Дипломная работа: Разработка технологии обслуживания системы улучшения устойчивости и управляемости АН-124-100

Суммарное время проведения основных операций:

 ч.

Суммарное время проведения дополнительных операций:

 ч.

Коэффициент доступности:

.

3.2 УДОБСТВО РАБОТ

Расчет удобства работ проводится по данным таблицы 7. Полученный коэффициент удобства:

.

4. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРОВЕРКИ СУУ-400

По существующему техпроцессу проверка системы производится по большей части вручную, с помощью пульта контроля ПРК-36, который представляет из себя вольтметр с набором галетных переключателей и потенциометров, с помощью которых набирают номер контакта и уровень измеряемого напряжения.

Существующая аппаратура позволяет проводить полный объем проверок СУУ-400 в соответствии с технологической документацией. Однако существующая КПА имеет ряд существенных недостатков:

1)  практически вся проверка осуществляется вручную и на оператора возложено выполнение большого количества операций, что требует от него высокой квалификации, постоянной внимательности и умственного напряжения, что в итоге способствует появлению ошибок;

2)  скорость и надёжность проверки, во многом зависит от «человеческого фактора»;

3)  обработка результатов так же полностью возложена на оператора и на существующем оборудовании нет возможности автоматизировать этот процесс;

4)  проверка правильности функционирования системы СУУ является довольно длительным и трудоёмким процессом – общее время необходимое для полной проверки СУУ-400 составляет 26 часов.

Из вышесказанного, становится очевидным необходимость автоматизации и повышения объективности контроля. Этого можно достичь с помощью введения устройства автоматического контроля системы СУУ-400, удовлетворяющего следующим требованиям:

1)  проведение полной всеобъемлющей проверки системы СУУ-400;

2)  максимальная автоматизация процесса проверки комплекса и обработки результатов;

3)  снижение влияние человеческого фактора на результат;

4)  снижение уровня энергозатрат;

5)  уменьшение времени проверки.

5.1 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Существующий технологический процесс технического обслуживания не дает возможности эксплуатировать систему СУУ-400 стратегии обслуживания по состоянию. Все изменения, происходящие в системе в процессе эксплуатации, не регистрируются, следовательно, нет возможности отследить и предугадать момент наступления отказа.

Такая технология контроля при современном уровне развития технических средств является неприемлемой, т.к. жёсткая конкуренция на рынке транспортных услуг требует сокращения времени технического обслуживания до минимума. Скорость и надёжность проверки, во многом зависит от «человеческого фактора». Поэтому проверка функционирования системы улучшения устойчивости самолёта является довольно длительным, трудоёмким процессом, что приводит к лишним затратам труда и электроэнергии, а следовательно ведет к увеличению материальных затрат.

Разработанная система устраняет существующие недостатки, позволяет перейти на стратегию обслуживания по состоянию, дает возможность производить сравнение разработанной модели системы с реальной системой.

Исходя из поставленной задачи, разрабатываемая система проверки должна обеспечивать:

1)  моделирование работы СУУ на ПК;

2)  подачу по командам с ПК тестовых сигналов в систему;

3)  получение результатов работы системы, их преобразование и последующая передача на ПК;

4)  сравнение результатов работы реальной системы с моделью;

5)  выдача информации о состоянии системы.

5.2 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ КПА

Структурная схема КПА представлена на рисунке 10.

В данную схему входят следующие блоки:

1)  ПК – персональный компьютер;

2)  DT9842/8 – блок контроля и управления;

3)  ВУ-9, ВУ-10 – вычислители демпферов рысканья и тангажа;

4)  РА-81 РВ – рулевой агрегат руля высоты;

5)  РА-81 РН – рулевой агрегат руля направления;

6)  РП-72 – рулевой привод;

7)  РВ – руль высоты;

8)  РН – руль направления.

В ПК происходит проверка исправности и работоспособности СУУ путем сравнения результатов работы реальной системы СУУ и ее модели.

Построение математической модели СУУ происходит в ПК. Модель реализует следующие законы управления:

,

Входными величинами являются текущие значения угловых скоростей , , , а также значения вертикальной перегрузки nу , которые также формируются в рамках модели. Выходной величиной является угол отклонения руля высоты и руля направления .

При проведении проверки СУУ вместо датчиков, установленных на самолете, подключается разрабатываемая КПА.

ПК через DT9482/8 формирует и направляет в ВУ-9 и ВУ-10 сигналы угловой скорости , ,  и нормальной перегрузки ny имитируя отклонение БДГ.

