Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://www.abitu.ru/en2002/closed/viewwork.html?work=109 Дата изменения: Fri May 5 15:25:20 2006 Дата индексирования: Tue Oct 2 02:31:56 2012 Кодировка: koi8-r Поисковые слова: п п п п п п п п п р п р п

Гибкие производственные системы испытаний (ГПСИ) авиационных двигателей.



Оглавление:
Актуальность создания ГПСИ авиационных
двигателей.
Структура ГПСИ.
Основные характеристики и функции ГПСИ.














1. Актуальность создания ГПСИ авиационных


двигателей (АД).


Квалифицированные (приёмо-сдаточные) испытания АД относятся к числу
наиболее ответственных и трудоёмких этапов серийного производства.
Как показала практика, успешная их реализация невозможна без применения
автоматизированных систем испытаний (АСИ), построенных на базе средств
вычислительной техники и использующих в своей работе современные
математические и информационные методы.
Сегодня современное производство АД становится всё более
многономенклатурным из-за устойчивой тенденции сокращения длительности
жизненного цикла АД и связанной с этим частой сменой объектов испытаний
(ОИ).
Всё это делает актуальным применение на всех стадиях серийного производства
ГПСИ, способных оперативно перестраиваться с изготовления одного вида АД на
другой, в том числе гибкие автоматизированные системы испытаний (ГАСИ),
способных адаптироваться в короткие промежутки времени на реализацию
технологического процесса испытаний (ТПИ) АД другого типа.


2.Структура ГПСИ.

Стендовые системы
Стендовые системы























ПП1(ОС),., ППк (ОС) - первичные преобразователи параметров окружающей
среды;
ПП1(а),.,ППn(А) - первичные преобразователи параметров АД и стендовых
систем, имеющие на выходе аналоговый сигнал;
ПП1(ч),.,ППm(ч) - первичные преобразователи параметров Ад и стендовых
систем, имеющие на выходе частотный сигнал;
ИМУ (д) - исполнительный механизм управления АД
ИМУ 1(сс), .,ИМУ s(сс) - исполнительные механизмы управления стендовыми
системами;
ИМР 1, .,ИМР i - исполнительные механизмы регулирования характеристик и
параметров АД;
УД (д), УД (сс) - устройства диагностирования двигателя и стендовых систем;
УГ (а), УГ (ч) - устройства градуировки измерительных каналов (аналоговых и
частотных);
КАС - коммутатор аналоговых сигналов;
КЧС - коммутатор частотных сигналов;
КУС - коммутатор управляющих сигналов;
КРС - коммутатор регулирующих сигналов;
КДС - коммутатор диагностирующих сигналов;
АЦП - аналого-цифровой преобразователь;
ЧЦП - частотно-цифровой преобразователь;
ИПС - источник питания стабилизирования;
ГИМ - гибкий испытательный модуль, соответственно:
ГИМ-П - подготовка к испытаниям;
ГИМ-СИ (а) - сбора информации по аналоговым измерительным каналам;
ГИМ-К (ап) - непрерывного контроля аварийных параметров;
ГИМ-СИ (ч) - сбора информации по частотным измерительным каналам;
ГИМ-У (д) - управления двигателем - объектом испытаний;
ГИМ-Р - регулирования характеристик и параметров АД;
ГИМ-Д - диагностирования АД и стендовых систем;
ГИМ-У (сс) - управления стендовыми системами;
ГИМ-И - испытателя;
УЦВМ - управляющая цифровая вычислительная машина, входящая в состав гибких
испытательных модулей, соответственно:
УЦВМ (п) - подготовки;
УЦВМ А (си) - сбора информации аналоговых сигналов;
УЦВМ АП (к) - контроля аварийных параметров;
УЦВМ Ч (си) - сбора информации частотных сигналов;
УЦВМ Д (у) - управления двигателем;
УЦВМ Р - регулирования характеристик и параметров АД;
УЦВМ Д - диагностирования АД и стендовых систем;
УЦВМ СС (у) - управления стендовыми системами;
УЦВМ (и) - испытателя;
ДЗУ - долговременные запоминающие устройства;
УПД - устройства передачи данных;
УО - устройства отображения информации;
УД - устройства документирования результатов испытаний

3.Основные характеристики и функции ГПСИ.

