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一种缝翼滚轮滑轨机构的可靠性分析方法研究

作者:教学论文
出处:www.lunrr.com
时间:2019-10-28

1简介

对于民用飞机,控制系统的可靠性非常复杂,其设计领域包括结构,机构,液压和电气。故障模式多种多样:结构破裂,损坏,转向扭矩不足(由于卡死和其他原因),由于磨损导致的功能故障以及由于电气问题导致的控制故障。这些机构的安全直接影响飞机正常运行,甚至造成灾难性事故,因此验证飞机的可靠性非常重要。磨损是滚子滑动机构的主要失效模式之一。磨损会导致滚子滑动机构卡住,降低运动精度,降低强度并失去工作能力。近年来,在磨损方面,已经进行了有关磨损理论和特定磨损试验的许多研究。磨损可靠性在一定程度上得到了发展,主要体现在磨损失效的判断原理,实际磨损量的分布形式和模糊理论上。在介绍方面,许多学者对此进行了深入的研究[1-3],并将相应的理论分析方法应用于飞机的货物锁定系统,航空关节轴承,连杆机构,凸轮机构和铰链等特定结构。机械磨损可靠性的计算[4-7]。滚子导轨广泛用于飞机尾部和板条运动机构中,并且存在许多事故和由于磨损而引起的事故。因此,本文以民用飞机板条控制系统的辊衬为测试对象。将滑轨的磨损监测全过程与混凝土磨损可靠度分析模型和滑移机构的具体计算方法相结合。给出了滚动滑块磨损量的工程可靠性评价方法,并给出了整个方法。操作系统可靠性的下限。

2滚子滑移机构可靠性测试简介

在滚子滑块移动机构中,滑轨通过接头连接到板条,并且板条由驱动装置驱动。滑轨的上部是同轴的圆柱面;滚筒安装在皮带轮框架上,皮带轮框架固定,滚筒相对于滑轨滚动。皮带轮框架的上下辊的旋转轴位于同心圆筒面上,两组前后辊分别位于同心圆筒的相同径向上。根据可靠性测试,尽可能地模拟了使用条件的原理,并且滚子滑动机构选择了机翼的功能。可靠性测试的完整试件与实际飞机基本相同。整个控制系统安装在静态箱段模拟部分上。在测试过程中,首先要加载测试台,以模拟机翼机身结构的变形。控制系统实现了板条的缩回动作,完成了滚子滑块移动机构的摩擦副运动过程,向舵面施加了相应的载荷谱,对板条施加了后续载荷,并重复该过程直到目标数量到达了。

3条板控制系统的可靠性分析方法

板条控制系统的可靠性分析可分为结构可靠性分析和结构可靠性分析。结构可靠性分析基于结构疲劳计算,以给出结构细节(例如接耳,螺栓和轴承)的疲劳可靠性。机构的可靠性分析包括辊的滚动机构的可靠性分析,转向扭矩的可靠性分析,变形的可靠性分析和电动液压系统的可靠性分析。本文着重介绍了滚子滑动机构的可靠性分析方法。

4滚子滑移机构的可靠性评估

4.1滚子滑动机构的磨损失效准则

所谓滚滑运动机构的可靠性,是指滚滑运动机构能够可靠地执行其设计的功能:起飞、滑行、爬升、巡航、悬停、滑行、着陆等功能的可靠性。由于使用经验很难得到允许磨损量的值,所以允许磨损量主要是根据试验数据或数据来确定的。当没有需要检查的数据或没有类似的连接,并且运动辅助数据可以检查时,只能通过实验来确定。但是,应注意的是,试件的载荷、环境和支撑与实际使用相同。如果有差异,就必须是分级规定的业务规定,本文收集了磨损的一些基本特征。同时,国家标准gb/t-1989调整标准yb/t5345-2006[9]给出了金属材料滚动接触疲劳试验方法。p340页为金属材料滚动接触疲劳试验的失效准则,如下所示:金属材料滚动接触疲劳试验的疲劳失效准则:

1)当深层剥落面积大于或等于3mm2时,判定为疲劳破坏;

2)点蚀剥落(集中区),10mm2范围内损伤15%时,判定为疲劳破坏;

3)特殊试验的疲劳判别可根据试验目的确定。

4.2滚子滑动机构磨损可靠性分析方法

板条安装在固定的机翼工件上,并由操作系统控制。在实际工程中,滑轨的结构磨损受磨损类型,温度,润滑和金属相容性的影响,其值是随机的。根据中心极限定理,其分布可视为正态分布。假定机翼变形和启动载荷在使用过程中对控制系统影响很小。主要考虑滚子滑动机构的可靠性。假定滚子滑块的磨损量为DL。在测试过程中,实际测量是根据停靠点数进行的。 DL服从正态分布,并且每个零件的磨损与着陆次数成正比,这是线性累积磨损。允许磨损量定为DL,这是考虑到足够的摩擦力,惯性力和空气动力的总和的极值。根据每个滚子滑动机构的设计,过程和使用,假定每个滚子滑动机构是属于同一父对象的相同子样本。

4.3磨损量的测试统计

板条滚子滑块被用作机构运动的一部分。为了保持磨损测量参考的一致性,在测试过程中不能将其拆卸以测量磨损厚度。磨损部分包含在板条内部,结构相互磨损。表面积小,磨损程度小,给工程测量带来不便。在测试过程中,将测量方法与塞尺和超声波测厚仪的测量方法相结合。该方法取决于测量人员的方法并具有一定的差异。 3.2节规定,滑动滑块的磨损量DL设定为0.4mm,该磨损量是连续的输出值,也是随机变量,并且服从正态分布。为了方便测试,在测试过程中标记了在板条导轨上选择的三个测量点,并每2,000次测量这三个点中的每个点的磨损量(可以缩短较短的时间间隔),并且测试完成。上和下。

5测试结果分析

5.1定性分析

开槽的机翼运动机构本身属于高升力的一部分,并具有自己的驱动装置。高扬程装置具有一定的可靠性。为了可靠地使用,本文涉及的磨损量基于上述条件。缝翼滚子滑行运动机构由上下滚子组成,它们的滑行相互滚动。滑轨由驱动装置提供动力。滚子还受到机翼气动载荷的正压力,载荷很小。滑轨表面配有抗磨涂层,可以克服一定的摩擦力。因此,缝翼滚子导轨运动机构具有很高的可靠性。在测试过程中,未发现因磨损,警报和滑道在滑道表面上而卡住的测试。

6结论

以民用飞机的缝翼控制系统为研究对象,计算了缝翼滚子滑动机构的磨损量,给出了工程中磨损量的可靠性评估方法。同时给出了整个控制系统的可靠性评估方法。为研究民用飞机缝翼系统的可靠性奠定了一定的数据基础。同时,测试数据的统计和可靠性计算表明:

(a)根据试验过程中的实测数据,接缝翼辊滑道运动机构的力矩可靠性为30.9 7830,表明接缝辊道的磨损满足接缝翼的输出要求控制系统,同时满足三项规定,证明了磨损量是安全可靠的。

(b)根据测试过程中的故障统计信息,给出控制系统可靠性的下限SLR,证明控制系统的可靠性满足测试要求。

(c)以着陆为目标值,给出系统的平均故障间隔,可作为评估飞机整个服役期间控制系统可靠性的参考。

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