резонансных частот вращения
отклоняемых поверхностей, показанных на рис. 2.18, можно констатировать наличие смещений опор отклоняемых поверхностей в том случае, если в проводке и опорах органа управления до смещения опор
сухое трение отсутствует. Однако искажения форм колебаний откло-
61
няемых поверхностей (см. рис. 2.19) в совокупности с характерными
зависимостями резонансных частот однозначно идентифицируют дефектный орган управления.
2.4.3. ВЫДЕЛЕНИЕ СМЕЩЕННЫХ ОПОР
Как правило, если опоры отклоняемой поверхности имеют смещения относительно штатного положения, то это крайние (концевые
и/или корневые) опоры. Смещение других опор требует нереально
больших усилий.
По виду частотных характеристик и форм колебаний органа управления не представляется возможным выделить смещенные опоры отклоняемой поверхности. Для этой цели необходимо строить
фазовые
портреты вынужденных колебаний по сигналам датчиков, установленных на поверхности органа управления.
Как отмечалось выше, результатом смещения опор является возникновение в них сил сухого трения. Если силы возбуждения колебаний не создают в опорах усилий, превышающих силы трения, или
смещения опор отсутствуют, то фазовые портреты вынужденных колебаний
всех точек отклоняемой поверхности представляют собой эллипсы. В противном случае фазовые портреты колебаний точек, находящихся вблизи смещенной опоры, получат характерные изменения
(см. рис. 2.20).
2.4.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИН СМЕЩЕНИЙ ОПОР
Определению величин смещений опор предшествуют исследования
динамических характеристик каждого конкретного объекта контроля:
проводятся расчеты реакций опор на смещение каждой из них;
вычисляются моменты сил трения, возникающие в опорах в ре-
зультате их смещения;
устанавливается связь между усилием, прилагаемым к задней
кромке отклоняемой поверхности, и величиной момента силы трения в
смещенной опоре;
выявляются опоры, смещения которых могут физически реали-
зоваться исходя из величин реакций в опорах;
строится зависимость резонансной частоты вращения органа
управления от величин смещений опор. Для этого проводятся резонансные испытания отклоняемой поверхности при различных, искусственно созданных смещениях опор.
62
Собственно оценка величин смещений опор производится двумя
взаимно дополняющими способами.
1. По характерным изменениям фазовых портретов колебаний
точек, находящихся вблизи смещенной опоры
Проводятся резонансные испытания отклоняемой поверхности при
различных силах возбуждения колебаний. Первоначально испытания
проводятся на частоте фазового резонанса с минимально возможным
уровнем силы. Затем сила плавно увеличивается. О величине силы
трения судят по изменениям фазовых портретов, построенных при различных соотношениях между силой возбуждения и силой трения в
смещенной опоре. Пример таких фазовых портретов для различных
точек отклоняемой поверхности приведен на рис. 2.22–2.29, где χ есть
отношение силы трения к амплитуде силы возбуждения. Точка 1 располагается вблизи смещенной опоры. Величина смещения
опоры оце-
нивается по величине силы трения.
Рис. 2.22. Фазовые портреты для χ = 0
Рис. 2.23. Фазовые портреты для χ = 0.2
63
Рис. 2.24. Фазовые портреты для χ = 0.4
Рис. 2.25. Фазовые портреты для χ = 0.5
Рис. 2.26. Фазовые портреты для χ = 0.6
64
Рис. 2.27. Фазовые портреты для χ = 0.8
Рис. 2.28. Фазовые портреты для χ = 0.9
Рис. 2.29. Фазовые портреты для χ = 0.95
65
2. По зависимости резонансной частоты вращения отклоняемой
поверхности от величин смещений опор
Пример зависимости резонансных частот вращения органа управле-
ния от величины смещения опоры приведен на рис. 2.30. Здесь p и p
a
–
частоты фазового и амплитудного резонансов соответственно; е –
смещение опоры. Определение частоты амплитудного резонанса здесь
производится для контроля чистоты выделения собственного тона колебаний: взаимная близость фазового и амплитудного резонанса говорит о хорошем выделении тона.
Рис. 2.30. Зависимости частот амплитудного и фазового
резонансов от смещения опоры
Таким образом, рассмотренная последовательность теоретических
и экспериментальных исследований позволяет обнаружить наличие
смещений опор отклоняемых поверхностей, выявить смещенную опору и оценить величину ее смещения.
66
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В настоящем учебном пособии представлены общие положения
методики резонансных испытаний органов управления самолетом.
Описаны экспериментальное оборудование, порядок проведения испытаний и способы определения динамических характеристик конструкций. Изложена совокупность практических действий, позволяющая выявить дефектный объект, установить вид дефекта, построить
математическую модель конструкции с дефектом, определить параметры модели по результатам
ние и величину дефекта. Рассмотрены такие распространенные виды
конструкторских и технологических дефектов органов управления самолетов, как люфты в соединениях механической проводки управления, повышенное трение в подвижных соединениях и опорах, смещение опор отклоняемых поверхностей и низкая эффективность
функционирования гидравлических демпферов в составе упругого
планера.
испытаний, идентифицировать положе-
67
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Бернс В.А. Диагностика и контроль технического состояния са-
молетов по результатам резонансных испытаний / В.А. Бернс. – Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2012. – 272 с.
