Пристрій контролю відходу гіроскопа ГА-6 курсової системи БСФК-4

Работа из раздела: «Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника»

/

РЕФЕРАТ

Пояснювальна записка до дипломного проекту «Пристрій контролю відходу гіроскопа ГА-6 курсової системи БСФК-4» складається з 84 сторінок, 12 рисунків, 2 таблиці, 10 використаних літературних джерел.

ЛІТАК, КУРСОВА СИСТЕМА , ПРИСТРІЙ КОНТРОЛЮ УХОДУ ГІРОСКОПА.

Об'єкт дослідження - процес технічної експлуатації курсової системи БСФК-4.

Предмет дослідження - розробка пристрою для контролю відходу гіроскопа ГА-6 курсової системи БСФК-4 .

Мета дипломного проекту - скорочення часу повірки.

В роботі представлено пристрій особливість якого полягає в тому, що сигнал діагностування знімається з сінусно-косінусного трансформатора, такий підхід до вирішення проблеми сприяє скороченню часу при проведенні повірочних робіт на відповідність НТП.

Матеріали дипломного проекту рекомендуються використовувати при проведенні наукових досліджень у навчальному процесі та в практичній діяльності фахівців авіаційних конструкторських бюро.

ВСТУП

Цивільна авіація, будучи невід'ємним складовою ланкою транспортної системи країни, вирішує важливу державну задачу повного і своєчасного задоволення потреб народного господарства і населення при повітряних перевезеннях, підвищення якості обслуговування пасажирів і грузовідправників.

Цивільна авіація є складною автоматизованою галузею народного господарства, маштаби повітряних перевезень, кількість людей і техніки, зайнятих в цьому виді транспорта, підвищується.

У зв'зку з цим підвищуються потреби, які пов'язані з безпекою польотів і зменшенням простою літакового парку.

Одним з найважливіших факторів, що впливають на безпеку польотів та ефективність польотів є якісне і швидке обслуговування авіаційної техніки. Для покращення якості і продуктивності обслуговування і ремонту авіаційнної техніки є потреба в модернізації обладнання сучасними можливостями цехів і ділянками ремонтних підприємств і АТБ.

Зараз на міжнародних і внутрішніх повітряних трасах застосовуються високоефективні літаки ИЛ - 62М, ИЛ - 86, Як - 42 та інші.

В найблищий час на постійних лініях з'являться літаки нового покоління - ИЛ - 96 - 300, Ту - 204, ИЛ - 114 та інші, авіаційне обладнання яких практично повністю розроблено на базі цифрових ЕОМ, мікро ЕОМ; мікропроцесори використовуються у всіх системах управління і інформації.

З цією цілью дипломного проекту є розробка більш ефектиної перевірочної установки УПП - БСФК для перевірки курсової системи БСФК-4 із застосуванням мікропроцесорної обробки даних.

РОЗДІЛ 1 ОПИС ТА РОБОТА БАЗОВОЇ СИСТЕМИ ФОРМУВАННЯ КУРСУ БСФК-4

1.1 Призначення та комплектація

Базова система формування курсу БСФК-4 призначається для формування та видачі споживачам поточного курсу (приведеного) та гіромагнітного курсу літака при роботі її з одним чи двома датчиками гіроскопічного курсу.

У якості датчиків гіроскопічного курсу можуть застосовуватись: гіронапівкомпас - гідроагрегат ГА-6 з підсилювачем БУ-12, інерційна курсовертикаль ІКВ-72, інерційна система ІС-1-72А чи інші аналогічні системи. Формування приведеного курсу забезпечується автоматично при роботі бортової обчислювальної машини чи в ручну з пульту управління системи у автономному режимі

Система БСФК-4 має такі режими роботи, управління яких здійснюється з пульту управління ПУ-41:

- ЗК - режим зовнішньої корекції (режим роботи з бортовою обчислювальною машиною),

- ГПК - режим гіронапівкомпаса,

- МК - режим магнітної корекції.

За наявністю декількох курсових каналів забезпечується одночасне управління та робота їх у одному з вказаних режимів, вмикаємих вручну з пульту управління.

Система призначена для застосування на пасажирських і транспортних літаках і гелікоптерах. Комплектація системи приведена в таблиці 1.1

Таблиця 1.1 Комплектація БСФК-4

№п/п	Найменування блоків	Комплектація
		БСФК-4
1	Блок узгодження курсу БСК - 4	1
2	Блок гіромагнітного курсу БГМК - 6	1
3	Індукційний датчик ІД - 6	1
4	Задатчик магнітного склоніння ЗМС - 3	1

Примітки: 1. При установленні блоків БСК - 4 та БГМК - 6 на об'єкті використовуються амортизаційні рами РА - 14 та РА - 15. На рамі РА - 14 розміщуються БСК - 4 - 1 шт., та БГМК - 6 - 1 шт., на рамі РА - 15 розміщуються БСК - 4 - 2 шт., та БГМК - 6 - 1 шт. На рамі РА - 14 - 1 розміщуються підсилювачі БУ - 12 серія 2 - 2 шт.

1.2 Технічні дані

Похибка вводу поправки Щ3 sin г у канал приведеного курсу - ?ШЩ не більше ±0,5 град/с.

Похибка корекції приведеного курсу - ?Шпр не більше ±0,5є.

Сумарна похибка видачі приведеного курсу - ?Ш за час t після виконання корекції курсу складає ?Ш = v(?Шг • t)І + (?ШЩ • t)І + ?ШІпр + 0.5, де ?Шг - похибка гіроскопічного курсу в град/г, 0,5 - похибка початкової виставки.

Подвоєна середньоквадратична похибка визначення гіроскопічного курсу у рівномірному прямолінійному горизонтальному польоті при напружності магнітного поля більш 0,5Е не перевищує ±0,7° при напруженості 0,06 - 0,15E не перевищує ±1,0°.

У наземних умовах подвоєна середньоквадратична похибка визначення магнітного курсу не привищує ±0,5є.

Датчиками курсів Шпр та Шгмк є синусні - косинусні трансформатори типу СКТ-225-2Д8.

Час готовності БСФК не перевищує 45 с.

Діапазон температур навколишнього повітря:

Для індукційного датчика ІД-6 серія 1 від -60 до +150° С та короткочасно (не більше 10 хв) +200° С, для останніх блоків від -60 до +60°С.

Висотність - 25000 м.

Блоки БСФК вібростійкі та ударостійкі. При установці на борт повинні бути використані рами типу РА - 14, РА - 15 чи їм аналогічні.

Напруга та частота постачальників живлення: для ланцюгів трьохфазного змінного струму 36 + 1,8 - 3,6 В частотою 400±8Гц, для ланцюгів постійного струму 27 + 2,7 - 3,0 В.

Споживаємі струми при номінальних напругах живлення по кожному каналу не перевищують:

- 3 А - постійний,

- 3 А - трьохфазний змінний.

Маса БСФК - 4 не перевищує 9 кг.

БСФК для нормальної роботи повинна отримувати електричні сигнали:

- гіроскопічного курсу з датчиків восьмивольтових СКТ гіродатчиків,

- шляхової швидкості літака від ДІСС чи СВС ,

- сигнал поточного курсу літака,

- сигнал, пропорційний Щ3 sin г від бортового обчислювача,

- сигнал наявності кутової швидкості розвороту літака від вимикача корекції.

1.3 Режими роботи

Режим зовнішньої корекції ЗК.

Основним режимом роботи БСФК є режим зовнішньої корекції ЗК, призначений, в основному, для забезпечення зв'язку з ЦОМ. При цьому можливо управління вводом сигналу Швк від ЦОМ як автоматично, так і в ручну натисканням кнопки согласування ПУ - 41, у автоматичному режимі управління БСК - 4 при зміні ППМ поступає сигнал Швк з ЦОМ разом з опорною напругою та виконавчим сигналом +27 В та виконується зміна опорного меридіану. У проміжках між ППМ в БСК-4 виконується інтегрування широтної поправки Щ3 sin г яка надходить безперервно з ЦОМ, та з блоків БСК- 4 видається гіронапівкомпасний курс, орієнтований відносно міста корекції - приведений курс.

Режим ВК може використовуватись також для початкової ( на Землі ) виставки курсу без управління від ЦОМ.

Для визначення курсу літака відносно меридіану міста вильоту можуть використовуватись: виставочний прилад типу оптичний пеленгатор К - 005, бортовий гірокомпас К - 12, магнітний компас БСФК, значення початкового курсу, обчисленого у ЦОМ. При цьому у ЦОМ можуть бути використані метод виставки при пробігу літака по ВПС, чи метод математичного гірокомпасування, при використанні у якості гіродатчиків систем типу ІКВ. При використанні цих методів початкова виставка курсу БСФК виконується автоматично по сигналу з ЦОМ.

Значення початкового курсу може виставлятися вручну на лічильнику ЗМЛ - ЗК пульту ПУ - 41 при ввімкненому тумблері ЗК. При натиснутій кнопці СОГЛ. виникає початкове согласування курсу в БСК - 4 по значенню курсу ЗК.

Виставочний прилад може бути підімкнений безпосередньо до БСК- 4. При цьому перемикач режимів роботи на ПУ - 41 встановлюється чи у положення ЗК чи у положення МК. Положення перемикача залежить від того, з допомогою яких приладів визначається початковий курс літака: від виставочного приклада чи з допомогою магнітного компасу БСФК, чи у режимі ЗК.

Режим магнітної корекції МК.

Режим МК здійснюється при установці перемикача режимів роботи ПУ- 41 у положення МК та натисканні кнопки СОГЛ. При цьому значенні гіромагнітного курсу з БГМК - 6 з урахуванням склоніння, вводимого вручну на лічильнику ЗМЛ - ЗК ПУ - 41, поступає у БСК - 4 для коректування курсу. Слід пам'ятати, що у БСФК здійснюється високошвидкісна корекція гіронапівкомпасного курсу по гіромагнітному, т. к. коливання магнітного курсу, спричинене маятниковостю ІД - 6 серії 1, вже осередненні у блоці БГМК - 6.

Тому включення режиму МК лише підгодовує систему до виконання корекції, а сама корекція приведеного курсу по магнітному виконується тільки при натисканні кнопки согласування.

1.4 Структурна схема

Система БСФК - 4, структурна схема якої приведена на рис. 1.1. містить у собі канал приведеного курсу та канал гіромагнітного курсу та видає споживачам :

- приведений курс Шпр з блоку БСК - 4,

- гіромагнітний курс Шгмк з блоку БГМК - 6.

Структурна схема каналу формування приведеного курсу показана на рис. 1.2. Схема каналу має у собі блок БСК - 4, який є обчислювальним пристроєм, що забезпечує формування приведеного курсу. Гіроскопічний курс, який надходить у блок, складається з поправкою по сигналу широтної корекції, уводимої з ЦОМ чи вручну з пульту ПУ - 41 чи ПШК - 7. Отриманий гіронапівкомпасний курс корегується автоматично по сигналу зовнішнього курсу Швк, обчисленого у ЦОМ, чи по сигналу гіромагнітного компаса системи, що забезпечує практично миттєве согласування приведеного курсу по магнітному як на землі, так і у повітрі. При використанні гіромагнітного курсу від БГМК - 6 може бути введено магнітне склоніння ЗМС - 3, у результаті чого приведений курс буде відкорегованний відносно істинного меридіану.

/

Рис. 1.1 Структурна схема БСФК - 4

Система забезпечує нормальну працездатність і у випадку, якщо гіродатчик видає сигнал Шгпк, при цьому сигнал широтної корекції у БСК - 4 не надходить.

Інструментальне виконання каналу приведеного курсу забезпечує:

- відсутність впливу споживачів курсу на роботу каналу,

- два окремих виходу сигналу курсу споживачам,

- одночасний ввід поправок курсу та широти на обидва канали від одного корегуючого сигналу, видаваємого ЦОМ,

- швидке согласування приведеного курсу за час не більше 20 с, вбудований контроль каналу.

Гіродатчик

Шгпк

К

- Шпр

ЦОМ, ЗК, виставочний пристрій

Рис. 1.2 Структурна схема каналу приведеного курсу

На рис. 1.2: К - ключ согласування

Структурна схема магнітного каналу приведена на рис. 1.3. та являє собою схему гіромагнітного компасу.

Гіромагнітний курс формується по сигналу Шгпк, який видається блоком БСК - 4 та сигналу магнітного курсу з чутливого елементу типу ІД - 6 серія1.

У БГМК - 6 передбачені компенсаційні пристрої, дозволяючи компенсувати постійну, полуколову та четвертну составляющі девіації літака. Сигнали гіромагнітного курсу безпосередньо використовуються для корекції приведеного курсу літака та для видачи їх споживачам, Конструктивне виконання каналу у вигляді гіромагнітного компасу дозволяє визначити гіромагнітний курс літака при використанні на літаку будь-якого датчика гіроскопічного чи гіронапівкомпасного курсу.

/

Рис. 1.3. Структурна схема магнітного каналу:

На рис. 1.3:

К - ключ прискореного согласування

Пр - перетворювач

Ф - фільтр.

Робота БСФК з гіронапівкомпасом.

Увімкнути живлення системи поканально. Перемикач НАСТР. - РОБОТА на ПУ - 41 встановити у положення НАСТР. , перемикач режимів роботи - у положення ВК, перемикач ЗК - у положення ВІТКЛ. На протязі перших 30 с відбувається автоматичне швидке согласування БГМК - 6 по магнітному курсу.

Шкали вказівників споживачів курсу повинні прийти у рух. Після зупинки усіх шкал вказівників перемикач НАСТР. - РОБОТА перевести у положення РОБОТА, прапорець бленкера ПУ - 41 повинен забратися.

Робота БСФК з системами типу ІКВ чи ІС.

Перемикач НАСТР. - РОБОТА на ПУ - 41 встановити у положення НАСТР. , перемикач режимів - у положення ГПК, перемикач ЗК - у положення ВІТКЛ. Увімкнути живлення гіродатчиків та БСФК, Через 15 - 30 с після вмикання гіродатчики видають сигнал справності у БСФК, наступні системи обтулюються та прапорець бленкера на ПУ - 41 зникає. Режим РАБОТА вмикається при появі на дошці приладів сигналу ГОТОВНІСТЬ з гіродатчика.

Робота у польоті.

