пОСОБИЯ а4 / Приборы / т16 Агрегаты и режимы работы САУ а4 / АРУ-29-2

Введение

Руководство по технической эксплуатации (РЭ) предназначено для правильной эксплуатации системы автоматического регулирования АРУ-29-2, поддержания её в постоянной готовности к действию. РЭ содержит описание конструкции и принципа действия, технические характеристики, а также необходимые сведения о хранении и транспортировании.

Перечень условных обозначений и сокращений, принятых в РЭ:

КАУ-29-2 – коробка автоматического управления,

МПЧ-29-2 – механизм передаточного числа,

ИКД-27ДФ 1,6 – прибор измерительного комплекса давления, измеряющий избыточное давление или перепад давлений (датчик динамического давления),

ИКД-27Да 220-780У – прибор измерительного комплекса давления, измеряющий абсолютное давление (датчик статического давления)

Рст. – статическое давление

Рдин. – динамическое давление

ПВД – приёмник воздушного давления

ВПП – лампа взлётно-посадочного положения.

1. Общая часть

1. система автоматического регулирования АРУ-29-2 предназначена для автоматического изменения передаточных отношений в проводке управления стабилизатором и в канале загрузки ручки по тангажу объекта.

Система выполняет следующие функции:

• автоматически изменяет положение штока электромеханизма МПЧ-29-2 по сигналам датчиков давления ИКД-27ДФ 1,6 и ИКД-27Да 220-780У;

• выдаёт сигнал исходного положения штока электромеханизма МПЧ-29-2 на сигнальное табло объекта;

• осуществляет проверку системы на функционирование встроенным контролем по команде сигнала с борта объекта и выдаёт в бортовую систему контроля результат проверки;

• осуществляет текущий непрерывный контроль на функционирование системы с помощью дополнительных (контрольных) приборов ИКД-27ДФ 1,6, ИКД-27Да 220-780У и при отказе системы выдаёт сигнал отказа в бортовую систему контроля, не допуская при этом уход штока электромеханизма от номинальной линии графика (рис.2) на величину более 40% от полного хода штока;

при возникновении сигнала отказа система обеспечивает:

• уборку штока электромеханизма МПЧ-29-2 при значениях М формула!

• Остановку штока электромеханизма МПЧ-29-2 в положении, соответствующему моменту возникновения сигнала отказа при значениях М формула!, при этом, в случае изменения режима работы системы (при поступлении на систему сигнала М формула!), шток электромеханизма переходит в убранное положение. Последующие изменения режима работы изделия в сторону увеличения или уменьшения «М» не приводит к изменению положения штока электромеханизма МПЧ-2У-2;

• Предусмотрена возможность «ручного» управления электромеханизмом МПЧ-29-2, минуя коробку КАУ-29-2.

1 – коробка КАУ-29-2

2 – механизмы МПЧ-29-2

3 – приборы ИКД-27

Рис.1 Комплекс системы АРУ-29-2

1. Система АРУ-29-2 (рис.1) состоит из следующих агрегатов:

• коробки автоматического управления КАУ-29-2;

• механизма передаточного числа МПЧ-29-2;

• двух приборов измерительного комплекса давления ИКД-27ДФ1,6;

• двух приборов измерительного комплекса давления ИКД-27Да 220-780У.

1. Особенностью системы является то, что в не предусмотрено две пары датчиков (приборов ИКД-27) давления, с помощью которых реализуется заданный график перемещения штока механизма и осуществляется её непрерывный текущий контроль. Для получения информации о текущем состоянии входящих в состав системы устройств применён метод последовательного сопоставления результатов вычисления управляющих воздействий от каждой пары датчиков, чередующийся с тестовым опросом узлом коробки управления по эталонным сигналам. Последовательность операций контроля и вычисления управляющих воздействий регламентируется программным устройством коробки управления. Все составные агрегаты системы взаимозаменяемы, т. е. в случае отказа того или иного агрегата допустима его замена на исправный. Система может быть проверена средствами наземного контроля через бортовой контрольный разъём.

