ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет авиационных двигателей

Кафедра авиационных двигателей

Отчет по лабораторной работе: «Методы неразрушающего контроля»

Выполнил: Галиуллин И.Ю.

гр. ТЭ-514

Принял: Галиуллин К.Ф.

Уфа 2012г.

Цель работы.

Привить практические навыки по определению технического состояния деталей авиационной техники с использованием современных методов неразрушающего контроля. Ознакомиться с дефектоскопами, применяемые при эксплуатации авиационной техники, а именно с видеоскопической системой серии IPLEX от фирмы Olympus, вихретоковым дефектоскопом ВД-70, ультразвуковыми дефектоскопами УД2-70 и A1212 MASTER.

Задачи эксплуатационной дефектоскопии.

Отечественная авиационная техника имеет высокий уровень эксплуатационной надёжности, что обеспечивает безопасность полётов в сложных погодных условиях днём и ночью. Вместе с тем из-за значительных нагрузок, испытываемых самолетами и вертолетами, из-за работы ряда узлов в агрессивной среде, а также из-за длительных сроков эксплуатации может произойти снижение эксплуатационных свойств материала некоторых ответственных деталей, образование в них дефектов и их разрушение. Причинами поломок могут быть также производственные дефекты материала, не обнаруженные на заводах изготовителях.

Одним из мероприятий инженерно-авиационной службы по поддержанию летной годности авиационной техники является проведение дефектоскопического контроля их высоконагруженных деталей и узлов. Целью такого контроля является своевременное обнаружение трещин, коррозии, недопустимых изменений механических свойств материалов, разрушение внутренних деталей, узлов, агрегатов и приборов с тем, чтобы принять меры к устранению выявленных дефектов. Объектами дефектоскопического контроля в эксплуатации являются стыковочные узлы, рамы, балки, лонжероны крыла, центроплана, фюзеляжа и оперения; некоторые детали систем управления; клеевые соединения управляющих поверхностей и несущих винтов; валы, лопасти воздушных винтов, стойки, авиационные колеса, детали подъемных механизмов и узлов навески шасси, рабочие лопатки и диски газовых турбин и компрессоров авиационных двигателей и другие.

Основной частью летательного аппарата, определяющей его надежность, безопасность полета и готовность к выполнению поставленной задачи, является двигатель. Высокая стоимость двигателя и его определяющее положение по сравнению с другими элементами летательного аппарата требуют обеспечения больших ресурсов, что в настоящее время достигается внедрением оптимальной стратегии эксплуатации двигательной установки по фактическому техническому состоянию деталей, узлов и агрегатов двигателя.

Принятие решения о прекращении эксплуатации конкретного экземпляра двигателя осуществляется с использованием всего арсенала средств технической диагностики. Другой важной отличительной чертой современного авиационного двигателя, определяющей концепцию технического диагностирования, является высокая тепловая и силовая напряженность элементов его конструкции. Тепловые и силовые нагрузки находятся на верхнем допустимом пределе по прочности, превышение этих нагрузок сверх допустимых приводит к разрушению деталей и, как следствие, к отказу двигателя в целом. Для предотвращения опасных отказов необходим контроль термогазодинамических параметров двигателя, при этом зачастую обработка диагностических параметров и принятие решений должны осуществляться в полете в реальном масштабе времени. Разрушение любого основного элемента двигателя (лопатки, диска, вала, камеры сгорания ) приводит, как правило, к потере его работоспособности. Эта особенность требует применения методов прогнозирования технического состояния деталей и узлов двигателя с целью оценки возможного времени безопасной эксплуатации двигателя с дефектами и неисправностями, выявленными на ранней стадии их развития (концепция эксплуатации двигателя до предотказного состояния). Это усложняет методы диагностирования.