Система БСФК незалежно від режиму роботи видає споживачам значення приведенного та гіромагнітного курсу. Магнітний курс літака безприривно лоступає з виходу каналу гіромагнітного курсу БСФК на споживачі (РМІ, КУРС - МП та інші ) . а також використовується для прмв`язки каналу приведенного курсу.

Необхідно мати на увазі, що найбільша точність вимірювання магнітного курсу досягається у рівномірному горизонтальному польоті.

На відміну від раніше використовуємих каналів гіромагнітного курсу у цілях підвищення автономності та стабільності роботи гіромагнітного каналу у системі БСФК прискорене согласування гіромагнітного каналу у польоті не передбачено. Ця операція виконується на Землі.

Окрім того, показання магнітного курсу на індикаторах РМІ не змінюєтся при вводі магнітного склоніння на ПУ - 41 чи ЗМС - 3. Поточний курс, який визначає напрямок руху літака у заданій системі координат, видається з каналу приведеного курсу БСФК.

Орієнтація приведеного курсу літака можлива у двох режимах: у режимі ВК та у режимі МК.

У режимі ВК здійснюється поетапна автоматична орієнтація поточного курсу літака по даним бортової обчислювальної машини, що не потребує участі льотного екіпажу. При відмові бортової обчислювальної машини слід перейти у режим МК. У цьому режим можуть бути сформовані дві системи відрахунку приведеного курсу: від магнітного чи істинного меридіану.

Вибір системи відрахунку роблять наступним чином: по шляховій мапі вибирається лінія заданого шляху на проміжку ППМ та кінцеві КПМ пункти маршруту. В ісходному пункті маршруту ІПМ виконуєтся орієнтація поточного курсу літака по магнітному, якщо на ПУ - 41 чи ЗМС - 3 не введене магнітне склоніння, чи по істинному меридіану (на ПУ - 41 чи ЗМС 3 уведене магнітне склоніння). Для виконання вказаної операції на ПУ - 41 необхідно натиснути СОГЛ. При цьому показання поточного курсу співпадуть з магнітним чи істинним курсом літака. Після вказаної операції літак виводиться на значення курсу Шпр + УС = ЗПУ, де УС - кут зносу, та літак прямує у точку у проміжку точку маршруту КПМ.

У точці ППМ операція корекції курсу повторюється і літак прямує у точку кінцевого пункту маршруту КПМ. Необхідно урахувати, що якщо відстань між ППМ та КПМ перевищує 100 км, то перед заходом на посадку у горизонтальному польоті ( до початку маневру зниження ) слід провести аналогічно вищеописаному орієнтацію приведеного курсу по магнітному каналу. Вмикання режиму МК виконує тільки підготовку електричних ланцюгів БСФК для проведення корекції по магнітному курсу. Сама корекція показань Шпр виконується тільки при натисканні кнопки согласування. Після відпускання кнопки корекція по гіромагнітному курсу відключається та видається значення гіронапівкомпасного курсу, орієнтованого відносно магнітного меридіану точки корекції ( приведений курс ).

У процесі польоту необхідно слідкувати за вірністю положення перемикача С - 10 та періодично змінювати широту на лічильнику широти ПУ - 41 чи ПШК - 7.

Видаваєме системою БСФК значення курсу контролюється системою вбудованого контролю, яка виробляється при нормальній роботі БСФК сигнал справності, як правило, керуючий прапорцями сигнальних бленкеров приладів, індициручих курс.

Крім того, система передбачає можливість перевірки роботи каналу гіроскопічного та гіромагнітного курсу системи БСФК.

Для контролю каналу гіроскопічного курсу слід натиснути кнопку ТЕСТ ПУ - 41. При цьому показання курсу видаваємого БСК - 4 зменшується приблизно на кут двадцяти градусів, випадає сигнальний прапорець бленкера ПУ - 41 та згасає лампа справності на БСК - 4. Одночасно у автопілот поступає сигнал + 27 В, відмикаючий управління автопілоту по курсу. При відпусканні кнопки ТЕСТ показання відновлюються, сигнал + 27 В автопілот не поступає.

Для контролю каналу гіромагнітного курсу слід натиснути кнопку МК-315. При цьому відпрацьовується показання контрольного магнітного курсу в межах 305-325°. При цьому сигнал справності не знімається, а після відпускання кнопки МК - 315 на протязі 15 - 30 с працює режим прямого слідкування за індукційним датчиком, внаслідок чого у вказаний час можуть спостерігатися нестійкі показання магнітного курсу. Режим контролю рекомендовано використовувати, якщо виникає сумління у вірності показань приведеного чи гіромагнітного курсів.

Канал приведеного курсу.

Сигнал гіроскопічного курсу поступає з гіродатчика на статор СКТ, який працює у диференційному режимі. Інтегрувальний привід, складений з підсилювача У2 та двигуна М3, забезпечує обертання ротора СКТ з кутовою швидкістю, дорівнюючою величіні Щз sin г. На виході ТрВ4 формується гіронапівкомпасний курс Шгпк , який поступає на статор ТрВ1, блока БСК - 4, а також видається на блок БГМК - 6 . Сигнал широтної поправки, пропорційний величіні Щз sin г поступає або автоматично з ЦОМ через нормально-розімкненні контакти реле Р1 та Р2 ПУ - 41, або уводяться вручну з потенціометру R1 через нормально-замкнуті контакти реле Р1 та Р2 ПУ - 41. Вимкнення реле Р1 та Р2 стається по сигналу +27 В СПРАВНІСЬ ЦОМ. Сигнал гіронапівкомпасного курсу відпрацьовується сервоприводом, складеного з підсилювача У1 та двигуна М1 з редуктором. Ротор ТрВ1 зв'язан з першим входом механічного диференціалу, вихід якого зв'язан з роторами вихідних СКТ - датчиків, сигнал з датчиків видається споживачам. Другий вхід механічного диференціала зв'язан з роторм СКТ - приймача блоку БСК - 4, який через сервопрівід соглосовує гіронапівкомпасний курс по сигналам курса Швк: або від ЦОМ, чи від СКТ ТрВ задатчика курсу в ПУ 41, або від БГМК - 6.

У режимі ВК узгодження від ЦОМ виробляється по сигналу +27 В узгодження від ЦОМ. При цьому перемикач режимів В4 ПУ - 41 встановлюються у положення ВК, перемикач ЗК - у положення ВІДКЛ.

При установці перемикача ЗК у положення ВКЛ. управління від ЦОМ відключається та працює режим узгодження по ЗК. Узгодження відбувається вручну при натисканні СОГЛ. Для узгодження по магнітному курсу перемикач В4 ПУ - 41 встановлюють у положення МК. При цьому сигнал гіромагнітного курсу від БГМК - 6 поступає на статор ТрВ ПУ - 41, який вмикається, у диференційний режим роботи. Ротор ТрВ зв'язан з курсовою шкалою ПУ - 41, по якій встановлюють потрібне значення магнітного склоніння.

З ротору ТрВ ПУ - 41 сигнал Шмк поступає на ТрВ3 блока БСК - 4 та при натисканні кнопки СОГЛ, складеної з підсилювача У7 та двигуна М2.

Канал має систему вбудованого контролю, складену з порогових пристроїв, контролюючих наявність напруги живлення, справність роботи наступної системи, а також може використовуватись для порівняння вихідних сигналів приведеного курсу двох сигналів.

Канал гіромагнітного курсу.

Сигнал гіронапівкомпасного курсу з БСК - 4 через ТрВ1, працюючому у диференційному режимі, поступає на статор ТрВ2, ротор якого зв'язан з ротором ТрВ3 - приймачем магнітного курсу та роторами ТрВ5, ТрВ6 - датчиками гіромагнітного курсу.

Сигнал розузгодження гіронапівкомпасного курсу відпрацьовується сервопривідом, складеним з підсилювача У4 та двигуна М2, через редуктор з малим передаточним числом практично миттєво. Сигнал магнітного курсу поступає з індукційного датчика ІД - 6 на статор ТрВ3, з ротору якого знімається сигнал розузгодження між гіронапівкомпасом та магнітним курсом літака. Сигнал частотою 4500 Гц поступає на підсилювач магнітного курсу У1, преобразуються у вихідний сигнал частотою 400 Гц та через двигун М1 та редуктор з великим передаточним числом відпрацьовує ротор диференціалу ТрВ1, а значить і роторів ТрВ5, ТрВ6 до соглосованого по магнітному курсу полження. У БГМК - 6, окрім повільного узгодження по магнітному курсу, передбачене швидке узгодження, що досягається зміненням передаточного числа редуктора електромагнітної муфти У1. Муфта управління автоматично від релє часу У2 у момент ввімкнення живлення. Для проведення дивіаційних робот передбачено ручне управління муфтою. Ротор ТрВ2 зв'язан зі шкалою БГМК - 6, маючою грубий ( 10° ) та точний (0,2°) відлік.

Робота системи контролю БГМК - 6.

Контроль курсового каналу БГМК - 6 здійснюється по сигналам з ротору ТрВ4, підключеного паралельно статору ТрВ2, пороговим пристроєм У8, аналогічним БСК - 4, БГМК - 6 має також схему контролю по живленню. У БТМК - 6 передбачен оперативний контроль перевірки працездатності каналу формування магнітного курсу - тест контроль МК - 315. При натисканні кнопки МК - 315 ПУ - 41 спрацьовує схема прямого спостереження за індукційним датчиком. При спрацьовуванні реле Р4 та Р5 сигнал постійного струму через резистори R15 та R19 поступає на сигнальні обмотки індукційного датчика. У обмотках датчика наводиться електромагнітне поле, вектор якого орієнтований на кут 315° відносно його продольної осі. Його напруженість набагато разів більша напруженості магнітного поля Землі, тому слідкуюча система відпрацьовує фіктивний курс 315 ± 10є. Після встановлення кнопки реле часу У2 спрацьовує після 25 - 50с, завдяки чому утримує у ввімкнутому стані муфту БПС - 1, та стається швидке узгодження показників по індукційному датчику. Після спрацювання реле муфта відключається та відбувається звичайна робота.

БГМК - 6 з ІД6 серія1 являють собою гіромагнітний компас. Для забезпечення автономності роботи магнітного каналу при проведенні дивіаційних робіт передбачен перемикач В1 БГМК - 6. При дивіаційних роботах В1 ставлять у положення МК. При цьому сигнал Шгпк відмикається, ТрВ1 ( СКТ - 225 - 2Д ) вмикається у режим датчика та вмикається електромагнітна муфта. Блок працює по схемі прямого стеження за індукційним датчиком, при цьому практично без інерцій відслідковування змін курсу, викликане поворотом ІД - 6 серія 1 чи введенням компенсаційних поправок. Така схема різко скорочує час, необхідний для зняття показників при дивіаційних роботах. Для компенсації навпівколової, четвертної дивіції, а також установочної похибки індукційного датчика у БГМК - 6 передбачено спеціальне устаткування.

Компенсація навпівколової дивіації виконується шляхом подання у сигнальні обмотки датчика компенсаційних струмів, величина яких визначається положенням движків потенціометрів R13 та R17, які живляться з окремих виходів напругою 9В від стабілізатора напруги У6 ( СН - 10 ). Конденсатори С4, С5 не пропускають компенсаційні струми через обмотки ТрВ3.

Компенсація четвертної дивіації здійснюється ТрВ1 (СКТ - 212 - 1Д), включенням у ланцюг ІД6 - ТрВ3. Зміненням опору R10 та поворотом ротора ТрВ1 у схемі ІД - 6 - ТрВ3 создається необхідна асиметрія, величина якої підбирається рівною по величині та обратній за знаком четвертної дивіації.

Компенсація установочної похибки здійснюється за допомогою, сигналу, поданого на вхід підсилювача У1 зі змінного резистора R8 та трансформатору Тр2, який живиться від косиносної обмотки ротора ТрВ3. У БГМК - 6 передбачена також можливість компенсація похибки курсу із-за впливу прискорень Коріоліса на чуттєвий елемент індукційного датчика. ДИСС заживлюється з стабілізатору У6 БГМК - 6 напругою 10В.

При польоті по ортодромії зі швидкістю W чуттєвий елемент відхиляється від плоскості горизонту, у наслідок чого з'являється помилка:

?Шгмк = k • Щз sin г

Для компенсації цієї похибки сигнал з движка потенціометру ДИСС поступає на змінний резистор R2 (широтний) ПУ - 41, з движка якого знімається сигнал, пропорційний W Щз sin г. Через масштабний резистор R24 БГМК - 6 сигнал поступає у сигнальну обмотку.

РОЗДІЛ 2 МЕТОДИ І ЗАСОБИ ПЕРЕВІРКИ ГА-6

2.1 Устаткування, застосовуване при перевірці курсової системи

Для того, щоб курсова система виконувала свої задачі, забезпечуючи нормальну експлуатацію літальних апаратів, на яких вона встановлюється, необхідно виконувати вимоги до наземної експлуатації. Експлуатація курсової системи складається з перевірок і регулювань, проведених на землі.

На літакобудівному заводі система повинна бути перевірена і відрегульована в лабораторії літакобудівного заводу, повинні бути проведені її взаємодії з іншими системами при установці системи на літак, виконані девіаційні роботи й усунуті настановні помилки.

У процесі експлуатації літака проводять попередню, передпольотну і космопольотну підготовки системи і періодичне виконання регламентних робіт за допомогою перевірочної установки.

Установка перевірочна призначена для перевірки в польових або лабораторних умовах і безпосередньо на літаку курсових систем БСФК-4, БСФК-4 і їхніх агрегатів, а також блоків БДК-1, БП-5 на відповідність основним технічним вимогам.

Установка складається з чотирьох валіз:

- валіза № 1 - перевірочну схему і контрольно-вимірювальні прилади;

- валізи № 2 і № 4 -- перехідні джгути для приєднання агрегатів комплекту і приладів ПУ-11, РБ-2, ЗК і ПК-1, необхідних для перевірки елементів БСФК;

- валіза № 3 -- передпольотна переносна установка, призначена для контролю курсової системи без її розстикування на борту літака.

Установка УП-БСФК-4 працює від джерел живлення постійного струму напругою 27В±10 % і перемінного струму напругою 36В±5 % частотою 400 Гц±2 % від централізованого перетворювача типу ПТ або лабораторного джерела живлення перемінного струму з чергуванням фаз типу ПТ.