Системный анализ технологических процессов квалификационных испытаний АД
различных типов и разработанная совокупность технических заданий (ТЗ)
позволяют обосновать основные функции системы, обеспечивающей комплексную
автоматизацию технологического процесса квалификационных испытаний АД в
серийном производстве.


Функция сбора информации.

Основой для реализации всех операций технологического процесса испытаний
(ТПИ) является информация о параметрах окружающей среды, объекта испытаний
и стендовых систем. В соответствии с этой функцией автоматизированная
система должна обеспечить:
измерение от 3 до 7 параметров окружающей среды;
измерение от 20 до 30 параметров АД (объекта испытаний);
измерение от 5 до 15 параметров стендовых систем на статических
(установившихся) режимах, количество которых колеблется от 45 до 70, и на
динамических (переменных) режимах, количество которых может достигать
нескольких десятков.

Функция непрерывного контроля за аварийными параметрами.

Эта функция реализуется путём циклического измерения группы основных
параметров объекта испытаний в процессе всего технологического процесса
испытаний и сравнения их с максимально, или, в ряде случаев, минимально
допустимыми значениями.
Количество непрерывно контролируемых параметров колеблется от 5 до 15 для
различных типов двигателей. Трудоёмкость операций сбора информации и
непрерывного контроля за отдельными параметрами составляет от 5 до 15
процентов от общей трудоемкости ТПИ.

Функция управления объектом испытания.

Данная функция обеспечивает управление двигателем в соответствии с
программой ТПИ. При этом количество управляющих органов может быть от
одного до трёх, а количество операций перевода АД с режима на режим от 120
до 150.

Функция управления стендовыми системами.

Эта функция должна реализовать требуемые (заданные) условия испытаний и
поддержание оптимальных параметров компонентов в стендовых системах.
Количество управляющих органов в стендовых системах может достигать от 8 до
15.
Трудоёмкость функций управления АД и стендовыми системами изменяется в
зависимости от типа АД и технологических испытаний в диапазоне от 3 до 8
процентов от общей трудоёмкости ТПИ.

Функция диагностирования АД.

На каждом шаге отладки АД в процессе квалификационных испытаний при
обнаружении, что параметры АД не соответствуют значениям по техническим
условиям (ТУ), осуществляется диагностирование двигателя с целью выявления
причин, вызвавших это несоответствие.
При этом должна реализоваться основная задача: последовательное выявление
узла, системы, агрегата, явившегося причиной такого несоответствия и
определение соответствующего органа регулирования, изменяя координаты
положения которого необходимо устранить данное несоответствие.
Количество операций и процедур диагностирования зависит от типа АД, его
назначения, количества систем, принятого закона регулирования и т.д., и
может колебаться в процессе квалификационных испытаний от 20 до 55.

Функция регулирования (отладки) параметров и характеристик АД.

Эта функция должна обеспечить:
регулирование отдельных параметров АД (от 10 до 20);
регулирование взаимосвязанных основных характеристик АД (от 5 до 15);
регулирование (ограничение) предельно допустимых или минимально допустимых
значений параметров (от 5 до 10).
Трудоёмкость функций диагностирования и регулирования с учётом того, что
технологический процесс испытаний из-за наличия большого числа случайных
факторов является итерационным и сопровождается многократными изменениями
координат регулирующих элементов и оценок, достигаемых при этом
результатов, достигает от 25 до 35 процентов от общей трудоёмкости
испытаний.

Функция регистрации, отображения, документирования.

Автоматизация ТПИ позволяет получить не только большие объёмы достоверной
информации, но и при реализации данной функции обеспечивает наглядность,
точность и стандартизованность информации на различных устройствах
отображения.
Для накопления статистических данных об испытаниях в течение длительного
времени с целью определения тенденции производственных отклонений и выдачи
соответствующих рекомендаций на коррекцию производства в системе должны
быть устройства фиксации стандартизованной информации в долговременных
запоминающих устройствах.
Важным при реализации данной функции является оперативное вмешательство
человека в ход испытаний и документирования отдельных операции ТПИ и
итоговых результатов испытаний.
С пульта управления могут быть заданы: дата проведения испытаний, номер
стенда, тип изучения, этап ТПИ, режимы работы двигателя, параметры,
подлежащие измерению, особенности обработки результатов измерений,
дискретность и порядок опроса каналов измерения, вид регистрации,
отображения и документирования результатов испытаний и т.д.
Трудоёмкость реализации данной функции зависит в основном от сложности ТПИ,
принятой схемы автоматизации испытательной станции и колеблется от 3 до 5
процентов от общей трудоёмкости испытаний.