Технические средства диагностирования авиационных ГТД подразделяются на бортовые, служащие для оперативной оценки состояния двигателя экипажем в полете и для документирования основных параметров двигателя на самописцах, и наземные, обеспечивающие обработку и анализ полетной информации и периодический контроль наиболее ответственных деталей с помощью приборов неразрушающего контроля. Система обеспечивает отбор и передачу в устройство регистрации данных о техническом состоянии двигателя, сохранение данных для последующей обработки с использованием специальных автоматизированных средств обработки данных, встроенный самоконтроль, выдачу информации экипажу.

При наземной оценке технического состояния узлов и деталей двигателя широко используются методы и средства неразрушающего контроля: визуально-оптическая диагностика, видеоинформационные системы; радиографический, ультразвуковой, токовихревой, капиллярный методы; замеры износа деталей с помощью специальных приспособлений и инструментов без съема измеряемых деталей с двигателя.

Визуально-оптическая диагностика позволяет выявить забоины, трещины, эрозионный износ, прогары, деформации, нарушение покрытий на деталях компрессора, турбины, камеры сгорания, реактивного сопла и других узлов без разборки двигателя.

В настоящее время все более широкое применение находят авиаскопы, бороскопы, эндоскопы, позволяющие осматривать практически всю проточную часть двигателя через специальные смотровые лючки. Они состоят из жесткой или гибкой рабочей части и блока подсветки, свет от которого передается через волоконно-оптический канал к осматриваемому объекту. Иногда в состав эндоскопа включается манипулятор для выполнения зачистки, извлечения посторонних предметов из тракта двигателя.

В числе многочисленных средств неразрушающего контроля особое место занимают приборы визуально-оптического контроля – эндоскопы, с помощью которых производится осмотр внутренних поверхностей, деталей и узлов, недоступных без разборки двигателя. Целью такого осмотра является профилактический контроль для обнаружения дефектов на ранней стадии их развития.

Определение технического состояния (дефектация) авиационной техники представляет собой процесс установления пригодности к эксплуатации деталей, узлов и агрегатов в соответствии с требованиями технических условий. Основными методами дефектации авиационной техники являются: внешний осмотр, нивелировка самолета, испытание агрегатов авиационной техники на стендах, контроль формы и геометрических размеров деталей, неразрушающий (дефектоскопический) контроль. Наибольшие трудности при дефекации деталей авиационной техники вызывает определение мелких поверхностных и подповерхностных дефектов, наличие которых не может быть устранено внешним осмотром. Обнаружение такого рода дефектов производится с помощью методов неразрушающего контроля.

Дефектоскопический контроль предназначен для своевременного обнаружения трещин, коррозии, недопустимых изменений механических свойств материалов, а также нарушения нормального положения или разрушения внутренних деталей с тем, чтобы принять меры к устранению выявленных дефектов.

Визуальный контроль состояния труднодоступных деталей основан на формировании и передаче с помощью специального оптического прибора изображения контролируемой поверхности для восприятия его оператором. К основным параметрам, характеризующим эндоскоп, относятся:

– тип эндоскопа (жесткий, гибкий);

– диаметр и длина рабочей части эндоскопа;

– угол направления наблюдения (прямое, боковое);

– разрешающая способность с наименьшего расстояния;

– пределы фокусировки;

– напряжение питания осветителя.

Для количественного определения величины повреждения эндоскоп комплектуется устройством мерного перемещения. По требованию заказчика эндоскопы могут комплектоваться кино- и фотокамерами.

Применение средств дефектоскопии на различных этапах эксплуатации

обеспечивает:

- полную выработку назначенных и межремонтных ресурсов авиационной техники и их обоснованное увеличение при сохранении заложенного уровня надежности;

- повышение достоверности определения технического состояния высоконагруженных деталей;

- уменьшение интенсивности отказов, предотвращение летных происшествий

- слежение за развитием в процессе эксплуатации летательного аппарата допустимых несложностей материала и прогнозирование на этой основе

работоспособности деталей и узлов;

- экономию материальных ценностей, уменьшение простоя летательного аппарата.