Установка являє собою комплект імітаторів-датчиків, імітаторів-приймачів, електровимірювальних приладів, комутаційних елементів, пульта ПУ-11, розподільного блоку РБ-2 і електроджгутів, що забезпечують перевірку працездатності комплекту з розчленовуванням і без розчленовування штепсельних рознімань, агрегатів системи.

Електрична схема установки складається зі схеми валізи № 1 і схема валізи №3. Електричний зв'язок валізи № 1 з валізою № 3 здійснюється через розподільний блок РБ за допомогою електрогджута, прикладеного до валізи № 3.

Електричний зв'язок установки з агрегатами системи БСФК-4 здійснюється через розподільний блок РБ-2 і електроджгути, що знаходяться у валізах № 2 і № 4.

При перевірці агрегатів системи використовуються пульт керування ПУ-11, приймач курсу ПК-1 і задатчик курсу ЗК-М, розташовані у валізі № 2.

Джгут, що входить у комплектацію - 1

Сполучні джгути, показані на малюнку, входять у комплект УП- БСФК-4 валізи № 2 і № валізи № 4.

Підрядкові цифри 1, 2, 3 (РБ-2_1, РБ-2₂, РБ-2₃) позначають номер штепсельного рознімання на розподільному блоці РБ-2.

2.2 Технічні дані установки для перевірки

Установка працює від джерел живлення постійного струму напругою 27В±10 % і перемінного струму напругою 36В+5 % частотою 400Гц±2 % від централізованого перетворювача типу ПТ або лабораторного джерела живлення перемінного струму з чередуванні раз типу ПТ.

Установка дає можливість перевірити параметри:

а) комплекту курсової системи БСФК-4: працездатність і комутацію, швидкості узгодження, погрішності в режимах “ЗК”, “ГПК”, “МК”, роботу електричного оретира, оретирування, сигналізацію відмов, споживані струми;

б) гіроагрегатів ГА-6 основний і контрольного споживаний струм, швидкості узгодження дрейф від гіроскопа в азимуті, погрішність курсового сельсина в режимі астрокорекції, виставку сельсина крепу і відпрацьовування підвісного корпуса (роботу рами крену), лінійність системи широтної корекції, струм обігріву, надійність контактування щіток курсового сельсина, сигналізацію відмовлення;

в) пульта керування ПУ-11: правильність монтажу, надійність контактування, сигналом широтної корекції, роботу ламп червоного кольору;

г) розподільного блоку РБ-2: правильність монтажу, напруга з задатчика курсу й оретиру.

д) корекційного механізму КМ-5: швидкість відпрацьовування системи, що стежить, погрішність, надійність контактування контактів.

е) індукційного датчика НД-3: працездатність;

ж) блоку гіромагнітного курсу БГМК-6; погрішність у режимах “ГПК” і “МК”, надійність ковзних контактів, швидкість узгодження.

Електрична асиметрія покажчика ЕУС-7 не перевищує:

а) по точному каналі - ±10 кут. хв.;

б) по грубому каналі - ±30 кут. хв.

Електрична асіметрія задатчика курсу ЗК-М не перевищує ±1°.

Електрична асиметрия датчика контрольного ДК-7 не перевищує ±25 кут. хв.

Електрична асиметрія задатчика курсу ЗК-5 не перевищує:

а) по точному каналі - ±6 кут. хв.;

б) по грубому каналі - ±24 кут. хв.

Електрична асиметрія приймача курсу ПК-1 не перевищує:

а) по точному каналі -- ±7 кут. хв.;

б) по грубому каналі -- ±30 кут. хв.

Інструментальна шкалова погрішність електровимірювальних приладів при нормальній температурі не перевищує:

а) для амперметра перемінного струму і вольтметра ±2,5 %;

б) для амперметра постійного струму ±4 %.

Установка безвідмовно працює в діапазоні температур навколишнього середовища від ± 50 °С до -- 40 °С при відносній вологості від 30 % до 80 % .

Деталі установки стійкі до впливу відносної вологості навколишнього середовища до 98 % при температурі +40 °С.

Робоче положення валіз № 1 і № 3 горизонтальне. З викладених вище технічних дані установки можна укласти, що кількість параметрів, що перевіряються, цілком достатньо для того, щоб судити про працездатність і справність усієї системи і визначених агрегатів.

Для того ж, щоб судити про якість перевірок, необхідно проаналізувати методи виконання цих перевірок і іспитів, а також апаратуру, за допомогою якої вони здійснюються.

Перевірка комплекту системи може здійснюватися як у лабораторних умовах, так і безпосередньо на літаку без розчленовування штепсельних рознімань.

2.3 Аналіз методів перевірки комплекту курсової системи

Розглянемо метод і принципи перевірки працездатності курсової системи, перевірки частини параметрів за допомогою УП-БСФК-4.

При роботі з установкою визначається працездатність курсової системи БСФК-4 за допомогою сигнальних ламп і покажчиків, розташованих на лицьовій панелі установки (валіза № 1 і № 3).

Загальною вимогою забезпечення працездатності курсової системи є наявність живлячих напруга +27В постійного струму і трьох фаз перемінного струму напругою 36В частотою 400 Гц.

Перевірка комплекту системи у лабораторних умовах

а) підготовка до роботи містить у собі: підключення розподільного блоку РБ-2 до штепсельних рознімань “РБ-2”, “РБ-2”, “РБ-2”, розташованим на торцевій частини валізи № 1, підключення установки за допомогою свого електроджгута до штепсельного рознімання № 1 (“настроювання”) розподільного блоку РБ-2, підключення джерел живлення постійного і трифазного перемінного струму через елетроджгут до штепсельного рознімання “живлення”, розташованому на панелі валізи № 1.

б) перевірка працездатності і комутації зводиться до перевірки узгодження показань ЕС-7 і КМ-5 при натиснутій кнопці узгодження на ПУ-11 і погодженості напрямку зміни показань КМ-5 і ЕУС-7 при розвороті індукційного датчика НД-3 у режимі “МК” У режимі ГПК показання ЕС-7 повинні збільшуватися або зменшуватися при натисканні перемикача задатчик курсу вправо або уліво відповідно.

в) перевірка швидкості узгодження містить у собі перевірки:

– нормальної швидкості узгодження в режимі “МК”, полягає у вимірі часу повороту стрілки ЕУС-7 на 2°, раніше узгодженого за показниками КМ-5 при натиснутій кнопці “узгодження” на ПУ-11, при розвороті ІД-3 по та проти часової стрілки 12--15°:

– великої швидкості узгодження в режимі “МК”, що полягає у вимірі часу повороту стрілки ЕУС-7, раннє погодженого за показниками з КМ-5, на 30° при відключенні за допомогою кремальєри стрілки ЗК-М на оцінку 50°-60° по та проти часової стрілки; задатчик курсу ЗК-М приєднаний до КМ-5 замість ІД-3;

– нормальної швидкості узгодження в режимі “ГПК”, заключається в вимірі кута, на який повернеться стрілка раніше погодженого з КМ-5 ЕУС-7 за одну хвилину при розвороті стрілки ЗК-М на кут 12--15°;

– великої швидкості узгодження в режимі “ГПК”, що полягає у вимірі часу повороту стрілки ЕУС-7 на кут 30° при розвороті стрілки на ЗК-М на 50--60°.

г) Перевірка погрішності містить у собі перевірку погрішності містить у собі перевірку погрішності: гіромагнітного курсу ГМК, видаваного блоком БГМК-6; погрішності в режимі “МК”, “ЦПК”, “АК”. Ці перевірки полягають у вимірі різниці в показаннях ЗК-М і ЕУС-7 (ГМК, “МК”) при послідовній установці стрілки ЗК-М на оцінці через 30°, починаючи з нуля. Для режиму “ГПК” погрішність виходить шляхом різниці показань курсу основного і контрольного гіроагратів по ЕУС-7 за 15 хвилин. Для режиму “МК” погрішністю є різниця в показаннях ПК-1 і ЕУС-7, попередньо погоджених при натиснутій кнопці узгодження.

Перевірка комплекту.

Безпосередньо на літаку без розчленовувань штепсельних рознімань виробляється за допомогою установки (валіза № 3), що підключається до літака ШР “Настроювання”, розташованому на РК БСФК у передньому техвідсіку, у районі шпангоута № 14.

Установка передбачає наступні перевірки:

– - правильності чергування фаз:

– - роботи каналу 'НД-3 -- КМ-5':

– - великих і нормальних швидкостей узгодження:

– - роботи курсозадатчика:

– “дрейфу” гіроагрегатів в озимуте.

Розглянемо методи цих перевірок:

а) перевірка правильності чергування фаз. При наявності і правильного чергування фаз трифазного перемінного струму напругою 36В частотою 400 Гц лампочки фазопокажчика горять так, як зазначено на панелі установки.

б) перевірка роботи каналу “ІД-3-КМ-5”. Перемикач 4 установки установити в положення “ПРО”, а потім - “300”, при цьому показання КМ-5 повинні бути відповідно 0° і 300° (з точністю до ±15°).

в) перевірка великої швидкості узгодження здійснюється слідуючим видом “Перевірити погодженість показань покажчика установки і покажчиків магнітного курсу з показаннями КМ-5. Перемикач режимів роботи на ПУ-11 знаходиться в положенні “ЦПК”. Далі необхідно повірити індекс магнітного відмінювання на КМ-5 на кут 50°- 60°, після чого перемикач режимів роботи - у режим “МК”. При натиснутій кнопці узгодження необхідно замірити по секундоміру час, за яке стрілка покажчика установки пройде 300. Перевірка каналу блоку гіромагнітного курсу БГМК-2 проводиться аналогічно, однак перемикач режимів роботи -- у положення “ГПК”.

г) перевірка нормальної швидкості узгодження в режимі “МК” полягає у вимірі часів повороту стрілки покажчика установки на 20 при повороті індексу магнітного відмінювання на кут 10-12°. Перевірка каналу блоку БГМК-2 здійснюється при перемикачі режимів роботи в положення “ЦПК”. Перевіряється погодженість показань покажчика установки і покажчиків магнітного курсу з показаннями КМ-5. Потім повертається індекс магнітного відмінювання на кут 10--120, і по секундомірі заміриться кут, на який повернеться стрілка покажчика установки за одну хвилину.

д) робота курсозадатчика перевіряється по відпрацьовуванню покажчиків курсової системи й установки.

е) перевірка “дрейфу” гіроагрегатів в азимуті здійснюється не раніше через чим 30 хвилин після запуску гіроагрегату. Для проведення даної перевірки перемикачі пульта керування ПУ-11 установити в наступні положення: режимів роботи -- “ГПК”; “корекція” - “контр”; “споживачі” - осн; - “ручн”.

Перемикачі установити в наступні положення: 1 -“1”, 3- “грубо-точно, 4 - “викл.”.

Установити на пульті керування ПУ-11 широту місця перевірки. Помітити показання покажчика ЕУС-7 установки й одночасно включити секундомір. Потім перемикач “споживач” пульта ПУ-11 перевести в положення “контр” і помітити показання покажчика установки і секундоміра. Через 15 хвилин роботи гіроагрегатів записати нові показання покажчика установки, переключаючи перемикач пульта ПУ-11 “споживачі” у положення осн і “контр” по черзі. Різниця між другим і першим показаннями покажчика установки для основного і контрольного гіроагрегатів,відповідно, є дрейфом гіроагрегата в азимуті за 15 хвилин.

Далі величини “відходів” перерахувати для часової перевірки, що повинні бути не більш ±0,5/год. в нормальних умовах і ±1 /год при температурі +50 0С и -60 С.

Якщо погрішність на широті місця перевірки перевищує припустиму величину, то необхідно зробити регулювання приладу поворотом гвинта поправочного потенціометра “осн.”, розташованого на лицьовій стороні пульта ПУ-11.

Якщо різниця показань позитивна, то гвинт поправочного потенціометра обертають по годинниковій стрілці, якщо негативна -- проти вартовий стрілки. Поворот гвинта на 360° викликає дрейф -- 1,5/год. Регулювання робити доти, поки дрейф не буде менше 0,2/год.

На широті місця перевірки “відходу” перевірити на 4-х курсах, що приблизно відрізняються на 90°. У випадку наявності погрішності, що перевищує допуску, необхідно продовжити перевірку за 30 хв. або за 60хв. і висновок про відповідність приладу пред'явленою вимогою приймати за результатами 30 хв. 60 хвилинної перевірки.

Цей метод перевірки “відходу” гіроскопа в азимуті дає можливість одержати результат, що відрізняється високою точністю, однак час виміру дрейфу на всіх чотирьох курсах дуже велике і дорівнює однієї години і більш, що являє собою негативний фактор в умовах обмеженості і дефіциту часу при проведенні передпольотної і інших підготовках.

Можна зробити висновок, що найбільш тривала і трудомісткої є перевірка і регулювання 'відходів' гіроскопа гіроагрегата ГА-6 (основного і контрольного) в азимуті.

Крім цього, дрейф гіроскопа є одним з найбільш важливих параметрів, що забезпечують нормальну роботу курсової системи, що впливає на рівень безпеки польотів.

Усе це визначає більш конкретну задачу -- необхідно знайти метод, що дає можливість зменшити час перевірки “відходів” гіроскопа не збільшуючи погрішність виміру, що дозволить значно збільшити ефективність устаткування і продуктивність праці, а також необхідно знайти спосіб, що дозволяє ефективно вимірювати електричні величини і параметри курсової системи й окремих її агрегатів.

2.4 Теорія двоканальних сельсинів

Двоканальний контактний сельсин -- трансформатор, призначений для дистанційної передачі кута з точністю:

– по грубому каналу ±30

– по точному каналу ±8.

У точній курсовій системі двоканальна сельсинна передача використовується в гіроагрегаті ГА-6 для забезпечення дистанційної видачі окремим споживачам електричного сигналу курсу із сулигарною точністю до 10--15 кутових хвилин (включаючи власну похибку гіроагрегату).

На відміну від застосовуваних у телеавтоматиці двоканальних механічних систем, у яких редукція похибки досягається внаслідок застосування механічних редукторів між грубою і точною системами відліку, зазначена вище система заснована на принципі використання для каналу точного спостереження багатополюсних сельсинів із двофазними статорами (рис. 2.1).

Рис. 2.1 Система з багатополюсними сельсинами із двофазними статорами.

