WO2003010490A1 - Messtechnische erfassung von lagerspielen in einer hochdynamischen mechanischen übertragungskette - Google Patents

Messtechnische erfassung von lagerspielen in einer hochdynamischen mechanischen übertragungskette Download PDF

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actuator
transmission chain
mechanical transmission
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bearing play
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Gunter Herdegen
Mathias Pflugbeil
Wilhelm Senner
Edwin Thum
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Eads Deutschland Gmbh
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/16—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring distance of clearance between spaced objects

Definitions

  • the invention relates to a method for measuring bearing play in a highly dynamic mechanical transmission chain with an actuator acting on a functional element, the interaction of which causes the bearing play to be measured.
  • actuators are moved at a high frequency, in particular to carry out regulation.
  • a bearing play of the transmission elements which occurs in the process can thereby increase very quickly. If the bearing play that occurs thereby exceeds a certain size, the case arises that, in the case of a commanding transmission chain, the actuator connected to it is moved with a phase delay in a certain direction.
  • the phase delay can be -180 °, so that the control or damping effect intended by the actuator is not achieved, but an opposite effect.
  • An example for which the method according to the invention can be used is checking the bearing play on controlled aircraft. With these, the bearing play must be observed and checked at regular intervals. In addition to the frequency of the required reviews due to the occurring permanent loads, the great frequency of the required bearing clearance measurements is also caused by the fact that such a measurement must be carried out with every change in the system wing / control area.
  • the invention relates not only to checking the bearing play on controlled aircraft. The invention can be applied just as well to checking the bearing play on any type of aircraft and in general to highly dynamic mechanical transmission chains.
  • Another device or a further method from aircraft construction for measuring the bearing play of control surfaces is known from DE 19943481 A1.
  • the actuator is brought into a locked position by applying a predetermined hydraulic pressure, by activating the electrics and by setting a predetermined operating state of the flight controller.
  • the control surface to be checked is first loaded in a first direction of movement by means of a weight and the deflection is measured in this loaded state by means of a dial gauge.
  • the control surface is then loaded in the opposite direction in a second step.
  • the bearing clearance can then be deduced from the details of the dial gauge.
  • a disadvantage of this method is that a large boom must be set up in at least one direction in order to apply a weight in the opposite directions, so that the outlay on equipment is not insignificant.
  • Another disadvantage is that the process of laying on and taking off relatively large weights per measurement has to be carried out twice and repeated for all control surfaces. On the one hand, the amount of work involved and, on the other hand, the storage effort for the weights and the measurement setup is very large. Since weights of up to 300 kg are still to be applied in partial weights of 20 kg, carrying the weights is not a problem for the measuring technician dangerous.
  • FIG. 1 shows, in an upper representation, an exemplary course for the command signal according to the invention of the control unit to the actuator and in a lower representation the course of the response signal resulting from the movement of a predetermined reference point on the control surface.
  • the wing 1 shown has a transmission member or a movement means 3, which in the exemplary embodiment described is a control surface, which is movably arranged on the wing 1 via a bearing 5.
  • a control horn or a force introduction fitting 7 with a bearing 9 is attached to it.
  • a piston rod 11 of an actuating cylinder 13 acts on the bearing 9, which is in turn connected to the wing 1 via a bearing 15 and a force introduction fitting 17.
  • This arrangement of wing 1, control surface 3 and actuating cylinder 13 applies in particular to controlled aircraft which, because of the aircraft control circuit and because of the internal actuator control circuit, command a large number of rapid control surface movements with a control device, as a result of which the bearing play is achieved within a relatively short time can worsen.
  • the actuating cylinder 13 has the function of an actuator and the control surface 3 has the function of a transmission element.
  • a fastening means for fastening a measuring device 25 in relation to the functional or transmission element or moving means 3 or moving means mounted on the bearing 5, which means defines the positioning of the measuring device in relation to the moving means guaranteed.
  • a support arm 20 is fastened on the wing 1 of an aircraft at the point 21 of the wing.
