BR102018010470A2 - Sistema de monitoramento, arranjo de amortecedor de impacto, e, método para monitoramento de um amortecedor de impacto. - Google Patents

Sistema de monitoramento, arranjo de amortecedor de impacto, e, método para monitoramento de um amortecedor de impacto. Download PDF

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Abstract

um sistema de monitoramento para um amortecedor de impacto de gás/fluido separado de dois estágios que pode compreender um controlador e uma memória tangível, não transitória configurada para se comunicar com o controlador. a memória tangível e não transitória pode ter instruções armazenadas nela que, em resposta à execução pelo controlador, fazem com que o controlador execute várias operações. as referidas operações podem incluir o cálculo, pelo controlador, de uma pressão nominal da câmara secundária, determinando, pelo controlador, um curso de amortecedor de impacto associado à pressão nominal da câmara secundária, o cálculo, pelo controlador, de um volume de óleo em uma câmara de óleo do amortecedor de impacto, o cálculo, pelo controlador, de um volume de gás em uma câmara primária do amortecedor de impacto, o cálculo, pelo controlador, de uma pressão de inflação da câmara secundária e cálculo, pelo controlador, de um volume de óleo vazado na câmara primária do amortecedor de impacto.

Description

“SISTEMA DE MONITORAMENTO, ARRANJO DE AMORTECEDOR DE IMPACTO, E, MÉTODO PARA MONITORAMENTO DE UM AMORTECEDOR DE IMPACTO”
CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente divulgação se refere a trem de pouso e, mais particularmente, a sistemas e métodos para monitoramento de amortecedores de impacto.
FUNDAMENTOS [002] Dispositivos de absorção de impacto são usados em uma ampla variedade de sistemas de suspensão de veículos para controlar o movimento do veículo e seus pneus em relação ao solo e para reduzir a transmissão de forças transitórias do solo para o veículo. Amortecedores de absorção de impacto são um componente comum na maioria dos conjuntos de trem de pouso de aeronaves. Amortecedores de impacto controlam o movimento do equipamento de pouso e absorvem e amortecem cargas impostas sobre o trem de pouso durante o pouso, taxiamento, frenagem e decolagem.
[003] Um amortecedor de impacto geralmente realiza essas funções através da compressão de um fluido dentro de uma câmara vedada formada por cilindros telescópicos ocos. O fluido geralmente inclui tanto um gás quanto um líquido, como fluido hidráulico ou óleo. Um tipo de amortecedor de impacto geralmente utiliza um arranjo de “ar sobre óleo” em que um volume de gás confinado é comprimido conforme o amortecedor de impacto é comprimido axialmente e um volume de óleo é medido através de um orifício. O gás atua como um dispositivo de armazenamento de energia, semelhante a uma mola, de forma que, após o término de uma força de compressão, o amortecedor de impacto retorna ao seu comprimento original. Amortecedores de impacto também dissipam energia através da passagem do óleo através do orifício de forma que, conforme o absorsor de impacto é comprimido ou
Petição 870180043293, de 23/05/2018, pág. 90/153 / 44 estendido, sua taxa de movimento seja limitada pela ação de amortecimento a partir da interação do orifício e do óleo.
[004] O desempenho do conjunto de amortecedor de impacto pode se degradar ao longo do tempo. Essa degradação pode causar danos a outros componentes da aeronave, incluindo rolamentos do conjunto do trem de pouso.
[005] A funcionalidade e o desempenho de um amortecedor de impacto de trem de pouso podem depender dos níveis internos de gás e óleo. A pressão do gás e o volume do óleo podem ser mantidos dentro de um envelope de projeto para garantir que a funcionalidade do trem de pouso esteja dentro de uma faixa aceitável.
SUMÁRIO [006] Um sistema de monitoramento para um amortecedor de impacto de gás/fluido separada de estágio duplo é divulgado neste documento, de acordo com várias modalidades. O sistema de monitoramento para um amortecedor de choque de gás/fluido separado de duas etapas pode compreender um controlador e uma memória tangível e não transitória configurada para comunicação com o controlador, a memória tangível e não transitória tem instruções armazenadas nela que, em resposta à execução pelo controlador, fazem com que o controlador execute operações compreendendo: recebimento, pelo controlador, de uma leitura de sensor de temperatura da câmara primária; recepção, pelo controlador, da leitura de sensor de pressão da câmara primária; recebimento, pelo controlador, de uma leitura do sensor do curso do amortecedor de choque; cálculo, pelo controlador, de uma pressão nominal da câmara secundária com base na leitura do sensor de temperatura da câmara primária; determinação, pelo controlador, de um curso de amortecedor de impacto associado à pressão nominal da câmara secundária; cálculo, pelo controlador, de um volume de óleo em uma câmara de óleo do amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas;
Petição 870180043293, de 23/05/2018, pág. 91/153 / 44 cálculo, pelo controlador, de um volume de gás em uma câmara primária do amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas com base em pelo menos no volume de óleo; cálculo, pelo controlador, de uma pressão de inflação da câmara secundária; e cálculo, pelo controlador, de um volume de óleo vazado na câmara primária do amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas, com base na pressão de inflação da câmara secundária.
[007] Em várias modalidades, as instruções podem fazer com que o controlador realize operações adicionais compreendendo o cálculo, pelo controlador, de um número de mols de gás na câmara primária do amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas, baseado em pelo menos no volume de gás na câmara primária. As instruções podem fazer com que o controlador realize outras operações que incluem calcular, pelo controlador, um volume de gás em uma câmara secundária do amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas, e calcular, pelo controlador, um número de mols de gás na câmara secundária do amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas, com base em pelo menos no volume de gás na câmara secundária. As instruções podem fazer com que o controlador realize operações adicionais compreendendo o cálculo, pelo controlador, de um volume de deslocamento da câmara secundária do amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas. O cálculo, pelo controlador, do volume de óleo pode compreender: cálculo, pelo controlador, de uma estimativa do primeiro volume de óleo usando a pressão nominal da câmara secundária e o curso do amortecedor de impacto associado à pressão nominal da câmara secundária; cálculo, pelo controlador, de uma segunda pressão nominal da segunda câmara secundária; determinando, pelo controlador, um segundo curso de amortecedor de impacto associado à segunda pressão nominal da câmara secundária; e calcular, pelo controlador, uma segunda estimativa do volume de óleo utilizando a segunda pressão nominal da câmara
Petição 870180043293, de 23/05/2018, pág. 92/153 / 44 secundária e o segundo curso do amortecedor de impacto associada à pressão nominal da câmara secundária. O cálculo, pelo controlador, do volume de óleo pode incluir o cálculo, pelo controlador, de um erro entre a estimativa do primeiro volume de óleo e a estimativa do segundo volume de óleo e a determinação, pelo controlador, se o erro é menor ou igual a um valor limite. O controlador pode determinar o volume de óleo na câmara de óleo como a primeira estimativa de volume de óleo em resposta ao erro ser menor ou igual ao valor limite. As instruções podem fazer com que o controlador realize operações adicionais compreendendo pelo menos uma dentre: comparação, pelo controlador, do volume de óleo na câmara de óleo com uma pluralidade de valores limite; comparar, pelo controlador, o número de mols de gás na câmara primária com uma pluralidade de valores limite; comparar, pelo controlador, o número de mols de gás na câmara secundária com uma pluralidade de valores limite; e comparação, pelo controlador, do volume de óleo que vazou na câmara primária com uma pluralidade de valores limite. As instruções podem fazer com que o controlador realize operações adicionais compreendendo a emissão, pelo controlador, de uma mensagem de manutenção, em resposta à comparação. A pressão nominal da câmara secundária pode ser ajustada de acordo com a leitura do sensor de temperatura da câmara primária. O controlador pode estar em comunicação eletrônica com um sensor de pressão/temperatura para a câmara primária. As instruções podem fazer com que o controlador realize operações adicionais, compreendendo o ajuste do volume de óleo na câmara de óleo a uma temperatura de referência. As instruções podem fazer com que o controlador realize operações adicionais, compreendendo o cálculo, pelo controlador, de um desvio do volume de óleo na câmara primária de um nível de volume de óleo nominal para a câmara de óleo.
[008] Um arranjo de um amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas é divulgado neste documento, de acordo com várias
Petição 870180043293, de 23/05/2018, pág. 93/153 / 44 modalidades. O arranjo de amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas pode compreender o amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas, um sensor de pressão/temperatura montado na câmara de gás primária, um sensor de curso montado no amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas e um sistema de monitoramento. O amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas pode compreender um cilindro de amortecedor, um pistão de amortecedor operativamente acoplado ao cilindro de amortecedor, uma câmara de óleo, uma câmara de gás primária e uma câmara de gás secundária. O sistema de monitoramento pode compreender um gravador configurado para receber uma pluralidade de leituras de sensor de pelo menos um do sensor de pressão/temperatura e do sensor de curso, um detector de aterrissagem configurado para detectar um evento de aterrissagem baseado em uma leitura do sensor de curso recebida do sensor de curso e um monitor de saúde configurado para determinar um volume de óleo na câmara de óleo, um volume de gás na câmara de gás primária e um volume de gás na câmara de gás secundária.
[009] Em várias modalidades, o sistema de monitoramento pode compreender ainda um detector de decolagem configurado para detectar um evento de decolagem baseado na leitura do sensor de curso recebido do sensor de curso, em que a pluralidade de leituras do sensor é registrada após um evento de decolagem. A câmara de gás primária pode ser separada da câmara de óleo por um primeiro pistão separador e a câmara de gás secundária é separada da câmara de óleo por um segundo pistão separador. O sistema de monitoramento pode ainda compreender um contador configurado para impedir que pelo menos um detector de pouso e detector de decolagem recebam dados do gravador durante um período predeterminado e um perfilador de dados configurado para receber dados do monitor de saúde. O monitor de integridade pode calcular a pressão nominal de uma câmara
Petição 870180043293, de 23/05/2018, pág. 94/153 / 44 secundária, determinar um curso de amortecedor de impacto associado à pressão nominal da câmara secundária e calcular o volume de óleo na câmara de óleo.
[0010] Um método para monitorar um amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas é divulgado neste documento, de acordo com várias modalidades. O método pode compreender receber, por um controlador, uma leitura do sensor de temperatura da câmara primária; receber, pelo controlador, uma leitura do sensor de pressão da câmara primária; receber, pelo controlador, uma leitura do sensor de curso do amortecedor de impacto; calcular, pelo controlador, uma pressão nominal da câmara secundária com base na leitura do sensor de temperatura da câmara primária; determinar, pelo controlador, um curso de amortecedor de impacto associado à pressão nominal da câmara secundária; calcular, pelo controlador, um volume de óleo em uma câmara de óleo do amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas; calcular, pelo controlador, um volume de gás em uma câmara de gás primária do amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas com base em pelo menos no volume de óleo; calcular, pelo controlador, um número de mols de gás na câmara de gás primária do amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas; calcular, pelo controlador, um volume de óleo que vazou na câmara de gás primária do amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas; calcular, pelo controlador, um volume de gás em uma câmara secundária do amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas; e calcular, pelo controlador, um número de mols de gás na câmara secundária.