У цій системі редакція похибки досягається електричним шляхом, що дає можливість не навантажувати вертикальну вісь гіроскопа, на якій установлений сельсин-датчик двухканальної системи, додатковими моментами тертя (що мають місце при механічній редукції похибки).

Принципи роботи двоканальної точної-грубої сельсинної передачі полягає в наступному. Статори точного каналу як приймача, так і датчика мають кожний по дві однакові обмотки. Намотування статорів грубого каналу розташовані взаємно в пакетах заліза під 120°, а намотування статорів точного каналу мають зрушення під кутом 20° (по всій окружності). У такий спосіб обмотки статорів грубого каналу мають по одній парі полюсів. Внаслідок цього при повороті одного зі сполучених роторів передачі вектор робочого потоку точного сельсина Фт зробить дев'ять оборотів (тому що обмотки статорів точного каналу мають по 9 пар полюсів), у той час, як вектор потоку грубого сельсина зробить лише один оборот. У 'грубому' каналі 360 електричним градусом будуть відповідати 360 геометричних градусів, тоді як 360 електричним градусом у 'точному' каналі відповідає лише 40 геометричних градусів.

А це означає, що кутова електрична похибка, що приходиться в грубому каналі на один геометричний градус, у 'точному' каналі прийдеться на 1/9 частину геометричного градуса, тобто похибка буде в 9 разів менше. У цьому в основному полягає принцип підвищення точності передачі кутів за допомогою двоканальної сельсинної системи.

У багатополюсних сельсинах кутові похибки дистанційної передачі знижуються за рахунок того, що в багатополюсному каналі при максимальній вихідній напрузі на обмотці ротора-приймача крутизна (по куті неузгодженості) цієї напруги зростає в р раз стосовно двополюсному, тобто

де р -- число пар полюсів;

S_m -- крутість напруги багатополюсного сельсина;

S_r -- крутість напруги двополюсного сельсина.

Звідси випливає, що при однаковому рівні залишкових напруг U_зал по сигнальних напругах двополюсного і багатополюсного каналів в останньому корисний керуючий сигнал від кута неузгодженості наростає в р раз швидше; ніж у двополюсній системі.

Із залежностей U_вих = f(б_неузг) для грубого і точного каналів наочно видно, на чому заснований принцип підвищення точності сельсинной передачі за допомогою багатополюсного сельсина, що бере участь у двоканалній сельсинній передачі.

Як видно з приведених кривих, крутизна 'точного' каналу (Т) у діапазоні малих кутів неузгодженості (б_неузг) значно більше (~ р раз) крутизни грубого сельсина (Гр ). Тому що чутливість і точність узгодження дистанційної передачі визначається головним чином залишковою напругою системи U_зал, та похибка, що виникає в 'точному' каналі узгодження (Дб_m), набагато менше похибки, що виникає в 'грубому' каналі узгодження (Дб_гр).

Таким чином, за умові U_т = U_гр и однакових ДU_зал у зонімалих кутів неузгодженостей 1--2° дія залишкових напруг (визначальні погрішності) стосовно корисного сигналу зменшується в багатополюсній системі приблизно в р раз.

При роботі двоканальній дистанційної передачі при малих кутах неузгодженості узгодження системи виробляється 'точним' каналом і, отже, похибка проходження системи в цьому випадку визначається похибкою точного каналу (Дб_m).

2.5 Аналіз похибки трансформаторної синхронної передачі

При використанні в трансформаторній синхронній передачі ідеалізованих сельсинів керуюча напруга в режимі синхронного повороту є тільки функцією кута неузгодженості, тому така синхронна передача не має помилок.

При роботі синхронної передачі в режимі обертання, а також у тих випадках, коли характеристики застосовуваних сельсинів відрізняються від ідеальних, на керуючій обмотці з'являється додаткова напруга, що не зникає при нульовому куті неузгодженості. Це додаткова напруга у загальному випадку не збігається по фазі з керуючою напругою (рис. 2.2.) і може бути розкладена на дві складові: -- співпадаючу по фазі з (її називають напругою помилки) і -- зрушену відносно по фазі на 90° (її називають залишковою напругою по основній гармоніці), крім залишкової напруги по основній гармоніці, у керуючої обмотки можуть бути залишкові Е.Р.С. вищих тимчасових гармонік.

Перша складова додаткової напруги виявляється в наступній системі у виді деякого помилкового кута неузгодженості, що й обумовлює появу помилки О в трансформаторній синхронній передачі.

Друга складова , у принципі не викликаючи помилок, погіршує умови роботи підсилювача й утрудняє точне регулювання приводу, що стежить.

Рис. 2.2 Векторна діаграма напруг трансформаторної синхронної передачі

Значення помилки О залежить як від положення ротора сельсина-приймача стосовно статора (статична помилка), так і від кутової швидкості сельсинів (швидкісна помилка). Розглянемо коротко основні фактори, що визначають швидкісну і статичну помилки трансформаторної синхронної передачі.

Швидкісна помилка трансформаторної синхронної передачі.

Швидкісна помилка сельсина -- приймача в трансформаторній синхронній передачі пропорційна швидкості сельсинів і залежить від співвідношення активного й індуктивного опорів ланцюга синхронізації сельсинів.

Для зменшення швидкісної помилки варто переходити на підвищену частоту, при цьому зменшується як відношення так і відносна швидкість сельсинів.

(r₁ + r₂)/(xd₁ + xd₂)

Одним із способів зменшення швидкісної помилки в системах, що стежать, є зрушення фази опорної напруги фазочуттєвого підсилювача так щоб вона виявилася в квадратурі з ЕРС обертання. Однак при цьому відбувається деяке зниження ефективної крутизни керуючої ЕРС.

РОЗДІЛ 3 РОЗРОБКА ВИМІРЮВАЧА УХОДУ ГІРОСКОПА ГІРОАГРЕГАТУ ГА-6

3.1 Визначення методу виміру сигналу

Для виключення похибки від сельсинної синхронної передачі відмовимося від неї, а сигнал, одержуваний від чуттєвого елемента сельсина датчика 913 МА гіроагрегату ГА-6, необхідно вимірювати і перетворювати більш чуттєвим методом.

Щоб визначити метод виміру величини сигналу необхідно розглянути залежність зміни його від величини відходу.

При живленні обмотки збудження сельсина-датчика перемінним струмом (36 В, 400 Гц) ЕРС, індуціюючі у фазах обмотки синхронізації, виражаються наступними формулами

де Е_ф -- найбільше значення ЕРС фази.

Якщо використовувати для вимірів сигнал, що знімається з обмотки А, то при кутах курсу рівних 90° і 270°, величина цього сигналу буде максимальною, тому що значення косінуса для кутів, близьких до 90° і 270° зі зміною кута міняється максимально, а при наближенні кутів до 0° і 180° зміна косінуса буде мінімальною.

Отже, при кутах курсу, рівних 0° і 180°, вимір для рішення питання про величину ухода осі гіроскопа буде неефективно. Діаграма напруг показана на рис. 3.1.

гіроскоп курсовий система сигнал

Рис.3.1 Діаграма напруг в обмотці збудження сельсина

3.2 Аналіз залежності електричного сигналу від кута уходу б за малий час, та вибір методу його виміру

Виходячи з умови, що кутова швидкість уходу осі гіроскопа в азимуті при нормальних умовах не повинна перевищувати 0,50/год, може визначити величину уходу за більш короткий інтервал часу:

щ < 0,5⁰/год => щ< 0,5 '/хв =щ < 0,5 '/сек.,

а тому що sinб при кутах, близьких до нуля і 180°, і cosб при кутах, блзьких 90° і 270°, при зміні кута до 0,5° міняється лінійно, то можна сказати, що кут б змінює своє значення прямопропорціонально sinб, тобто:

а = k * sinб,

При зміні кута на 1 хвилину величина сінуса зміниться на 0,0003.

Величина ухода за одну хвилину не повинна перевищувати 0,5'

б < 0,5'

тоді:

Дsinб ? < 0,0003 * 0,5 = 0,00015

а за дві хвилини

Дsinб < 0,0003

Для того, щоб вимірити і перетворити таку малу зміну в наочну і зручну форму, застосуємо аналого-цифрове перетворення.

У той же самий час на кутах, що наближаються до 0° і 100°, зміни сінуса буде максимальним. Звідси випливає, що на кутах курсу 0° і 180° необхідно вимірювати сигнал, пропорційний сінусові кута б.

ЕРС на зажимах обкладинки синхронізації виходить як різниця відповідних фазних ЕРС.

Як можна замінити, найбільш зручний для виміру сигнал, що знімається з затисків обмотки синхронізації .

В остаточному виді ми повинні перетворити інформацію, що несе електричний сигнал, що знімається, у зручну наочну форму, що дозволяє судити про величину уходу осі гіроскопа в озімуті за одиницю часу.

Тому розглянемо, як і за який час буде мінятися кут б і електричний сигнал, пропорційний сінусові або косінусові цього кута.

3.3 Вибір аналого-цифрового перетворювача (АЦП)

У якості АЦП найкраще застосувати інтегральний АЦП [3].

Визначимо необхідну для вимірів з необхідною точністю разрядність АЦП, від якої залежить здатність приладу, що дозволяє.

Дозволяюча здатність - значення МЗР (мінімальний значимий розряд).Так, n-розрядний АЦП має значення МЗР, обумовлене ставленням повної шкали вихідної напруги U_ш до числа 2ⁿ для двоїчної і до числа 10ⁿ для десяткової системи

де U_пш - повна шкала вхідного сигналу, максимальне значення вхідного сигналу (візьмемо рівним 1, т.е. sin_тах = 1);

п - число розрядів АЦП.

Приймемо п = 8, тому що подібні мікросхеми найбільше розповсюджені, точна

Як видно, МЗР восьмирозрядного АЦП не достатній для визначення sin за 1 хвилину, отже необхідно застосовувати більш високорозрядный АЦП.

Візьмемо п = 16, тоді:

Як бачимо, дозволяюча здатність, що дозволяє більш точно визначити зміну кута і кутову швидкість ідучи осі гіроскопа, властива 16-ти розрядному АЦП.

Таким перетворювачем, призначеним для системного використання, є інтегруючий АЦП, складений з мікросхем КР1108ПП2 і КР572ПП2. Функціональна схема аналогової частини цього АЦП представлена на рис. 3.2.

В АЦП автоматично визначається полярність вхідного сигналу (17-й біт вихідного коду).

АЦП, складений з мікросхем КР1108ПП2 і КР572ПП2 має розвиту інтерфейсну частину. АЦП може забезпечити побайтову видачу інформації через асинхронний приймально-передавач, працювати в комплекті з різними мікросхемами і мікропроцесорами.

Це також інтегруючий АЦП, заснований на застосуванні ПНВЗТ (перетворювач напруга - час із заданим тактом).

Входи даного АЦП для перетвореного (U_вх) і опорного (U_R) напруг - недиференціальні. Конденсатор C₃, що запам'ятовує напруга зсуву в також автокорекції, у даному випадку приєднаний між землею і входом, що не інвертує, ОУ інтегратора. Завдяки цьому забезпечується швидкий перезаряд цього конденсатора при автокорекції.

Рис. 3.2 Функціональна схема аналогової частини інтегрального АЦП

Вхідний підсилювач (А1) в АЦП може використовуватися як у схемі повторювача напруги, так і в схемі підсилювача.

Компаратор АЗ порівнює вихідна напруга інтегратора А2 із граничною напругою U_п. Вихід компаратора приєднується до цифрової частини АЦП за допомогою що погодить резистивного трехполюсника R₂, R₃..

Тривалість першого такту інтегрування в розглянутому АЦП складає 2¹⁵ періодів тактових імпульсів, тривалість другого такту 0 - 2¹⁶ періодів, а весь цикл перетворення, що включає ще і такт автокорекції, займає 2¹⁷ періодів тактових імпульсів.

Постійна часу інтегратора визначається зовнішніми елементами R₁, C₁ На конденсаторі C₄ запам'ятовується опорна напруга U_R.

де N - вихідний код АЦП;

f_m - частота тактових імпульсів;

N₁ - число тактових імпульсів, що визначає тривалість першого такту інтегрування.

З останнього співвідношення видно, що частота тактових імпульсів не впливає на результат перетворення.

Виберемо ємність: C₁ = 0,1 мкФ, опір: R₁= 47 кОм.

3.4 Визначення параметрів і аналіз похибки амплітудного випрямляча

Для виміру сигналу, що знімається з обмоток сельсина - датчика аналого-цифровим перетворювачем, необхідно перетворити цей сигнал у постійну плавну напругу, що змінюється, пропорційно куту відходу.

Для цієї мети можна використовувати випрямляч середнього значення
або більш відповідний рішенню поставленої задачі випрямляч амплітудного значення (амплітудний випрямляч).

Виберемо схему випрямляч середнього значення, приведену на рис. 3.3.

Для випрямляча візьмемо мікросхему КР574УД2, що містить два операційних підсилювачі. Напруга живлення цієї мікросхеми ±15В.

Випрямляч побудований на основі підсилювача, що інвертує, містить діоди в ланцюзі зворотного зв'язку. При позитивній полярності відкритий діод D2 і резистор R₃. Таким чином, при синусоїдальному вхідному сигналі на затисках U_вих1 будуть присутні позитивні напівхвилі напруги, а на затисках U_вих2 - негативні, відповідні однополуперіодному випрямленню вхідного сигналу.

Оскільки відкритий діод входить у прямий ланцюг замкнутого контуру, то спадання напруги на ньому практично не позначається на вихідній напрузі.

Тому при U_вх > 0 одержуємо U_вих1=0,U_вих2 = -U_вхR₂/R_1,

а при U_вх<0 і R₄ = відповідно,U_вих1 = U_вхR₃/R_{1 та} U_вих2=0.

При приєднанні навантаження і виходам U_вих1 і U_вих2 потрібно враховувати мінливість вихідного опору випрямляча. Коли від критий діод, приєднаний до даного вихідного затиску, то вихідний опір стає рівним опорові R₂ для U_вих2 або R₃ для U_вих1. Якщо до такого виходу приєднати усереднений фільтр, що має помітну реактивну складову вхідного опору випрямляча, то це приведе до зміни середнього значення його вихідної напруги.

Рис. 3.3 Схема випрямляча амплітудного значення

Доповнення випрямляча операційним підсилювачем А2, як показано на рис. 3.3, дає можливість одержати двопівперіодне випрямлення і постійне, близьке до нуля, вихідний опір.

