一种民用飞机刹车系统综合环境试验箱的设计方法技术方案

本发明专利技术属于民用飞机刹车系统环境试验设备研制领域，涉及一种民用飞机刹车系统综合环境试验箱的设计方法。本发明专利技术包括：确定该综合环境试验箱的温度设计参数：对该刹车系统进行高温保护功能的设计：确定该综合环境试验箱的结构设计：对该综合环境试验箱进行可靠性测试，确定其是否达到了平均故障间隔时间MTBF＝5000h的要求。本发明专利技术通过提高综合环境试验箱的可靠性，避免了频繁更换综合环境试验箱产生的资源和能源浪费，减少了对环境的污染。

A design method of comprehensive environmental test chamber for brake system of civil aircraft

The invention belongs to the field of environmental test equipment development for civil aircraft brake system, and relates to a design method of comprehensive environmental test box for civil aircraft brake system. The invention comprises: determining the temperature design parameters of the comprehensive environmental test box; designing the high temperature protection function of the brake system; determining the structural design of the comprehensive environmental test box; testing the reliability of the comprehensive environmental test box to determine whether it meets the requirements of the average fault interval MTBF = 5000h. By improving the reliability of the comprehensive environmental test box, the invention avoids the waste of resources and energy caused by frequent replacement of the comprehensive environmental test box, and reduces the pollution to the environment.