[0011] Em várias modalidades, o cálculo, pelo controlador, do volume de óleo na câmara de óleo, pode compreender: cálculo, pelo controlador, de uma estimativa do primeiro volume de óleo usando a pressão nominal da câmara secundária e o curso do amortecedor de impacto associado à pressão nominal da câmara secundária; cálculo, pelo controlador, de uma segunda
Petição 870180043293, de 23/05/2018, pág. 95/153 / 44 pressão nominal da segunda câmara secundária; determinando, pelo controlador, um segundo curso de amortecedor de impacto associado à segunda pressão nominal da câmara secundária; e calcular, pelo controlador, uma segunda estimativa do volume de óleo utilizando a segunda pressão nominal da câmara secundária e o segundo curso do amortecedor de impacto associada à pressão nominal da câmara secundária; e envio, pelo controlador, de uma mensagem de manutenção a uma tela de exibição.
[0012] Os recursos e elementos anteriores podem ser combinados em várias combinações sem exclusividade, a menos que expressamente indicado de outra forma neste documento. Esses recursos e elementos, bem como a operação das modalidades divulgadas, se tornarão mais evidentes à luz da seguinte descrição e das figuras em anexo.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS [0013] A FIG. 1 ilustra uma vista esquemática de um amortecedor de impacto de gás/fluido separado de dois estágios em um curso de zero (0) (ou seja, extensão máxima), de acordo com várias modalidades;
A FIG. 2 ilustra uma vista esquemática do amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas da FIG. 1 em um curso de ativação da câmara de gás secundária (Sativação), de acordo com várias modalidades;
A FIG. 3 ilustra uma vista esquemática do amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas da FIG. 1 em um curso máximo (Smax), de acordo com várias modalidades;
A FIG. 4A ilustra uma vista esquemática de um arranjo de amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas compreendendo o amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas da FIG. 2 e um sistema de monitoramento, de acordo com várias modalidades;
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A FIG. 4B ilustra uma vista esquemática do arranjo do amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas da FIG. 4A, com uma visão mais detalhada do sistema de monitoramento, de acordo com várias modalidades;
A FIG. 4C ilustra uma vista esquemática de uma porção do sistema de monitoramento da FIG. 4B com um detector de decolagem, de acordo com várias modalidades;
A FIG. 5A ilustra uma curva dinâmica de mola de uma câmara de gás primária, de acordo com várias modalidades;
A FIG. 5B ilustra uma curva de mola dinâmica de uma câmara de gás primária, em um cenário em que ocorreu uma perda significativa de pressão em uma câmara de gás secundária, de acordo com várias modalidades;
A FIG. 5C ilustra as curvas dinâmicas da mola de uma câmara de gás primária representando os pontos de pressão utilizados para estimar o volume de óleo, de acordo com várias modalidades;
A FIG. 6 ilustra um algoritmo para estimar um volume de óleo em uma câmara de óleo de um amortecedor de impacto, de acordo com várias modalidades;
A FIG. 7 ilustra um algoritmo para estimar um volume de deslocamento de uma câmara de gás primária, de acordo com várias modalidades;
A FIG. 8 ilustra um algoritmo para estimar uma pressão de inflação de câmara secundária, de acordo com várias modalidades; e
A FIG. 9A e a FIG.9B ilustram um método para monitorar um amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas, de acordo com várias modalidades.
[0014] O assunto da presente divulgação é particularmente salientado e distintamente reivindicado na porção conclusiva do relatório descritivo.
Petição 870180043293, de 23/05/2018, pág. 97/153 / 44
Uma compreensão mais completa da presente divulgação, no entanto, pode ser melhor obtida por referência à descrição detalhada e às reivindicações quando consideradas em conexão com as figuras, em que números semelhantes indicam elementos semelhantes.
DESCRIÇÃO DETALHADA [0015] A descrição detalhada de exemplos de modalidades neste documento faz referência às figuras em anexo, que mostram exemplos de modalidades a título de ilustração. Embora esses exemplos de modalidades sejam descritos em detalhes suficientes para possibilitar que os versados na técnica pratiquem a divulgação, deve ser compreendido que outras modalidades podem ser realizadas e que mudanças e adaptações lógicas em projeto e construção podem ser feitas de acordo com esta divulgação e os ensinamentos deste documento sem se afastar do espírito e do escopo da divulgação. Assim, a descrição detalhada neste documento é apresentada para fins de ilustração somente e não de limitação.
[0016] As instruções do programa do sistema e/ou as instruções do controlador podem ser carregadas em um meio tangível, não transitório, legível por computador (também referido neste documento como uma memória tangível, não transitória) tendo instruções armazenadas sobre o mesmo que, em resposta à execução por um controlador, faz com que o controlador execute várias operações. O termo “não transitório” deve ser entendido como removendo somente a propagação de sinais transitórios per se do escopo da reivindicação e não renuncia aos direitos de todos os meios padrão legíveis por computador que não estejam somente propagando sinais transitórios per se. Dito de outra forma, o significado do termo “meio não transitório legível por computador” e “meio de armazenamento não transitório legível por computador” deve ser interpretado como excluindo somente aqueles tipos de meios transitórios legíveis por computador encontrados em In Re Nuijten que saiam do escopo da matéria patenteável sob 35 U.S.C. § 101.
Petição 870180043293, de 23/05/2018, pág. 98/153 / 44 [0017] Pode medir-se uma pressão de gás e um curso em condição estática de um amortecedor de impacto, e qualquer desvio da curva de suspensão pneumática estática teórica do amortecedor de impacto pode ser compensado por uma nova manutenção do amortecedor de impacto com gás. Tal abordagem pode ser tomada para reduzir o tempo de manutenção associado a apenas adicionar gás ao amortecedor de impacto. No entanto, essa abordagem pressupõe que o desvio da curva de suspensão pneumática estática é devido exclusivamente à perda de gás e, portanto, pode ignorar o vazamento de óleo no sistema.
[0018] Sistemas de trem de pouso de aeronave, de acordo com a presente divulgação, podem compreender um amortecedor de impacto. Um amortecedor de impacto pode compreender vários fluidos, tais como óleo e gás. O desempenho do amortecedor de impacto pode ser avaliado monitorando-se aspectos do amortecedor de impacto, incluindo-se a temperatura do gás da câmara primária, a pressão do gás da câmara primária e o curso do amortecedor de impacto do amortecedor de impacto em vários pontos durante a operação da aeronave. O curso pode referir-se a uma posição de pistão de amortecedor de impacto em relação a um cilindro de amortecedor de impacto.
[0019] Um sistema de monitoramento, conforme previsto neste documento, pode compreender um sensor integrado de pressão/temperatura instalado na câmara de gás primária amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas, um sensor de curso que mede diretamente ou indiretamente o curso do amortecedor de impacto e uma unidade de controle eletrônico que executa um algoritmo de monitoramento. O algoritmo de monitoramento pode usar pressão de gás transitória e temperatura do gás durante a aterrissagem ou decolagem e quantifica os níveis de óleo e gás no amortecedor de impacto. Além disso, o sistema de monitoramento pode estimar o vazamento de óleo nas câmaras de gás. O algoritmo de
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11/44 monitoramento pode emitir uma mensagem de manutenção com base nos níveis estimados de fluido e gás.
[0020] Como os níveis de óleo e gás podem ser determinados de forma independente, esses níveis podem ser usados para fins diagnósticos e prognósticos. A taxa de perda de óleo ou gás pode ser usada para agendar manutenções futuras.
[0021] A seguinte nomenclatura na tabela 1 e tabela 2 corresponde a várias equações e parâmetros descritos na presente divulgação:
Tabela 1. - Medições
Medições
primário Leitura do sensor de pressão de gás da câmara primária
f . , . c primário Leitura do sensor de temperatura do gás da câmara primária
s Leitura do sensor de curso do amortecedor de impacto
5 . , . Γηι-) J primário Leitura do sensor de pressão da câmara primária em um curso do amortecedor de impacto de 0 (ou perto de 0) (por exemplo, 25% do curso máximo ou menos)
Τ’ . r . (n) primário Leitura do sensor de temperatura da câmara primária em um curso do amortecedor de impacto de 0 (ou perto de 0) (por exemplo, 25% do curso máximo ou menos)
5 . , . íç) J primário Leitura do sensor de pressão da câmara primária em um curso de amortecedor de impacto 5
5 . P . fç M 1 J priircario 'V c ti rc jao J Leitura do sensor de pressão da câmara primária no curso de ativação da câmara secundária
5 J primário. Pressão máxima da câmara primária durante o pouso
•iprímárío..TCJ^ Curso do amortecedor de impacto no qual a câmara primária atinge seu nível máximo
Tabela 2 - Parâmetros internos do algoritmo
Parâmetros internos do algoritmo
Área do pistão do amortecedor de impacto
tíb-cçài^H um Curso de ativação estimado da câmara secundária
(Ã. Suposição do algoritmo de otimização para o volume de óleo
rçuo) Estimativa do volume de óleo em um curso de amortecedor de impacto 0 (ou próximo de 0) (por exemplo, 25% do curso máximo ou menos)
J primário tiiTaçao.nom J Pressão da câmara primária calculada no curso de ativação da câmara secundária
V' Volume interno total do amortecedor de impacto na posição totalmente estendida
rc_5F£ u ndãríc _ n om Volume interno nominal da câmara secundária no curso do amortecedor de 0
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prímáríc (θ) Estimativa do volume interno da câmara primária no curso do amortecedor de impacto 0 (ou próximo de 0) (por exemplo, 25% do curso máximo ou menos)
z Fator de compressibilidade de nitrogênio
R Constante de gás ideal
β Módulo a granel de óleo
(*p rímãríü. müi ) Volume de óleo em curso de amortecedor de impacto d 5 · ' · ‘'b ri rari c-. mex
^p rí má ri o + lí ndáno (^p rimá-io. müje.) Volume total de câmaras primárias e secundárias no curso do amortecedor de impacto de Ínrímáríc maje
^L-drJúU Γ U p Γ LUíd Γ LU Suposição do algoritmo de otimização para o volume de deslocamento da câmara primária
5 J p ri πμγιιί r Pressão da câmara primária calculada no curso do amortecedor de impacto de Ínrímáríc maje
^táiMr-G prímáríc (^primário.rtcjc) Volume da câmara primária calculada no curso do amortecedor de impacto de SDrímáría ma*
rc__E rimáric _ morte Volume morto nominal da câmara primária
^μμιμηγο de íámere p rimar e Volume de vazamento de óleo calculado na câmara primária
^cámere síeundarie (^primário, meje) Volume da câmara secundária calculado no curso do amortecedor de impacto de SDrímáría ma*
^eame re lí ndãrií Volume de deslocamento da câmara secundária calculado
^-MUridárÍL? m ‘'fn-ímirínmiz Pressão da câmara secundária estimada no curso do amortecedor de impacto de
^eáme re_ 3 rimarie Número de moles de gás calculado da câmara primária
^eáme re_s?í u ndàrie Número de moles de gás calculado da câmara secundária
fr,/ Temperatura de referência
dT Etapa de integração numérica
Coeficiente de expansão térmica do óleo
^DÍtf0_H0m Volume de óleo nominal
^oitfo írn 7,-n/ Volume de óleo em Trtfj
Limite de volume de óleo
P . , . pnmario.Hom Pressão nominal da câmara primária
^eáme re__E rimárie _ D Volume nominal da câmara primária
^eáme re_ e rimárie _n orni ne E Número nominal de moles da câmara primária
^Eimitf _a rimárie Limite da câmara primária
jrstfí L! ndá ris _n om Pressão nominal da câmara secundária
p míí u ndari o_ n om_e4 j Pressão nominal da câmara secundária ajustada para temperatura
^eáme re_íM u ndárie_ D Volume nominal da câmara secundária
^eáme re_i?£ u ndárie. n ornine E Número nominal de moles da câmara secundária
+^é4f-L· U Π Jd Γ LU LLΓJlLL-tf Limite da câmara secundária
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Estimativa para o volume de óleo
^4: ticcçàí?-ΔΡ Curso de amortecedor de impacto em
Etapa de pressão na curva de pressão/curso
^prímáríu tíb-cçac - ΔΡ J Pressão da câmara primária em
?rro_e' Porcentagem de erro entre i e (i- 1) - estimativa para o volume de óleo
[0022] Em várias modalidades, é proporcionado neste documento um sistema de monitoramento para amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas. Uma visão esquemática funcional de tal amortecedor de impacto é apresentada na FIG. 1.
