Стенд для определения характеристик динамической жесткости рулевых приводов летательных аппаратов
(19)SU(11)795150(13)A3(51) МПК 5 G01M17/04, G01M5/00(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк патентуСтатус: по данным на 17.12.2012 - прекратил действиеПошлина:
(54) СТЕНД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ДИНАМИЧЕСКОЙ ЖЕСТКОСТИ РУЛЕВЫХ ПРИВОДОВ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
Изобретение относится к экспериментальным установкам, предназначенным для исследования динамических характеристик рулевых приводов, в частности, для определения характеристик динамической жесткости. Эта характеристика является наиболее удобной для определения демпфирующих свойств рулевых приводов. Известен стенд для определения динамической жесткости рулевых приводов, состоящий из электродвигателя, маховика, пружины, выбирающей люфт в силовом эксцентриковом механизме, соединенным со штоком, совершающим возвратно-поступательные смещения и связанным другим концом через динамометрическую пружину с исполнительным органом исследуемого привода, который своей неподвижной частью жестко связан с основанием стенда. На этом стенде при определении динамической жесткости поддерживается постоянная амплитуда смещения исполнительного органа привода и регистрируется амплитуда усилия. Так как амплитуды усилий, развиваемые современными рулевыми приводами при измерении их динамической жесткости могут достигать значений усилий в несколько тонн, то мощность электродвигателя, а также жесткость силового эксцентрикового механизма, соединительного штока и основания должны быть огромными. Создать пружину, выбирающую люфт в эксцентриковом механизме, передающем усилия в несколько тонн, практически невозможно. Следовательно, точность и надежность эксперимента из-за наличия люфтов значительно снижается. Известен стенд для определения характеристик динамической жесткости рулевых приводов, содержащий несиловой задатчик гармонических колебаний, основание, выполненное в виде замкнутой силовой рамы, внутри которой установлен исследуемый привод, динамометрическую пружину, установленную между штоком исследуемого привода и основанием и датчики усилия и перемещения и регистрирующее устройство. С помощью этого стенда уже можно определять динамическую жесткость приводов с усилием в несколько тонн. Для этого определяются частотные характеристики привода в режимах холостого хода и в тормозном режиме, по которым затем определяется динамическая жесткость. Данный стенд реализует так называемый косвенный метод, в отличие от прямого метода, реализуемого на аналоге. Естественно косвенный метод всегда имеет погрешности по сравнению с прямым, причем на низких частотах довольно значительные, а следовательно, будет иметь погрешности и данный стенд. Кроме того, с его помощью нельзя определять характеристики динамической жесткости рулевого привода при наличии управляющего сигнала со стороны его входного элемента, который всегда имеется при управлении от летчика или от автопилота. С этой точки зрения более целесообразно использовать стенды, реализующие прямой метод. Целью настоящего изобретения является повышение точности определения характеристики динамической жесткости рулевых приводов летательных аппаратов. Поставленная цель достигается тем, что известный стенд, снабжен электрогидравлическим нагружающим приводом, установленным между динамометрической пружиной и основанием, задатчиком управляющих сигналов, подключенным к входу исследуемого привода, и механизмом центровки положения нагружающего и исследуемого приводов, при этом генератор гармонических сигналов связан с входом нагружающего привода и с регистрирующим устройством. Механизм центровки выполнен в виде двух замкнутых каркасов, связанных с основанием стенда. Причем один каркас связан с корпусом нагружающего привода, а другой - с исполнительным органом исследуемого привода. На фиг. 1 изображена схема стенда для определения характеристик динамической жесткости рулевых приводов летательных аппаратов. На фиг. 2 изображены сечения А-А и Б-Б на фиг. 1, на которых видно устройство механизма центровки положения приводов. Стенд (фиг. 1) имеет генератор гармонических сигналов 1, связанный через блок поддержания постоянной амплитуды смещения 2 с