【技术实现步骤摘要】
一种民用飞机刹车系统综合环境试验箱的设计方法
本专利技术属于民用飞机刹车系统环境试验设备研制领域，涉及一种民用飞机刹车系统综合环境试验箱的设计方法。
技术介绍
按常规飞机刹车系统的温度试验采用所属各项产品逐项独立进行的方法。国内外用户按常规直接采购标准综合环境试验箱，采购过程中未提专用用途的设计参数，没有明确采用降额设计方法，没有对综合环境试验箱的可靠性指标进行测试，因此国内外用户在使用过程中频发设备故障，影响产品的试验正常进行。以美国标准DO-160《机载设备的环境条件和测试程序》为代表的环境试验标准，没有对刹车系统进行高温、低温试验的规定，也没有针对刹车系统高温、低温试验要求确定综合环境试验箱设计参数的先例，普遍采用逐项进行刹车系统产品高温、低温试验的方法。按照标准逐项进行刹车系统产品的高温、低温试验仅需要容积0.5m3的综合环境试验箱，且试验时间每项产品不超过80h,对综合环境试验箱的可靠性要求不高。因为没有标准要求，目前没有研制刹车系统综合环境试验箱的报道。GJB150《军用设备环境试验方法》来源于MIL-STD-810，同样没有对刹车系统进行高温、低温试验的规定，也没有针对刹车系统高温、低温试验要求确定综合环境试验箱设计参数的报道。国内普遍采用逐项进行刹车系统产品高温、低温试验的方法，刹车系统所有产品高温、按照标准逐项进行刹车系统产品的高温、低温试验仅需要容积0.5m3的温度试验箱，且试验时间每项产品不超过80h,对温度试验箱的可靠性要求不高。目前没有研制刹车系统综合环境试验箱的报道。综上所述，国内外现有技术都采用分别进行刹车系统所属各项产品高温、低温试验的方法，试验时间短，对综合环境试验箱的可靠性要求不高。但是，当进行刹车系统寿命期内的高温、低温试验时，不同机种的寿命大部分介于3000起落～5000起落，试验时长是按照要求寿命期内的高温、低温时间确定的，一般大于1500h，这时必须对综合环境试验箱提出可靠性指标要求，避免在试验过程中设备出现故障影响试验正常进行。现有国内外综合环境试验箱研制技术都有这方面的局限性，无法保证完成上述试验。
技术实现思路
本专利技术的目的是：针对现有国内外技术分别进行刹车系统产品高温、低温试验，由于试验时间短，因此没有对综合环境试验箱提出可靠性设计要求的不足，本专利技术提供一种民用飞机刹车系统综合环境试验箱的设计方法，在进行刹车系统寿命期内的高温、低温试验时，对综合环境试验箱进行可靠性设计和测试，使得综合环境试验箱满足刹车系统进行寿命期内的高温、低温试验要求。本专利技术的技术方案是：一种民用飞机刹车系统综合环境试验箱的设计方法，包括以下步骤：步骤1，确定该综合环境试验箱的温度设计参数：1.1)确定刹车系统综合环境试验箱的高温设计参数；1.2)确定该综合环境试验箱的低温设计参数；1.3)确定该综合环境试验箱的温度变化速率；步骤2，对该刹车系统进行高温保护功能的设计：2.1)确定刹车系统中的电子产品防滑刹车控制盒的高温设计要求2.2)确定综合环境试验箱的高温保护功能，根据以下方法进行：将受试产品表面的温度反馈到综合环境试验箱的温度控制装置，当受试产品任意一个表面的温度达到100℃时，控制综合环境试验箱的温度下降，实现受试产品的温度保护功能。步骤3，确定该综合环境试验箱的结构设计：3.1)确定该综合环境试验箱的容积，即确定该综合环境试验箱内腔的长、宽、高尺寸；3.2)确定综合环境试验箱的温湿度试验箱的升降尺寸；3.3)确定综合环境试验箱的观察窗和开孔要求；步骤4，对该综合环境试验箱进行可靠性测试，确定其是否达到了平均故障间隔时间MTBF＝5000h的要求：4.1)确定测试时的负载；4.2)确定测试剖面：4.2.1)确定最高温度；4.2.2)确定最低温度；4.2.3)确定温度变化速率；4.2.4)确定最高温度时长和最低温度时长；4.2.5)确定一个试验剖面的时长：一个试验剖面包含一个高低温循环和三个温度冲击循环；4.3)确定测试方案4.3.1)确定标准测试方案：试验时间为要求平均故障间隔时间MTBF＝5000h的1.1倍，并且在试验过程中不发生故障则判接收，发生故障则判拒收；判接收则该综合环境试验箱合格验收；判拒收则该综合环境试验箱达不到验收条件，根据故障原因进行改进，改进后重新开始进行可靠性测试；进行测试的迭代工作进行到测试过程中不发生故障为止。4.3.2)确定本专利技术测试剖面的循环次数，循环次数计算公式为：式(1)中：T：测试方案要求的测试时长。t：一个测试剖面的时长；4.4)测试过程：将所述负载安装在综合环境试验箱的盲板上，关闭箱门，将综合环境试验箱内部的气温降到0℃；按照所述测试剖面进行可靠性测试。本专利技术的有益效果是：本专利技术首次提出一种民用飞机刹车系统综合环境试验箱的设计方法，填补了刹车系统综合环境试验箱研制领域的空白，具有重大的技术突破。在实施过程中，其效果表现在：1)采用本专利技术技术研制的综合环境试验箱对三种刹车系统进行寿命期内的高温、低温试验，对第一种刹车系统激发出了防滑刹车控制盒三极管在2800起落时，在110℃高温条件下的损伤故障。对第二种刹车系统激发出了电磁阀的滑阀在890起落时，在15℃/min的温度变化条件下发生卡滞。对第三种刹车系统激发出了伺服阀弹簧管在4100起落时，在-55℃条件下发生低温破裂故障，据此提出了民机刹车系统针对高温、低温、温度变化的改进建议。且在试验过程中综合环境试验箱未出现故障，保证了温度试验工作按期完成。2)本专利技术提出的综合环境试验箱，采用降额设计方法和对综合环境试验箱的可靠性测试，使综合环境试验箱能够进行刹车系统的高温、低温寿命试验，提高了综合环境试验箱的研制质量，避免了试验过程中综合环境试验箱出现故障引起的维修费用，以及耽误的试验时间，更换进口部件的周期是6个月。3)社会效益：通过提高综合环境试验箱的可靠性，避免了频繁更换综合环境试验箱产生的资源和能源浪费，减少了对环境的污染。附图说明图1是本专利技术对综合环境试验箱进行可靠性测试的试验剖面，用于确定该综合环境试验箱在工作状态下的平均故障间隔时间MTBF。图2是本专利技术的流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做进一步说明。本实施例确定一种民用飞机刹车系统用综合环境试验箱的设计参数，该综合环境试验箱能和电动振动台、高温、低温油源组合在一起进行刹车系统的高温寿命试验、低温寿命试验、综合应力试验。所述试验箱的设计参数包括：高温范围；低温范围；负载条件下的升温、降温速率；对刹车系统的温度保护设计；结构设计。为了满足刹车系统的试验要求，综合环境试验箱的平均故障间隔时间MTBF为5000h。参见图2，本实施例的具体过程是：步骤1，确定该综合环境试验箱的温度设计参数第一步，确定综合环境试验箱的高温设计参数根据刹车系统的研制要求确定刹车系统综合环境试验箱的高温设计参数。刹车系统研制要求在1h的时间内承受130℃的温度应力性能应合格，即最高温度为130℃。根据GJB899A《可靠性鉴定和验收试验》第4.4节的温度容差为：±2℃，以±2℃作为该综合环境试验箱的高温温度容差要求。然后进行降额设计。降额设计是电子部件的设计温度高于使用温度，类似于结构件的强度设计，保证在使用温度条件下电子部件不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种民用飞机刹车系统综合环境试验箱的设计方法，其特征是所述设计方法包括以下步骤：步骤一，确定该综合环境试验箱的温度设计参数：1.1)确定刹车系统综合环境试验箱的高温设计参数；1.2)确定该综合环境试验箱的低温设计参数；1.3)确定该综合环境试验箱的温度变化速率；步骤二，对该刹车系统进行高温保护功能的设计：2.1)确定刹车系统中的电子产品防滑刹车控制盒的高温设计要求2.2)确定综合环境试验箱的高温保护功能，根据以下方法进行：将受试产品表面的温度反馈到综合环境试验箱的温度控制装置，当受试产品任意一个表面的温度达到100℃时，控制综合环境试验箱的温度下降，实现受试产品的温度保护功能；步骤三，确定该综合环境试验箱的结构设计：3.1)确定该综合环境试验箱的容积，即确定该综合环境试验箱内腔的长、宽、高尺寸；3.2)确定综合环境试验箱的温湿度试验箱的升降尺寸；3.3)确定综合环境试验箱的观察窗和开孔要求；步骤四，对该综合环境试验箱进行可靠性测试，确定其是否达到了平均故障间隔时间MTBF＝5000h的要求：4.1)确定测试时的负载；4.2)确定测试剖面：4.2.1)确定最高温度；4.2.2)确定最低温度；4.2.3)确定温度变化速率；4.2.4)确定最高温度时长和最低温度时长；4.2.5)确定一个试验剖面的时长：一个试验剖面包含一个高低温循环和三个温度冲击循环；4.3)确定测试方案4.3.1)确定标准测试方案：试验时间为要求平均故障间隔时间MTBF＝5000h的1.1倍，并且在试验过程中不发生故障则判接收，发生故障则判拒收；判接收则该综合环境试验箱合格验收；判拒收则该综合环境试验箱达不到验收条件，根据故障原因进行改进，改进后重新开始进行可靠性测试；进行测试的迭代工作进行到测试过程中不发生故障为止；4.3.2)确定本专利技术测试剖面的循环次数，循环次数计算公式为：...