  • the attachment point 21 on the wing 1 must be clearly defined in order to make the measurements carried out according to the invention reproducible.
  • the attachment point 21 must ensure a stable attachment of the support arm 20, since a measuring device 25 with a sensor 27 is arranged at the free end 23 of the support arm 20, the sensor 27 being at a distance from the free end 29 of the transmission element or of the control surface 3 or at one suitable place in the vicinity.
  • the description relates to the measurement of the distance between the sensor and the free end 29.
  • the method according to the invention can easily be applied to other locations on the control surface 3.
  • the sensor 27 measures the distance to the position of the free end 29 of the control surface 3, which depends on the commanded position of the control surface 3 plus the bearing play.
  • the sensor 27 is preferably designed as a laser sensor according to the prior art, which emits laser light and which receives the laser light reflected at the free end 29 and determines the distance from the free end 29 therefrom.
  • the measurement data acquisition and its evaluation takes place in a control unit (not shown), which can be arranged on the sensor or at a distance from the measurement device.
  • the control surface 3 and the actuating cylinder 13 shown in FIG. 1 the bearing clearances of the bearings 5, 9, 15 are to be checked.
  • those bearings are to be checked which influence the position or position of the transmission element or movement means 3.
  • the actuating cylinder 13, that is to say the actuator is first commanded with a rectangular command signal for at least half a period in one direction.
  • This command signal is designated in the upper illustration in FIG. 2 with the reference symbol 31. Due to the inertia of the transmission elements and other effects such. B. the elasticity of the hydraulic circuit in the example of FIG. 1, the actuating cylinder 13 moves an essentially ramp-shaped response signal 33 based on the command signal 31, which can be detected on the latter by means of displacement sensors or other sensors.
  • the movement of a predetermined point at the free end 29 of the control surface 3, that is to say a reference point on the functional element is represented by the reference symbol 35 on the basis of the response signal 33 from the actuator 13.
  • the command signal 31 is defined such that the control surface 3 or its free end 29 is to assume a predetermined deflection 37 on the basis of a corresponding command to the actuator 13.
  • This commanded position 37 is a reference variable against which the actual deflection of the free end 29, which is shown by means of the curve or line 35, is compared.
  • the actual deflection moves with a delay 38 to a maximum deflection 39 of the free end 29 of the control surface 3, which is a difference 40 below the desired position 37.
  • This difference 40 arises on the one hand from the bearing play of the bearings 5, 9, 15 to be checked.
  • further bearings and / or elasticities of adjusting elements can also be included in the difference 40.
  • These side effects are tolerated according to the invention because they are assumed to be relatively small compared to the bearing play to be checked.
  • the side effects are either already known in the method according to the invention or ascertainable through preliminary tests.
  • the side effects can either be deducted from the difference 40 or, in the event that they are negligible, included in the calculation.
  • the difference 40 can be derived directly from the measurement by the measuring device 25 with the sensor 25.
  • the actual movement 35 of the free end 29 remains approximately in the position of the maximum deflection 39. Any decrease in the deflection from the maximum deflection 39 is included in the side effects mentioned.
  • the command signal is moved to the initial value or reference value according to the invention, as shown by line 43 in FIG. This in turn essentially results in a ramp line 44 in the response signal 33 falling to the initial value or reference value due to inertia and elasticity effects in the transmission chain.
  • a delay 47 also results in a ramp-shaped drop 49 of the actual deflection 35 of the free end 29.
  • the delay 47 occurs because the maximum deflection 39 causes all the bearings in the transmission chain to be checked to a first end position is driven which corresponds to the direction of transmission opposite to the end position.
  • the falling ramp 49 of the response signal 35 runs only up to a value 50 above the neutral line 51, or the value 51 to which the command signal 31 has been reduced.
  • the bearing play is obtained by comparing the actual deflection 35 with the command signal 31 or the response signal 33 of the Actuating cylinder determined.
  • the delay 47, the maximum deflection 39 and the end value 50 of the response signal of the footprint or the free end 29 are used as a basis.