Бернс В.А. Контроль люфтов в проводках управления летатель-
2.
ных аппаратов по результатам резонансных испытаний отклоняемых
поверхностей / В.А. Бернс, А.И. Белоусов, В.Ф. Самуйлов // Техника
воздушного флота. – 2010. – Т. LXXXIV. – № 1 (698). – С. 15–19.
Бернс В.А. Влияние параметров гидравлических демпферов на
3.
динамические характеристики органов управления / В.А. Бернс //
Авиакосмическое приборостроение. – 2010.– № 10. – С. 9–15.
Бернс В.А. Идентификация параметров расчетной модели органа
4.
управления самолета с сухим трением в проводке управления /
В.А. Бернс // Наука. Промышленность. Оборона: тр. 11 Всерос. науч.техн. конф. (Новосибирск, 21–23 апр. 2010 г.). – Новосибирск : Изд-во
НГТУ, 2010. – С. 70–73.
Бернс В.А. Динамические характеристики отклоняемой поверх-
5.
ности со смещенной опорой / В.А. Бернс, В.Л. Присекин // Вестник
МАИ. – 2011. – Т. 18. – № 2. – С. 5–8.
Биргер И.А. Техническая диагностика / И.А. Биргер. – М.: Ма-
6.
шиностроение, 1978. – 240 с.
Жуков Р.В. Обзор некоторых стандартов ISO/TC-108 в области
7.
диагностики машинного оборудования / Р.В. Жуков // Контроль. Диагностика. – 2004. – № 12. – С. 61–66.
8.
Способ контроля люфтов в механических проводках управления
самолетов / А.П. Бобрышев, В.А. Бернс, В.Л. Присекин, А.И. Белоусов,
В. Ф. Самуйлов // Полет. – 2007. – № 12. – С. 50–53.
Бочканов С. Быстрое преобразование Фурье и его приложения /
9.
С. Бочканов, В. Быстрицкий. – Copyright © 1999–2006. – При поддержке проекта MANUAL.RU.
Контроль соосности установки отклоняемых поверхностей по
10.
результатам вибрационных испытаний / В.А. Бернс, А.П. Бобрышев,
В.Л. Присекин, В.Ф. Самуйлов // Вестник МАИ. – 2008. – Т. 15. –
№ 1. – С. 87–91.
Лампер Р.Е. Введение в теорию нелинейных колебаний авиакон-
11.
струкций / Р.Е. Лампер. – М.: Машиностроение, 1985. – 89 с.
Ланцош К. Практические методы прикладного анализа / К. Лан-
12.
цош. – М.: Физматгиз, 1961. – 524 с.
68
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ....................................................................................................... 3
1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ. ПОРЯДОК
И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ РЕЗОНАНСНЫХ ИСПЫТАНИЙ
ОРГАНОВ УПРАВЛЕНИЯ САМОЛЕТОМ .......................................... 5
1.1 Определяемые динамические характеристики ................................. 5
1.2. Требования к испытательному участку ........................................... 6
1.3. Подвеска летательного аппарата ...................................................... 7
1.4. Средства возбуждения и измерения колебаний .............................. 9
1.5. Установка виброизмерительных преобразователей ..................... 18
1.6. Возбуждение вынужденных и свободных колебаний .................. 19
1.7. Порядок проведения испытаний и определения динамических
характеристик органов управления ................................................ 20
1.8. Требования
безопасности при проведении испытаний ................ 24
2. КОНТРОЛЬ ДЕФЕКТОВ ОРГАНОВ УПРАВЛЕНИЯ
САМОЛЕТОМ ........................................................................................ 25
2.1 Контроль люфтов в механических проводках управления ........... 25
2.1.1. Порядок контроля люфтов ........................................................ 25
2.1.2. Выявление дефектной проводки управления .......................... 28
2.1.3. Выделение дефектных узлов..................................................... 28
2.1.4. Определение величин люфтов .................................................. 29
2.1.5. Особенности контроля люфтов в протяженных проводках
управления .................................................................................. 34
69
2.1.6. Оценка точности определения величин люфтов ..................... 35
2.2. Контроль эффективности гидравлических демпферов ................ 36
2.2.1. Порядок контроля эффективности демпфера .......................... 36
2.2.2. Расчетная схема и математическая модель органа
управления с гидравлическим демпфером ............................... 39
2.2.3. Определение параметров математической модели органа
управления с демпфером по результатам испытаний ............ 45
2.2.4. Контроль эффективности демпферов ...................................... 48
2.3. Контроль сухого трения в подвижных соединениях органа
управления ........................................................................................ 51
2.3.1.
Порядок контроля сухого трения ............................................. 51
2.3.2. Выявление наличия сухого трения в опорах и проводке
управления .................................................................................. 52
2.3.3. Математическая модель органа управления ........................... 53
2.3.4. Определение параметров математической модели
органа управления ...................................................................... 55
2.3.5. Определение величины сухого трения .................................... 57
2.4. Контроль смещения опор отклоняемых поверхностей ................ 59
2.4.1. Порядок контроля смещения опор ........................................... 59
2.4.2. Выявление дефектной отклоняемой поверхности .................. 61
2.4.3. Выделение смещенных опор ..................................................... 62
2.4.4. Определение величин
смещений опор ..................................... 62
Заключение ................................................................................................. 67
Библиографический список ...................................................................... 68
70
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]