[0023] Com referência a FIG. 1, é ilustrado um amortecedor de impacto de gás/fluido separado de dois estágios (amortecedor de impacto) 100, de acordo com várias modalidades. O amortecedor de impacto 100 pode compreender um cilindro do amortecedor 110 e um pistão do amortecedor 120. O pistão do amortecedor 120 pode ser acoplado operativamente ao cilindro do amortecedor 110 como descrito neste documento. O cilindro do amortecedor 110 pode ser configurado para receber o pistão do amortecedor 120 de uma maneira que permite que os dois componentes façam movimento telescópico em conjunto e absorvam e amorteçam forças que são transmitidas aos mesmos. Em várias modalidades, um líquido, tal como um fluido hidráulico e/ou óleo, pode estar localizado dentro do cilindro do amortecedor 110. Adicionalmente, um gás, tal como nitrogênio ou ar, pode estar localizado dentro do cilindro do amortecedor 110. O cilindro do amortecedor 110 e o pistão do amortecedor 120 podem, por exemplo, ser configurados para vedar de forma tal que fluido contido dentro do cilindro do amortecedor 110 seja impedido de vazar conforme o pistão do amortecedor 120 translada em relação ao cilindro do amortecedor 110.
[0024] O amortecedor de choque 100 pode consistir numa câmara de gás primária de baixa pressão 130 na qual o gás está contido. A este respeito, um volume de gás (também referido neste documento como um volume de
Petição 870180043293, de 23/05/2018, pág. 102/153 / 44 gás da câmara primária) 131 e podem estar contidos na câmara de gás primária 130. O amortecedor de impacto 100 pode ainda consistir numa câmara de gás secundária de alta pressão 140. A este respeito, um volume de gás 141 (também referido neste documento como um volume de gás da câmara secundária) pode estar contido na câmara de gás secundária 140. O volume de gás 131 pode estar a uma pressão menor do que o volume de gás 141 quando o amortecedor 100 está na posição totalmente estendida (isto é, em um curso de amortecedor de impacto de zero). A câmara de gás primária 130 pode estar localizada em uma primeira extremidade 191 do amortecedor de impacto 100. A primeira extremidade 191 pode ser a parte inferior do amortecedor 100. A câmara de gás secundária 140 pode estar localizada numa segunda extremidade 192 do amortecedor 100. A segunda extremidade 192 pode ser a parte superior do amortecedor 100.
[0025] O amortecedor de impacto 100 pode ainda consistir numa câmara de óleo 150. A este respeito, um volume de óleo (também referido neste documento como um volume de óleo da câmara de óleo) 151 pode estar contido na câmara de óleo 150. A câmara de gás primária 130 pode ser separada da câmara de óleo 150 através de um pistão separador (também referido neste documento como um primeiro pistão separador) 132. A câmara de gás secundária 140 pode ser separada da câmara de óleo 150 através de um pistão separador (também referido neste documento como um segundo pistão separador) 142. O pistão separador 142 pode se transladar dentro da câmara de gás secundária 140. A FIG. 1 ilustra o pistão separador 142 em um curso de compressão mínimo (também referido neste documento como sendo “de baixo para cima”). Enunciado de forma diferente, com o amortecedor de impacto 100 na posição completamente estendida, o pistão separador 142 pode estar localizado em uma posição tal que o volume da câmara de gás secundária 140 esteja em seu valor máximo. Quando o pistão separador 142
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15/44 está ao fundo, pode ser mecanicamente impedido de se transladar para a primeira extremidade 191.
[0026] O amortecedor de choque 100 pode ainda consistir numa placa de orifício 114. A placa de orifício 114 pode estar localizada na câmara de óleo 150. O amortecedor de choque 100 pode compreender uma porta de carregamento de óleo 102 em comunicação hidráulica com a câmara de óleo 150. O amortecedor de choque 100 pode compreender uma porta de sangria de óleo 104 em comunicação fluida com a câmara de óleo 150. O amortecedor de impacto 100 pode compreender uma porta de carga de gás de câmara primária 135 em comunicação fluida com a câmara de gás primária 130. O amortecedor de impacto 100 pode compreender uma porta de carga de gás de câmara secundária 145 em comunicação hidráulica com a câmara de gás secundária 140.
[0027] Em várias modalidades, o amortecedor de impacto 100 pode ser instalado sobre um trem de pouso de uma aeronave. Durante um evento de pouso, o amortecedor de impacto 100 pode ser comprimido em que o pistão do amortecedor 120 translada dentro do cilindro do amortecedor 110. Durante a pouso, o amortecedor de impacto pode funcionar inicialmente como um amortecedor de impacto de gás/fluido separados de estágio único, medindo o óleo através da placa de orifício 114 e comprimindo o volume de gás 131 na câmara de gás primária 130. A compressão da câmara de gás primária 130 pode continuar até que a pressão na câmara de gás primária 130 seja igual ou maior do que a pressão do volume de gás 141 dentro da câmara de gás secundária 140. Como ilustrado na FIG. 2, isso ocorre em um curso de amortecedor de impacto 194 (isto é, entre zero e o curso máximo do amortecedor de impacto, smax. O pistão separador 132 pode ser transladado para a primeira extremidade 191, uma vez que o amortecedor de impacto 100 é comprimido. Uma vez que a câmara de gás secundária 140 é ativada, uma compressão adicional da do amortecedor de impacto pode comprimir o
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16/44 volume de gás 141 na câmara de gás secundária 140, como ilustrado na FIG. 3. A FIG. 3 ilustra o amortecedor de impacto 100 em uma posição totalmente comprimida ou em um curso de amortecedor de impacto máximo 195 (isto [0028] Com referência a FIG. 4A e FIG.4B, é ilustrado um arranjo de amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas (arranjo de amortecedor de impacto) 400, de acordo com várias modalidades. A disposição do amortecedor de impacto 400 pode incluir um amortecedor de impacto 100 e um sistema de monitoramento 200. O sistema de monitoramento 200 pode compreender vários elementos de detecção. O sistema de monitoramento 200 pode compreender um sensor de pressão/temperatura integrado 202 instalado na câmara de gás primária 130 para medir a pressão e temperatura do gás dentro de uma câmara de gás primária 130. Embora descrito neste documento como um sensor de pressão/temperatura integrado 202, é contemplado neste documento que um sensor de pressão e um sensor de temperatura separados podem ser usado no lugar do sensor de pressão/temperatura integrado. A este respeito, o termo “sensor de pressão/temperatura” conforme usado neste documento, pode referir-se a um sensor de pressão/temperatura integrado ou a sensores separados de pressão e temperatura. O sistema de monitoramento 200 pode compreender um sensor de posição (também referido neste documento como um sensor de curso) 206 configurado para medir de forma direta ou indireta o amortecedor de impacto 258 (5). Com relação a isso, os sensores podem medir vários parâmetros e fornecer medições para um algoritmo de monitoramento.
[0029] O sensor de pressão/temperatura integrado 202 pode medir a pressão do gás da câmara primária 250 (ΡρΓί„^Γί-0) e temperatura do gás da câmara primária 252 (Γρ^·^™)· O sensor de curso 206 pode medir o curso do amortecedor de impacto 258 (5). A pressão do gás da câmara primária,
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Éprfnjáríü, a temperatura do gás da câmara primária, o curso de impacto s pode ser referido neste documento como leituras do sensor (por exemplo, leitura do sensor de pressão de gás da câmara primária).
[0030] O sistema de monitoramento 200 pode ser concebido pressupondo-se que os sensores compreendem uma frequência de amostragem mínima entre 10 Hz e 1000 Hz de acordo com várias modalidades, entre 60 Hz e 200 Hz, de acordo com várias modalidades, ou cerca de 100 Hz, de acordo com várias modalidades, em que o termo “cerca” a este respeito pode significar ± 20 Hz.
[0031] Com referência à FIG. 4A, o sistema de monitoramento 200 pode compreender um controlador 201 e uma memória tangível não transitória 208 configurada para se comunicar com o controlador 201. A memória tangível e não transitória 208 pode ter instruções armazenadas nela que, em resposta à execução pelo controlador 201, fazem com que o controlador 201 execute várias operações, como descrito neste documento. O sistema de monitoramento 200 pode compreender uma exibição visual 270. A exibição visual 270 pode estar em comunicação eletrônica com o controlador 201. Conforme descrito neste documento, o controlador 201 pode emitir ou enviar uma mensagem de manutenção 272. A mensagem de manutenção 272 pode ser exibida na exibição visual 270. Em várias modalidades, a mensagem de manutenção 272 pode compreender uma indicação de uma quantidade de óleo ou gás no amortecedor de impacto 100. Em várias modalidades, a mensagem de manutenção 272 pode compreender um sinal de corrente e/ou tensão. O controlador 201 pode estar em comunicação eletrônica com sensor de pressão/temperatura integrado 202. A FIG. 4B ilustra o sistema de monitoramento 200 com mais detalhes.
[0032] Em várias modalidades, com referência a FIG. 4B, o sistema de monitoramento 200 pode compreender um gravador 210, um detector de entrada 220, um contador 225, um monitor de integridade 230 e/ou um
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18/44 perfilador de dados 240. O registrador 210, o detector de pouso 220, o contador 225, o monitor de saúde 230 e/ou o registrador de dados 240 podem compreender instruções armazenadas em uma memória tangível e não transitória 208 (ver a figura 4A). O registrador 210, o detector de pouso 220, o contador 225, o monitor de saúde 230 e/ou o registrador de dados 240 podem ser implementados em um ou mais controladores (por exemplo, controlador 201 da figura 4A). A este respeito, o controlador 201 (ver a figura 4A) pode compreender um ou mais controladores. Por exemplo, um primeiro controlador (por exemplo, o gravador 210) pode receber informações do sensor e um segundo controlador (por exemplo, o monitor de saúde 230) pode realizar os cálculos como descrito neste documento.
[0033] Em várias modalidades, o gravador 210 pode receber a pressão do gás da câmara primária 250 (Pprín!á-!0), temperatura do gás da câmara primária 252 (Tprfmárf0) e curso de amortecedor de impacto 258 (s) e os gravar em uma matriz que mantém as leituras por um período de tempo predeterminado, como 15 segundos, por exemplo. Um novo conjunto de gravações pode ser adicionado ao topo da matriz e o conjunto mais antigo de dados pode ser eliminado da parte inferior da matriz para manter o comprimento da matriz constante. Em qualquer instante, o gravador 210 pode exportar a matriz que compreende o último conjunto de dados gravados durante o período de tempo predeterminado para o detector de pouso 220. O gravador 210 pode receber as leituras dos sensores em tempo real ou em um momento posterior.
[0034] Na partida quando o comprimento da matriz de dados 214 não é equivalente a 15 segundos (parâmetro ajustável), o gravador 210 pode enviar um sinal de estado de detecção falso 212 para o detector de pouso 220 para evitar que o detector de pouso 220 use a matriz incompleta. Uma vez que 15 segundos (parâmetro ajustável) de medição estão disponíveis, o sinal de
Petição 870180043293, de 23/05/2018, pág. 107/153 / 44 estado de detecção 212 pode tornar-se verdadeiro para permitir que o detector de pouso 220 use as medições.