Якщо відкрито діод D1 (U_вх > 0) , то справедливо рівність

Якщо ж відкритий діод D2 (U_вх < 0) , то

Приймаючи Е₂= У₃= Е₄= Е₅= Е, одержав

U_вих = ¦U_вх¦R/R_1,

Для більшої точності вимірів зручніше вимірювати посилену напругу, що знімається із сельсина-датчика.

Візьмемо коефіцієнт підсилення рівним 2, тоді

U_вих = ¦U_вх¦R/R₁ = 2¦U_вх,¦

звідси випливає

R/R₁ = 2

Вибираємо R₁ рівним 10 Ом типу УЛИ з номінальною потужністю 0,125 Вт, тоді

R = 2R₁ = 20 Ом

При вимірі напруги, що знімається з обмотки А сельсина-датчика гироагрегата, необхідно вибрати коефіцієнт підсилення, рівний 2 v3, отже

U_вих = ¦U_вх¦R/R₁ = 2v3¦U_вх¦

З вираження

R/R₁ = R/(2 v3)

Одержуємо

R₁= R/(2 v3) = 20/3,4 = 5,9 (Ом)

Перетворювачі середньо випрямленого значення широко застосовуються у вимірювальній техніці, будучи в багатьох випадках основним вузлом, що визначає похибку приладу.

Зростання похибки активного перетворювача середньо випрямленого значення з підвищенням частоти вхідного сигналу визначається цілим рядом причин:

- зменшенням модуля коефіцієнта підсилення підсилювача;

- обмеженою швидкістю наростання вихідного сигналу;

- інертністю випрямних діодів.

Способи підвищення широкосмугості і швидкості наростання підсилювачів загальновідомі і застосовані в обраній схемі.

Час відновлення зворотного опору в сучасних діодах настільки малий, що його впливом на роботу ПСЗ у звуковому діапазоні частот можна зневажити.

Вплив зарядної ємності при лінійному трактуванні теж повинний бути незначним, але експериментальні результати свідчать про значно більший вплив зарядної ємності на частотну похибку.

При частоті 400 Гц, дуже малому значенні заряджаючої ємності і малому значенні ЕРС у даному випадку похибка буде дуже мала.

Якщо паралельно зажимом виходу U_вих1 випрямляча включити
конденсатор і вибрати ємність цього конденсатора таку, щоб постійна часу його розряду була багато більше періоду вихідного сигналу, то на цьому виході ми одержимо негативну постійну напругу, пропорційну позитивній амплітуді вхідного сигналу, тобто одержимо випрямляч амплітудного значення.

Якщо щ = 400Гц, то Т = 1/щ = 0,0025 сек.

Вибираємо конденсатор типу К11-5 ємністю 1 мкф.

Розроблений випрямляч амплітудного значення має недиференційний вихід і може працювати з АЦП.

Величина сигналу що надходить для обробки в АЦП, буде мати наступне значення:

U_вх =

U_вх = - 1,732 * 36 * 2sinб

де б -- величина відходу гіроскопа в азимуті на кутах курсу 0 і 180° за 1 хв, що дорівнює 0,00015. Тоді U_вх = - 0,0187 В.

При МЗР АЦП, рівним 0,000015 В похибка виміру дорівнює:

0,5 МЗР = 0,000015 * 0,5 = 0,0000075 В.

Така величина похибки не буде впливати на результат вимірювання. Варто врахувати, що у вимірнику порівнюються два значення, статичних тим самим методом і тим самим вимірником, що виключає інструментальну і методичну абсолютну похибку.

3.5 Розрахунок хроніруючого пристрою

Для точної витримки часу виміру необхідно розробити хроніруючий пристрій з витримкою часу 1 хвилина.

Для рішення цієї задачі візьмемо інтегральний таймер КР1006ВИ1. У його склад входять два компаратори, SR -- тригер, резистивний дільник, вихідні транзисторні каскади.

Напруга живлення може змінюватися в межах 5...15 В.

Схема включення таймера приведена на рис. 3.4.

Необхідно визначити елементи схеми.

Знайдемо значення часозатримних компонентів.

R_A;C = T/1,1

де R_А -- опір, що задає час (Ом);

C -- часозадаюча ємність (Ф)

Т -- необхідний час затримки (с).

R_AC = Т/1,1 = 60/1,1 = 54,5,

Виберемо

C= 10 мкф,

Тоді

R_A * 10^-5 = 54,5,

R_А= 5,45 * 10⁶ = 5,5 МОм.

Рис. 3.4 Схема хроніруючого пристрою

3.6 Вибір мікропроцесора (МП)

Для керування процесом виміру й обробки отриманих даних застосуємо мікропроцесорну систему.

Мікропроцесор КР1810АМ88 є 16-ти розрядним МП, тобто робить різна арифметична, логічні та інші операції над 16-розрядними двоічними числами. При 8-розрядній шині приходиться одне 16-розрядне слово вводити і виводити побайтово за два цикли. Однак для типових застосувань у вимірювальних пристріях швидкодія такого процесора цілком достатньо.

Обсяг безпосередньо адресуючої пам'яті в цього МП складає 1024 кілобайта. Молодший байт адреси передається по шині даних у режимі поділу часу й апробується сигналом АLЕ.

Цей МП не містить внутрішнього тактового генератора, він виконаний у даному випадку на мікросхемі В1 типу КР1810ГФ84. Центральний процесорний пристрій (ЦПУ) (У2) має входи маскиміруємого INTR і немаскиміруючого (INTR) NМ1 переривань.

До виводів х₁ і х₂ приєднаний кварцовий резонатор, що задає
частоту генератора (мікросхема КР1810ГФ84).

Тактова частота МП 2МГц утвориться шляхом розподілу на двох частотах імпульсів, вироблюваних цим генератором.

Скидання ЦПУ при включенні живлення реалізується за допомогою ДС-цепи (наприклад, Н₁ = 10 кОм, С₁ = 1 мкф), приєднаної до входу RЕSIN. Надалі скидання може здійснюватися за допомогою кнопки 51.

За допомогою АЛУ нам необхідно вирішити наступні арифметичне і логічні перетворення над отриманим сигналом:

Необхідно прийняти 16-розрядне значення первісного виміру положення осі гіроскопа в азимуті (x₁);

Завантажити цю величину в регістр даних для тимчасового зберігання;

Після програмної затримки і повторного запуску АЦП прийняти нове 16-розрядне двійкове значення виміру положення осі гіроскопа в азимуті (х₂);

Обчислити з х₂х₁ і помножити результат на коефіцієнт ДО:

N2 = (х₂ -x₁)

де N2 -- величина уходу гіроскопа в двїчній системі;

К -- коефіцієнт пропорційності між величиною уходу гіроскопа й електрична величина сигналу.

К = 0,5/-0,0187 = - 25,5

Перетворити М₂ у десятковий код;

Передати значення 7У₂ у десятковий код;

7) Передати значення N_(а на схему керування індикатором. Щоб вирішити ці задачі, необхідно розробити керуюче програмувальний пристрій.

3.7 Вибір керуючої пам'яті

Для керування роботою процесора і системи необхідно розробити пристрій керуючої пам'яті.

В даний час найбільш широко використовуються в МП -- системах програмувальні постійно запам'ятовуючі пристрої (ППЗП) з ультрафіолетовим стиранням інформації. У цих великих інтегральних схемах (ВІС) кожен біт збереженої інформації відображається станом відповідного МОП -- транзистора.

Вибираємо в якості ППЗП мікросхему ДО373РФ2 здатну зберігати 2 кбайта інформації, представленої у виді 2048 восьмирозрядних слів. Вибір потрібного слова виробляється за допомогою одинадцяти адресних сигналів АТ -- А10. Крім того ця мікросхема має вхід (вибірка на яку подається сигнал, що залежить від стану старших розрядів адресної шини МП -- системи А11-А15. Як видно з рис. 3.6, керування цим входом здійснюється за допомогою дешифратора DС типу ДО555ИД7. Мікросхема ПЗП (ROM) включається в роботу тоді, коли старші розряди адресної шини А15-А11 будуть знаходитися в станах 00000 і 00001. Таким чином, комірки ПЗП займають в адресному просторі відповідно область ООООН і -- 07FFН.

Переведення виходів мікросхеми пам'яті у високоімпедансний стан проводиться при подачі логічної одиниці на входи (дозвіл виходу) з лініями MEMR шини управління МП.

В ПЗП є вхід включення режима програмування PG. Програмування проводиться поза МП-системою. В звичайному (режимі читання) на цей вхід подається напруга живлення (+5 В).

При застосуванні цього ППЗП в системі з МП88 замість сигналу MEMR використовується сигнал , а на один із виходів дозволу дешифратора DC подається сигнал 10/.

Програмування МП -- системи полягає в складанні і наступному поміщати коди команд у комірки пам'яті системи. Існує спеціальна програма асемблер, за допомогою якої можна здійснювати програмування.

Складемо програму для вимірювання уходів гіроскопа. Після ручного запуску АЦП і МП -- системи подається команда IN -- введення даних. Потім слідує команда LХ1 -- завантаження регістра, далі Е1 -- дозвіл переривання, наступна команда RSТ -- повторний запуск, за якої випливає команда SUI -- вирахування безпосередніх даних із вмісту регістра, DАА -- корекція десяткова даних, OUТ -- висновок даних, на цьому відбувається зупинка програми HLТ [4].

Потрібно однак додати, що для виконання кожної з команд потрібний визначений час, тому необхідно вводити щораз для обробки даних і команд тимчасову затримку програми.

Для перевірки справності мікропроцесора поряд з основною програмою для вимірника уходів гіроскопа мається підпрограма тест -- контролю.

Суть її полягає в наступному: виробляються дії з двома константами і результат порівнюється з викликаними з комірки пам'яті визначеним значенням. Якщо результат обчислення дорівнює цьому значенню, то починає працювати основна програма, якщо ж не дорівнює -- на індикаторі висвічуєтся символ 'Е', програма зупиняється 'Е' -- 'ЕRROR' -- помилка (несправність).

Текст програми

0000 MOVA - - [ 07FA - - [ адреса комірки ПЗП]

0001 OUT адр. R1

0002 MOVA 07FB

0003 OUT адр. R2

0004 RST

0005 LXI адр. R2

0006 SUI адр. R1

0007 MUL # - 25,5 - - [ предст. В місц. Виді “10FF72H”]

0008 DAA

0009 CMP 07 FC

000A JSR 000D - - [ адреса програми].

000B OUTB - - 0A - - [ вивод “Е”].

000С HLT

000D IN адр. АЦП

000Е LXI адр. R1

000F EI - - [ дозвіл переривання по таймеру на 1 хв].

0010 RST - [ повторний запуск].

0011 IN адр. АЦП

0012 LXI адр. R2

0013 SUI адр. R1

0014 MUL # - 25,5

0015 DAA

0016 OUT адр. інд.

0017 HLT.

3.8 Розрахунок джерела електроживлення

Вихідні дані джерела електроживлення

- вхідна напруга харчування 27В±10 %;

- режим роботи -- тривалий;

- вихідні напруги 15В, 5В;

- струм навантаження 0,5 А, 1А;

- пульсація U_пул= 10мВ;

- припустима сумарна нестабільність дU_н = 5 % .

Потужність, споживана джерелом харчування від мережі 27В, не повинна перевищувати 25 Вт.

Сумарна вихідна потужність складає

де І_пі. -- струми навантаження;

U_пі. -- вихідна напруга.

Р_с = 0,5 * 15 + 1 * 5 = 12,5 (Вт)

При заданій вхідній потужності 15 Вт джерело живлення повинне мати КПД

з ⁼ Р_с /Р_вх= 12,5/15 = 0,83

Для забезпечення мінімальної маси і габаритів необхідно вибирати високу частоту перетворення. У зв'язку з цим вибираємо частоту задаючого генератора (ЗГ) схеми керування f_пр =150 кГц, а частоту імпульсного стабілізатора (ІС) і підсилювача потужності Fн = 75 кгц.

Принципова схема проектованого джерела живлення приведена на рис. 3.7.

Рис. 3.7 Принципова схема проектованого джерела живлення

Вона складається з імпульсного стабілізатора на транзисторах VT1 із вхідним L₁С₁ і демодулюючим L₂С₂ фільтрами і перетворювача напруги (підсилювача потужності) на транзисторах VT1 із вхідним силовим трансформатором TV. До вторинних обмоток трансформатора підключені випрямлячі на діодах VD2 і -- VD5 ззгладжуючими фільтрами C₄, С₅. Схема керування (СК) забезпечує роботу джерела електроживлення в заданих режимах.

Проводимо розрахунок випрямлячів. Виберемо діоди для 15В 0229Ж з параметрами

І_пр = 0,7 А, U_пр = 1B; U_зв= 100 В,

а для ланцюга 5 В КД202А с параметрами:

І_пр = 3 А, U_пр = 1 В; U_зв = 50 В.

Визначимо напругу на вториних обмотках трансформатора 17 з урахуванням падіння напруги на діодах випрямляча

U₂₁ = 15 + 1 = 16 В;

U₂₂ = 5 + 1 = 6 В.

Визначимо вихідну потужність трансформатора харчування, усі обмотки якого виконуються з відводом від середньої крапки

де U_iI_i -- потужності вторинних обмоток трансформатора (Bт).

Р₂ = 1,41 (16 * 0,5 + 6 * 1) = 19,74 (Bт).

Задамося ККД трансформатора з_m= 0,9 і вихідною напругою імпульсного стабілізатора U_c = 19 ± 1 (B) і визначимо орієнтовно струм колектора силових транзисторів

(А)

Для вибраної частоти перетворення f_пр = 75 кГц і отриманих значень струму і напруги, а також з урахуванням потреб мінімальної маси і габаритів пристрою вибираємо для перетворення транзистор КТ943В з параметрами

І_кmax = 5 A, U_kemax = 100 B, U_БЕ = - 1,5 В, U_keнас = 1,0 В, h_21e = 10 - 200

Уточняємо значення струму колектора силових транзисторів в режимі насищення по формулі

задавшись значенням ККД з_н = 0,85

І_нас = 19,74/(0,85(18-1))=1,22 (А)

Струм бази транзистора в режимі насищення

І_бнас = І_кнас/h_21emin

І_бнас = 1,22/10 = 0,122 (А)

На силові транзистори підсилювача потужності поступає збуджений від схеми керування сигнал з напругою U_Б= 4В. Задаємося коефіцієнтом насичення К_наc= 1,3 і визначаємо опір резисторів у ланцюзі бази, що забезпечать режим насичення силових транзисторів по формулі

R_Б = (U_Б - U_БЕ)h_21emin/(К_нас*І_нас),

R_Б= R₇= R₈= 5,5 * 10/(1,3 * 1,22) = 40 (Ом)

Потужність, що розсіюється на резисторі

(Вт)

Вибираємо резистори R_7, R₈ : ОМЛТ-0.5 - 40 Ом.