входным элементом нагружающего привода 3. Нагружающий привод своим корпусом 4 закреплен к плите 5, а исполнительным штоком 6 через динамическую пружину 7, на которой установлен датчик для измерения силы 8, прикреплен к исполнительному органу 9 исследуемого привода. Исследуемый привод неподвижной частью 10 закреплен к плите 11. Плиты 5 и 11 связаны между собой стержнями 12. На исполнительном органе исследуемого привода установлен датчик смещения 13, который электрически связан с анализатором частотных характеристик 14, с которым также электрически связан датчик усилия 8. В свою очередь, анализатор 14 электрически связан с генератором 1. Входной элемент исследуемого привода 15 электрически, либо механически (в зависимости от типа исследуемого привода) связан с задатчиком управляющих сигналов 16. С корпусом нагружающего привода 4 и исполнительным органом исследуемого привода 9 связан механизм центровки положения обоих приводов 17. Этот механизм состоит из двух замкнутых каркасов 18, 19 (см. фиг. 2), которые связаны со стержнями 12 основания стенда. Каркас 18 с помощью резьбового соединения связан с четырьмя центрирующими болтами 20, содержащими прижимы 21, связанные с корпусом нагружающего привода 4. Каркас 19 с помощью резьбового соединения связан с четырьмя центрирующими болтами 22, содержащими на концах подшипники 23, которые в свою очередь связаны с исполнительным органом исследуемого привода 9. Стенд работает следующим образом. От генератора 1 на вход нагружающего привода 3 подается гармонический сигнал, который обеспечивает гармонические колебания исполнительного штока 6. Эти колебания через динамометрическую пружину 7 передаются исполнительному органу исследуемого привода. С помощью блока 2 амплитуда смещения органа 9 поддерживается постоянной при изменении частоты от генератора. При этом с помощью датчиков 8 и 13 и анализатора 14 определяется динамическая жесткость исследуемого привода, равная отношению усилия к смещению. Измерения проводятся для ряда фиксированных амплитуд смещения исполнительного органа 9. С помощью фиксированных болтов 20 с прижимами 21 центрируется корпус нагружающего привода 4, для того, чтобы усилие его было направлено точно по оси симметрии стенда. С помощью фиксирующих болтов 22, содержащих на концах подшипники 23, центрируется исполнительных орган исследуемого привода 9. Подшипники дают возможность перемещения этому органу в направлении оси симметрии и устраняют всевозможные боковые перекосы, которые ведут к снижению точности эксперимента. Измерения динамической жесткости производятся при отсутствии управляющего воздействия от задатчика 16 и при наличии его, а затем учитывается соответствующая поправка. Таким образом, с помощью предлагаемого стенда можно определять динамическую жесткость современных рулевых приводов летательных аппаратов. Причем, благодаря тому, что стенд реализует прямой метод и в нем имеются задатчик управляющих сигналов и механизм центровки положения приводов, точность эксперимента повысилась на 25-30% .
Формула изобретения
1. СТЕНД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ДИНАМИЧЕСКОЙ ЖЕСТКОСТИ РУЛЕВЫХ ПРИВОДОВ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ, содержащий генератор гармонических сигналов, основание, выполненное в виде замкнутой силовой рамы, внутри которой размещается исследуемый привод, связанный своим исполнительным органом с динамометрической пружиной, датчики усилия и перемещения исполнительного органа и регистрирующее устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен электрогидравлическим нагружающим приводом, установленным между динамометрической пружиной и основанием, задатчиком управляющих сигналов, подключенным к входу исследуемого привода, и механизмом центровки обоих приводов, при этом генератор гармонических сигналов связан с входом нагружающего привода и с регистрирующим устройством. 2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что механизм центровки положения приводов выполнен в виде двух замкнутых каркасов, связанных с основанием стенда, причем один каркас связан с корпусом нагружающего привода, а другой - с исполнительным органом исследуемого привода.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 29-2002
Извещение опубликовано: 20.10.2002