[0035] Em várias modalidades, o detector de pouso 220 pode receber o conjunto de dados 214 e verificar a matriz em relação ao seguinte conjunto de critérios: primeiro, que o curso mínimo na matriz é menor que uma dimensão mínima, como 0,2 polegadas (parâmetro ajustável), em segundo lugar, que o traço máximo na matriz é maior que uma dimensão máxima, como 5” (parâmetro ajustável), em terceiro lugar, que o traço para os primeiros cinco (5) segundos da matriz é menor do que a dimensão mínima e quarto, que o traço máximo nos primeiros dez (10) segundos (parâmetro ajustável) da matriz é maior que uma dimensão limite, como 4” (parâmetro ajustável).
[0036] Os dois primeiros critérios podem garantir que o conjunto de dados seja associado a uma aterrissagem ou decolagem ou a qualquer outro evento que tenha feito com que o amortecedor de impacto se desloque entre 0,2” para 5” (parâmetros ajustáveis). O terceiro critério pode garantir que o conjunto de dados esteja associado a uma aterrissagem, como nos primeiros cinco (5) segundos em que o amortecedor de impacto foi completamente estendido. O quarto critério pode garantir que o conjunto selecionado de dados também inclua 5 segundos de medição após a compressão. É contemplado neste documento que os parâmetros do algoritmo podem ser ajustados de acordo com várias modalidades, por exemplo, podem ser ainda mais ajustados. Se a matriz de dados 214 atende a todos esses critérios, ela é classificada como um evento de pouso e exportada para o monitor de saúde 230. Um sinal 227 também pode ser enviado para o monitor de saúde 230 indicando que a matriz de dados 214 satisfaz todos os critérios acima. Um contador 225 também pode ser iniciado para evitar que o detector de pouso 220 receba qualquer nova matriz de medidas por uma duração predeterminada, como cinco (5) minutos (parâmetro ajustável). Isso pode
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20/44 relaxar a necessidade de um processador de alta velocidade para fins de monitoramento da saúde. Se a matriz de dados 214 não atender a todos os critérios, o detector de pouso 220 pode desconsiderar a matriz e aguardar o novo conjunto de dados.
[0037] Em várias modalidades, o monitor de integridade 230 pode receber o conjunto de dados 214 que inclui várias medidas de sensor. Em várias modalidades, as medições do sensor podem incluir a pressão de gás da câmara primária 250 temperatura do gás da câmara primária 252 (7pri-márfo) e/°u curso do amortecedor de impacto 258 (S). A matriz de dados 214 pode ser recebida pelo monitor de saúde 230 por um período de tempo pré-determinado, tal como 15 segundos, por exemplo.
[0038] Com referência à FIG. 4C, uma porção do sistema de monitoramento 200 é ilustrada com um detector de aterrissagem 260. A este respeito, além do detector de pouso 220, o sistema de monitoramento 200 pode ainda compreender o detector de decolagem 260. Pode ser desejável garantir que as leituras dos sensores estejam disponíveis quando o amortecedor de impacto 100 estiver na posição completamente estendida, conforme ilustrado na FIG. 1. Assim, o detector de decolagem 260 pode ser fornecido para detectar um evento de decolagem. Após a decolagem, o amortecedor de impacto 100 pode estar em uma posição totalmente estendida. A este respeito, as leituras do sensor tomadas após a decolagem podem incluir valores correspondentes a um curso de amortecedor de impacto de zero (0). A este respeito, o sistema de monitoramento 200 pode usar leituras de sensores da matriz de dados 264 para cálculos que utilizam dados correspondentes a um curso de amortecedor de impacto de zero (0), como descrito neste documento.
[0039] O detector de decolagem 260 pode funcionar de forma semelhante ao detector de pouso 220, mas usando critérios diferentes para examinar as leituras do sensor de curso para determinar o evento de
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21/44 decolagem. Uma matriz de dados 264 pode ser enviada do gravador 210 para o detector de decolagem 260. Da mesma forma, o conjunto de dados 264 pode ser enviado ao monitor de saúde 230. O conjunto de dados 264 pode ser semelhante ao conjunto de dados 214, como descrito na FIG. 4B. A este respeito, na inicialização quando o comprimento da matriz de dados 264 não é equivalente a uma duração predeterminada, tal como 15 segundos, por exemplo, o gravador 210 pode enviar um sinal de estado de detecção falso 212 para o detector de decolagem 260 para impedir que o detector de decolagem 260 utilize a matriz incompleta. Uma vez que a duração de medição predeterminada está disponível, o sinal de estado de detecção 212 pode virar verdadeiro para permitir que o detector de decolagem 260 use as medições na matriz de dados 264.
[0040] Em várias modalidades, o detector de decolagem 260 pode receber o conjunto de dados 264 e verificar a disposição em relação ao seguinte conjunto de critérios: primeiro, que o curso mínimo na matriz é inferior a uma dimensão mínima (isto é, tal como 0,2” (parâmetro ajustável), segundo, que o traçado máximo na matriz é maior que a dimensão máxima (ou seja, Smaxdgcalasgm), tal como 5” (parâmetro ajustável), terceiro, que o curso para os primeiros cinco (5) segundos da matriz é maior que a dimensão máxima (ou seja, SmaX/agcalasgni) e quarto, que o curso mínimo nos primeiros dez (10) segundos (parâmetro ajustável) da matriz é menor que a dimensão mínima (ou seja, Smi„idgco[aggm).
[0041] Os dois primeiros critérios podem garantir que o conjunto de dados seja associado a uma aterrissagem ou decolagem ou a qualquer outro evento que tenha feito com que o amortecedor de impacto se desloque entre 0,2” para 5” (parâmetros ajustáveis). O terceiro critério pode garantir que o conjunto de dados seja associado a uma decolagem porque nos primeiros cinco (5) segundos de dados, o amortecedor de impacto é comprimido para um curso de amortecedor de impacto maior do que smaxágcola3gm. O quarto
Petição 870180043293, de 23/05/2018, pág. 110/153 / 44 critério pode garantir que o conjunto selecionado de dados também inclua 5 segundos de medição após a decolagem. É contemplado neste documento que os parâmetros do algoritmo podem ser ajustados de acordo com várias modalidades. Se a matriz de dados 264 atende a todos esses critérios, ela é classificada como um evento de decolagem e exportada para o monitor de saúde 230. Um sinal 267 também pode ser enviado para o monitor de saúde 230 indicando que a matriz de dados 264 satisfaz todos os critérios acima. Um contador 265 também pode ser iniciado para evitar que o detector de decolagem 260 receba qualquer nova matriz de medidas por uma duração predeterminada, como cinco (5) minutos (parâmetro ajustável). Isso pode relaxar a necessidade de um processador de alta velocidade para fins de monitoramento da saúde. Se a matriz de dados 264 não atender a todos os critérios, o detector de decolagem 260 pode desconsiderar a matriz e aguardar o novo conjunto de dados.
Determinação do volume de óleo:
[0042] Em várias modalidades, o volume de óleo 133 pode ser determinado através do monitor de integridade 230. Com referência combinada à FIG. 4B e FIG. 5A, no início da compressão do amortecedor de impacto 100, a pressão dentro da câmara de gás primária 130 é menor que a pressão dentro da câmara de gás secundária 140. À medida que a compressão continua, a pressão primária do gás da câmara aumenta e pode exceder a pressão do gás da câmara secundária. Uma vez que a pressão do gás da câmara primária excede a pressão do gás da câmara secundária, a câmara de gás secundária 140 pode ser ativada e uma compressão adicional do suporte de choque 100 pode causar a compressão da câmara de gás primária 130 e da câmara de gás secundária 140. O sistema de monitoramento 200 pode utilizar a curva de suspensão pneumática dinâmica medida 502 da câmara de gás primária 130, antes da ativação da câmara secundária, para determinar o volume de óleo 151 na câmara de óleo 150. Na primeira etapa de compressão,
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23/44 o amortecedor de impacto funciona como um amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas com um volume interno inicial conhecido e a inclinação da curva de corrente de ar 502 depende somente do volume de óleo na câmara de óleo 150. Contudo, porque a pressão da câmara de gás secundária 140 pode não ser medida, a porção da mola que corresponde à primeira fase de compressão pode não estar diretamente estabelecida. O curso do amortecedor de impacto, no qual a câmara de gás secundária 140 é ativada, depende diretamente da pressão da câmara de gás secundária 140, a qual não é medida e permanece desconhecida para o algoritmo. A este respeito, quando a câmara de gás secundária 140 é ativada, a inclinação da curva da corrente de ar 502 versus o curso do amortecedor de impacto pode diminuir. Assim, o algoritmo pode determinar indiretamente a porção da mola que corresponde à fase inicial de compressão pelo monitoramento da inclinação da curva da corrente de ar 502 versus o curso do amortecedor de impacto.
[0043] Em várias modalidades, o sistema de monitoramento 200 pode calcular uma pressão nominal da câmara secundária da câmara de gás secundária 140, ajustada para a temperatura, como se segue:
vsffcunLiáríü-nonj-adj _ W ^raf
Eq.(l) [0044] Então, o sistema de monitoramento 200 pode determinar o curso do amortecedor de impacto (isto é, SafíwIíâ0 no)f!) associado à pressão (ou seja, PSffCUtlíiárí0 nom adjf) da câmara de gás secundária 140 utilizando a curva da corrente de ar 502. Vale ressaltar que o curso de ativação estimado (ou seja, Safíl,açâ0 rom) é apenas um ponto de partida para o algoritmo. O curso de ativação real pode ser diferente deste valor estimado, como mostrado na FIG. 5A. O verdadeiro curso de ativação pode ser o curso no qual a pressão da câmara de gás secundária 140 começa a mudar.
[0045] Se a pressão na câmara de gás primária 130 permanecer abaixo durante um evento de aterrissagem e não pode
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24/44 ser definido, pode ser determinado que ou a taxa de compressão não é suficientemente alta ou que a câmara de gás secundária 140 sofreu uma perda significativa de pressão. Neste caso, o sistema de monitoramento 200 pode parar e uma mensagem de manutenção pode ser registrada no registrador de dados 240.
[0046] Uma vez determinada a pressão nominal da câmara de gás secundária 140, a pressão de inflação da câmara primária na posição totalmente estendida (ou seja, Co)) ou próximo à posição totalmente estendida, a temperatura da câmara primária na posição totalmente estendida (ou seja, (o)) ou próximo à posição totalmente estendida, a pressão nominal da câmara de gás secundária 140, ajustada para temperatura (ou seja, J = e o curso de impacto em (isto é, pode ser armazenado para uso pelo sistema de monitoramento 200 para determinar o volume de óleo 151.
