ЗанятиЕ №4. "Системы автоматизированного привода."
Содержание.
1. Принцип построения и программа регулирования АРЗ-1.
2. Особенности построения АРУ-9.
Литература:
А. А. Лебедев "Автоматическое и электрическое оборудование л. а. ", с. 334-339.
1. Принцип построения м программа регулирования арз-1.
Система регулирования загрузки ручки управления самолетом АРЗ-1 - 5-я серия предназначена для обеспечения единообразной техники пилотирования на различных скоростях и высотах полета самолета. Единообразие техники пилотирования достигается путем увеличения загрузки ручки управления с ростом приборной скорости и уменьшением высоты полета. Система обеспечивает автоматическое изменение передаточного числа от ручки управления к загрузочному механизму, что позволяет полнее использовать возможности самолета на режимах маневра. Входными параметрами системы являются динамическое и статическое давления от ПВД самолета, а также сигнал коррекции по углу стреловидности крыла. Выходной параметр - ход штока исполнительного механизма.
Программа регулирования изображена на рис. ___.
HI = 4730 м. Н2 = 9860 м. Упит - 27в.
VI = 450 км/час V2 = 985 км/час m - ч 7кг.
Нагрузка на штоке ИМ - 150кг.
Плечо 60-104 мм, время перекладки WM-12-20 сек.
Система состоит из коробки управления и исполнительного механизма (ЭПП-23А).
Закон управления (регулирования) формируется в счетно-решающем устройстве.
Преобразование давлений Р иов электрические сигналы производят соответственно ДДаПСТ-1 и ДНПСТ-0,6 расположенные в коробке управления.
В исходном положении диоды Д2, Д20 закрыты, а Д1 открыт (его потенциал ниже).
С ростом скорости потенциал, снимаемый с общей точки диодов будет изменяться. В измерительную диагональ моста, образованного потенциометрами V, H, потенциометром обратной связи включен балансный эмиттерный повторитель (БЭП), управляющий бесконтактным магнитным реле (БМР). Вместе они составляют РПМП-1 (реле поляризованное магнитополупроводниковое).
С БЭП сигнал подаётся на управляющую обмотку магнитного усилителя РПМП-1, который через полупроводниковый усилитель мощности управляет исполнительным реле включения обмоток исполнительного двигателя механизма ЭПП-23А на выпуск или уборку штока. Т. о. щетка потенциометра обратной связи отслеживает щетку потенциометра V или H с меньшим потенциалом.
Схемой предусмотрен перевод штока ЭПП-23А во взлётно-посадочное положение по углу стреловидности крыла. При взлётно-посадочном положении крыла сигнал подаётся на реле, которое подключает на вход БЭП делитель напряжения. При этом потенциал общей точки диодов будет определяться потенциалом ТА делителя, что приведёт к отработке штока исполнительного механизма во взлётно-посадочное положение. С КВ исполнительного механизма снимается сигнал на лампу сигнализации взлётно-посадочного положения штока.
При отказе автоматики (счётно-решающего устройства) положением штока ИМ можно управлять вручную.
Особенности построения ару-9.
Система АРУ-9 устанавливается на современных самолетах-истребителях и включает следующие элементы (Рис. ___):
- датчик автомата рулей управления ДАРУ-9;
- коробку автоматического управления КАУ-9Ф;
- исполнительный электромеханизм изменения передаточных чисел по отклонению стабилизатора МПЧС-9 и МПЧР-9 - исполнительный механизм изменения передаточных чисел к усилению на ручке;
- указатель УПУ-9С положения штока электромеханизма МПЧС-9;
- указатель УПУ-9Р положения штока электромеханизма МПЧР-9.
Особенностью системы АРУ-9 по сравнению с системой АРУ-ЗВ является раздельное изменение передаточных чисел от ручки управления к стабилизатору и к загрузочному , механизму с помощью отдельных исполнительных механизмов МПЧС-9, Кроме того, АРУ-9 имеет два канала изменения передаточных чисел от ручки управления к стабилизатору: точный и грубый каналы.
Выдвижной шток механизма МПЧС связан жесткими механическими передачами с одной стороны с "РУС", с другой стороны - с золотником бустера, поворачивающим стабилизатор.
Выдвижной шток МПЧР-9 связан жесткой механической связью с загрузочным устройством механизма триммерного эффекта МП-100.