  • any other suitable reference point can be used instead of the free end 29 of an actuator, in order to determine the bearing play by the actual movement of such a reference point in comparison to a command signal.
  • the size of the commanded deflection 37 depends on the application. This does not have to go to a maximum value in relation to the respective actuator, but can also be directed to a relatively small amount.
  • the command signal is preferably only a half period. Alternatively, depending on the application, this procedure can also be continued. For example, the command signal can run through a complete period or several periods.
  • the transmission element or movement means 3, which is the control surface 3 in the embodiment of FIG. 1, is commanded according to the invention by means of an actuator, which is the actuating cylinder 13 in FIG.
  • the response signal 33 of the actuator ( Figure 2) is determined according to the invention by means of corresponding position sensors on or in the actuator.
  • the actuator is commanded by means of a corresponding control unit, which generates the command signal 31 and transmits it to the actuator.
  • the control unit also records the measurement signals generated by the measuring device 25 and carries out the comparisons shown to determine the bearing play.

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Abstract

Verfahren zur Erfassung von Lagerspiel bei einer hochdynamischen mechanischen Übertragungskette mit einem auf ein Funktionsglied (3) wirkenden Stellglied (13), deren Zusammenwirken das zu messende Lagerspiel bewirkt, mit einer Steuereinheit zum Betätigen des Stellgliedes (13) und einer Auswerteeinheit zur Erfassung der Messgrössen, wobei eine Messvorrichtung (25) mit einem Sensor (27) zur Erfassung der Position des Funktionsglieds (3) vorgesehen ist, wobei der Sensor (27) seinen Abstand von einem Bezugspunkt (29) des Funktionsgliedes (3) misst, und wobei die Steuereinheit das Stellglied (13) mittels eines rechteckförmigen Sollsignals zumindest einer halben Periode beaufschlagt und das Lagerspiel aus dem Vergleich der tatsächlichen Auslenkung (35) mit dem Kommandosignal (31) des Stellgliedes (13) ermittelt wird.

Description

Meßtechnische Erfassung von Lagerspielen in einer hochdynamischen mechanischen Übertragungskette
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur meßtechnischen Erfassung von Lagerspielen in einer hochdynamischen mechanischen Übertragungskette mit einem auf ein Funktionsglied wirkenden Stellglied, deren Zusammenwirken das zu messende Lagerspiel bewirkt.
Bei hochfrequenten mechanischen Übertragungsketten werden Stellglieder in hoher Frequenz insbesondere zur Ausführung einer Regelung bewegt. Ein dabei auftretendes Lagerspiel der Übertragungsglieder kann sich dadurch sehr schnell vergrößern. Wenn das dabei auftretende Lagerspiel eine bestimmte Größe überschreitet, tritt der Fall auf, daß bei einem kommandierende Übertragungskette in einer bestimmten Richtung des daran angeschlossenen Stellglied mit einem Phasenverzug bewegt wird. Der Phasenverzug kann dabei -180° betragen, wodurch der durch das Stellglied beabsichtigte Steuer- bzw. Dämpfungseffekt nicht erreicht wird, sondern eine entgegengesetzte Wirkung. Insbesondere besteht jedoch auch die Gefahr, daß vor dem Eintreten eines derartigen Phasenverzugs aufgrund massiver Nachsteuer-Bewegungen Strukturteile der mechanischen Übertragungskette zu Bruch gegangen sind.
Ein Beispiel, für das das erfindungsgemäße Verfahren angewendet werden kann, ist die Überprüfung des Lagerspiels an geregelten Flugzeugen. Bei diesen muß das Lagerspiel in regelmäßigen Abständen beobachtet und überprüft werden. Neben der Häufigkeit der erforderlichen Überprüfungen aufgrund der auftretenden Dauerbelastungen ist die große Häufigkeit der erforderlichen Lagerspiel-Messungen auch dadurch verursacht, daß eine solche Messung bei jeder Veränderung im Systemtragfläche/Steuerfläche vorgenommen werden muß. Jedoch bezieht sich der Erfindung nicht nur auf die Überprüfung des Lagerspiels an geregelten Flugzeugen. Die Erfindung kann genau so gut auf die Überprüfung des Lagerspiels an jeder Art von Fluggeräten sowie allgemein auf hochdynamische mechanische Übertragungsketten angewendet werden.