[0047] Com referência combinada a FIG. 4B e a FIG. 6, o sistema de monitoramento 200 pode utilizar um modelo de mola dinâmica 610, juntamente com um método de optimização numérica 620 para estimar o volume do óleo 151 na câmara de óleo 150. A este respeito, a FIG. 6 ilustra um algoritmo 600 para estimar o volume de óleo 151 na câmara de óleo 150. O modelo de mola dinâmico 610 pode gerar uma estimativa precisa da pressão de gás transitória para um amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas para um volume de deslocamento, se o volume de óleo, temperatura inicial, pressão de gás inicial e volume interno total inicial forem conhecidos. No entanto, como o volume de óleo é necessário para o modelo funcionar, o algoritmo 600 fornece uma estimativa inicial para o volume de óleo (isto é, Fóíi?0), calcula a pressão em ϊ·αίί1,3ρΰ_Μί:ιε compara a pressão com a pressão medida em Sa£íl,açâo nom. Em outras palavras, o monitor de integridade 230 pode usar a pressão de inflação da câmara primária na posição totalmente estendida (isto é, PPrimárioC°))’ a temperatura da câmara
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25/44 primária na posição totalmente estendida (isto é, Tprf„!árfo(0)), o volume de deslocamento da câmara de gás primária 130 em (isto é,
Sativaçía 0 volume total da câmara de gás primária 130 e da câmara de óleo 150 (isto é, vtot — tomara brandiría nom) e uma estimativa inicial para o volume do óleo na câmara de óleo 150 (isto é, Üó(eo), por exemplo 10 polegadas cúbicas (163,87 cm3) e pode calcular a pressão do gás da câmara primária em ίαΓί-μα^_ηοη!· [0048] Uma técnica de otimização numérica, livre de gradiente e de variável única, como Bisection ou Uine Search, pode ser usada para ajustar a estimativa inicial para o volume de óleo, de modo que a diferença entre a pressão da câmara de gás primária SatwaçM.nom (isto é, ^prfmárfo (-^atwa^o.nom))’ (ver ΡΙθ· 5A) e a pressão estimada da câmara de gás primária em Safi-lhaçâü (isto é, Ppnwri0(^típaçã0_n0m)) seja minimizada. Em várias modalidades, o valor nominal do volume de óleo pode ser usado como a estimativa inicial para o volume de óleo, o que pode melhorar a velocidade de convergência de otimização. Um diagrama de blocos do algoritmo 600, descrito acima, para determinar o volume de óleo do amortecedor de impacto é fornecido na FIG. 6.
[0049] O loop de otimização pode continuar até que a diferença absoluta entre a pressão estimada e a pressão medida em ^cíilíaçãü_non!seja menor ou igual a um limite pré-determinado da seguinte forma:
?p ri tnár i o (&c. ti μα çãü_n o m ) ^*p r i niár i α ti μα çãa_n ο η;) I — Limite 1 [0050] Quando a equação 2 é satisfeita, a última estimativa para o volume de óleo (í.e.,ÜÓÍÍO) pode ser registada como a primeira estimativa do volume de óleo 151 no interior da câmara de óleo 150 no curso do amortecedor de impacto de zero. Ou seja:
ί^ίΪ3ΰ(^)Κ'ffititnatitíya ^ólea ^q. (3) [0051] Com referência à FIG 5A, se uma perda significativa de pressão da câmara de gás secundária 140 não tiver ocorrido, Safíl,açâ0 rom pode
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26/44 ser menor do que o curso de ativação real devido aos efeitos da inércia do pistão separador 132 na pressão versus o perfil de curso (isto é, curva 502 da câmara de gás primária 130) e a equação 3 pode gerar uma estimativa precisa do volume de óleo 151 porque os valores de pressão versus curso utilizados para a determinação do volume de óleo estão associados à primeira fase de compressão na qual a câmara de gás secundária 140 não está ativada. No entanto, se ocorrer uma perda significativa de pressão na câmara de gás secundária 140 (por exemplo, uma perda de pressão maior que 25%), o curso de ativação real poderá ser menor do que 5afilíaçao nom, em cujo caso a equação 3 irá subestimar o volume de óleo na câmara de óleo 150. Por exemplo, a FIG. 5A ilustra um cenário em que uma perda significativa de pressão da câmara de gás secundária 140 não ocorreu, enquanto a FIG. 5B ilustra um cenário em que ocorreu uma perda significativa de pressão na câmara de gás secundária 140. Na FIG. 5B, a pressão real na câmara de gás secundária 140 é muito inferior à pressão nominal. Nesse caso, o curso de ativação real é menor do que o curso de ativação estimado (ξ^α^ Mm)· [0052] De modo a assegurar que uma perda na pressão de gás na câmara de gás secundária 140 não provoque resultados errados, o sistema de monitoramento 200 pode estimar o volume de óleo na câmara de óleo 150 com base na pressão de gás na câmara de gás primária 130, como descrito abaixo.
[0053] Com referência combinada à FIG. 4B e FIG. 5C, pode ser determinada uma segunda pressão para a câmara de gás primária 130. A segunda pressão pode ser um valor predeterminado (ΔΡ) menor que w;)i adj- P°r exemplo, o valor predeterminado (ΔΡ) pode ser 100 psi (689,5 kPa) ou qualquer outro valor de pressão predeterminado. O curso associado ao segundo valor de pressão ao longo da curva de mola dinâmica 502 pode ser ηοϊΤ!_Λρ. Com referência adicional à FIG. 6, uma segunda estimativa para o volume de óleo pode ser feita usando o algoritmo 600. A
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27/44 este respeito, o monitor de integridade 230 pode usar a pressão de inflação da câmara primária na posição totalmente estendida (isto é, a temperatura da câmara primária na posição totalmente estendida (isto é, TprfniámX0)), 0 volume de deslocamento da câmara de gás primária 130 em ^αΓίμαρ?.ΰ(ΐδ1° 6, ί,αΓίμα^ΰ_ηοη!-2ΐρ*Αρ), o volume total da câmara de gás primária 130 e da câmara de óleo 150 (isto é, 7f0f - ^αϊ.α ί^η^<ηοϊΐ!) e uma estimativa inicial para o volume do óleo na câmara de óleo 150 (isto é, P^-j) e pode calcular a pressão do gás da câmara primária em ϊ·αΕί1ίαι^ΰ_ηΰη!-ΔΡ. A este respeito, embora ilustrado como sendo estimado em Safíl,açâo nom na FIG. 6, o algoritmo 600 também pode estimar a pressão em Safíl,ação ηοϊΤ!_ΔΡ. Utilizando o algoritmo 600, como descrito acima, a segunda estimativa para o volume de óleo 151 é feita da seguinte maneira:
Ü/ite□ (tf))2 ' ultima tina Ejíga Eq.
[0054] Se 2 X íkP é maior que ¢0) + AF, um terceiro ponto na curva da câmara primária 502 também pode ser identificado usando o mesmo método e uma terceira estimativa para o volume de óleo pode ser calculada. Essa iteração pode continuar por “n” vezes até que a seguinte condição seja atendida:
P - — π y Λ P < P - Íífl -I- AP 1 sffcundíreü-rtüm-adj “ Λ — 1 primário k· 7 [0055] Com referência à FIG. 5C, é proporcionada uma ilustração da curva da corrente de ar 502, onde foram feitas quatro estimativas de volume de óleo de acordo com o procedimento descrito. Um erro entre cada duas estimativas subsequentes do volume de óleo pode ser calculado da seguinte forma:
□ís?c(O)}f gstfmaííita
5lea Co)]r ejLÍmaíwa
Eq.(6) clgo (^))j~4-T gjíinmtiVa erro f<
[0056] Por exemplo, í-U(5rgO(0)}^ 't;patina — 'gstfmatina „ _ _
erro != - í r μ x 10 01 U'óísciÍw 05afina
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28/44 [0057] Em seguida, o volume de óleo 151 pode ser determinado usando o seguinte método:
Se erro f < Limite 2 para (i = 1 para n) -» EÓIffO(0) = também
FóíffflCd) — a estimativa onde (error^ < LimiLe 2)para(i = x para n) onde o Limite 2 é um valor predeterminado, tal como 5%, por exemplo.
Por exemplo, se todos erro (-=, os valores para (i = 1 a n-1) estão abaixo do Limite 2, isto implica que não ocorreu perda significativa de pressão e que a inclinação da curva de mola dinâmica 502 foi mantida até pelo menos, Pserandáríü.noin.adj· Como resultado, a primeira estimativa do volume de óleo pode ser tomada como o volume real de óleo 151. Dito de forma diferente, ίίιπα tíi>a [0058] No entanto, se houver erro f acima do Limite 2, isto implica que ocorreu uma perda significativa de pressão na câmara de gás secundária 140 e que a forma da curva de mola dinâmica 502 mudou antes de atingir ^sgcundÂria_nom_adj· Como resultado, a primeira estimativa do volume de óleo pode não ser precisa. Neste caso, o volume de óleo será igual a estimativa xth do volume de óleo onde (erro f <. Limite 2)para (i = xpara n — 1). Se nenhum “x” puder ser definido, uma mensagem de manutenção pode ser registrada no registrador de dados 240, sugerindo uma perda significativa de pressão na câmara de gás secundária 140.
[0059] O método descrito acima pode ser projetado para fornecer a estimativa de volume mais precisa para o volume de óleo 151 na câmara de óleo 150. Se ocorrer uma perda significativa de pressão, a câmara de gás secundária 140 pode ser ativada mais cedo durante a compressão e como resultado, a rigidez do amortecedor de impacto 100 pode ser reduzida e a inclinação do perfil de pressão da câmara de gás primária (isto é, curva 502)
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29/44 pode mudar mais cedo durante a compressão que poderia potencialmente inclinar a estimativa do volume de óleo usando No entanto, uma mudança na inclinação pode ser refletida nas estimativas de volume de óleo e consequentemente em erro f. A este respeito, o método fornecido pode capturar uma alteração inesperada na inclinação da curva de mola dinâmica 502 e assegurar que o volume de óleo do amortecedor de impacto 151 seja estimado com base no perfil de pressão da câmara de gás primária 130 antes da câmara de gás secundária 140 ser ativada. Este método pode impedir uma estimativa incorreta do volume de óleo 151 no caso de perda de pressão na câmara de gás secundária 140 enquanto fornece a estimativa mais precisa do volume de óleo.
Determinação do Nível de Gás da Câmara Primária:
[0060] Uma vez que o volume de óleo na posição totalmente estendida é determinado, o volume de gás da câmara primária na posição totalmente estendida pode ser determinado da seguinte forma:
Eq.(7) onde é o volume interno total do amortecedor de impacto na posição totalmente estendida e lj?âmara nom é o volume nominal da câmara secundária quando o pistão está no fundo.
[0061]
O número de mols de gás na câmara de gás primária 130 do amortecimento de impacto 100 pode, então, ser calculado utilizando-se a seguinte equação:
o fator de compressibilidade do nitrogênio. O número calculado de mols de gás na câmara de gás primária 130 pode então ser registrado no registrador de dados 240. Apesar de Tprín!ári-0(o) serem descritos neste documento como sendo medidos durante um evento de aterrissagem, é contemplado neste
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30/44 documento que também podem ser registrados após um evento de decolagem. Em várias modalidades, ^,.,-,„^((1) e (o) em qualquer ponto durante um evento de decolagem (por exemplo, detectado pelo detector de decolagem 260 com referência momentânea à FIG. 4C) ou um evento de aterrissagem podem ser usados. A respeito disso, e 7^..,-,,^,.^(0) são pressão e temperatura do gás da câmara primária, respectivamente, quando o amortecedor 100 está na posição totalmente estendida (ou dentro de 25% da posição totalmente estendida) registrada durante um evento de aterrissagem ou um evento de decolagem. Vale ressaltar que, em vez da temperatura da câmara primária, ΤρΓί„!ήΓίο(θ), a temperatura da câmara secundária r^^n^^^pode ser usada para calcular o número de mols de gás na câmara de gás primária 130.