Задаємо тривалість фронту вихідної напруги перетворювача t_ф= 10^-6 і визначаємо необхідну ємність конденсаторів сглажуючих фільтрів для забезпечення заданих пульсацій. Для ланцюга 15В зі струмом навантаження 0,5 А і заданою пульсацією 10^-2 В потрібна ємність

С₄ =І₀U₂₁t_ф/(U_пулU₀)

де І_с -- струм навантаження для ланцюга 15 В, А;

U₂₁ -- напруга на вторинної омотке трансформатора для ланцюга 15А;

t_ф -- тривалість фронту вихідної напруги перетворювача, c;

U_пул -- пульсація, B;

U₀ -- напруга навантаження, що знімається після діодного випрямляча, В.

С₄ = 0,5 *16*10^-6/(10^-2 * 15) = 53,3 (мкФ)

У зв'язку з тим, що частота пульсації випрямленої напруги f_n = 150 кГц, для згладжуючих фільтрів, необхідно використовувати керамічні конденсатори. З урахуванням можливої зміни ємності в діапазоні температур вибираємо конденсатор ДО-42П-5 - 30 мкФ і включаємо два конденсатори паралельно.

Другий конденсатор вибираємо за аналогічною методикою

С₅ = К71-4 -- 6,8 мкф

Регулюючий транзистор VТ1 імпульсного стабілізатора вибираємо з умов забезпечення струму I_к ? 1,22 А і напругу U_ке ⁼ U_птах⁼ 34 В.

З метою зменшення номенклатури елементів вибираємо регулюючий транзистор КТ943В. При обраній вихідній напрузі стабілізатора U_с=19 ± 1В коефіцієнт заповнення v_min = U_cmin /U_nmax = 18/34 = 0,53.

Розраховуємо параметри зглажуючих фільтрів LС.

Вхідний L₁С₁ -- фільтр розраховується з умови забезпечення заданого рівня пульсації U_n~ ? 3*10^-2 В, що наводиться на шини живлення.

L₁С₁= U_nmax(1 - v_min)/(16U_n~ )

L₁С₁ = 34 * (1 - 0,53)/(16 * (75 * 10³)² * 3 * 10^-2) = 0,6 * 10^-8 (c²)

Для забезпечення режиму безперервних струмів через дросель його індуктивності повинні вибиратися із умови

L_min ? U_nmax (1 - v_min)/(2U_n~ )

L_min ? 34(1 - 0,53)/(2 * 75 * 10³ * 1,22) = 8,7 * 10^-3 (Гн)

Визначаємо необхідну ємність фільтра

C₁ ? L₁С₁ /L₁ = 0,6 * 10^-8/(8,7 * 10^-3) = 6,8 (мкФ)

У якості С₁ використовуємо малогабаритний конденсатор типу К71-4. З огляду на можливі зміни ємності в діапазоні температур, а також у залежності від частоти, вибираємо ємність із запасом

С₁= 10 мкФ (К71-4 -- 10 мкФ)

Задаємося рівнем пульсації на виході імпульсного стабілізатора U_сп=5*10^-3В і визначаємо необхідні параметри демодулюючого фільтра

L₂С₂ = U_cmax (1 - v_min)/(16 U_сп )

L₂С₂ = 20 (1 - 0,53)/(16 * (75 * 10³)² * 5 * 10^-3) = 2,1 * 10^-8 (c²)

Індуктивність дроселя L₂ визначається з умови забезпечення безперервного струму

L₂ ? U_cmax(1 - v_min)/(2U_сп)

L₂ ? 20 (1 - 0,53)/(2 * 75 000 * 1,22) = 5,1 * 10³ (Гн).

Необхідна ємність фільтра

C ₂? L₂С₂ /С₂= 2,1 * 10^-8/(5,1 * 10³) = 4,1 (мкФ).

3.9 Функціональна схема пульту оперативного контролю (ПОК)

При перевірці уходу гіроскопа сигнал із сельсина-датчика ГА-6 подається на ПОК. За допомогою перемикача 8А1 вибираємо курс вимірювання уходу.

Спочатку сигнал подається на амплітудний випрямляч, де він перетворюється в плавно змінюючу постійну напругу, пропорціональну величині кута б. Далі він надходить на підсилювач сигналу курсу (ПСК) і після посилення подається на АЦП, де аналоговий сигнал перетвориться в цифровий код, що у свою чергу надходить і обробляється в МП, роботою якого керує ППЗП.

Відповідно до програми оброблений сигнал запам'ятовується в регістрі.

З моменту надходження обробленого цифрового сигналу в МП подається команда програмної затримки на хроніруючий пристрій, що дозволить АЦП обробити наступний сигнал тільки після 1 хв.

Сигнал б₂ надходить у МП, де з нього віднімається значення б₁ з регістра тимчасового збереження. Результат переводиться в двоїчно-десятичний код із двоїчного і через пристрій керування цифровим індикатором надходить на цифровий індикатор, і на цьому робота з виміру на одному курсі закінчена.

3.10 Інструкція з технічної експлуатації ПОК гіроагрегату ГА-6

Загальна частина.

Технічне обслуговування БСФК-4 повинний виконувати інженерно- технічний склад, підготовлений по даній спеціальності, що знає інструкцію, особливості і правила експлуатації курсової системи та УПП-БСФК-П, регламент технічного обслуговування (ТО), дійсні технічні вказівки, допущений до обслуговування обладнання.

Підготовка до перевірки БСФК-4

1) Приєднати за допомогою джгута установку УПП-БСФК-М і ШР 'Настроювання', розташованого на РК БСФК у передньому техвіділу, у районі шпангоута № 14.

2) Переконаєтеся, що бортова мережа літака підключена до аеродромного джерела живлення постійного струму 27В и змінного струму 208 В частотою 400 Гц.

3) Переконаєтеся, що бортова мережа літака підключена до аеродромного джерела живлення.

4) Переконаєтеся, що включені автомати захисту мережі:

- 'БСФК№1', 'БСФК СИГНАЛ', 'Обігрів ГА', 'Живлення СНП' (розташовані на лівій панелі АЗС);

- 'БСФК-4 № 1', 'сигналізація' (розташовані в РК акумуляторів);

- ' БСФК-4 № 2', 'живлення СНП' (розташовані на правій панелі АЗС);

- 'Живлення ТУС-П2№1' (розташовані у лівої РК ~ 36У).

- 'Живленняя БСФК-П2 № 2' (розташовані у правої РК - 36 В).

Повинні засвітитись світлосигнальні табло 'Відмовлення ГА осн' і 'Відмовлення ГА контр' на середній приладовій дошці пілотів; прапорці 'КС' приладів ПНП-1 обох пілотів не повинні бути прибрані.

Світлові сигналізатори 'відмовлення О' і 'відмовлення К' на ПУ-11 не засвітяться, якщо ГА не завалені (їх зовнішні крепові рами знаходяться не на упорі).

5) Включить на верхньому електрощитку пілотів наступні вимикачі БФК-4 № 1', ' БФК-4 № 2', 'Обігрів ГА', 'корекція БГМК № 1', 'корекція БГМК № 2', 'стабілізація ГА по крену', 'САУ-СТУ'.

При цьому згаснуть світлосигнальні табло 'відмовлення ГА осн' і відмовлення ГА контр' на середній приладовій дошці пілотів, і заберуться прапорці 'КС' приладів ПНП-1 обох пілотів.

Перевірка дрейфу гіроскопів гіроагрегата в азимуті.

1) Перемикач режиму робіт на ПУ-11 встановіть в положення 'ГПК', перемикач 'корекція' -- у положення 'контр', перемикач 'широта' -- у положення 'ручн'. На ПУ встановіть широту місця перевірки.

2) Включити на вимірник живлення ±27 В.

3) Включити на вимірник живлення ±5 В.

4) Включити на вимірник живлення ±15 В.

Попередження: у запобіганні виходу з ладу мікросхем вимірювача забороняється спочатку включати живлення 15 В, а потім 5 В.

5) Поставити перемикач 'курс' в одне з положеннь '0°, 180°' або '90°, 270°' в залежності від положення ГА.

6) Після 30 хв включити живлення на ГА натиснути кнопку 'Програма' на упп-БСФК.

7) Через 1 хв. записати отриманий результат.

Примітка:

1. У випадку, якщо на індикаторі загоряється символ 'Е', що свідчить про несправності мікропроцесора, тоді вимірювання уходу гіроскопа в азимуті проводити за допомогою ЭУС-7 за старою методикою.

2. Дрейф основного гіроскопа перевіряйти при положенні перемикача Споживачі на ПУ-11 на відмітці 'осн', контрольного -- при його положенні на оцінці 'контр'.

8) Змінити положення гіроагрегату. Вибрати нове положення перемикача 'Курс', що відповідає положенню ГА і повторити перевірку. Дрейф не повинний перевищувати 0,5°годину.

9) Перемикач '1' пульта упп-БСФК-4 поставте в положення 'викл'.

10) Виключте на верхньому електрощитку пілотів наступні вимикачі: БСФК-4 № 1', 'корекція БГМК № 2', 'стабілізація ГА по крену', 'САУ-СТУ'.

11) Від'єднайте упп-БСФК-п-м від ШР 'Настроювання'.

3.11 Інструкція з технічного обслуговування ПОК

Технічне обслуговування робиться з метою забезпечення роботоздатності пульту в період його експлуатації.

Упп-БСФК забезпечує якісну перевірку точної курсової системи БСФК-4 за умови своєчасного проведення регламентних робіт установки.

Регламентні роботи проводяться 1 раз у півроку.

При цьому перевіряють:

- якість кріплення елементів установки до панелі;

- стан перехідного джгута установки;

- точності роботи покажчика ЭУС-7;

- роботу бленкера фазопокажчика;

- чутливість фотореле і стан лампи сигналізації;

- роботу годин;

- роботу пульта оперативного контролю відходів гіроскопа ПОК.

Якість кріплення елементів і стан перехідного джгута перевіряють зовнішнім оглядом.

Перевірка швидкостей узгодження БСФК-4, нормальних швидкостей узгодження БГМК-2 № 1, (магнітний канал), прискореного узгодження БГМК-2 № 1 і працездатності точної курсової системи в режиі МК і ГПК здійснюється відповідно до технологічної карти № 49.

3.12 Інструкція з метрологічного обслуговування ПОК

Дійсна інструкція поширюється на пульт оперативного контролю уходів гіроскопу ПОК і встановлює методи і засоби її перевірки відомчою метрологічною лабораторією.

Перевірка виробу ПОК повинна проводитись не рідше одного разу в півроку за допомогою вольтметра універсального цифрового В6-18.

При проведенні перевірки потрібно дотримуватися наступних умов: температура навколишнього повітря 65±15%; атмосферний тиск 750+30 мм рт.ст.

Перевірка здійснюється шляхом подачі на ПОК комбінованих напруг.

У випадку, якщо похибка вимірника більш 0,05 % , він несправний і непридатний до подальшої експлуатації.

У ході перевірки здійснюється перевірка витримки часу між початком виміру уходу і видачею результату.

У випадку, якщо час витримки більш 1 хв ±1 сек, або менш цієї величини, прилад також непрацездатний, необхідно зробити регулювання.

Перевірка упп-БСФК-4 здійснюється згідно технологічних карт перевірки УПП-БСФК.

РОЗДІЛ 4 РОЗРАХУНОК НАДІЙНОСТІ

Для забезпечення безаварійності обладнання, здатності виконати свої функції в проміжку заданого часу при мінімумі ваги і невеликих експлуатаційних витрат застосовуються кількісні критерії оцінки його працездатності. Надійна робота -- одне з основних вимог, пропонованих до проектованого пульту.

Основними характеристиками надійності є імовірність безвідмовної роботи і середній час наробітку на відмовлення.

Тому що функціональні вузли установки упп-БСФК здатні працювати по окремості, тоді визначимо надійність розробляємого вимірника уходу гіроскопа гіроагрегату ГА-6 в азимуті.

Функція надійності системи Р_с(t), що складає з елементів, маючих імовірність безвідмовної роботи Р(t) розраховується по формулі

Імовірність безвідмовної роботи кожного з елементів визначається імовірністю безвідмовної роботи вхідних у нього конкретних деталей, таких як вимикачі, кнопки мікросхеми, резистори і т.д.

У функціональних вузлів відсутнє резервування. Імовірність безвідмовної роботи кожного вузла буде визначатися добутком імовірностей безвідмовної роботи n -го числа вхідних у нього елементів.

Відмовлення елементів розподіляються по показовому закону

де л. -- інтенсивність відмовлень і -го елемента.

Тоді імовірність безвідмовної роботи системи можна розрахувати поформулі. Підставляючи чисельне значення інтенсивності відмовлень усієї системи (вимірника), одержимо

Т_ср= 1/(1,013 * 10^-6) = 9,9 * 10⁵ (г)

Внаслідок розрахунку отримуємо данні та занесемо їх в таблицю 4.1.

Таблиця 4.1 Розрахунок ймовірностей відмови

Т, годин	Р(Т) спр
250	0,999747
500	0,999493
750	0,999241
1000	0,998987
1250	0,998735
1500	0,998482
1750	0,998229
2000	0,9979976
2250	0,997723
2500	0,997471
2750	0,997218
3000	0,996966
3250	0,996713
3500	0,996461
3750	0,996209
4000	0,995956
4250	0,995704
4500	0,995452
4750	0,995200
5000	0,994948
5250	0,994696
5500	0,994444
5750	0,994192
6000	0,993940
6250	0,993689
6500	0,993437
6750	0,993186
7000	0,992934
7250	0,992683
7500	0,993431
7750	0,992180
8000	0,991929
8250	0,991678
8500	0,991426
8750	0,991175
9000	0,990924
9250	0,990673
9500	0,990423
9750	0,990172
10000	0,989921

Програма для розрахунку надійності пристрою

DIMENSION x (100), z (100)

TYPE *, Введіть крок зміни координати х'

ACCERT ^*, STEP Xкоординати Х'

ACCERT ^*, ALIMX

X(1) = STEPX! Крок зміни координати Х

TYPE *, введіть режим роботи 0 /1 (0 - розрахунок лямда пристрою)'

ACCERT ^*, KY

IF (KY. NE.0) GOTO 88

BLJ = 0.