Eine weitere Vorrichtung bzw. ein weiteres Verfahren aus dem Flugzeugbau zur Messung des Lagerspiels von Steuerflächen ist aus der DE 19943481 A1 bekannt. Dabei wird der Aktuator wird durch Aufbringen eines vorbestimmten Hydraulikdrucks, durch Aktivierung der Elektrik und durch Einstellen eines vorbestimmten Betriebszustands des Flugreglers in eine arretierte Stellung gebracht. Weiterhin wird die zu überprüfende Steuerfläche mittels eines Gewichtes zunächst in einer ersten Bewegungsrichtung belastet und in diesem Belastungszustand mittels einer Meßuhr die Auslenkung gemessen. Danach wird in einem zweiten Schritt die Steuerfläche in der entgegengesetzten Richtung belastet. Aus den Angaben der Meßuhr läßt sich dann auf das Lagerspiel schließen.
Ein Nachteil dieses Verfahren ist, daß zur Aufbringung eines Gewichtes in den entgegengesetzten Richtungen zumindest für eine Richtung ein großer Galgen aufzustellen ist, so daß der Geräteaufwand nicht unbeträchtlich ist. Ein weiterer Nachteil ist, daß der Vorgang des Aufliegens und Abnehmens von relativ großen Gewichten pro Messung zweimal durchzuführen und für sämtliche Steuerflächen zu wiederholen ist. Dabei ist zum einen der arbeitsmäßige Aufwand und zum andern der Lageraufwand der Gewichte und des Meßaufbaus sehr groß. Da weiterhin Gewichte von bis zu 300 kg in Teilgewichten zu 20 kg aufzubringen sind, ist das Tragen der Gewichte für die Meßtechniker nicht ungefährlich. Darüber hinaus ist das Verfahren insgesamt mit Risiko behaftet, da nie ganz auszuschließen ist, daß eine der Steuerflächen sich infolge von Regelbewegungen der Dynamik in Bewegung gerät und dadurch den Meßaufbau mit den Gewichten umwirft. Ein weiterer Nachteil des Verfahrens nach dem Stand der Technik ist, daß jeder Meßwert der Meßuhr abgelesen und von Hand in einem Protokollblatt eingetragen werden muß, da in Abhängigkeit der manuell aufzubringenden Gewichte, die anzeigende Meßuhr für jeden Arbeitsschritt erfaßt werden müßen. Abgesehen von der Mühseligkeit des Aufschreibens wird diese Methode ein hohes Risiko von Fehlern. Ebenso stellt die manuelle Eingabe der Meßwerte in einen Computer eine nicht zu vernachläßigende Fehlerquelle dar.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur meßtechnischen Erfassung von Lagerspielen in einer hochdynamischen mechanischen Übertragungskette zu schaffen, die bzw. das einfach im Aufbau, sicher in der Anwendung und eine hohe Genauigkeit gewährleistet.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Verfahrensanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der beiliegenden Figuren beschrieben, die zeigen:
Figur 1 als Beispiel einer hochdynamischen mechanischen Übertragungskette schematisch einen Tragflügel mit einer Steuerfläche, mit dem diese bewegenden Stellzylinder sowie der erfindungsgemäßen meßtechnischen Vorrichtung Figur 2 in einer oberen Darstellung ein beispielhafter Verlauf für das erfindungsgmäße Kommandosignal der Steuereinheit an das Stellglied und in einer unteren Darstellung der aus der Bewegung eines vorbestimmten Bezugspunktes an der Steuerfläche resultierende Verlauf des Antwortsignals.
Der dargestellte Tragflügel 1 weist ein Übertragungsglied oder ein Bewegungsmittel 3, das im beschriebenen Ausführungsbeispiel eine Steuerfläche ist, auf, die über ein Lager 5 an der Tragfläche 1 beweglich angeordnet ist. Um die Steuerfläche 3 zu bewegen, ist an dieser ein Steuerhorn oder ein Krafteinleitungs-Beschlag 7 mit einem Lager 9 angebracht. An dem Lager 9 greift eine Kolbenstange 11 eines Stellzylinders 13 an, der wiederum über ein Lager 15 und einem Krafteinleitungs-Beschlag 17 mit dem Tragflügel 1 verbunden ist. Diese Anordnung aus Tragflügel 1 , Steuerfläche 3 und Stellzylinder 13 gilt insbesondere für geregelte Flugzeuge, die aufgrund des Flugzeug-Regelkreises sowie aufgrund des inneren Stellantriebs-Regelkreises mit einer Regeleinrichtung eine Vielzahl von schnellen Steuerflächen- Bewegungen kommandieren, wodurch sich das Lagerspiel innerhalb verhältnismäßig kurzer Zeit verschlechtern kann.
In der Darstellung des Gegenstands der Figur 1 hat der Stellzylinder 13 die Funktion eines Stellglieds und die Steuerfläche 3 die Funktion eines Übertragungsglieds.
Um die erfindungsgemäße Erfassung von Lagerspielen vorzunehmen, wird zur Befestigung einer Meßvorrichtung 25 in Bezug auf das am Lager 5 gelagerte Funktions- oder Übertragungsglied oder Bewegungsmittel 3 oder Bewegungsmittel ein Befestigungsmittel vorgesehen, das eine definierte Positionierung der Meßvorrichtung in Bezug auf das Bewegungsmittel gewährleistet. Dazu wird bei dem beschriebenen Anwendungsbeispiel auf der Tragfläche 1 eines Flugzeugs beispielsweise ein Tragarm 20 an der Stelle 21 der Tragfläche befestigt. Die Befestigungsstelle 21 auf der Tragfläche 1 muß eindeutig definiert sein, um die erfindungsgemäß durchgeführten Messungen reproduzierbar zu machen. Darüberhinaus muß die Befestigungsstelle 21 eine stabile Befestigung des Tragarms 20 gewährleisten, da am freien Ende 23 des Tragarms 20 eine Meßvorrichtung 25 mit einem Sensor 27 angeordnet ist, wobei der Sensor 27 seinen Abstand vom freien Ende 29 des Übertragungsglieds oder der Steuerfläche 3 oder an einer geeigneten Stelle in dessen Nähe mißt. Im folgenden bezieht sich die Beschreibung auf die Messung des Abstandes zwischen dem Sensor und dem freien Ende 29. Das erfinderische Verfahren kann jedoch ohne weiteres auf andere Stellen der Steuerfläche 3 angewendet werden.
Der Sensor 27 mißt den Abstand zur Lage des freien Endes 29 der Steuerfläche 3, die von der kommandierten Stellung der Steuerfläche 3 zuzüglich des Lagerspiels abhängt. Der Sensor 27 ist vorzugsweise als Lasersensor nach dem Stand der Technik gestaltet, der Laserlicht aussendet und der das am freien Ende 29 reflektierte Laserlicht empfängt und daraus den Abstand zum freien Ende 29 ermittelt. Die Meßdatenerfassung und deren Auswertung erfolgt in einer Steuereinheit (nicht gezeigt), die am Sensor oder entfernt von der Meßeinrichtung angeordnet sein kann.
In dem in der Figur 1 dargestellten Beispiel einer Tragfläche 1 , der Steuerfläche 3 und des Stellzylinders 13 sind die Lagerspiele der Lager 5, 9, 15 zu überprüfen. Es sind generell diejenigen Lager zu überprüfen, die die Position oder Stellung des Übertragungsgliedes oder Bewegungsmittels 3 beeinflussen. Hierzu wird erfindungsgemäß der Stellzylinder 13, also das Stellglied, zunächst mit einem rechteckförmigen Kommandosignal zumindest einer halben Periode in einer Richtung kommandiert.