Determinação do Volume de Vazamento de Oleo da Câmara Primária: [0062] Dependendo da taxa de afundamento da aeronave, do peso dinâmico no trem de pouso e dos níveis de fluido interno do amortecedor de impacto, a câmara primária pode ou não atingir um curso máximo de compressão (por exemplo, o pistão separador 132 pode ir ao fundo) durante um evento de aterrissagem. Se a câmara primária não atingir um curso máximo de compressão durante o evento de pouso, a pressão máxima alcançada na câmara primária será igual à pressão máxima na câmara secundária no curso máximo de compressão. Se a câmara primária atingir o curso máximo de compressão, a pressão da câmara secundária continua aumentando enquanto a pressão da câmara primária cai devido a perdas térmicas. Em ambas as condições, um valor de pressão máxima para a câmara primária pode ser encontrado. Além disso, em ambas as condições, a pressão da câmara secundária será quase igual à pressão da câmara primária quando a pressão da câmara primária atingir seu valor máximo.
[0063] Em várias modalidades, com referência combinada à FIG. 4B e FIG. 5, o sistema de monitoramento 200 pode determinar a pressão mínima
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31/44 (também referida neste documento como a pressão mínima da câmara primária) da câmara de gás primária 130 durante a aterrissagem (isto é,
Pprín^ríü.maJ e 0 curso do amortecedor associado à pressão (isto é, ‘^príniáríü.maar)· Uma Vez C|UC Ppηια.τ C ^prinário.ma:: determinados, O volume total das câmaras primária e secundária em pode ser determinado da seguinte forma:
/ P - - - — P - - fu)\
^.(9)
Uot Ap X ^primÁriormax ^ilsa^pfimária.max onde β é o módulo da massa de óleo, vlül é o volume interno total do amortecedor de impacto na posição totalmente estendida e Ap é a área do pistão. é 0 volume total das câmaras de gás primárias e secundárias no curso em que a pressão da câmara primária atinge seu nível máximo durante a aterrissagem.
[0064] Com referência combinada a FIG. 4B e FIG. 7, o sistema de monitoramento 200 pode utilizar um modelo de mola dinâmica 710, juntamente com um método de optimização numérica 720 para estimar o volume de deslocamento da câmara primária em A este respeito, a FIG. 7 ilustra um algoritmo 700 para estimar o volume de deslocamento da câmara primária em O modelo de mola dinâmica 710 pode gerar uma estimativa precisa da pressão de gás transitória para um amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas para um volume de deslocamento, se o volume de óleo, temperatura inicial, pressão de gás inicial e volume interno total inicial forem conhecidos. No entanto, uma vez que o volume de deslocamento é necessário para o modelo funcionar, o algoritmo 700 fornece uma estimativa inicial para o volume de deslocamento (isto é, calcula a pressão em ò4prín!ári0jma;ve compara a pressão com a pressão medida em Spf.;IIiÁf.iuiriUJ.. Em outras palavras, o monitor de
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32/44 integridade 230 pode usar a pressão de inflação da câmara primária medida na posição totalmente estendida (isto é, (o)), a temperatura da câmara primária na posição totalmente estendida (isto é, fpri-„!árfcCo)), a estimativa inicial para o volume de deslocamento da câmara de gás primária 130 (isto é, 0 volume total da câmara de gás primária 130, calculado pela Eq. 5 (ou seja, t7 [.âmaraj?rí„!áríi:.(0)) e um volume de óleo de zero e pode calcular a pressão do gás da câmara primária em Sprí;tórí0,mM· [0065] Uma técnica de otimização numérica, livre de gradiente, de variável única, como os métodos de Bisection ou Uine Search, pode ser usada para ajustar a estimativa inicial do volume de deslocamento, de modo que a diferença entre a pressão da câmara de gás primária s(isto é,
ΕΙθ· 5) e a pressão estimada da câmara de gás primária em seja minimizada.
[0066] O loop de otimização pode continuar até que a diferença absoluta entre a pressão estimada e a pressão medida em maj.seja menor ou igual a um limite pré-determinado da seguinte forma:
^primário, maar ^priniáríü.maarl — Limite 3
Eq.(ll) [0067] Quando a equação 9 é satisfeita, a última estimativa para o volume de deslocamento da câmara de gás primária (ou seja, ÃKâmara_prfmárfa) pode ser registado e o volume de gás na câmara de gás primária 130 Spnmárf^max pode ser determinado da seguinte forma: Pcâmarajjriniáriiir C^príniÁríü.naar) ^Fcâi?jaraj?rín!áría Eq.{12) [0068] E se L7 t^mara_pri-n!^ri-[I ó maior que o volume morto da câmara primária (isto é, Kâmara_prí„!áría_moría), nenhuma conclusão pode ser feita em relação ao possível vazamento de óleo na câmara primária. E Se Kâmarajjriniária C^prímárío.maar) Ó menOl OU igual aO VOlume mOltO da câmara primária, então o volume de vazamento de óleo na câmara primária (também referido neste documento como um volume de vazamento de óleo da câmara primária) é estimado como segue:
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Determinação do Nível de Gás da Câmara Secundária:
[0069]
Embora uma medição direta da pressão do gás na câmara de gás secundária 140 não esteja disponível para o sistema de monitoramento 200, o método descrito abaixo pode estimar a pressão de inflação da câmara de gás secundária 140 na posição totalmente estendida, assumindo um nenhum vazamento de óleo na câmara de gás secundária 140. Porque a câmara de gás secundária 140 tem uma pressão maior ou igual à câmara de óleo durante um ciclo de operação total da aeronave e está localizada no topo da câmara de óleo, é improvável o vazamento de óleo na câmara de gás secundária 140 e, portanto, a suposição é considerado válida. Em várias modalidades, com referência à FIG. 4B, o nível de gás da câmara de gás secundária 140 pode ser determinado. Nesta etapa, a relação entre as pressões na câmara de gás primária 130 e na câmara de gás secundária 140 é aproveitada e a pressão do gás na câmara de gás secundária 140 segue a Sprmwmo,™™ é calculada como:
P - - = p
Eq. (14) [0070]
Então, o sistema de monitoramento 200 pode calcular o volume da câmara de gás secundária 140 no curso de ίρΓί„!ήπ-0(ηα;(. como se segue:
Kâm a r e cu n itárí a (spri „!ÍrÉ ax
Eq.(15) e o volume de deslocamento da câmara de gás secundária 140 em pode ser determinado da seguinte forma:
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34/44 âmc ra_í s cun d árí α ^cansara secundária nom l7/ âm a raj; e cu n dár f a (J*p ri míri a, m a j ) Eq.(16) [0071] Com referência combinada à FIG. 4B e FIG. 8, o monitor de integridade 230 pode usar um modelo de mola dinâmica 810, juntamente com um método de otimização numérica 820 para estimar a pressão de gás na câmara de gás secundária 140. A este respeito, a FIG. 8 ilustra um algoritmo 800 para estimar a pressão de inflação da câmara de gás secundária 140, conhecendo o volume de deslocamento da câmara de gás secundária 140 em Spriwiriwax (isto é, ^âmflra_íffClíndáría). Assume-se que o vazamento de óleo para a câmara secundária é zero e que a temperatura do gás na câmara de gás secundária 140 é a mesma que a temperatura do gás na câmara de gás primária 130, que é medida pelo sensor de temperatura.
[0072] O monitoramento de integridade 230 pode usar a temperatura da câmara de gás primária (isto é, 0 volume de deslocamento da câmara de gás secundária 140 em calculado pela equação 16, o volume nominal da câmara de gás secundária 140 com o pistão no fundo (isto é, um vazamento de óleo zero para a câmara de gás secundária 140 e um palpite inicial para a pressão de inflação da câmara de gás secundária (isto é, PJffeuntiárfo(0) e P°de calcular a pressão da câmara secundária em
Ç - - p rznjíiríü.nic.r· [0073] Uma técnica de otimização numérica, de variável única e livre de gradiente, como Bisection ou Fine Search pode ser usada para ajustar a estimativa inicial da pressão de inflação, de modo que a diferença entre a pressão da câmara de gás primária ^primário, max(isto é,
PprimÁrio primário,max) ^Secundário(.^pümÁrio,maxy) e a pressão estimada da câmara de gás secundária 5primári0jfflax (isto é, em spr.imírio,r,iax) sejam minimizadas.
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35/44 [0074] O loop de otimização pode continuar até que a diferença absoluta entre a pressão estimada e a pressão medida em sprimÁria,maxseja menor ou igual a um limite predeterminado da seguinte forma:
em Sprimiri3tmax ~ ^Secundária ffmÍprÉraà-Ée,/raeaí| — Linlite 4 Ε9·(17) [0075] Quando a equação 14 é satisfeita, a última estimativa para a pressão de inflação (ou seja, pode ser registrada.
[0076] O número de mols de gás na câmara de gás secundária 140 do amortecedor de impacto 100 pode, então, ser calculado utilizando-se a seguinte equação:
(θ)χ a r a_s e cu n dár ía_0 câmarajecundár/a .„. , . ( < \
H X ^primária '-®·' cundárío '-ÚL Tprinária
onde R é a constante de gás ideal e z é o fator de compressibilidade do nitrogênio (ou o fator de compressibilidade para o tipo de gás usado no amortecedor de impacto 100). O número calculado de mols de gás na câmara de gás secundária 140 pode então ser registrado no registrador de dados 240. Â^jnrtárírXtÚe TprfnjárfoCo) são a pressão de inflação da câmara secundária e a temperatura da câmara primária, respectivamente, com o amortecedor 100 na posição totalmente estendida (ou dentro de 25% da posição totalmente estendida) associada a um evento de aterrissagem ou decolagem.
Determinação do Estado de Manutenção do Amortecedor de Impacto: [0077] Na próxima etapa, o volume de óleo pode ser ajustado para uma temperatura de referência, como 20° C (68° F) usando o seguinte modelo térmico:
I ^ref eο| x (1 + dT x a x sinal - TólM)) dT Eq.(19) onde ot é o coeficiente de expansão térmica do óleo, dT é uma etapa de integração numérica e Tòlgo é a temperatura do óleo. pode ser derivado de
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36/44 ^prfmáno ou ^cundárío· O volume de óleo calculado acima pode ser registrado no registrador de dados 240.
[0078]
O desvio do volume de óleo 151 do volume nominal de óleo pode ser calculado da seguinte forma:
% d.e ή/en =
^.(20) onde rflfí non! é o volume nominal de óleo que é conhecido pelo algoritmo. Em várias modalidades, o volume de óleo nominal pode ser um volume desejado do volume de óleo 151 do amortecedor de impacto 100. O desvio do volume de óleo 151 do volume nominal de óleo pode ser registrado no registrador de dados 240.
[0079] Na próxima etapa, o volume de óleo estimado na temperatura de referência (saída da Eq. 17) pode ser comparado com uma pluralidade de limites, tais como quatro limites, tal como utilizado no exemplo neste documento, para determinar se o volume de óleo estimado é aceitável e uma mensagem de manutenção adequada pode ser emitida da seguinte forma:
SQ > Ρίί,ΤΗ^,Ι o óleo está extremamente reutilizado,manutenção necessária
Se — ^óleo^>TrB^ > ~* óleo está reutilizado, uma nova manutenção é recomendada
Se ^ΐίτηίτβ,ζ — τΤΒ{- —* oo volume de óleo estã. ok,nenhuma ação é necessária
Se 5 > r ,> Fiímí^ 4 -» ó/eo não estàmuito utilizado — ftfj preparar nara manutenção
Se -* ãleo estãmuito utilizado manutenção & necessária
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A mensagem de manutenção emitida pode ser registrada no registrador de dados 240.
