автореферат диссертации по авиационной и ракетно-космической технике, 05.07.04, диссертация на тему:Обеспечение выходных параметров топливорегулирующих агрегатов ДЛА в процессе сборки и регулирования

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ ТЕХНОЛОГИИ СБОРКИ, РЕГУЛИРОВАНИЯ И ИСПЫТАНИЯ ТОПЛИВОРЕ

ГУЛИРУЩИХ АГРЕГАТОВ.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ I

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ СБОРКИ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ОТЛАДКИ ВЫХОДНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТОШШ-ВОРЕГУЛИРУЮЩИХ АГРЕГАТОВ.

2.1. Математические модели функциональных узлов топ-ливорегулирующих агрегатов, определяющие выходные параметры.

2.1Л. Математические модели дозирующих и дросселирующих устройств, определяющие расходные характеристики.

2.1.2. Математические модели исполнительных устройств, определяющие временные характеристики

2.1.3. Математические модели функциональных цепей дозирующих и исполнительных устройств.

2.2. Принципы построения многофакторных математических функциональных узлов топливорегулирутощих агрегатов

2.2.1. Факторы, влияющие на выходные параметры и качество функционирования топливорегули-рующих агрегатов

2.2» 2. Методика расчета построения многофакторных математических моделей с применением ЭВМ.

2.3. Оптимизация отладки выходных параметров и диагностика их отклонений на основе применения математических моделей функциональных узлов топливорегулирующих агрегатов.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2.

ГЛАВА 3. ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ УЗЛОВ ТОПЛИЮРЕГУЛИРЩЙХ АГРЕГАТОВ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ОТЛАДКИ ВЫХОДНЫХ ПАРАМЕТРОВ

3.1. Установка для обеспечения проверки времени срабатывания клапанов переключателей.

3.2. Практическое использование математических моделей исполнительных устройств для оптимизации отладки временной характеристики.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3.

ГЛАВА 4. НОМОГРАММЫ К ОПТИМИЗАЦИИ ОТЛАДКИ ВЫХОДНЫХ ПАРАМЕТРОВ В ПРОЦЕССЕ СВОРКИ И РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТОПЛИВОРЕГУЛИРУЮЩИХ АГРЕГАТОВ.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4.

ГЛАВА 5. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ВНЕДРЕНИЯ РАЗРАБОТАННОГО МЕТОДА ПРИ РЕГУЛИРОВАНИИ ТОПЛИВОРЕГУЛИРУЮЩИХ

АГРЕГАТОВ.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 5.

-6Стр.

В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года", принятых на ХХУ1 съезде КПСС, подчеркивается, что основной задачей, стоящей во всех отраслях народного хозяйства, в частности и в авиационном агрегатостроении, является создание и внедрение в производство прогрессивной технологии.

В настоящее время в области авиационного агрегатостро-ения нерешенной проблемой является оптимизация отладки выходных параметров в процессе сборки и регулирования.

Для проверки агрегатов соответствию техническим требованиям они подвергаются приёмо-сдаточным испытаниям. С целью проверки надежности работы на установленный ресурс агрегаты подвергаются контрольно-выборочным испытаниям. Как показывает опыт, приемо-сдаточные испытания являются трудоёмким, сложным и дорогостоящим технологическим процессом. Так, например, при регулировании и испытании одного серийного топли-ворегулирующего агрегата требуется от I до 5 дней, но при наличии дефектов и нестабильностей характеристик процесс регулирования затягивается, а в случае безуспешной регулировки агрегат отправляется на частичную или полную разборку с последующей дефектацией деталей и узлов. Дефектация агрегатов на этапе приёмо-сдаточных испытаний обусловливается несоответствием выходных параметров агрегатов нормам технических требований, причиной которой является сборка серийных агрегатов с неблагоприятными сочетаниями конструктивно -техноло -гических факторов. Следует отметить, что поиск оптимальной регулировки проводится с учетом влияния конструктивно-технологических факторов. Таким образом, задачи сборки и регулирования должны решаться на основе нахождения математических зависимостей между выходными параметрами и доминирующими конструктивно-технологическими факторами. Регулирование и испытание топливорегулирующих агрегатов проводится на стендах, предназначенных только для одного типа агрегатов или модификаций. С целью приближения к двигательным условиям используют стенды с обратной связью.

При создании методики регулирования и испытания серийного агрегата производят выбор контролируемых и регулируемых параметров режима испытания, задаются точностью получаемых параметров с учетом внешних факторов.

Для обеспечения наименьшей трудоемкости технологических процессов сборки, регулирования и испытания, а также повышения точности настройки по выходным параметрам необходимы математические модели типовых функциональных узлов топливорегулирующих агрегатов, определяющие выходные параметры агрегатов. Такие модели в конечном счете возможно представить в виде номограмм, что на практике обеспечит быстрое достижение заданных целей при "одноразовой" сборке и регулировании. Под "одноразовой" понимается сборка, проводимая за один технологический цикл, без переборки.

