У статті розглянуті конструктивні схеми та особливості одноконтурних авіаційних газотурбінних двигунів через точки зору акустичної вібродіагностики. З метою оптимізації програми дослідження вібросигналу, скорочення часу вібровиміру, мінімізації витрачання ресурсу авіаційних газотурбінних двигунів та авіаційного палива розроблена методика виявлення точок виміру вібрації для з'ясування технічного стану вузлів авіаційних силових установок за допомогою вузьконаправленого віброперетворювача. Досліджений безпосередній силовий зв'язок між опорами ротора і зовнішнім корпусом двигуна.
Харківський національний університет Повітряних Сил ім. І. Кожедуба, Харків МЕТОД ДІАГНОСТУВАННЯ ГАЗОТУРБІННОГО ДВИГУНА ПО ПРЯМОМУ СПЕКТРУ ВІБРАЦІЇ У статті розглянуті коливальні процеси вузлів, що генерують вібрації в газотурбінного двигуні (ГТД). Розроблена методика виявлення первинного технічного стану вузлів авіаційних силових установок (АвСУ) за допомогою прямого спектру вібрації. Формалізована процедура визначення технічного стану вузлів і агрегатів ГТД по зіставленню двох спектрограм спектрального аналізу сигналів вібрації, що отримані за допомогою вузьконаправленого віброперетворювача. Методом дослідження є порівняння двох спектрограм вібростану вузлів ГТД. За допомогою вузьконаправленого віброперетворювача, порівняння та аналізу лінійних спектрів вібрації двигуна, отримали діагностичну інформацію про стан збірки (міри зносу) вузлів і механізмів, що входять до складу газотурбінної силової установки.
У статті розглядається методологія застосування віброакустичного методу діагностування газорозподільного механізму (ГРМ) двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ). До початку 2000 року даний метод не знаходив широкого застосування через значну вартість діагностичних комплексів, складності обробки і аналізу діагностичної інформації. На сьогоднішній день його використання спростилося у зв'язку з появою недорогих USB осцилографів і чутливих вібродатчиків. Відмови елементів газорозподільного механізму двигуна, а зокрема, прогар клапанів, порушення їх герметичності, зміщення фаз, зростання зазорів або їх відсутність виникають у більшості автотранспортних засобів при пробігах набагато менших нормативних або граничних. Несвоєчасне проведення технічного обслуговування, використання не рекомендованих масел і паливних матеріалів, порушення теплових і навантажувальних режимів викликають збільшення зазорів в клапанах ГРМ. Проведені в представленому матеріалі дослідження дозволили встановити, що будь-які перевищення амплітуди сигналу віброімпульса понад 200 мВ вимагають регулювання зазорів або заміни гідроштовхачів. Даний метод і використовуваний набір технологічних прийомів дозволяють оперативно і без розбирання визначати технічний стан систем двигуна при будь-яких проміжних станах діагностованих об'єктів.
Приводяться основні положення методу виявлення резонансів авіаційних силових установок (АвСУ) за допомогою каскадного спектрального аналізу. Формулюються етапи роботи запропонованого методу при визначенні особистих частот коливання корпусних елементів досліджуваних двигунів, відстеження за змінами критичних частот обертання роторів АвСУ на етапі зборки і ремонту за допомогою аналізу каскадного спектру вібрацій вузлів АвСУ. Пропонується для обробки вібросигналу та для зменшення часових витрат використовувати синхронний регістратор Атлант (ПВФ Вібро-Центр). Результати дослідження можуть бути використані при переході авіаційної техніки на експлуатацію за технічним станом.
Проведеними експериментальними дослідженнями було встановлено, що вібрація має акустичну природу. Доведено, що у якості чутливого елементу системи діагностування можливо використати спрямований мікрофон ЕМ-8800 та регістратор акустичного шуму шумоміра 1 класу Robotron 00023. Завдяки цьому стале можливим отримати амплітудно-частотну характеристику на усьому чутному звуковому діапазоні від 100 Гц до 20 кГц. Експериментальними дослідженнями підтверджено, що спрямований мікрофон EM-8800 має широкий динамічний діапазон вимірюваного сигналу в 70 дБ і високий граничний рівень звукового тиску в 150 дБ. Це приводить до того, що при діагностуванні клапанного механізму двигунів внутрішнього згорання (ДВЗ), який генерує сигнали вібрації з широкосмуговим спектром і що має значну спектральну щільність, потрібні значення частоти дискретизації 32 кГц і більше. Завдяки цьому стале можливим отримати частоту власних коливань випускного клапану – 4630,12 Гц. Зокрема встановлено, що високі значення частоти дискретизації забезпечують точнішу передачу форми сигналу. Це дозволяє стверджувати про практичну привабливість запропонованих технологічних рішень.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.