2. Основные технические данные:

   1. Номинальное напряжение питания постоянного тока –27В;

   2. Диапазон рабочего напряжения –24-29,4В;

   3. Качество электроэнергии ГОСТ 19705-74: после воздействия переходных процессов система остаётся работоспособной.

   4. Система нормально работает и не выдаёт ложных отказов при аварийном напряжении –18В;

   5. Ток, потребляемый системой при напряжении 27В:

• в нормальных условиях:

а) при работе электромеханизма МПЧ-29-2 с противодействующей нагрузкой на штоке 490 Н( 50 кгс) – установившегося значения – не более 3,5А;

б) при работающем электромеханизме и включённой лампе сигнализации ВПП – не более 3,5А;

• во вторых условиях:

а) при работе электромеханизма МПЧ-29-2 с противодействующей нагрузкой на штоке 40Н (50 кгс) – не более 5,2А;

б) при работающем электромеханизме и включенной лампе сигнализации ВПП – не более 1,4А;

в) при включении двигателя исполнительного механизма пусковой ток, спадающий до установившегося значения за время не более 2с – не более 6,8;

1. Контрольный сигнал исходного (взлётно-посадочного) положения штока механизма МПЧ-29-2 на кл. X1:13 коробки КАУ-29-2 появляется при значении плеча штока механизма – (242+2,0-1,0 Формула) и параметрах сигнала:

• напряжение – 24-29,4 В;

• ток – не менее 0,1А;

1. контрольный сигнал крайнего убранного положения штока механизма МПЧ-29-2 на кл.X1:14 коробки КАУ-29-2 появляется при значении плеча штока механизма – (192+1.0-2.0 Формула) мм и параметрах сигнала:

• напряжение – 24-29,4В,

• ток – не менее 0,1А;

1. Время непрерывного движения штока электромеханизма МПЧ-29-2 из одного крайнего положения в другое:

• при нормальном напряжении питания и противодействующей нагрузке 196 ( 20 кгс )

а) в нормальных климатических условиях – не более 5с;

б) при температуре окружающей среды минус 60 С – не более 8с.

• при номинальном напряжении питания и противодействующей нагрузке 490Н ( 50 кгс )

а) в нормальных климатических условиях – не более 6,0с;

б) при температуре окружающей среды минус 60 С – не более 9 с.

9. Изменение положения штока механизма – автоматическое по сигналам датчиков давления согласно графика ( рис.2)

10. Система обеспечивает выполнение графика перемещения ( рис.2 ) при изменениях управляющих воздействий на входе датчиков – со скоростью до 1% за секунду от номинального рабочего диапазона по графику

11. В системе предусмотрен встроенный контроль, с помощью которого проверяется функционирование системы и входящих в неё агрегатов и устройств:

А) коробки КАУ-29-2;

Б) цепей «резервного» управления механизмом в коробке при отказе системы;

В) механизма МПЧ-29-2;

Г) датчиков давления ИКД-27;

Д) целостности цепей от датчиков до коробки;

Е) целостности цепей управления от коробки до механизма.

Контроль осуществляется автоматически по команде внешнего сигнала на кл.X2:6 коробки RFE-29-2 ( рис.4 ) уровнем 24-29, 4В, длительностью – 5-10 с. По окончанию цикла контроля результаты прохождения его выдаются с кл.X2:13 коробки КАУ-29-2 (рис.4) в бортовую систему контроля объекта (БСК), при этом:

а) сигнал исправности характеризуется параметрами:

• напряжение – (24-29,4)-3 В,

• ток – не более 0,01А,

б) отсутствие исправности

• напряжение – «0» В.

1. Во время работы системы, предусмотрен текущий контроль за её функционированием, обеспечивающий в случае неисправности системы выдачу с кл.Х2:12 коробки КАУ-29-2 (рис.4) сигнала отказа с параметрами:

• напряжение – (24-29,4)-3В;

• ток – не более 0,01А.