Анализ существующей литературы показывает, что ещё мало работ посвящено непосредственно технологическим процессам сборки, регулирования и испытания топливорегулирующей аппаратуры ДЯА. Они немногочисленны и в основном носят описательный характер. Кроме того, разобщенность сведений по этому вопросу затрудняет освоение материала и использование накопленного опыта. Совсем отсутствуют в литературе сведения о применении математических средств, обеспечивающих точную и быструю регулировку, а также одноразовую сборку агрегатов с получением заданных параметров.

В связи с этим в работе ставится цель создания математического обеспечения для оптимизации отладки выходных параметров агрегатов при технологических процессах сборки и регулирования.

Работа построена в следующей последовательности.

Вначале рассматриваются вопросы выбора и построения многофакторных вероятностно-статистических моделей с учетом физической сущности процесса и доминирующих конструктивно -технологических факторов. Далее строятся многофакторные математические модели методом пассивного планирования эксперимента с применением корреляционно-регрессионного анализа. Этапы исследований в соответствии с ходом решения поставленных задач изложены в следующих главах:

ВЫВОЛЫ ПО РАБОТЕ

1. Разработана методология обеспечения выходных параметров топливорегулирующих агрегатов в процессе установившегося серийного производства, которая является составной частью программы создания математического обеспечения технологических процессов сборки и регулирования.

2. Определены типы математических моделей для основных функциональных узлов топливорегулирующих агрегатов.

3. Разработан и отлажен алгоритм, обеспечения выходных параметров топливорегулирующих агрегатов в процессе одноразовой сборки и регулирования.

4. Разработана инженерная методика построения математических моделей функциональных устройств и их применения для оптимизации отладки выходных параметров топливорегулирующих агрегатов.

5. Создана методика расчета экономической эффективности разработанного метода.

6. Внедрение в производство технологических рекомендаций и результатов исследований позволило снизить трудоёмкость сборочно-регулировочных работ и повысить точность выходных параметров топливорегулирующих агрегатов. Экономический эффект от внедрения данной методики на ММЗ "Знамя" составил 20 тыс. руб. в год. Ожидаемый экономический эффект по отрасли составит не менее 100 тыс. руб. в год.

1. Алабин М.А., Ройтман А. Б. Корреляционно-регрессионный анализ статистических данных в двигателе строении. М., Машиностроение, 1974. 124 с.

2. Арончик Б.Д. Пространственное преобразование составных сетчатых номограмм для зависимостей .+0. В кн.: Номографический сборник № 4. М., ВЦ АН СССР, 1967.с. 33-50.

3. Бахтиаров Н.И., Логинов В.Е. Производство и эксплуатация прецизионных пар. М., Машиностроение, 1979. 205 с.

4. Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика. М., Машиностроение, 1971. 672 с.

5. Белкин Ю.С., Гецов Л.Н., Ковачич Ю.В. и др. Теория автоматического управления силовыми установками летательных аппаратов. Управление ВРД/. Под ред. А.А. Шевякова. М., Машиностроение, 1976. 344 с.

6. Белянин П.Н. Промышленные роботы и их применение: Робототехника для машиностроения. М., Машиностроение, 1983. 311 с.

7. Вермишев Ю.Х. Методы автоматического поиска решений при проектировании сложных технических систем. М., Радио и связь, 1982. 152 с.

8. Вознесенский В.А., Ковальчук А.Ф. Принятие решений по статистическим моделям. М., Статистика, 1978. 192 с.

9. Габасов Р., Кириллова Ф.М. Методы оптимизации. Минск, ЕГУ, 1975. 280 с.

10. Гаевский С.А., Морозов Ф.Н., Тихомиров Ю.П. Автоматика авиационных газотурбинных силовых установок/. Под-103ред. А.В. Штоды. М., Воениздат, 1980 . 247 с.

11. Гутер Р.С., Овчинский Б.В. Элементы численного анализа и математической обработки результатов опыта. М., Наука, 1970. 432 с.

12. Дамбраускас А.П. Симплексный поиск. М., Энергия,1979. 176 с.

13. Дегтярев Ю.И. Методы онтимизации. М., Сов. радио,1980. 272 с.

14. Джонсон Н., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке: Методы обработки данных. М., Мир, 1980. 610 с.

15. Джонсон Н., Лион 3?. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке: Методы планирования эксперимента. М., Мир, 1981• 520 с.

16. Дэниель К. Применение статистики в промышленном эксперименте. М., Мир, 1979. 300 с.

17. Евстигнеев М.И., Морозов И.А., Подзей А.В. и др. Изготовление основных деталей авиадвигателей/. Под ред. А.В. Подзея. М., Машиностроение, 1972. 448 с.

18. Емельянов А.И., Емельянов В.А. Исполнительные устройства промышленных регуляторов. М., Машиностроение, 1975. 224 с.

19. Кожевников Ю.В., Бикчантаев М.Х., Шершуков В.Д., Дцгамов Р.И. Оптимизация автоматизированных стендовых испытаний ГТД. М., Машиностроение, 1974. 104 с.