[0080] Na etapa seguinte, o número de mols de gás na câmara primária de gás 130 estimado pela Eq. (6) pode ser comparado com o número nominal de mols de gás calculados com a seguinte equação:
^prímáríojiom iT?âtnara_prÉn!áría_O câmara_prímária_nomínai í? v T v 7ÍP T 1 n * ‘ref * v prín!Áría_nom' ' ref) [0081] O desvio do nível de gás da câmara primária do valor nominal pode ser calculado da seguinte forma:
câmara prímáríc câmara primária ítominai % cie gás primário =------------------------------------ Eq.(22)
A^m ara - p rimária_n q n; in a i
O desvio do nível de gás primário do nível nominal pode ser registrado no registrador de dados 240.
[0082] O número estimado de moles de gás na câmara de gás primária
130 pode ser comparado com uma pluralidade de limites, tais como quatro limites, tal como utilizado no exemplo neste documento, e uma mensagem de manutenção adequada é emitida da seguinte forma:
A4imara_primária '’A'rímár ia, limite,! —* a câmara primária está mirta utilizada, uma na va manutenção é necessária
ÍS 71 nrímârírr, iimitj,! — ?1 í^m.f7rr7pr:,,,^1I > ?1 primárin,limite,? * câmara primária está super utkzada, uma nova manutenção é recomendada
Se primária,[imite,2 — ^pcâmarcp,,^,;ri„ ^pririáriatintíte.S —* o nível de gás de câmara primária está ok — nenhuma ação é necessária
Se 'P primário,iimite.3 — Ώ câmaraρπ??!£Γίπ > rlpnniâr!a,iimíte4 * a câmara primária está sendo muito utilizada — preparar para manutenção
Se 71 primária limite. 4 — câmara ,,rj a —! a câmara primária está extrema mente utilizada — a manutenção é necessária
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38/44 [0083] A mensagem de manutenção emitida pode ser registrada no registrador de dados 240.
[0084] Na etapa seguinte, o número de mols de gás na câmara de gás secundário 140 estimado pela Eq. (14) pode ser comparado com o número nominal de moles de gás calculado com a seguinte equação:
c âm α ra_s e cu n d Ari a_n o mi η a l
Eí?. (23) valor nominal pode ser calculado da seguinte forma:
ncâ??2arn jecu22liáriíi ποπί^αί!
Eí?. (24) [0086] O desvio do nível de gás secundário do nível nominal pode ser registrado no registrador de dados 240.
[0087] O número estimado de moles de gás na câmara de gás secundária 140 pode ser comparado com quatro limites (ou qualquer outro número de limites) e uma mensagem de manutenção adequada pode ser emitida da seguinte forma:
cuíi etária ^-se cund Aria, ífmf te. 1 —* a câmara secur.dária está extremamente utlizada, a manutenção é necessária
Íí TC5cim[fárict,Eíiníte..2
-> a câmara secundária está muito utilizada,uma nova manutenção é recomentada a nível de gás da câmara secundária está ok — nenhuma ação é necessária a câmara secur.dária está muito utilizada — preparar para manutenção ^íícundáriaqimittf^ — ^α&ίηαηα3θ(ω?![;£Γίπ —* a câmara secur.dária está extremamente nutilizada — a maiiLiltiição é necessária
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39/44 [0088] A mensagem de manutenção emitida pode ser registrada no registrador de dados 240.
[0089] O volume de vazamento de óleo para a câmara de gás primária
130 (calculado pela Eq. 13) pode ser comparado com uma pluralidade de limites e uma mensagem de serviço adequada pode ser emitida como segue:
_uazair,snto_câmaret_prímíríet_l > —* nenhum vazamento. nenhuma ação necessária ^limite yazamsruaj:a.mara_[iritr>áric._2 > K,azflmfftlt0_;âmiira_prf»!árfa — Μ?,ϊαΓΠρ?·[??ϋ?1Π1 houve algum vazamento na câmara primária,preparar para inspeção Sc Vvazamgnta_c!imara_primÀna — r “*
-*”ϊαΓΠρπ??2£ΗΠ2 vazamento excessivo na cama primária, ínspeçãG necessária [0090] A mensagem de manutenção emitida pode ser registrada no registrador de dados 240.
[0091] Com referência à FIG. 9A, é fornecido um método 900 para monitorar um amortecedor de impacto, de acordo com várias modalidades. O método 900 inclui o recebimento de uma pluralidade de leituras de sensor (etapa 910). O método 900 inclui o cálculo de uma pressão nominal da câmara secundária ajustada para uma temperatura (etapa 920). O método 900 inclui a determinação de um curso de amortecedor de impacto associado à pressão nominal da câmara secundária (etapa 925). O método 900 inclui o cálculo de um volume de óleo em uma câmara de óleo (etapa 930). O método 900 inclui o cálculo de um volume de gás numa câmara primária (etapa 940). O método 900 inclui o cálculo de um número de moles de gás na câmara primária (etapa 950). O método 900 inclui o cálculo de um volume de óleo vazado na câmara primária (etapa 960). O método 900 inclui o cálculo de um volume de gás em uma câmara secundária (etapa 970). O método 900 inclui o
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40/44 cálculo de uma pressão de inflação da câmara secundária (etapa 980). O método 900 inclui o cálculo de um número de mols de gás na câmara secundária (etapa 990).
[0092] Com referência combinada à FIG. 4A, FIG. 4B e FIG. 9A, a etapa 910 pode incluir receber, pelo controlador 201, a pressão de gás de câmara primária 250, a temperatura de gás de câmara primária 252 e/ou o curso de amortecedor de impacto 258. A etapa 920 pode incluir o cálculo pelo controlador 201 usando a equação 1, como descrito neste documento. A etapa 925 pode incluir a determinação pelo controlador 201 sativaçí.a nom usando a curva dinâmica 502 para determinar o curso (isto é, ^fÍpapj.0_n0m) correspondente a como descrito neste documento. A este respeito, o controlador 201 pode determinar Safíl,açâo nom com base na leitura do sensor de temperatura da câmara primária e na leitura do sensor do curso do amortecedor de impacto. A etapa 930 pode incluir o cálculo, pelo controlador 201, do volume de óleo 151 utilizando o algoritmo
600 (ver FIG. 6), como descrito neste documento.
[0093] Com referência adicional à FIG. 9B, etapa 930 pode incluir ainda a subetapa 931 através da subetapa 936. A este respeito, a etapa 930 pode incluir o cálculo de uma estimativa do primeiro volume de óleo utilizando a pressão nominal da câmara secundária e o curso do amortecedor de impacto (subetapa 931). A subetapa 931 pode incluir o cálculo pelo controlador 201 usando o algoritmo 600 (ver FIG. 6) e calculado na etapa 920 e calculada na etapa
925 e utilizando a equação 3, como descrito neste documento. A etapa 930 pode incluir o cálculo de uma segunda pressão nominal (subetapa 932). A subetapa 932 pode incluir o cálculo pelo controlador 201 w;)i adj-âP’ como descrito neste documento. A etapa 930 pode incluir o cálculo de um segundo curso de amortecedor de impacto associado a segunda pressão nominal (subetapa 933). A subetapa 933 pode incluir a
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41/44 determinação, pelo controlador 201 nom_âP usando a curva da mola dinâmica 502 para determinar o curso do amortecedor de impacto (isto é, SflfípaE£0_n0W_àP) correspondente a Ρί6^ηά^_ηαηι_αά]_άΡ, como descrito neste documento. A etapa 930 pode incluir o cálculo de uma segunda estimativa do volume de óleo usando a segunda pressão nominal e o segundo curso de amortecedor (subetapa 934). A subetapa 931 pode incluir o cálculo pelo controlador 201 £l<5rffO<0)}2[ usando o algoritmo 600 (ver FIG. 6) e calculado na etapa 920 e sarfpaçâo_nom calculado na etapa 925 e utilizando a equação 4, como descrito neste documento. A etapa 930 pode incluir o cálculo de um erro entre a primeira estimativa do volume de óleo e a segunda estimativa do volume de óleo (subetapa 935). A subetapa 935 pode incluir o cálculo pelo controlador 201 erro f , usando a equação 6, como descrito neste documento. A etapa 930 pode incluir a determinação se o erro é menor ou igual a um valor limite (subetapa 936). A subetapa 936 pode incluir a determinação se erro f < Limite 2 como aqui descrito.
[0094] Com referência combinada à FIG. 4A, FIG. 4B e FIG. 9A, a etapa 940 pode incluir o cálculo, pelo controlador 201, do volume de gás 131 na câmara de gás primária 130, como aqui descrito. A etapa 950 pode incluir o cálculo, pelo controlador 201, de um número de mols de gás na câmara de gás primária 130 utilizando a Eq. 8, como descrito neste documento. A etapa 960 pode incluir o cálculo, pelo controlador 201, de um volume de óleo vazado para a câmara de gás primária 130 (isto é, usando a equação 13, como descrito neste documento. A etapa 970 pode incluir o cálculo, pelo controlador 201, de um volume de gás 141 na câmara de gás secundária 140, utilizando a equação 15, como descrito neste documento. A etapa 980 pode incluir o cálculo, pelo controlador 201, da pressão de inflação da câmara secundária (isto é, como aqui descrito em relação à FIG. 8 e equações 14 até a equação 17. A etapa 990 pode incluir o cálculo, pelo controlador 201, de um número de mols de gás na
Petição 870180043293, de 23/05/2018, pág. 130/153 / 44 câmara de gás secundária 140, utilizando a equação 23, como descrito neste documento.
[0095] Benefícios, outras vantagens e soluções para problemas foram descritos neste documento em respeito a modalidades específicas. Além disso, as linhas de conexão mostradas nas várias figuras contidas neste documento destinam-se a representar exemplos de relações funcionais e/ou acoplamentos físicos entre os vários elementos. Deve ser notado que muitas relações funcionais alternativas ou adicionais ou ligações físicas podem estar presentes em um sistema prático. No entanto, os benefícios, vantagens, soluções para problemas e quaisquer elementos que possam fazer com que qualquer benefício, vantagem, ou solução ocorra ou se pronuncie não serão interpretados como recursos ou elementos críticos, necessários ou essenciais da divulgação.
[0096] O escopo da divulgação é por conseguinte limitado por nada mais do que as reivindicações anexas, nas quais referência a um elemento no singular não se destina a significar “um e apenas um” a menos que explicitamente declarado, mas, ao invés disso, “um ou mais. “ Deve ser entendido que, a menos que especificamente indicado de outra forma, as referências a “um,” “uma,” e/ou “a” podem incluir um ou mais do que um e que a referência a um item no singular pode também incluir o item no plural. Todos os intervalos e os limites das razões divulgados neste documento podem ser combinados.
[0097] Além disso, quando uma frase semelhante a “pelo menos um dentre A, B, ou C” for usada nas reivindicações, pretende-se que a expressão seja interpretada como significando que A isoladamente pode estar presente em uma modalidade, B isoladamente pode estar presente em uma modalidade, C isoladamente pode estar presente em uma modalidade, ou que qualquer combinação dos elementos A, B e C pode estar presente em uma única modalidade; por exemplo, A e B, A e C, B e C ou A e B e C.