Функция подготовки к испытаниям.

Является наиболее длительной и трудоёмкой и должна обеспечить реализацию:
градуировки измерительных систем (от 30 до 50 каналов);
проверки герметичности топливной, гидравлической, масляной, воздушной и
других соединений стендовых систем с объектом испытаний ( от 5 до 15
соединений);
проверку целостности электрических цепей во всех системах АД и
испытательного стенда (от 80 до 150 линий);
тестирование (проверку) функционирования устройств сопряжения с объектом
испытания: исполнительных механизмов управления двигателем и стендовыми
системами, испытательных механизмов регулирования (отладки) АД (от 25 до 50
процентов);
проверку положений органов управления (тумблёров, кранов, выключателей) от
80 до 130 органов;
проверку срабатывания сигнальных ламп, световых табло, звуковой, пожарной и
аварийной сигнализации (от 100 до 250).
Трудоёмкость данного этапа испытаний достигает до 35-45 процентов от общей
трудоёмкости испытаний.
Исходя из сформулированных функций автоматизированные системы, которая
должна обеспечить комплексную автоматизацию технологического процесса
квалификационных испытаний АД в серийном производстве, а также принимая во
внимание, что испытательная станция, как правило, состоит из ряда
испытательных стендов, на каждом из которых могут проводиться испытания АД
различных типов; каждый из испытательных стендов работает по независимой
программе; качество АД, поступающих из сборочного цеха на испытательную
станцию, разное, и от этого зависит трудоёмкость и продолжительность
отладки (регулировки) двигателя, целесообразно выбрать структуру АСИ в виде
гибкой автоматизированной системы испытаний (ГАСИ), состоящей из
функционально ориентированных гибких испытательных модулей (ГИМ), как
показано на таблице.
Такая изменяющаяся в зависимости от требований испытательных работ
структура позволяет достичь в каждом конкретном случае:
минимума стоимости ГАСИ при условии, что она реализует все возложенные на
неё функции;
минимума времени, необходимого для подготовки ГАСИ к работе;
унификации и стандартизации устройств, входящих в состав ГАСИ;
минимума времени для адаптации системы к испытаниям АД другого типа или
реализации других ТПИ;
оптимальной топологии (размещении) устройств ГАСИ на испытательной станции;
минимума времени, необходимого для восстановления работоспособности системы
при возникновении сбоев и дефектов в её устройствах;
минимума времени, необходимого для построения автоматизированного
технологического процесса испытаний нового объекта;
максимальных удобств эксплуатации ГАСИ.
Модульная структура позволяет компоновать оптимальную конфигурацию ГАСИ в
соответствии с выбранными в каждом конкретном случае критериями, сохраняя
при этом главное своё достоинство, - быстро переналаживаться для
обеспечения автоматизированных испытаний нового объекта.
Авторы: Макаров Артём Павлович,
Луценко Сергей Алексеевич
11г класс, лицей ?145, город Казань
Научный руководитель: Адгамов Равиль Искандерович.
-----------------------
[pic]

ПП 1(ос)

ПП
К(ос)

ПП
1(а)

ПП
N(а)

ПП
1(ч)

ПП
M(ч)

ИМУ
(д)

ИМР1



ИМР
i

УД
(д)

УД
(сс)

ИМУ
1(сс)

ИМУ
S(сс)

УГ
(а)







ГИМ-П


УГ
(ч)

УЦВМ(п)

КАС

ОБЩАЯ СИСТЕМНАЯ
ШИНА





ИПС

АЦП

УЦВМ А(си)








ГИМ-СИ(а)








ГИМ-Г(АП)

КАС

КЧС

АЦП

УЦВМ
(К)

ЧЦП

КЧС

ИПС

ЧЦП

УЦВМ
Ч(СИ)







ГИМ-СИ(Ч)

КУС

ИПС

ЦАП

УЦВМ
Д(У)







ГИМ-У(Д)

КРС

ИПС

ЦАП

УЦВМ
Р







ГИМ-Р

КДС

ИПС

ЦАП

УЦВМ
Д







ГИМ-Д


КУС

ИПС

ЦАП

УЦВМ
СС(у)







ГИМ-У(СС)

УЦВМ (и)

ДЗУ

УПД

УР

УО

УД




ГИМ-И