54. Диагностика состояния по шуму.

Основные источники шума авиационного ГТД — винт ТВД; вен­тилятор; компрессор; горение в камере сгорания; турбина; реак­тивная струя; агрегаты; приводы; вращающиеся, колеблющиеся детали двигателя

Шум исправного авиационного ГТД по своему спектральному составу сплошной во всем диапазоне частот с рядом дис­кретных составляющих. Широкополосный шум порождается беспо­рядочными колебаниями газовоздушного потока и является след­ствием турбулентности его пограничного слоя. Дискретный шум исправного авиационного ГТД обусловлен колебаниями (вынужденными и резонансными) деталей двигателя, периодическим вытеснением газа лопатками конечной толщины, соударением деталей исправно раб-го двигателя, взаимодействием вращающегося потока с ротором и со статором. Появление неисправностей в системах двигателя приводит к по­явлению новых источников шума и изменению спектра шума ра­боты двигателя.

Для того чтобы использовать спектр шума при диагностическом исследовании, необходимо знать, как зависят интенсивность и спектр шума от параметров двигателя (числа лопаток, взаим­ного расположения статора и ротора, процесса горения, обтекания газовым потоком, режима работы двигателя и т. д.), как распределены источники шума, а также характер местных пульсаций давления на лопатках.

При исследовании шума как носителя диагностической информации изучается следствие характеристики звукового поля:

-спектр суммирований излучений акустической мощности;

-характеристики направленности излучения в различных частотных полосах;

-спектр уровня звук-го давления в различных точках звукового поля;

-спектр шума при узкополосном анализе.

Общие уровни шума и вибрации, а также значения уровней отдельных частотных составляющих спектра могут быть определены по следующей формуле:

где L — уровень колебаний до исключения источника; ; L₁ — уровень колебаний после исключения источника; L₂ — уровень колебаний, создаваемых исключенным источником.

Исследование информации, снимаемой с микрофона, совместно с информацией, снимаемой с датчиков давления и вибрации, расширяет возможности каждого из рассматриваемых методов диаг­ностики.

Диагностика по состоянию шума подразделяется на: 1) шум воздухозаборника; 2)шум компрессора; 3)шум вращения; 4)шум компрессора при повреждениях его лопаток; 5)шум корпуса двигателя; 6)шум камеры сгорания; 7)шум турбины; 8)шум реактивной струй; 9)шум от колебания ротора; 10)шум подшипников; 11)шум насосов; 12)шум приводов.

55. Вибрационная диагностика.

Основные причины вибрации двигателя:

1) несбалансированность и несоосность роторов;

2) возможная близость критических частот вращения роторов к рабочим;

3) неравномерность распределения потока (P,V,T) по времени и поперечным объемам проточной части двигателя.

В качестве диагностируемых признаков вибросостояния на практике применяются: 1)виброскорость V (мм/с), представляющая первую производную от вибросмещения по времени;

2) коэффициент виброперегрузок Кg – отношение виброускорений к ускорению свободного падения.

На практике отказы наблюдаются в диапазоне Кg = 15-0,32; V=30-90мин/с. Наибольшую диагностическую ценность имеет виброскорость.

V = Cσ,

где C- константа для детали; σ - действующее напряжение. Кg зависит от частоты колебаний и их формы, поэтому он используется в основном ТВД, где круговая частота колебания равна равновесной частоте вращения ротора, в предположении ω = n (равновесное) = const.

Диагностирование по виброскорости позволяет определить такие дефекты, как обрыв РЛ К и Т, трещины дисков Т, погнутости лопаток К, разбандажирование полок I ступени КНД.

Допустимое значение виброскорости по нормам тех документации для обеих опор 40мм/с.

При диагностировании применяется такой параметр как скорость изменения виброскорости по наработке.

γ = dV/ dt = (5-8)*10^-3 (мм*ч/с) – для исправных двигателей.