Petição 870180043293, de 23/05/2018, pág. 131/153 / 44 [0098] As etapas referidas em qualquer uma das descrições de método ou de processo podem ser executadas em qualquer ordem e não se limitam necessariamente à ordem apresentada. Além disso, qualquer referência ao singular inclui modalidades plurais, e qualquer referência a mais do que um componente ou etapa pode incluir uma modalidade ou etapa singular. Elementos e etapas nas figuras são ilustrados para simplicidade e clareza e não necessariamente foram fornecidos de acordo com qualquer sequência em particular. Por exemplo, etapas que podem ser desempenhadas simultaneamente ou em ordem diferente são ilustradas nas figuras para ajudar a melhorar a compreensão das modalidades da presente divulgação.
[0099] Qualquer referência a ligação, fixação, conexão ou semelhante pode incluir outra opção de ligação permanente, removível, temporária, parcial e/ou completa possível. Adicionalmente, qualquer referência à falta de contato (ou frases semelhantes) também pode incluir contato reduzido ou contato mínimo. Linhas de sombreamento de superfície podem ser usadas ao longo das figuras para designar partes ou áreas diferentes, mas não necessariamente para designar os mesmos materiais ou materiais diferentes. Em alguns casos, as coordenadas de referência podem ser específicas para cada figura.
[00100] Sistemas, métodos e aparelhos são providos neste documento. Na descrição detalhada aqui, referências a “uma modalidade”, “uma modalidade”, “uma modalidade de exemplo”, etc., indicam que a modalidade descrita pode incluir um recurso, estrutura, ou uma característica específica, mas toda modalidade pode não necessariamente incluir o recurso, estrutura, ou característica específica. Além disso, tais frases não necessariamente se referem à mesma modalidade. Adicionalmente, quando um recurso, estrutura, ou característica em particular é descrito em conexão com uma modalidade, alega-se que é de conhecimento daqueles versados na técnica pressupor tal recurso, estrutura ou característica em conexão com outras modalidades
Petição 870180043293, de 23/05/2018, pág. 132/153 / 44 explicitamente descritas ou não. Após a leitura do relatório descritivo, será evidente para aqueles versados na(s) técnica(s) relevante(s) como implementar a divulgação em modalidades alternativas.
[00101] Além disso, nenhum elemento, componente ou etapa do método na presente divulgação se destina a ser dedicado ao público, independentemente do elemento, componente ou etapa do método ser expressamente recitado nas reivindicações. Nenhum elemento de reivindicação destina-se a invocar 35 USC 112 (f) a menos que o elemento seja expressamente recitado usando a frase “significa para.” Como utilizados neste documento, os termos “compreende”, “compreendendo” ou qualquer outra variação dos mesmos, destinam-se a cobrir uma inclusão não exclusiva, de modo que um processo, método, artigo ou aparelho que compreende uma lista de elementos não inclui apenas os elementos mas pode incluir outros elementos que não estejam expressamente listados ou inerentes a tal processo, método, artigo ou aparelho.

Claims (15)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Sistema de monitoramento para um amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas, caracterizado pelo fato de que compreende:
    um controlador; e uma memória tangível não transitória configurada para se comunicar com o controlador, a memória tangível não transitória com instruções armazenadas na mesma que, em resposta à execução pelo controlador, fazem com que o controlador desempenhe operações que compreendem:
    recebimento, pelo controlador, de uma leitura do sensor de temperatura da câmara primária;
    recebimento, pelo controlador, de uma leitura do sensor de pressão da câmara primária;
    recebimento, pelo controlador, de uma leitura do sensor de curso do amortecedor de impacto;
    cálculo, pelo controlador, de uma pressão nominal da câmara secundária com base na leitura do sensor de temperatura da câmara primária;
    determinação, pelo controlador, de um curso de amortecedor de impacto associado à pressão nominal da câmara secundária;
    cálculo, pelo controlador, de um volume de óleo em uma câmara de óleo do amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas;
    cálculo, pelo controlador, de um volume de gás em uma câmara primária do amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas com base no pelo menos o volume de óleo;
    cálculo, pelo controlador, de uma pressão de inflação da câmara secundária; e
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  2. 2 / 7 cálculo, pelo controlador, de um volume de óleo vazado na câmara primária do amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas, com base na pressão de inflação da câmara secundária.
    2. Sistema de monitoramento de acordo com a reivindicação
    1, caracterizado pelo fato de que as instruções fazem com que o controlador realize outras operações que compreendem:
    cálculo, pelo controlador, de um número de mols de gás na câmara primária do amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas, baseado, pelo menos, no volume de gás na câmara primária;
    cálculo, pelo controlador, de um volume de gás em uma câmara de óleo do amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas; e cálculo, pelo controlador, de um número de mols de gás na câmara secundária do amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas, baseado, pelo menos, no volume de gás na câmara secundária.
  3. 3. Sistema de monitoramento de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que as instruções fazem com que o controlador realize outras operações que compreendem:
    cálculo, pelo controlador, de um volume de deslocamento da câmara secundária do amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas.
  4. 4. Sistema de monitoramento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o cálculo, pelo controlador, do volume de óleo compreende:
    calcular, pelo controlador, uma primeira estimativa do volume de óleo utilizando a pressão nominal da câmara secundária e o curso do amortecedor de impacto associado a pressão nominal da câmara secundária;
    calcular, pelo controlador, uma segunda pressão nominal da segunda câmara secundária;
    Petição 870180043293, de 23/05/2018, pág. 135/153
    3 / 7 determinar, pelo controlador, um segundo curso de amortecedor de impacto associado à pressão nominal da câmara secundária; e calcular, pelo controlador, uma segunda estimativa do volume de óleo utilizando a segunda pressão nominal da câmara secundária e o segundo curso do amortecedor de impacto associado a pressão nominal da câmara secundária.
  5. 5. Sistema de monitoramento de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o cálculo, pelo controlador, do volume de óleo compreende:
    calcular, pelo controlador, um erro entre a primeira estimativa do volume de óleo e a segunda estimativa do volume de óleo; e determinar, pelo controlador, se o erro é menor ou igual a um valor limite;
    em que o controlador determina que o volume de óleo na câmara de óleo seja a primeira estimativa de volume de óleo em resposta ao erro ser menor ou igual ao valor limite.
  6. 6. Sistema de monitoramento de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que as instruções fazem com que o controlador realize outras operações compreendendo pelo menos uma dentre:
    comparar, pelo controlador, o volume de óleo na câmara de óleo com uma pluralidade de valores limite;
    comparar, pelo controlador, o número de moles de gás na câmara primária com uma pluralidade de valores limite;
    comparar, pelo controlador, o número de moles de gás na câmara secundária com uma pluralidade de valores limite; e comparar, pelo controlador, o volume de óleo na câmara de óleo vazado na câmara primária com uma pluralidade de valores limite;
    Petição 870180043293, de 23/05/2018, pág. 136/153
    4 / 7 em que as instruções fazem com que o controlador realize operações adicionais compreendendo emissão, pelo controlador, de uma mensagem de manutenção, em resposta à comparação.
  7. 7. Sistema de monitoramento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pressão nominal da câmara secundária é ajustada de acordo com a leitura do sensor de temperatura da câmara primária.
  8. 8. Sistema de monitoramento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador está em comunicação eletrônica com um sensor de pressão/temperatura para a câmara primária.
  9. 9. Sistema de monitoramento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as instruções fazem com que o controlador realize operações adicionais que compreendem o ajuste do volume de óleo na câmara de óleo a uma temperatura de referência e calcular, pelo controlador, um desvio do volume de óleo na câmara primária de um nível de volume de óleo nominal para a câmara de óleo.
  10. 10. Arranjo de amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas, caracterizado pelo fato de que compreende:
    um amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas, em que o amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas compreende:
    um cilindro de amortecedor;
    um pistão de amortecedor operativamente acoplado ao cilindro de suporte;
    uma câmara de óleo;
    uma câmara de gás primária; e uma câmara de gás secundária;
    um sensor de pressão/temperatura montado na câmara de gás primária;
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    5 / 7 um sensor de curso montado no amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas; e sistema de monitoramento que compreende:
    um gravador configurado para receber uma pluralidade de leituras de sensor de pelo menos um dos sensores de pressão/temperatura e do sensor de curso;
    um detector de pouso configurado para detectar um evento de pouso com base em uma leitura de sensor de curso recebida do sensor de curso; e um monitor de integridade configurado para determinar um volume de óleo na câmara de óleo, um volume de gás na câmara primária na câmara de gás e um volume de gás na câmara de gás secundária.
  11. 11. Arranjo de amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o sistema de monitoramento compreende ainda um detector de tomada configurado para detectar um evento de decolagem baseado na leitura do sensor de curso recebido do sensor de curso, a pluralidade de leituras do sensor sendo registrada após um evento de decolagem.
  12. 12. Arranjo de amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a câmara de gás primária é separada da câmara de óleo por um primeiro pistão separador e a câmara de gás secundária é separada da câmara de óleo por um segundo pistão separador; e em que o sistema de monitoramento compreende ainda:
    um contador configurado para impedir que pelo menos um entre o detector de aterrissagem e o detector de decolagem recebam dados do gravador durante uma duração predeterminada; e um gravador de dados configurado para receber dados do monitor de integridade.
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    6 / 7
  13. 13. Arranjo de amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o monitor de integridade:
    calcula uma pressão nominal da câmara secundária;
    determina um curso de amortecedor associado à pressão nominal da câmara secundária; e calcula o volume de óleo na câmara de óleo.
  14. 14. Método para monitoramento de um amortecedor de impacto de gás/fluido separado de dupla etapa, caracterizado pelo fato de que compreende:
    recebimento, por um controlador, de uma leitura do sensor de temperatura da câmara primária;
    recebimento, pelo controlador, de uma leitura do sensor de pressão da câmara primária;
    recebimento, pelo controlador, de uma leitura do sensor de curso do amortecedor de impacto;
    cálculo, pelo controlador, de uma pressão nominal da câmara secundária com base na leitura do sensor de temperatura da câmara primária;
    determinação, pelo controlador, de um curso de amortecedor de impacto associado à pressão nominal da câmara secundária;
    cálculo, pelo controlador, de um volume de óleo em uma câmara de óleo do amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas;
    cálculo, pelo controlador, de um volume de gás em uma câmara de gás primária do amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas com base no pelo menos o volume de óleo;
    cálculo, pelo controlador, de um número de mols de gás na câmara de gás primária do amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas;
    Petição 870180043293, de 23/05/2018, pág. 139/153
    7 / 7 cálculo, pelo controlador, de um volume de óleo vazado para a câmara de gás primária do amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas;
    cálculo, pelo controlador, de um volume de gás em uma câmara de óleo do amortecedor de impacto de gás/fluido separado de duas etapas; e cálculo, pelo controlador, de um número nominal de mols de gás para a câmara secundária.
  15. 15. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o cálculo, pelo controlador, do volume de óleo na câmara de óleo compreende:
    cálculo, pelo controlador, de uma primeira estimativa do volume de óleo utilizando a pressão nominal da câmara secundária e o curso do amortecedor de impacto associado a pressão nominal da câmara secundária;
    cálculo, pelo controlador, de uma segunda pressão nominal da segunda câmara secundária;
    determinação, pelo controlador, de um segundo curso de amortecedor de impacto associado à pressão nominal da câmara secundária;
    cálculo, pelo controlador, de uma segunda estimativa do volume de óleo utilizando a segunda pressão nominal da câmara secundária e o segundo curso do amortecedor de impacto associado a pressão nominal da câmara secundária; e envio, pelo controlador, de uma mensagem de manutenção para uma exibição visual.
BR102018010470-5A 2017-07-05 2018-05-23 Sistema de monitoramento, e, arranjo de amortecedor de impacto BR102018010470B1 (pt)

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B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
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Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 23/05/2018, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS