F - нагрузка, Н ;
FTp- сила трения в исполнительном механизме, Н ;
У - величина перемещения выходного звена, м (град) ;
C-tyoC - статическая жесткость, Н/м ( Н/град).
Черт.З
Для выявления петли гистерезиса нагрузку необходимо прикладывать от нулевой до максимальной определенного знака, затем, постепенно уменьшая, изменить знак нагрузки и увеличивать нагрузку до максимальной и потом уменьшать её до нуля.
Количество контролируемых положений выходного звена выбирают в соответствии с требованиями КД. При отсутствии специальных требований рекомендуется определять статическую жесткость в среднем поло жении выходного звена. * X
Для определения реакции рулевой машины на ступенчатый управляющий сигнал Л = h0• рулевая машины должна быть ус
тановлена на стенд, который воспроизводит инерционную и другие составляющие нагрузки в соответствии с требованиями КД. Жесткость опоры рулевой машины и кинематической цепи от выходного звена рулевой машины к инерционной нагрузке должны соответствовать штатным, значениям. Демпфирование инерционной нагрузки и люфты в системе также должны соответствовать штатным значениям.
Вид переходного процесса (реакция рулевой машины на ступенчатый управляющий сигнал) - в соответствии с черт.4.
Af;A2- рядом расположенные амплитуды колебаний, выходного звена рулевой машины относительно установившегося значения, м (град) ;
У уст." установившееся смещение, м(град) ;
f - время, с ;
Ту - время первого достижения установившегося значения, с;
Ыо - частота колебания , 1/с ;
Трегг время, за которое процесс укладывается в 5 %-ную трубку, с;
-L - период колебаний , с.
бмр
Переходный процесс характеризуется величиной максимального пере-
регулирования ' и коэффициентом затухания
Q-. АСОТ
, имеющих вид
(3)
У
(4)
Указанные соотношения справедливы при интерпретации рулевой машины звеном второго порядка.
. Определение амплитудно-частотных (АЧХ) и фазо-частотных (ФЧХ) характеристик рулевой машины проводят обработкой осциллограмм вручную или на электронно-вычислительных машинах (ЭВМ) в зависимости от объема испытаний и имеющегося оборудования.
АЧХ рулевой машины определяют по формуле
' <5>
где 6J - частота колебаний, 1/с ;
Ayfo?)- амплитуда вынужденных колебаний выходного звена, м (град) ;
Ah - амплитуда гармонических колебаний управляющего сигнала Ah = Const , А ;
V,h - представляют функции вида
у= А у (СО) • sin (oot + ч>) (6)
h = Ah-sinwt , (7)
где У - выходной сигнал, м (град);
Ь - управляющий гармонический сигнал, А ;
У - фазовый сдвиг на частоте (л) , рад.
Режим работы рулевой машины на частоте СОо= 2 JV (0,1 ~ 0,3) Ус - квазистатический,
где СОо - базовая частота.Нормированную форму АЧХ определяют по формуле
A(W) =
А у (со) ЧОО
А у ( (О о)
(8)
Значения Д h і А ^приведены на черт.5.
Экспериментально АЧХ рулевой машины определяют как отношение амплитуды вынужденных колебаний выходного звена рулевой машины на частоте (д) / СОо к амплитуде вынужденных колебаний выходного звена рулевой машины на базовой частоте (л)о > выраженное в процентах (нормированная форма).
ФЧХ при обработке осциллограмм определяют по формуле
Значения параметров приведены на черт.5.
Начало отсчета величин а{ и аг находится на пересечении линии управляющего сигнала с базовой линией управляющего сигнала.
Конец отсчета величин Q, и находится на пересечении линии выходного сигнала с базовой линией выходного сигнала. Начало отсчета величин и О % отстоят друг от друга на величину Т/2, где Т - период гармонических колебаний управляющего сигнала.
Базовая линия должна делить двойную амплитуду управляющего и выходного сигнала на две равные части в вертикальном направлении. Базовые линии управляющего и выходного сигналов могут совпадать.