Для обеспечения проверки системы на соответствие параметров специальной проверочной аппаратуры не требуется. Система может быть проверена по выходным сигналам через контрольный разъём объекта с помощью имеющегося штатного оборудования.

Рис.2 График перемещения штока МПЧ-29-2 системы АРУ-29-2

1. Режим работы системы – длительный, при этом исполнительный электромеханизм работает в повторно-кратковременном режиме, определяемым характером работы системы в составе объекта.

2. Масса агрегатов системы:

• коробки автоматического управленияКАУ-29-2 - не более 5,2 кг,

• электромеханизма МПЧ-29-2 – не более 2 кг,

• прибора ИКД-27ДФ1,6 – не более 0,7 кг,

• прибора ИКД-27Да 220-780У – не более 0,7 кг.

1. Условия работы и применения. Условия работы и применения агрегатов системы изложения в руководстве по технической эксплуатации на них. Примечания: 1. Ток в п.п. 1.4.5. 1.4.6. 1.4.7. 1.4.11. 1.4.12. замерять прибором класса точностине хуже 1,0

1. погрешность измерения массы в п. 1.6 г.

2. Погрешность измерения времени в п.1.4.8.

2.Описание

2.1 Коробка автоматического управления КАУ-29-2 предназначена

для приема входных сигналов от датчиков динамического и

статического давления, функционального преобразования этих

сигналов в сигналы управления электромеханизмом МПЧ-29-2.

Сведения о коробке КАУ-29-2 изложены в «Руководстве по

Технической эксплуатации на коробку КАУ-29-2».

2.2 Механизм передаточного числа МПЧ-29-2 предназначен для

изменения передаточных отношений в проводке управления

стабилизатором и в канале загрузки ручки по тангажу.

Сведения об электромеханизме МПЧ-29-2 изложены в

«Руководстве по технической эксплуатации электромеханизма

МПЧ-29-2».

2.3 Приборы измерительного комплекса давления ИКД-27ДФ1,6 и

ИКД-27Да 220-780У предназначены для преобразования

динамического и статического давления в электрические

сигналы и подачи их в коробку КАУ-29-2 в функции

динамического и статического давления соответственно.

Сведения о приборах ИКД-27Да 1,6 и ИКДДФ 220-780У

изложены в «Техническом описании и инструкции по

технической эксплуатации».

Рис.4. Схема электрическая принципиальная системы АРУ-29-2

3. РАБОТА

1. Работа системы в следящем режиме.

Система АРУ-29-2 представляет собой дискретную следящую

систему (рис. 3 и 4) .

Описание работы системы ведется по рис.3. Входные параметры системы – динамическое и статическое давление ( Рст. и Рдин. ),

поступающие от приемника воздушного давления ( ПВД ) объекта. Выходной параметр системы – перемещение штока исполнительного механизма .

Статистическое и динамическое давление преобразуется датчиками в электрические сигналы ( напряжение ) пропорциональные их значениям. Зависимость между измеряемым давлением и выходным напряжением датчика определяется его тарировочной характеристикой.

Сигналы с датчиков, в соответствии с графиком перемещения штока механизма (рис. 2), через коммутатор устройства контроля (А5) поступают на вход узла решающего (А3), в котором формируется напряжение Uвых.у.р., пропорциональные поступающим сигналам. Напряжение Uвых.у.р. сравнивается с напряжением обратной связи Uо.с.I устройством сравнения напряжений (А4) и в зависимости от полярности выявленного рассогласования регистр управления обеспечивает выдачу сигнала на реле К3 или К6, которое раздельно включают реле К4 или К5, управления исполнительным механизмом МПЧ-29-2 в сторону устранения рассогласования.

