3.6. Метод осциллографирования параметров
Процесс диагностирования существенно упрощается, если анализ изменений параметров систем двигателя проводится по результатам осциллографирования комплекса параметров, характеризующих исследуемую систему. Особенностью такого диагностирования является то, что диагностическая информация регистрируется при действительном функционировании системы с учетом влияния динамических явлений.
При оценке состояния двигателя по результатам осциллографирования используются методы эталонных констант, эталонных осциллограмм и метод сопоставления осциллограмм основных параметров. Перечень параметров, подлежащих осциллографированию, определяется в зависимости от вида неисправности системы.
В формуляр двигателя вкладываются осциллограммы его параметров при выпуске с завода или после ремонта. Сравнение с этими осциллограммами данных, полученных при эксплуатации, позволяет более достоверно оценить состояние двигателя.
Эффективность диагностирования двигателя повышается, если имеется альбом эталонных осциллограмм для характерных неисправностей, встречающихся в эксплуатации с указанием способов их устранения.
3.7. Оценка состояния опор ротора по температуре
Появление в подшипнике неисправностей приводит к возникновению дополнительных сил трения, которые повышают температуру подшипника. Если датчики температуры масла установить на выходе из магистрали, то производится замер некоторой средней температуры масла, поступившего из всех опор приводов и агрегатов, при этом не всегда удается зафиксировать единичные случаи разрушения. В общем случае для изменения температуры масла непосредственно в области опоры характерно наличие двух температурных участков: переходного (нестационарного) и установившегося (стационарного).
Первый участок определяется подводом тепла к маслу с момента выхода двигателя на режим и до момента наступления теплового равновесия между отводом тепла от деталей и подводом его к маслу.
Второй участок характеризуется установившейся температурой масла при тепловом балансе.
Диагностическими признаками, используемыми при оценке состояния опор ротора, являются:
максимальные значения температуры масла в соответствующие фиксируемые моменты времени;
скорость, интенсивность изменения температуры;
время выхода температуры на стационарный режим.
Последние два признака во многом зависят от субъективных факторов (квалификация персонала), поэтому они применяются сравнительно редко.
Сравнивая изменение температуры масла по времени эксплуатации с эталонной кривой, можно диагностировать состояние любого узла двигателя.
Рассмотрим работу подшипника турбины низкого давления, рис. 15.
Так как подшипник контактирует с опорой по значительной поверхности, то тепло передается корпусу двигателя, поэтому температурное поле корпуса также является диагностической информацией о состоянии опор ротора.
3.8. Специальные средства контроля технического состояния гтд.
Счетчики наработки и числа циклов призваны обеспечить возможность косвенного контроля фактически израсходованного ресурса двигателя.
Известно, что надежность ГТД тесно связана с числом рабочих циклов и количеством «жестких» режимов работы. Особенно сильно эти факторы влияют на повреждаемость элементов горячей части двигателя, поэтому важным является регистрация циклов, выработанных двигателем и наработки различных по напряженности режимов.
Простейшие счетчики состоят из нескольких электрочасов, учитывающих наработку по режимам (напряженность режима оценивается по Тг*).
Контроль выбега ротора – времени его вращения после выключения двигателя. Этот метод обеспечивает оценку работы трансмиссии двигателя.
Обнаружение частиц металла в потоке в выходном устройстве в диагностическом смысле играет такую же роль для контроля состояния элементов проточной части, как анализ масла на содержание металла для контроля омываемых маслом поверхностей. Для этой цели могут использоваться электростатические зонды, установленные в потоке. Металлические частицы, появляющиеся в потоке заряжаются, а при ударе о зонд отдают ему свой заряд, что фиксируется осциллографом.
Ионизационные сигнализаторы горения нашли широкое применение в авиационных ГТД с форсажной камерой. Отсутствие горения при включенном форсаже, свидетельствует о неисправностях в системе запуска форсажной камеры, что может привести к перерасходу топлива при неудачных пусках. Фиксация процесса горения может осуществляться с помощью оптического пирометра.
Рис. 15
(1)-нормально работающий подшипник; (2)-неисправный подшипник; 1-начало разрушения неисправного подшипника; 2-полное разрушение неисправного подшипника.