Указанные особенности системы, АРУ-9 позволяют более точно отрабатывать программу регулирования в- зависимости, от скорости и высоты полета. Рассмотрим работу функциональной схемы, представленной на рис. ___. Датчик ДАРУ-9 состоит из трех мембранно-анероидных датчиков одинаковой конструкции с потенциометрическим выходом. На вход датчика подается статической и полное давление, которые несут информацию о барометрической высоте и величине скоростного напора. Два датчика в ДАРУ-9 формируют сигналы заданного значения плеча (Lc)з механизма МПЧ-9. Закон изменения (Lc)з выполняется двумя каналами усиления. Третий датчик в ДАРУ-9 формирует сигнал заданного значения плеча (Ln)з механизма МПЧР-9.
Коробка КАУ-9ф включает в себя три однотипных канала релейного усиления входных сигналов. Каждый канал представляет собой мостовую схему, в плечи которой включены потенциометр датчика и потенциометр обратной связи соответствующего исполнительного механизма (Рис. ___).
В диагональ моста включены обмотки поляризованного реле. Последнее при срабатывании включает силовое реле, контакты которых замыкают цепь питания плечо в соответствующей проводке управления.
Одновременно перемещается щетка потенциометра обратной связи, что приводит к балансировке мостовой схемы и отработке штока механизма в положение, заданное сигналами датчика.
Поляризованное реле охвачено в каждом канале связью, действие и назначение которой аналогично положительной обратной связи в АРУ-9.
Сигналы заданного плеча в проводке стабилизатора (Lc)з подаются в два канала: точный и грубый. Основное отличие каналов состоит в том, что зона нечувствительности поляризованного реле грубого канала больше, чем у реле точного канала. Каждый канал имеет на выводе исполнительный электродвигатель.
Вращения двигателей механически суммируются при помощи дифференциала и через редуктор и винтовую пару перемещают выходной шток механизма МПЧС-9.
Выход дифференциала связан также со щетками блока потенциометров.
Последний состоит из потенциометра обратной связи точного и грубого каналов, потенциометра указателя УПУ-9С положения штока механизма МПЧС-9 и потенциометров коррекции передаточных чисел по угловой скорости, которые используются САУ.
При большом отклонении штока механизма МПЧС-9 от требуемого (это имеет место, например, при включении АРУ-9 на режим автоматической работы) рассогласование между сигналами датчика ДАРУ-9 и сигналами потенциометров обратной связи превышает зоны нечувствительности поляризованного реле, как точного, так м грубого каналов. В этом случае поворот выходного вала дифференциала МПЧС-9 и, следовательно, выходного штока механизма происходит с максимальной скоростью, так как оба двигателя работают. Когда сигнал рассогласования достаточно уменьшится, реле грубого канала выключается. При этом скорость выдвижения штока механизма отработает заданное датчиком положение Lc с точностью, определяемой зоной нечувствительности реле точного канала, оба двигателя выключаются и изменение плеча прекращается.
Наличие двух каналов в изменении плеча механизма МПЧС-9 требует предусмотреть специальные меры, повышающие надежность работы схемы изменения передаточного отношения к стабилизатору.
Предположим, что имеет место отказ в каком-нибудь из каналов, причем отказ приводит к постоянному вращению электродвигателя канала в одном направлении, хотя входной сигнал (Lc) э не изменяется. К такого рода отказам приводят, например, обрыв цепей потенциометров обратной связи, залипание контактов силовых реле и др. возможные причины, вызывающие разбаланс мостовой схемы.
Так как выходной вал дифференциала МПЧС-9 перемещает щетки потенциометров обратной связи обоих каналов, то вращение двигателя неисправного канала вызывает рассогласование между потенциометром-датчином и потенциометром обратной связи другого канала, причем , то рассогласование имеет обратный знак. В результате включается электродвигатель исправного канала и отрабатывает в сторону уменьшения рассогласования.
Одновременно срабатывает логическая схема ЛЯ в КАУ-96 и разрывает цепь питания электродвигателей МПЧС-9. При этом "зажигается лампочка отказа АРУ-9. Следует отметить, что логическая схема срабатывает только при несогласованной работе электродвигателей МПЧС-9 и разрешает их совместную работу в случае согласованного включения.
Третий канал релейного усиления в коробке КАУ-9 используется для формирования следящей системы изменения плеча к пружине загрузочного устройства.
Принцип действия канала такой же, как в каналах изменения передаточного отношения к стабилизатору. В результате совместной работы каналов изменения передаточных отношений к стабилизатору и к пружине реализуется требуемое изменение отношения:
=const
ny
Fc
Система АРУ-9 работает по скорости от 350 до 750 км/час приборной скорости, а по высоте от 4400 до 19500 м.
Система АРЗ-1-5-ая серия работает в диапазоне 4, 5 км - 15км в функции V, Н, до Н=4, 5 км в функции V.