Dieses Kommandosignal ist in der oberen Darstellung der Figur 2 mit dem Bezugszeichen 31 bezeichnet. Aufgrund der Trägheit der Übertragungsglieder sowie durch weitere Effekte wie z. B. die Elastizität des Hydraulikkreises im Beispiel der Figur 1 fährt der Stellzylinder 13 aufgrund des Kommandosignals 31 ein im wesentlichen rampenförmiges Antwortsignal 33, das an diesem mittels Weggeber oder anderer Sensoren erfaßbar ist. In der unteren Darstellung der Figur 2 ist die Bewegung eines vorbestimmten Punktes am freien Ende 29 der Steuerfläche 3, also eines Bezugspunkts am Funktionsglied, mit dem Bezugszeichen 35 aufgrund des Antwortsignals 33 des Stellgliedes 13 dargestellt. Das Kommandosignal 31 ist so definiert, daß die Steuerfläche 3 bzw. deren freies Ende 29 eine vorgegebene Auslenkung 37 aufgrund eines entsprechenden Kommandos an das Stellglied 13 einnehmen soll. Diese kommandierte Position 37 ist eine Bezugsgröße, gegen die die tatsächliche Auslenkung des freien Endes 29, die anhand der Kurve oder Linie 35 gezeigt wird, ins Verhältnis gesetzt wird.
Wie aus der unteren Darstellung der Figur 2 ersichtlich ist, bewegt sich beim Vorhandensein eines Lagerspiels die tatsächliche Auslenkung mit einer Verzögerung 38 bis zu einer Maximalauslenkung 39 des freien Endes 29 der Steuerfläche 3, die eine Differenz 40 unterhalb der Sollstellung 37 gelegen ist. Diese Differenz 40 kommt einerseits durch das zu überprüfende Lagerspiel der Lager 5, 9, 15 zu Stande. Es können in die Differenz 40 jedoch auch noch weitere Lager und/oder Elastizitäten von Stellelementen eingehen. Diese Nebeneffekte werden erfindungsgemäß toleriert, da sie als verhältnismäßig klein gegenüber dem zu überprüfenden Lagerspiel angenommen werden. Die Nebeneffekte sind bei dem erfindungsgemäßen Verfahren entweder vorbekannt oder durch Vorversuche feststellbar. Die Nebeneffekte können entweder aus der Differenz 40 herausgerechnet werden oder, in dem Falle, daß sie vernachlässigbar sind, in der Rechnung mitgeführt werden. Die Differenz 40 ist unmittelbar aus der Messung durch die Messvorrichtung 25 mit dem Sensor 25 ableitbar.
Die tatsächliche Bewegung 35 des freien Endes 29 verbleibt aufgrund von Reibungs- und Dämpfungseffekten in etwa in der Position der Maximalauslenkung 39. Ein etwaiges Absinken der Auslenkung von der Maximalauslenkung 39 geht in die genannten Nebeneffekte ein. Nach einer vorbestimmten Zeitspanne 41 nach Hochfahren des Kommandosignals 31 wird das Kommandosignal erfindungsgemäß auf den Ausgangswert oder Bezugswert gefahren, wie mit der Linie 43 in der Figur 2 gezeigt ist. Daraus resultiert wiederum aufgrund von Trägheiten und Elastizitätseffekten in der Übertragungskette im wesentlichen eine auf den Ausgangswert oder Bezugswert abfallende Rampenlinie 44 im Antwortsignal 33.
Aus dem rampenförmigen Abfall 44 des Antwortssignals 33 ergibt sich mit einer Verzögerung 47 ebenfalls ein rampenförmiger Abfall 49 der tatsächlichen Auslenkung 35 des freien Endes 29. Die Verzögerung 47 tritt dadurch auf, daß durch die Maximalauslenkung 39 sämtliche zu überprüfenden Lager der Übertragungkette in eine erste Endstellung gefahren wird, die der der Endstellung entgegengerichteten Übertragungsrichtung entspricht. Die abfallende Rampe 49 des Antwortsignals 35 verläuft nur bis zu einem Wert 50 oberhalb der Neutrallinie 51 , bzw. dem Wert 51 auf den das Kommandosignal 31 zurückgefahren worden ist.