После устранения рассогласования реле К3 отключается и обеспечивает обмотку реле К4, а оно своими контактами размыкает цепь питания механизма на «выпуск». Таким образом обеспечивается перемещение штока механизма в соответствии с графиком работы системы (рис.2).

Точность установки штока механизма в положение, соответствующее сигналам на входе системы (Рст. и Рдин.) контролируется в процессе работы устройством контроля (А5) по заданному уровню рассогласования.

Исходное положение (выпущенное) штока механизма сигнализируется лампами НL1, HL2, которые включаются через систему сигнализации объекта.

3.2. Работа системы при прохождении встроенного контроля (ВСК). Перед началом работы системы на объекте осуществляется проверка системы на функционирование встроенным контролем. Встроенный контроль осуществляется по команде сигнала +27В (ВСК АРУ) поступающего с борта объекта на коробку КАУ-29-2 при наличии сигнала «+27В М > 0,45» и исходного положение штока (+27В с замкнутых «НО» контакторов выключателя В2). С приходом сигнала ВСК АРУ схема функционального контроля подаёт на программное устройство (ПУ) сигнал начала проверки системы на функционирование. По командам ПУ коммутатор отключает сигналы от всех датчиков статического и динамического давления, поступаемые на вход на вход узла АЗ, и подаёт вместо них сигналы, идущие от формирователя эталонных напряжений. Исходя из установленного значения эталонных напряжений, в узле А3 формируется выходное напряжение (Uвых.у.р.), пропорциональное эталонным напряжениям, которое обеспечивает перемещение электромеханизма из исходного положения в контрольную зону (лампы НL1, HL2 гаснут), при этом, естественно, возникает несогласованность положения штока по отношению к датчикам ИКД.

Как только несоответствие положения штока по отношению к датчикам превысит нужный предел, логическое устройство сформирует сигнал «отказа», который должен поступать на реле К7, но пока заблокирован сигналом со схемы функционального контроля. При этом логическая часть СФК учитывает следующие условия:

• система правильно отработало сигналы с формирователя эталонных напряжений и пришла в контрольную зону, т.е. замкнулся концевой выключатель В3 электромеханизма и подал сигнал +27В на СФК;

• в контрольной зоне система находится в согласованном положении по отношению к эталонным сигналам, т.е. в тактах коррекции программы (см.РЭ КАУ-29-2) отсутствуют сигналы «Выпуск» и «Уборка» с устройства УСН (А4), поступающие на устройство логики А5.

При выполнении этих условий СФК разрешает прохождение сигнала отказа на управление реле К7, которое разрывает цепь основного управления электромеханизмом, выдаёт сигнал на схему запрета и СФК, а также включает реле К8 аварийного управления электромеханизмом при наличии сигнала «М>0,45». Сработав, реле К8 встаёт на самоблокировку замкнувшимися контактами 5-6, через замкнутые контакты 2-3 реле К7 и осуществляет подачу питания по цепям аварийного управления электромеханизмом. Этим осуществляется проверка цепей аварийного управления (при М>0,45) механизма. По мере перемещения штока механизма из контрольной зоны на «уборку» устройство сравнения напряжений А4 сформирует сигнал «выпуск» (так как исправная следящая система стремится ликвидировать возникшее рассогласование), которой поступает на устройство логики. При наличии этого сигнала, приходящего с реле К7 на СФК происходит отключение реле К7.

С отключением реле К7 восстанавливается цепь основного и разрывается цепь аварийного управления механизмом. Одновременно по командам ПУ коммутатор производит переключение входа системы с формирователя эталонных напряжений на датчики. Следуя сигналам датчиков, система перемещает шток электромеханизма на «выпуск» в исходном положение.

С приходом механизма в исходное (выпущенное) положение включаются лампы ВПП (HL1 и HL2) через систему сигнализации объекта и одновременно с этим концевым выключателем В2 механизма подаётся сигнал +27В в СФК устройства А5, с которого выдаётся сигнал исправности АРУ в БСК, снимаемый одновременно со снятием сигнала «ВСК АРУ».

3.3. Работа системы при осуществлении текущего контроля.

С целью обеспечения безопасной работы объекта при случайных (внезапных) отказов системы в ней предусмотрен текущий контроль. Текущий контроль осуществлён на принципе оценки определённых сигналов системы. Стимулирование этих сигналов и их оценка (замер) производится по программе программного устройства в определённых (контрольных) тактах программы, чередуемые с рабочими. В рабочих тактах система действует в соответствии с прямым своим назначением.

1. Несоответствие положения штока электромеханизма текущим значениям управляющих сигналов датчиков.

Выявление несоответствия положения штока электромеханизма текущим значениям сигналов датчика осуществляется путём сравнения напряжения обратной связи механизма, зависящего от управляемого выходного напряжения (Uвых.у.р.), пропорционального сигналам четырёх датчиков, со значением сигналов, снимаемых с каждой пары датчиков. Разность между текущим значением напряжения обратной связи и значениями команд, вычисленных в функции двух датчиков, не должна превышать заданной величины «А» указанного несоответствия.

Величина «А» устанавливается исходя из того, что произошла ошибка отслеживания системы не превысит 40% от полного номинального хода штока. Разность между напряжением обратной связи механизма Uo.c.1 и выходным напряжением с узла решающего Uвых.у.р., вычисленного в функции двух датчиков, превысит величину «А» в случае нарушения работы системы в следящем режиме.

Сравнение указанных выше величин производится в тактах контроля(14-й и 15-й такты) устройством сравнения напряжений(А4), порог срабатывания которого устанавливается равным величине «А» по команде программного устройства, поступающей с устройства А5 на кл.(XN1)3 устройства А4. С устройства А4 соответствующие сигналы с кл.(XN2)5 или (XN2)3 поступают в устройство логики устройство контроля (А5), которое включает реле К7. По команде реле К7 выдаётся сигнал «отказ АРУ», а система переводится на аварийное управление, в зависимости от сигнала «М>0,45».

В связи с тем, что при осуществлении текущего контроля за работой системы используется устройства А3 и А4 коробки КАУ-29-2, для их контроля предусмотрены специальные такты программы. Оценка состояния устройств А3, А4 производится путём тестового опроса их по сигналам (напряжениям) с формирователя эталонных напряжений. Определённая реакция этих устройств на эталонные сигналы служит показателем их исправного состояния.

В тактах контроля узла АЗ коммутатор по командам программного устройства подключает на его входы вместо датчиков сигналы с формирователя эталонных напряжений. Выходное напряжение узла решающего (АЗ) сравнивается устройством (А4) с эталонным напряжением, поступающим чрез коммутатор на его клемму(XNI)6. Если разность между двумя сравниваемыми напряжениями меньше порога срабатывания устройства сравнения напряжения А4, т.е. на его выходе отсутствует сигналы, то узел АЗ считается исправным. Количество тактов, в которых проверяется узел решающий, определяется необходимой полнотой проверки. В тактах контроля устройства сравнения напряжений коммутатор по командам программного устройства подключает эталонные напряжения на соответствующие входы узла решающего на выходе которого появится вполне определённое значение выходного напряжения. Это напряжение поступает на клемму (XNI)4 устройства А4, а на клемму (XNI)6 с формирователя эталонных напряжений поступает напряжение, уменьшенное на величину порога срабатывания устройства. на выводах (XN2)5 и (XN2)3 устройства А4, при этом должна появиться вполне определённая комбинация выходных сигналов. В следующем такте контроля на клемму (XN1)6 устройства А4 поступает напряжение, увеличенное на величину порога срабатывания. При этом на выходах (XN2)5 и (XN2)3 устройства А4 должна появиться другая комбинация выходных сигналов.

Устройство логики оценивает информацию, полученную в тактах контроля устройств А3 и А4 и, в случае обнаружения неисправности, выдаёт сигнал на управление реле К7.