В случае автоматизированной обработки с использованием ЭВМ выделяется первая гармоника управляющего и выходного сигналов и по ним проводят определение АЧХ и ФЧХ рулевой машины.
Уровень управляющего сигнала при определении АЧХ й ФЧХ определяют по КД.
Гармонический управляющий сигнал для рулевой машины с непрерывным управлением и колебания выходного звена рулевой машины фиксируют на ленте осциллографа (при обработке вручную). Необходимо млет
ь
Типовой вид осциллограммы при определении АЧХ и ФЧХ
и графическая форма представления АЧХ и ФЧХ
максимально возможные масштабы фиксации сигналов с учетом возмож - ных резонансных явлений.
Приме чание. В случае автоматизированной обработки результатов эксперимента с использованием ЭВМ допускается применять другие стандартные виды управляющих сигналов. Обработка осциллограмм записи АЧХ и ФЧХ рулевой машины с дискретным цифровым управлением и последующей обработкой массивов данных на ЭВМ приведена в приложении 2.
АЧХ и ФЧХ динамической жесткости с учетом её связи с нагрузкой в случае гармонически изменяющейся силы определяют по формуле
н/м (10)
где F(j<^)- сила, Н ;
Y(jw)- перемещение , м (град).
Экспериментальное определение АЧХ и ФЧХ динамической жесткости проводят на стенде при подаче гидравлического питания и нулевого управляющего сигнала на рулевую машину и при условиях, изложенных в п.2.2.1.
Сила, изменяющаяся по гармоническому закону, прикладывается к массе, создающей инерционную нагрузку. Амплитуды сил, при которых проводят эксперимент, должны находиться в пределах (0,1-0,5) F гпах, где Fmax- максимальное усилие или момент.
Запас устойчивости по амплитуде контура регулирования рулевой машины определяют в соответствии с формулой п =0к£
Оном (II)
где П - запас устойчивости;
Окр“ критическая добротность, при которой в контуре рулевой машины возникают незатухающие автоколебания,1/с;
0н - номинальное значение добротности, 1/с.
Экспериментальное определение запаса устойчивости проводят на стенде для динамических испытаний. Увеличение добротности проводят, например, путем увеличения коэффициента обратной связи контура Кос (для рулевых машин с электрической обратной связью), или путем увеличения коэффициента усиления по скорости Kv (для рулевых машин о механической обратной связью).
Запас устойчивости должен быть не менее 2.
Для рулевой машины с шаговым двигателем в качестве электромеханического преобразователя проводят проверку на отсутствие потери информации, т.е. на полноту отработки количества информации .поступившей в шаговый двигатель. Проверку проводят на стенде в условиях, оговоренных в п.2.2.1, путем подачи реверсивных управляющих сигналов с амплитудой, равной (0,1 - 0,2) максимального хода (угла поворота) выходного звена рулевой машины. При этом должно отсутствовать смещение выходного звена рулевой машины от начального нейтрального положения. Проверку проводят в течение 30 - 60 с.
Типовой вид скоростной характеристики рулевой машины с разомкнутой обратной связью - в соответствии с черт.6.
ў - скорость перемещения выходного эвена, м/с (град/с) ; h - управляющий сигнал , А ;
hHac- управляющий сигнал, при котором наступает насыщение скоростной характеристики, А.
Черт.6Контролируемыми параметрами скоростной характеристики являются: абсолютные значения скоростей;
разность абсолютных скоростей для одинаковых по абсолютной величине управляющих сигналов;
максимальное значение скорости;
величины управляющего сигнала, при которых происходит насыщение скоростной характеристики.
Число контролируемых параметров скоростной характеристики определяется КД на рулевую машину.
Установившуюся скорость определяют измерением времени прохождения фиксированного участка пути выходным.звеном рулевой машины, либо измерением пути, пройденного выходным звеном рулевой машины за фиксированное время.
Допускается определение скорости перемещения выходного звена рулевой машины другими методами, обеспечивающими погрешность измерения, заданную в КН.
Измерения проводят при 3-7 значениях управляющего сигнала для каждого направления движения выходного звена рулевой машины.