77 TYPE 78

78 FORMAT (`введіть лямда елемента * (Е - 6) = 'б *)

ACCERT ^*, ALJ

ALJ = ALJ * 1*E-6

BLJ = BLJ + ALJ

IF (ALJ) 88, 89, 77

88 TYPE *, `введіть L спроектованого пристрою'

ACCERT ^*, BLJ

89 PRINT 90, BLJ

90 FORMAT (10X, `лямда пристрою = ' 1 РЕ12.5/)

Z(1) = 1//exp (BLJ * STEPX)

PRINT 2

PRINT 3

PRINT 2

1 FORMAT (10X, 'I', F8.0, T30, `I'; F8.6, T50, `I')

2 FORMAT (10X, (`-'))

3 FORMAT (10X, 'I T годин', Т30, 'I Р(Т)спр.', Т50, 'I')

DO 51 = 2,100

X (I) = X (I - 1) + STEPX

Z (I) = 1./EXP (BLJ * (X(I)))

IF (X(I).GE. ALIMX) GOTO 4! Кордон виводу таблиці

5 СONTINUE

4 СONTINUE

PRINT 2

STOP

END

РОЗДІЛ 5 БЕЗПЕКА ПОЛЬОТІВ

Властивість авіаційної транспортної системи, що полягає в її здатності здійснювати перевезення без погрози для життя і здоров'я людей, визначає безпека польотів.

Забезпечення безпеки польотів на сучасному рівні розвитку авіації є однією з найважливіших умов пропонованих до знову проектованої авіаційної техніки і устаткування для її обслуговування.

Рівень безпеки польотів повітряного судна (ПС) залежить від працездатності його функціональних систем.

Однією із систем, що впливають на безпеку польотів є курсова система. Відмовлення курсової системи може привести до втрати орієнтировки і ускладненню пілотування, що у свою чергу може привести до ще більш складних ситуацій. Тому нормальна безвідмовна робота курсової системи повинна забезпечуватися на увесь час її эксплуатації. Для цього курсова система повинна регулярно перевірятися, обслуговуватись і ремонтуватись.

Проектований пульт служить для перевірки БСФК-4. В результаті, від якості, точності і правильності перевірки залежить і безпека польотів літаків, на якій вона застосовується.

Автоматизований пульт контролю дозволяє більш оперативно і з більш високою якістю вимірити величину уходу осі гіроскопа гіроагрегату ГА-6 в азимуті як у лабораторних умовах, так і безпосередньо на літаку без від'єднання штепсельних рознімань.

З всього вищевикладеного можна зробити висновок, що проектуючий пульт і автоматизований вимірник уходу гіроскопа АИУГ, що входить у його склад, при експлуатації його в авіапідприємствах АТБ дозволяє підвищити безпеку польотів літаків, на яких застосовується курсова система БСФК-4.

РОЗДІЛ 6 ОХОРОНА ПРАЦІ

У цьому розділі розглядаються питання зв'язані зі створенням безпечних і здорових умов праці на всіх етапах проектування, створення, ремонту й експлуатації розроблювального виробу.

Організація заходів що до охорони праці на підприємствах цивільної авіації може бути проведена на високому рівні тільки з застосуванням інерційних методів забезпечення безпека праці. Разом з ними важливе місце займають правові й організаційні методи поліпшення умов праці. Необхідно строге виконання трудового законодавства, наставлянь, галузевих стандартів, норм і правил, розроблених в інтересах збереження здоров'я працюючих. Найважливіше значення при цьому мають активні дії адміністрації по організації виконання вимог охорони праці, а також трудової і виробничої дисципліни самих працюючих.

Охорона праці, вирішуючи свою основну задачу, що полягає в створенні безпечних і здорових умов праці працівників, значною мірою сприяє підвищенню рівня безпеки польотів - однієї з актуальних проблем цивільної авіації.

Якщо використовувати для вимірів сигнал, що знімається з обмотки А, то при кутах курсу рівних 90° і 270°, величина цього сигналу буде максимальною, тому що значення косінуса для кутів, близьких до 90° і 270° зі зміною кута міняється максимально, а при наближенні кутів до 0° і 180° зміна косінуса буде мінімальню. Отже, при кутах курсу, рівних 0° і 180°, вимір для рішення питання про величину ухода осі гіроскопа буде неефективно.

6.1 Перелік небезпечних і шкідливих виробничих чинників при технічному обслуговуванні проектованого приладу

Процес діяльності людини здійснюється в тісній взаємодії з виробничим середовищем і формується нею. Іншими словами виробниче впливає на трудовий процес людини, а, отже, і на його організм визначений вплив.

Сукупність факторів виробничого середовища, що впливають на здоров'я і працездатність людини в процесі праці, називають умовами праці.

Фактори виробничого середовища можуть бути небезпечними і шкідливими, і при впливі на організм людини викликати погіршення його здоров'я. Класифікація небезпечних і шкідливих факторів приведена в ГОСТ 54 71001-82. Під небезпечними виробничими факторами розуміється виробничий фактор, вплив якого на людину у визначених умовах приведе до травми або до іншому раптовому погіршенню здоров'я.

У цивільній авіації при експлуатації ЛА має місце велике число небезпечних виробничих факторів: це рухомі частини ЛА при їхньому рулюванні і буксируванні, ЛА після посадки при несправних пристроях захисту від статичної електрики, автомобільний і спеціальний транспорт при його русі і технічному обслуговуванні ЛА, засобу механізації технічного обслуговування ЛА й експлуатаційного стану аеродромів (паливозаправники, машини і механізми навантаження і розвантаження, джерела високого тиску газів).

Під шкідливим виробничим фактором розуміють виробничий фактор, вплив якого на організм працюючих у визначених умовах приведе до захворювання або зниження працездатності. Причому, у залежності від рівня тривалості впливу, шкідливий виробничий фактор може стати небезпечним, наприклад шум або надвисокочастотні випромінювання. До шкідливих виробничих факторів відносяться хімічні, біологічні або надвисокочастотні випромінювання, психофізіологічні і фізичні.

Хімічні речовини, проникаючи в організм людини через дихальні шляхи, травний тракт і шкіру викликають порушення нормальної життєдіяльності.

Літальний апарат по ступені електробезпечності належить до класу приміщень з підвищеною небезпекою. Обслуговування, ремонт і настроювання проектованого виробу виконуються в лабораторних умовах авіаремонтних заводів або авіаційно-технічних баз.

При експлуатації даного приладу можуть виникати такі небезпечні й шкідливі чинники:

- підвищене значення напруги в електричному ланцюзі, замикання якого може відбутися через тіло людини в процесі виготовлення, ремонту й експлуатації стенда;

- гострі крайки, задирки й шорсткості, що можуть залишитися на поверхнях заготівель, інструментів і устаткування. При неякісній обробці деталей корпуса приладу можуть залишатися гострі крайки, задирки, шорсткості, що можуть стати причиною механічних травм (порізи, уколи й ін.) оператора або інженерно-технічного складу, що експлуатує прилад;

- недостатня освітленість помешкання, де встановлюється прилад є однієї з причин низкою продуктивності праці. У оператора сильно напружені очі, знижується темп і якість роботи, погіршується загальний стан;

- підвищена або знижена температура повітря робочої зони;

- вплив струму при випадкових торканнях до струмоведучих частин, наприклад, при пробої ізоляції, обриву, перетиранні дротів, замикання на корпус, тощо;

- фізичні та нервово-психічні перевантаження.

За ступенем небезпеки ураження людини електричним струмом спроектований прилад відноситься до приладів без підвищеної небезпеки.

До приміщень без підвищеної небезпеки відносяться приміщення, у яких відсутні умови, що складають підвищену або особливу залежність від метеорологічних умов, з дерев'яною підлогою, регульованою температурою повітря. Небезпека ураження електричним струмом в основному залежить від метеорологічних умов і навколишньої виробничої обстановки. Навколишні умови можуть сприяти підвищенню або зниженню небезпеки ураження людини електричним струмом. Наприклад, при технічному обслуговуванні приладу висока температура повітря сприяє потовиділенню, отже зволоженню шкіри людини у процесі роботи. Опір зволоженої шкіри різко знижує загальний електричний опір людини, а це підвищує струм крізь тіло людини і небезпеку її ураження. Струмопровідні підлоги також підвищують небезпеку ураження електричним струмом. Технічне обслуговування електроустановок на підприємствах цивільної авіації, часто виконується у стиснутих умовах, отже, існує можливість одночасного випадкового торкання з однієї сторони струмоведучих частин, а з другої сторони до металічних частин електрообладнання, що має добре з'єднання з землею. Таке торкання для людини дуже небезпечне, тому що ізоляція ланцюгів мережі не грає ніякої захисної ролі. Всі ці умови визначають ступінь небезпеки ураження людини електричним струмом.

6.2 Підвищення або зниження температури, вологості і рухливості повітря у робочій зоні

Відомо, що для забезпечення необхідних умов праці використовуються компенсаторні пристосувальні механізми, що забезпечують підтримку визначених умов нормальної роботи в робочій зоні виробничих приміщень.

Мікроклімат у робочій зоні визначається наступними параметрами:

- температура повітря;

- відносна вологість;

- швидкість руху повітря на робочому місці;

- атмосферний тиск.

Відповідно до вимог ГОСТ 12.1.005-88 'Загальні санітарно-гігієнічні вимоги до повітря робочої зони' системи стандартів безпеки праці (ССБТ), параметри мікроклімату визначаються для робочої зони на висоті 2 м над рівнем підлоги.

Людина працездатна і почуває себе добре, якщо забезпечені оптимальні норми:

- температура повітря в межах - 18°С - 22°С;

- відносна вологість - 40-60%;

- швидкість руху повітря -0,1-0,2 м/с.

Підвищена температура повітря також негативно впливає на устаткування. Вона прискорює старіння устаткування, що приводить до зниження опору ізоляції.

Зниження опору ізоляції відбувається також при підвищеній вологості.

6.3 Організаційні та технічні заходи щодо виключення або зменшення впливу шкідливих та небезпечних виробничих чинників

Відповідно до вимог ГОСТ 12.1.019-79 і ГОСТ 12.1.036-82 із метою захисту від випадкового доторку до струмоведучих частин приладу, виріб приміщений у захисний корпус. На задній панелі приладу розташований штепсельне рознімання, до якого підводиться живлення від мережі. Конструкція і матеріали приладу виключають доторк до його струмоведучих частин. На випадок короткого замикання в приладі передбачений запобіжник типу СП-2.

Добір елементів електричної схеми зроблений таким чином, щоб не було перегріву елементів у процесі роботи. В конструкції приладу використовують незаймисті матеріали.

При виготовленні корпусу приладу на його поверхні можуть залишитися гострі кромки, задирки, шорсткості, які можуть стати причиною механічних пошкоджень, травм та порізів інженерно-технічного складу, що експлуатує прилад. Кути корпусу приладу можуть мати гострі кінці у вигляді задирок, місця з'єднань можуть мати невеликі виступи відносно один до одного. Для безпеки при експлуатації ці кінці та виступи заточуються до вирівнювання напилком, після чого шліфуються.

Безпечність експлуатації приладу забезпечується також завдяки відсутності в ньому рухомих частин і вибором безпечних конструкцій згідно ГОСТ 12.0.003-81, що підвищує механічну безпеку обслуговуючого персоналу. Для зменшення можливості переплутування дротів при монтажних роботах електричних схем використовується маркування. Для живлення схеми приладу застосовується напруга не більше 15 В, що зменшує ризик ураження електричним струмом обслуговуючого персоналу.

З метою захисту від ураження електричним струмом прилад має заземлення. Для забезпечення належних умов праці в приміщенні встановлені кондиціонери, обігрівачі та вентиляція.

6.4 Розрахунок захисного заземлення приладу

Захисне заземлення - це навмисне електричне з'єднання із землею металічних неструмопровідних частин, які можуть опинитися під напругою.

Мета захисного заземлення - знизити напругу дотику між корпусом приладу і землею до малого значення - менше 42 В, яка там з'являється в результаті пошкодження або пробою струмопровідних частин.

Штучне заземлення виконують з вертикальних та горизонтальних заземлювачів. Для вертикальних заземлювачів використовують сталеві прутки довжиною 2,5...3 м, для горизонтальних заземлювачів використовують смугову сталь та пруток. При розрахунку визначають кількість вертикальних заземлювачів, довжину з'єднувальної смуги, та розташування цих елементів. Відповідно до ПУЕ-86 і вимог ГОСТ 12.1.030-81 для приладів, що живляться напругою менше 1000 В з малим струмом замикання на землю (не більше 5А) опір пристрою заземлення має бути не більше r_з = 4 Ом.

Розрахунок заземлювача виконано за методикою, наведеною в [13].

Питомий опір ґрунту є найважливішим параметром, який впливає на опір заземлювача. Питомий опір ґрунту залежить від його складу, вологості та пори року. Для розрахунку прийнято питомий опір ґрунту с = 100 Ом·м.

Опір одиночного вертикального заземлювача у вигляді стержня:

де с - питомий опір ґрунту, Ом·м;

d - діаметр стержня, м;

H - відстань від поверхні землі до половини довжини стержня, м;

l - довжина стержня.

Для вертикального заземлювача вибрано трубу з такими розмірами:

- довжина l = 2,7 м;

- діаметр d = 0,04 м;

- товщина стінки t = 0,003 м.

Глибина закладення труби H = 0,7 м. Вертикальні заземлювачі розташовані в ряд на відстані між ними а = 3 м.

Для таких початкових даних опір одиночного вертикального заземлювача

Для розрахунку групового контурного заземлювача визначають коефіцієнт використання одиночного заземлювача. Цей коефіцієнт залежить від кількості заземлювачів, відстані між ними в групі, форми і розмірів. Попередньо можна прийняти кількість заземлювачів n = 20. З табл.. 2.4 в [13] відповідний коефіцієнт при a/l = 1 і заданої кількості заземлювачів має значення з_ст = 0,50.