DT9482/8 предназначен для подключения ПК к системе СУУ. Т.к. СУУ оперирует аналоговыми величинами, а ПК цифровыми, DT9482/8 производит управление работой ВУ-9 и ВУ-10 и сбором данных о работе системы СУУ в аналоговой форме по командам с ПК. Обмен данными между DT9482/8 и ПК происходит по цифровому интерфейсу.

В ВУ-9 и ВУ-10 происходит реализация закона управления, рассмотренного выше, в результате чего формируются управляющие сигналы , .

РА-81 РВ преобразует электрический сигнал  в механическое перемещение траверсы руля высоты . Аналогично происходит и с рулем направления.

Датчик обратной связи (ДОС), установленный на РА-81, преобразует механическое перемещение в электрический сигнал . Т.к. ДОС жестко связан с выходной траверсой рулей высоты и направления, соответствующий сигнал  будет пропорционален углу отклонения руля высоты и руля направления.

Сигнал  преобразованный в УДУ посредством DT9482/8 поступает в ПК.

В ПК полученный сигнал отслеживается на достоверность путем сравнения с сигналом, полученным в процессе моделирования системы.

По окончанию проверки ПК выдаёт информацию о пригодности системы к эксплуатации.

5.3 РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ КПА

5.3.1 Описание

Функциональная схема КПА представлена на рисунке 11.

Данная система позволяет осуществлять автоматическую выдачу и отслеживание сигналов с ВУ-9 и ВУ-10. Вся обработка данных осуществляется в персональном компьютере. Предложенная функциональная схема обеспечивает оперативность и удобство проверки. Данная схема позволяет расширять технические возможности системы проверки за счёт включения в состав различных модулей и приборов.

В КПА входят следующие блоки:

1)  ПК – персональный компьютер;

2)  DT9842/8 – блок контроля и управления;

3)  ВУ-9, ВУ-10 – вычислители демпферов рысканья и тангажа;

4)  РА-81 РВ – рулевой агрегат руля высоты;

5)  РА-81 РН – рулевой агрегат руля направления;

6)  РП-72 – рулевой привод;

7)  РВ – руль высоты;

8)  РН – руль направления.

ПК предназначен для расчета математической модели СУУ, формирования управляющих сигналов и обработки результатов измерения.

DAQ DT9842/8 обеспечивает взаимодействие ПК с системой СУУ путем аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразований сигналов. Благодаря наличию встроенного микроконтроллера (МК), DAQ существенно разгружает ПК.

5.3.2 Выбор элементной базы

Головным устройством функциональной схемы является персональный компьютер (ПК) с предустановленной программой LabVIEW, который формирует управляющие сигналы, а также сохраняет в памяти получаемую информацию для последующей обработки.

Для обеспечения мобильности в качестве ПК в системе проверки используется ноутбук. Требования, которым должен удовлетворять ПК, приведены в таблице 8.

Таблица 8 – Рекомендуемые требования к ПК

DAQ DT9842/8 (рисунок 12) – прибор для сбора данных и управления, является устройством производства компании Data Translations, работающий совместно с программным обеспечением LabVIEW.

Устройство имеет 8 аналоговых выходов с диапазоном ±10В; 8 аналоговых входов с диапазоном ±20В; 24-разрядный цифровой порт ввода/вывода (TTL/LVTTL/CMOS). Обладает компактными размерами, поддерживает операционные системы Windows 2000/XP/ME, Mac OS X, Linux.

Функционально DAQ состоит из микроконтроллера (Logic), буфера обмена, оперативного запоминающего устройства (ОЗУ), цифро-аналогового преобразователя (DAC), аналого-цифрового преобразователя (ADC), контроллера шины USB, внутренней шины обмена данными, терминалов ввода/вывода.

DAQ выбран исходя из требований системы проверки. Он обеспечивает формирование восьми аналоговых сигналов по сигналам с ПК. Это является достаточным для проверки работоспособности СУУ-400. Отработанный СУУ сигнал поступает через ПС обратно в DAQ, где оцифровывается и по интерфейсу USB передается на ПК. Свободные аналоговые порты ввода можно использовать для контроля других параметров системы СУУ.

Блок схема устройства представлена на рисунке 13.

Характеристики устройства представлены в таблице 9.

Назначение контактов в портах устройства приведены в таблицах 10, 11.

Таблица 9 – Характеристики DAQ DT9842/8

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8