Зону нечувствительности вычисляют как абсолютную величину разности управляющих сигналов, при которых выходное звено рулевой машины меняет направление скорости. Величины этих управляющих сигналов должны находиться в пределах, оговоренных в КД на рулевые машины.
В зависимости от значений зоны нечувствительности и смешения нуля вид скоростной характеристики меняется в соответств- вии с черт.7.
В связи с этим контролируемые параметры скоростной характеристики по п.3.2.1.14 должны назначаться с учетом фактического значения середины зоны нечувствительности.
Черт.?
Совпадение нейтрального положения выходного звена рулевой машины с электрической нейтралью датчика обратной связи в случае электрической обратной связи или нейтралью иного датчика обратной связи есть величина совместно со смещением нуля рулевой машины, определяющая нейтральное положение рулевой машины при замыкании его обратной связью. Измерение этой величины проводят на специальном приспособлении, оборудованном устройством для определения нейтрального положения выходного звена рулевой машины и датчика обратной связи.
Размерность либо равна размерности, в которой выражается перемещение выходного звена рулевой машины (градусы, миллиметры), либо равна размерности выходной величины датчика обратной связи.
Параметры по пп.3.2.1.15 - 3.2 Л.16 измеряют органолептическим способом по стрелочным приборам пульта управления.
Проверку внешней герметичности проводят визуально при максимальном давлении рабочей жидкости путем подачи управляющего сигнала. Для этого проводят 3-5 перемещений выходного звена рулевой машины на максимальный ход (угол поворота) и выдерживают рулевую машину в каждом из крайних положений выходного звена рулевоймащины в течение времени, оговоренного в КД.
Допускается отпотевание и каплеобразование без падение капель.
Проверку электрического сопротивления изолчттии между токоведущими цепями и корпусом рулевой машины, а также между электрически разобщенными цепями проводят мегаомметром. Класс точности мегаомметра, его выходное напряжение и контакты, между которыми необходимо проводить измерения, определяют по КП на рулевую машину.
При измерении электрического сопротивления изоляции после проверки работоспособности рулевой машины в течение ресурса, а также при контрольных проверках после тепловых и климатических испытаний величина электрического сопротивления может быть меньше на величину, оговоренную в КД на рулевую машину.
Проверку прочности изоляции между электрически разобщенными цепями проводят на специальной пробивной установке (с частотой 50 Гц и мощностью, оговоренной в КД на рулевую машину) между контактами штепсельных соединителей, оговоренных в КД. в соответствии со схемой распайки.
Проверку необходимо начинать при напряжении, близком к нулю. Повышение напряжения проводить плавно или ступенями, величина которых не должна превышать 10 % от испытательного напряжения. Максимальное напряжение, определяемое в соответствии с КД на рулевую машину, выдерживать в течение одной минуты,, после чего плавно или ступенями снижать до нуля. Контроль состояния изоляции проводят с помощью лампочки или вольтметра, включенных в испытательную установку. Резкое падение напряжения или загорание сигнальной лампочки укажут на наличие пробоя или перекрытия.
Примечание. Каждую последующую проверку электрической Прочности изоляции необходимо проводить при испытательном напряже-
нии, уменьшенном по сравнению с предыдущим на 15 %.
Проверка правильности монтажа электрических цепей заключается в проверке соответствия направления движения выходного звена рулевой машины определенной полярности управляющего сигнала на основе требований КД на рулевую машину.
Для рулевых машин с автономными источниками гидропитания и электрическими двигателями определяют ток холостого хода и максимальный рабочий ток. Указанные параметры должны соответствовать требованиям КД.
Ток холостого хода определяют при нормальных и экстремальных температурах окружающей среды, подавая на соответствующие контакты электрического соединителя номинальное, повышенное, пониженное + 1 +1 +1
напряжение питания электродвигателя ( 27 ,34 , 23 g). »рок
холостого хода определяют при нулевом управляющем сигнале на рулевую машину.
Максимальный рабочий ток определяют при максимальной скорости перемещения выходного эвена рулевой машины и максимальной нагрузке.
Проверяют правильность монтажа электрических цепей, входящих в рулевую машину электроприборов в соответствии с требованиями КД.