Das Lagerspiel wird erfindungsgemäß aus dem Vergleich der tatsächlichen Auslenkung 35 mit dem Kommandosignal 31 bzw. dem Antwortsignal 33 des Stellzylinders ermittelt. Dabei wird insbesondere die Verzögerung 47, die Maximalauslenkung 39 sowie der Endwert 50 des Antwortsignals der Stellfläche bzw. des freien Endes 29 zugrunde gelegt.
Alternativ kann statt dem freien Ende 29 eines Stellglieds auch ein beliebiger anderer geeigneter Bezugspunkt verwendet werden, um durch die tatsächliche Bewegung eines solchen Bezugspunkts im Vergleich zu einem Kommandosignal das Lagerspiel zu ermitteln. Die Größe der kommandierten Auslenkung 37 hängt vom Anwendungsfall ab. Diese muß nicht zu einem Maximalwert in Bezug auf das jeweilige Stellglied gehen, sondern kann auch auf einen relativ geringen Betrag gerichtet sein.
Vorzugsweise ist das Kommandosignal lediglich eine Halbperiode. Alternativ kann jedoch auch, je nach Anwendungsfall, dieses Verfahren fortgesetzt werden. Beispielsweise kann dabei das Kommandosignal eine vollständige Periode oder mehrere Perioden durchlaufen.
Das Übertragungsglied oder Bewegungsmittel 3, das in der Ausführungsform der Figur 1 die Steuerfläche 3 ist, wird erfindungsgemäß mittels eines Stellglieds, das in der Figur 1 der Stellzylinder 13 ist, kommandiert. Das Antwortsignal 33 des Stellglieds (Figur 2) wird erfindungsgemäß mittels entsprechender Positionsgeber am oder im Stellglied ermittelt. Das Stellglied wird mittels einer entsprechenden Steuereinheit kommandiert, die das Kommandosignal 31 generiert und auf das Stellglied überträgt. Die Steuereinheit nimmt weiterhin die durch die Messvorrichtung 25 generierten Meßsignale auf und führt die dargestellten Vergleiche zur Ermittlung des Lagerspiels durch.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Erfassung von Lagerspiel bei einer hochdynamischen mechanischen Übertragungskette mit einem auf ein Funktionsglied (3) wirkenden Stellglied (13), deren Zusammenwirken das zu messende Lagerspiel bewirkt, mit einer Steuereinheit zum Betätigen des Stellgliedes (13) und einer Auswerteeinheit zur Erfassung der Messgrößen,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Meßvorrichtung (25) mit einem Sensor (27) zur Erfassung der Position des Funktionsglieds (3) vorgesehen ist, wobei der Sensor (27) seinen Abstand von einem Bezugspunkt (29) des Funktionsgliedes (3) mißt,
die Steuereinheit das Stellglied (13) mittels eines rechteckförmigen Sollsignals zumindest einer halben Periode beaufschlagt und das Lagerspiel aus dem Vergleich der tatsächlichen Auslenkung (35) mit dem Kommandosignal (31) des Stellgliedes (13) ermittelt wird.
2. Verfahren zur Lagerspielerfassung einer hochdynamischen mechanischen Übertragungskette nach dem Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerung (47), die Maximalauslenkung (39) oder der Endwert (50) des Antwortsignals bei dem Vergleich der tatsächlichen Auslenkung (35) mit dem Kommandosignal (31 ) zugrunde gelegt
3. Verfahren zur Lagerspielerfassung einer hochdynamischen mechanischen Übertragungskette nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren auf die Messung von Lagerspiel einer Steuerfläche einer Tragfläche (1) eines Flugzeugs als Funktionsglied (3) angewendet wird, und daß zur Anordnung der Meßvorrichtung (25) in Bezug Steuerfläche (3) ein Tagarm (20) auf der Tragfläche (1 ) befestigt wird.
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