Кількість заземлювачів в заземленні визначають за формулою

.

В такому разі

Таким чином, в заземлювачі має бути не менше 20 стержнів.

Тепер можна визначити довжину смуги, що з'єднує вертикальні стержні заземлювача

L = a*(n - 1) = 3*19 = 57 м.

В якості з'єднувальної смуги заземлювача використовується смугова сталь. Опір розтікання струму в землі від з'єднувальної смуги шириною товщиною 4 мм, що закладена в землю на глибині H = 0,7 м, визначають за формулою

де b - ширина смуги.

Для стальної смуги шириною b = 0,04 м та довжиною L = 51 м опір

Коефіцієнт використання смугового заземлювача з_см = 0,25.

Опір всього заземлювача визначають за формулою

Після підстановки даних

Розраховане заземлення має опір менше r_з = 4 Ом, що відповідає чинним нормам безпеки.

6.5 Пожежна і вибухонебезпечна безпека в робочій зоні технічного обслуговування

Відповідно до ГОСТ 12.1.004-91 пожежною безпекою є такий стан об'єкта, при якому виключається можливість пожежі, а у випадку його виникнення - запобігається вплив на людей небезпечних чинників пожежі і забезпечується захист матеріальних цінностей.

Пожежна безпека повинна забезпечуватися системою запобігання пожежі, системою протипожежного захисту та організаційно-технічними заходами.

Системи запобігання пожежі і протипожежного захисту в сукупності повинні виключити вплив на людей небезпечних чинників пожежі, що мають значення, що перевищують припустимі. Можливість впливу зазначених чинників не повинна перевищувати нормативну, що дорівнює 10-6 у рік у розрахунку на кожного людину.

При порушенні правил експлуатації приладу може відбутися пожежа. Причинами можуть бути: несправність, перевантаження проводів електричного ланцюга, неправильний монтаж проводів, порушення ізоляції 1 з'єднання провідників між елементами схеми, що призводить до підвищеного нагрівання, що може призвести до короткого замикання або іскріння при комутації.

Для запобігання подібних чинників із метою пожежної безпеки необхідно:

- підключати стенд тільки на номінальну напругу;

- при виявленні іскріння, короткого замикання, запаху гару, диму, прилад відключити до повного виявлення причин відмови;

- періодично робити перевірку електричної схеми приладу для виявлення причин, що можуть викликати виникнення пожежі.

Конструкція приладу спроектована з максимально можливим застосуванням негорючих і важкогорючих матеріалів.

Для запобігання загоряння при перевантаженнях і коротких замиканнях передбачені запобіжники в ланцюгах живлення.

Прилад покритий спеціальним лаком, що захищає від можливих коротких замикань, корозії, загоряння. Об'єкт забезпечується надійними засобами сповіщення про пожежу в її початковій стадії. З цією ціллю в помешканні розташовані датчики пожежної сигналізації. При експлуатації приладу повинні бути виключені умови теплового і хімічного впливів на конструкцію і матеріали.

6.6 Інструкція з техніки пожежної та вибухової безпеки

Інструкція з техніки пожежної та вибухової безпеки згідно з вимогами ДНАОП 0.00 - 4.15 - 98 'Положення про розробку інструкції з охорони праці' розробимо типову інструкцію.

Загальні положення.

1) До роботи з приладом допускається інженерно-технічний склад, що вивчив об'єкт, інструкцію з технічної експлуатації, діючу інструкцію, а також склав залік з технічної безпеки та пожежної безпеки;

2) Для забезпечення заходів безпеки і виключення можливості ураження електричним струмом оператор повинен:

- не порушувати порядок роботи з приладом, встановлений інструкцією з технічної експлуатації приладу;

- підключати прилад до джерела живлення тільки при надітому корпусі;

- перед підключенням приладу до джерела живлення перевірити стан шнурів і кабелів;

- з'єднувати і роз'єднувати кабельні та інші роз'єми тільки при виключеному живленні.

Вимоги безпеки перед початком роботи:

1) Потрібно пересвідчитися, що прилад правильно підключений і має заземлення;

2) Оглянути з'єднувальні ланцюги і кабелі, місця рознімання і пересвідчитися, що вони справні;

3) Якщо виникла несправність приладу, яким користуються під час роботи, потрібно повідомити керівника робіт.

Вимоги безпеки під час виконання роботи:

1) Використовувати тільки справний прилад і тільки за призначенням;

2) При появі іскріння, короткого замикання, запаху гару, диму, прилад негайно відключити та виявити причини можливого виникнення пожежі;

3) Перед експлуатацією потрібно періодично проводити перевірку електричної схеми приладу для виявлення причин, які можуть привести до виникнення пожежі.

Вимоги безпеки після закінчення роботи:

1) Вимкнути прилад, коли працюючий чи інженерно-технічний склад працівників залишають свої робочі місця;

2) Необхідно прибрати своє робоче місце;

3) Потрібно дотримуватись санітарних норм і правил особистої гігієни;

4) Якщо виникли недоліки в роботі приладу, потрібно про це повідомити керівника робіт.

Вимоги безпеки в аварійних ситуаціях:

1) У випадку виникнення пожежі потрібно негайно викликати пожежну службу. До її приїзду приступити до тушіння пожежі своїми силами, а також спасінню людей та надання їм допомоги;

2) При виникненні пожежі слід знеструмити прилад;

3) Необхідно, в обов'язковому порядку, щоб в приміщенні були засоби пожежегасіння;

4) Робітники повинні бути ознайомлені з діями, які необхідно виконувати при виникненні аварійної ситуації.

Висновок

Отже під час роботи на людину може впливати один, або декілька шкідливих виробничих факторів, тому що дуже важливо зменшити цей вплив, або навіть виключити.

Під час проведення розрахунків захисного заземлення, з'ясували, що дана установка контролю, відповідає вимогам по ТБ і є безпечна у використанні для працівників.

РОЗДІЛ 7 ОХОРОНА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

7.1 Аналіз екологічної небезпеки проектованого об'єкта

Розроблений пристрій для вимірювання уходу гіроскопу літака посереднього впливу на навколишнє середовище не робить. Однак, БСФК - 4 є пристроєм мікроелементної промисловості, тому подальша розробка і застосування продукції цієї галузі забезпечує раціональне використання матеріалів і сировинних ресурсів.

Застосування в пристрої контролю мікропроцесорних елементів дозволить збільшити точність роботи БСФК - 4, знизити імовірність помилкових відмовлень, що кінцевому рахунку приведе до оптимальних режимів роботи САК на всіх етапах польоту літака.

Літаководіння по оптимальних траєкторіях веде до скорочення загального шляху польоту літака, а значить до економії палива. Отже , зменшується кількість шкідливих речовин, що викидаються в атмосферу.

В наш час головними проблемами цивільної авіації в галузі охорони навколишнього середовища є зниження шуму, що створюють літаки, а також зменшення кількості шкідливих речовин, які поступають у повітря атмосфери як наслідок авіатранспортного процесу. Особливо небезпечна суцільна дія шуму і забрудненого повітря.

Проектована система являє собою пристрій, що вміщує в собі ряд блоків, в які входять полімерні матеріали, напівпровідникові елементи і мікросхеми, в процесі виготовлення яких виділяються шкідливі речовини.

Також в даній системі використовуються такі матеріали, як сталь, алюміній, мідь, в процесі виготовлення і переробки яких металургійні комбінати наносять істотну шкоду ґрунту, повітрю, воді. Ще одним фактором, який впливає на екологічний стан, є вироблення і споживання електричної енергії, так як її виробництво зв'язано із затратами природних ресурсів, а в процесі передачі її на відстань споживачем, лінії електропередач являються джерелом електромагнітних кіл, які діють на організм людини і викликають ряд порушень діяльності життєво важливих систем людини.

Рівень забруднення навколишнього середовища та рівень електромагнітних кіл нормуєтся в ГОСТ 17.2.101-76 та ГОСТ 12.1.006-84.

7.2 Забезпечення екологічної безпеки

Забезпечення і підвищення екологічної безпеки може бути здійснено за рахунок наступних мір:

- при виробництві печатних плат потрібно використовувати математично обґрунтовані міри розкройки текстоліту, відходи від печатних плат перероблять, використовувати газоуловлюючі фільтри з примусовою витяжкою при пайці, лугуванні травленні;

- на металургійних підприємствах використовувати 'мокрий' спосіб переробки пилеподібних матеріалів, будувати споруди фільтрації повітря, застосовувати сучасні методі очистки брудної води;

- раціональне використання електроенергії.

Проектована система призначена головним чином для запобігання випадків викочування літаків за межі ЗПС і КПБ, що допомагає підвищити рівень охорони навколишнього середовища. Так як при викочуванні літака можливі руйнування планера, двигунів наслідком чого може бути витікання ГММ, пожежа і багато інших шкідливих наслідків для навколишнього середовища. При своєчасному припиненні злету зменшується час невиробничого нальоту, а значить і часу некорисної роботи силових установок і як наслідок менше забруднення навколишнього середовища.

Все це досягається тим, що за допомогою системи вдається виключити можливість зльоту літака з вагомою відмовою, який виник в процесі розбігу, а значить не потрібно буде виконувати політ по схемі для виконання вимушеної посадки в аеропорті зльоту.

По визначенню, приведеному в ГОСТ 12.1.005-88, мікроклімат приміщень можна вважати клімат внутрішнього середовища цих приміщень, що визначається діючими на організм людини сполученнями температури, вологості, швидкості руху повітря.

7.3 Розрахунок відверненого збитку навколишнього середовища при впровадженні проектованого пристрою

Сучасні літаки цивільної авіації викидають у навколишнє середовище велику кількість як газоподібних, так і твердих речовин при згорянні палива. Це завдає значної шкоди навколишньому середовищу, що було сказано вище. Економія палива при перерахуванні на одиницю шляху знизить збиток, нанесений навколишньому середовищу. Це є основним достоїнством проектованого пристрою по запобіганню нанесеного збитку, оскільки впровадження розроблювального БСФК - 4 дозволить заощаджувати значна кількість палива. При впровадженні цифрових САК з'являється можливість більш точного визначення параметра ЛА. Розроблювальний пристрій контролю технічного стану дозволяє з великою точністю обмежити допуск на ці параметри.

В остаточному підсумку зважується задача керування з досить високою точністю, що дає можливість збільшити точність літаководіння і скоротити перебування літака на маршруті, тобто зменшити час польоту. Навіть зменшення роботи сучасного лайнера на 1 хвилину дозволить заощадити до 0,77 тонн пального. Запобігання збитку навколишньому середовищу буде залежати від кількості зекономленого палива, економічний ефект, якого можна порахувати в такий спосіб. Як указувалося, за рахунок впровадження БСФК - 4, зменшується польотний час. Приблизно він складає 12 сек на годину польоту. Якщо врахувати, що наліт літака на рік у середньому на середньомагістральних лініях складає 2500 - 3000 годин, то зменшення польотного часу з впровадженої БСФК - 4 складе 500 хв.

Тоді економія палива (Т1 ) виявляється рівною

де - витрата палива в хвилину;

- зменшення польотного часу (хв).

На парк літаків у загоні , що складається з

де Т - економія палива від упровадження проектованого БСФК - 4 у загоні в рік,

- економія палива від упровадження проектованого БСФК - 4 на одному літаку в рік (Ту = 8,5 т).

7.4 Розрахунок економічної доцільності проектованого пристрою

При вартості авіаційного палива 1 долар за 1 літр, що дорівнює 7,91 гривні, при економії палива 8,5 т на рік є можливість розрахувати грошове заощадження (У) за один рік , воно дорівнює в гривнях

У = 7,91(грн)Ч8,5(т) = 67232 грн.

Висновок

Еколого-економічний розрахунок довів, що при впровадженні розробленої установки у експлуатацію можливо отримувати: економію авіаційного палива 8,5 т на рік, та економію коштів у 67232 грн. на рік, що сприяє зменшенню викидів шкідливих речовин у навколишнє середовище, та зменшенню вартості авіаційних перевезень.

ВИСНОВКИ

Розвиток повітряного транспорту вимагає освоєння нової авіаційної техніки, експлуатації зростаючого числа повітряних судів, що у свою чергу веде до більш напруженої роботи авіапідприємств. У цих умовах від устаткування цих підприємств потрібна висока якість здійснюваних робіт, більш висока продуктивність.

Розроблений пульт задовольняє цією вимогою, він скорочує час перевірки відходу осі гіроскопа гіроагрегата ГА-6 на 1 годину, не знижуючи якості даної перевірки.

Принцип, покладений в основу вимірника, дозволяє вимірювати уходи не тільки гіроагрегату ГА-6 БСФК-4, але й інших точних курсових систем.

Розроблений пульт можна буде модернізувати і далі, у перспективі можливо автоматизувати всі перевірки.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Дипломное проектирование в вузах гражданской авиации: Методические рекомендации для студентов гражданской авиации.-- Киев: КИИГА, 1988.--60с.

2. Точная курсовая система БСФК: Техническое описание и инструкция по эксплуатации. М.: Издательство 'Машиностроение', 1971.

3. Каган Б. М., Сташин В. В. Микропроцессоры в цифровых системах.-- М.: 'Энергия' 1979.

4. Калабеков Б. А. Микропроцессоры и их применение в системах передачи й обработки сигналов: Учебное пособие для высших учебных заведений.-- М.: 'Радио и связь' 1988 р.

5. Федорков Б. Г., Телець В. А., Дегтяренко В. П. Микроэлектронные цифро-аналоговые й аналогоцифровые преобразователи -- М.: 'Радио и связь', 1984.

6. Терещук В. М., Терещук К. М., Седов С. А. Полупроводниковые приёмо-усилительные средства: Справочник радиолюбителя. Киев: Наукова думка, 1989.

7. Иванов В. И. і др. Полупроводниковые оптоэлектронные приборы: Справочник. -- М.: Энергоатомоиздат 1984.

8. Источники электропитания. Под ред. Найвельта Г. С.-- М.: Радио і связь, 1985.

9. Ахметжанов А. А. Высокоточные системы передачи угла автоматических устройств. Учеб. пособие для вузов. -- М.: 'Энергия', 1975.

10. ЕСКД: справочное пособие.-- М.: Издательство стандартов, 1989.