20. Кожевников Ю.В., Моисеев B.C., Мелузов Ю.В., ХаЙ-руллин А.Х. Аналитическое и машинное проектирование автоматизированных систем испытаний авиационных двигателей. М., Машиностроение, 1980. 272 с.

21. Леонтьев В.Н., Сиротин С.А., Теверовский A.M. Испытание авиационных двигателей и их агрегатов. М., Машиностроение, 1976. 216 с.

22. Логинов В.Е. Изготовление основных деталей агрегатов питания топливных систем двигателей летательных аппаратов. М., МАИ, 1977. 84 с.

23. Логинов В.Е. Изготовление основных деталей агрегатов управления топливных систем двигателей летательных аппаратов. М., МАИ, 1977. 75 с.

24. Логинов В.Е. Сборка и испытание основных узлов агрегатов питания и управления топливных систем ДЛА. М., МАИ, 1981. 79 с.

25. Лозовский В.Н. Диагностика авиационных топливных и гидравлических агрегатов. М., Транспорт, 1979 . 295 с.

26. Любомудров Ю.В. Применение теории подобия при проектировании систем управления газотурбинными двигателями. М., Машиностроение, 1971. 200 с.

27. Методика испытаний гидроклапанов/ АН БССР ин-т проблем надежности и долговечности машин. Минск, 1977. 27 с.

28. Методика /Основные положения/ определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. М., Экономика, 1977. 45 с.

29. Мишкинд С.И. Автоматизация сборочных процессов с помощью промышленных роботов. Обзор. М., НЙЙмаш, 1980 . 72 с.

30. Налимов В.В. Теория эксперимента. М., Наука, 1971. 207 с.

31. Нейман В.Г. Гидроприводы авиационных систем управления. М., Машиностроение, 1973. 200 с.

32. Павлов Ю.И., Шайн Ю.Я., Абрамов Б. И. Проектирование испытательных стендов для авиационных двигателей. М., Машиностроение, 1979. 152 с.

33. Пляскин И.И. Оптимизация технических решений в машиностроении. М., Машиностроение, 1982. 176 с.

34. Попов Д.Н. Инженерные исследования гидроприводов летательных аппаратов. М., Машиностроение, 1978. 142 с.

35. Попов Д.Н. Динамика и регулирование гидро-и пнев-мосистем. М., Машиностроение, 1976. 424 с.

36. Пугачев B.C. Теория вероятностей и математическая статистика. М., Наука, 1979. 496 с.

37. Раздолин М.В., Сурнов Д.Н. Агрегаты воздушно-реактивных двигателей. М., Машиностроение, 1973. 352 с.

38. РШ 1.4. 008-76 Изготовление деталей и узлов топли-ворегулирующвй и топливопадающей аппаратуры. НИАТ, 1977. 56 с.-10643. Сапожников В.М. Монтаж и испытание гидравлических и пневматических систем летательных аппаратов. М., Машиностроение, 1979. 256 с.

39. Сборник научных программ на Фортране. SijS'te'M//360 SCie'h.tufit ShftoutUte рьЖоир, jЗЬО-СМ- СЗХ/VblStovL Щ.

40. Рщч&ыткЪ ^W IBМ, TejtWbvJL PMcati^u ЪерыЬшыЬ,1.60-I97I. русский перевод; Под ред. С.Я. Виленкина: вып.1, Статистика; вып.2, Матричная алгебра и линейная алгебра. М., Статистика, 1975.

41. Солохин Э.Л. Испытание авиационных воздушно-реактивных двигателей. М., Машиностроение, 1975. 355 с.

42. Таршиш М.С. Контроль и диагностика при испытаниях авиадвигателей и гидроагрегатов. М., Машиностроение, 1977. 168 с.

43. Фёрстер Э., Рёнц Б. Методы корреляционного и регрессионного анализа. М., Финансы и статистика, 1983. 302 с.

44. Хартман К., Лецкий Э., Шефер В. Планирование эксперимента в исследованиях технологических процессов. М., Наука, 1977. 552 с.

45. Храбров А.С. Совершенствование процессов автоматизации сборочных работ. Л., Машиностроение, 1979. 230 с.

46. Хованский Б.А. Основы номографирования. М., Наука, 1976. 351 с.

47. Черкасов Б.А. Автоматика и регулирование воздушно-реактивных двигателей. М., Машиностроение, 1974. 376 с.

48. Чернышев А.В. Технология монтажа, отработки, испытания и контроля бортовых систем летательных аппаратов. М., Машиностроение, 1977. 336 с.

49. Чистяков П.Г. Точность систем автоматического регулирования ЖРД и ТРД. М., Машиностроение, 1977. 160 с.-10754. Юревич Е.И., Аветиков Б.Г., Корытко О.Б. и др. Устройства промышленных роботов. Л., Машиностроение, 1980. 333 с.

50. Юревич Е.И., Новаченко С.И., Павлов В.Д. и др. Управление роботами от ЭВМ/. Под ред. Е.И. Юревича. Л., Энергия, 1980. 264 с.i