【技术特征摘要】
1.一种民用飞机刹车系统综合环境试验箱的设计方法，其特征是所述设计方法包括以下步骤：步骤一，确定该综合环境试验箱的温度设计参数：1.1)确定刹车系统综合环境试验箱的高温设计参数；1.2)确定该综合环境试验箱的低温设计参数；1.3)确定该综合环境试验箱的温度变化速率；步骤二，对该刹车系统进行高温保护功能的设计：2.1)确定刹车系统中的电子产品防滑刹车控制盒的高温设计要求2.2)确定综合环境试验箱的高温保护功能，根据以下方法进行：将受试产品表面的温度反馈到综合环境试验箱的温度控制装置，当受试产品任意一个表面的温度达到100℃时，控制综合环境试验箱的温度下降，实现受试产品的温度保护功能；步骤三，确定该综合环境试验箱的结构设计：3.1)确定该综合环境试验箱的容积，即确定该综合环境试验箱内腔的长、宽、高尺寸；3.2)确定综合环境试验箱的温湿度试验箱的升降尺寸；3.3)确定综合环境试验箱的观察窗和开孔要求；步骤四，对该综合环境试验箱进行可靠性测试，确定其是否达到了平均故障间隔时间MTBF＝5000h的要求：4.1)确定测试时的负载；4.2)确定测试剖面：4.2.1)确定最高温度；4.2.2)确定最低温度；4.2.3)确定温度变化速率；4.2.4)确定最高温度时长和最低温度时长；4.2.5)确定一个试验剖面的时长：一个试验剖面包含一个高低温循环和三个温度冲击循环；4.3)确定测试方案4.3.1)确定标准测试方案：试验时间为要求平均故障间隔时间MTBF＝5000h的1.1倍，并且在试验过程中不发生故障则判接收，发生故障则判拒收；判接收则该综合环境试验箱合...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔建军，乔子骅，彭娟，张宏艳，
申请(专利权)人：西安航空制动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61