1.2.Классификация дефектов гтд

Дефекты деталей можно классифицировать по следующим направлениям, рис.2. :

- по общим техническим признакам;

- причинам возникновения;

- размерам и степени их распространения;

- по видам внешнего воздействия.

Классификация дефектов по общетехническим признакам ( рис.2., 1-я колонка) дает понятие общего их характера, проявляющегося на стадиях производства, эксплуатации и ремонта авиационной техники, но без указания причины их возникновения, природы и размеров.

При разработке системы контроля состояния ГТД должны учитываться степень опасности и динамики развития дефектов, раннее обнаружение которых такая системы призвана обеспечить.

Внезапные (развивающиеся в течение долей секунд или несколь­ких секунд) дефекты: опасный заброс температуры газа, помпаж, возникновение отрицательного крутящего момента на валу ТВД и т.п. На случай появления таких дефектов в автоматику двигателя вводятся специальные защитные устройства, реагирующие на приближение критического состояния (например, датчик помпажа или выключатель подачи топлива при забросе температуры).

Постепенные дефекты, способные привести к аварийному сос­тоянию двигателя за время, не превышающее времени полета (нап­ример, масляное "голодание", вызывающее интенсивный износ и перегрев в подшипниках, нарастающая вибрация двигателя, падение давления масла в системе, появление стружки в масле, пожар, обледенение и т.п.). Возникновение подобных дефектов должно сопро­вождаться немедленной выдачей сигнала экипажу самолета для привлечения внимания, оценки ситуации и принятия необходимых мер.

(рис. 2)

Прогнозируемые, медленно развивающиеся дефекты, опасное развитие которых за время полета практически исключено (износ ­зубьев шестерен и рессор, некоторые случаи износа подшипников и т.п.). Раннее обнаружение именно таких дефектов и составляет основу прогнозирования состояния двигателя. По мере накопления знаний и появления соответствующей диагностической аппаратуры, перестали, например, считаться "внезапными" и стали "прогнозируемыми" некоторые виды разрушения зубчатых передач, подшипников, лопаток, возрастание вибрации и т.д.

Важной является также классификация дефектов по причинам их возникновения (рис.2., 2-я колонка), что позволяет более точно определить первопричину дефектов, разрабатывать и своевременно проводить необходимые профилактические мероприятия.

Большую роль в практике выбора методов и средств неразрушающего контроля деталей играет классификация дефектов по размерам и степени их распространения по поверхности и объему детали (рис.2., 3-я колонка), а особенно по видам внешнего воздействия (рис.2., 4-я колонка).

Любой дефект имеет одновременно признаки всех четырех главных классификационных групп, при этом не только одной, а часто нескольких их подгрупп; эта взаимосвязь показана на рис.2. штриховой линией.

1.3. Конструкционные, производственные, ремонтные и эксплуатационные дефекты

Основными причинами появления конструкционных дефектов являются:

- несовершенство или ошибки при прочностных расчетах и, как следствие этого, неправильный выбор материала;

- неправильное назначение допусков, технологии изготовления, защиты деталей от внешних воздействий.

Конструкционные дефекты проявляются чаще в первоначальный период эксплуатации, но также и по мере накопления необратимых изменений в материале детали.

Конструкционные дефекты устраняются в эксплуатации и при ремонте путем замены деталей на усиленные с лучшими защитными, противоизносными и другими эксплуатационными свойствами, проведением определенных доработок их конструкции или за счет изменения режимов эксплуатации: перегрузок, температуры, скорос­тей,давлений и т.д.

Производственные и ремонтные дефекты связаны обычно с нарушением установленной или применением устаревшей технологии изготовления и ремонта деталей, а также их контроля, демонтажа и монтажа. Очень часто производственные и ремонтные дефекты появляются по причине применения неисправного или ненормативного инструмента и оборудования. Производственные и ремонтные дефекты могут быть случайными, разовыми и систематическими.

Предупреждение этих дефектов возможно путем повышения квалификации исполнителей, постоянного входного контроля материалов, технологии ремонта и испытаний.

Эксплуатационные дефекты являются следствием нарушения правил технического обслуживания и эксплуатации ГТД на земле и в воздухе. К ним относятся нарушения сроков и некачественное вы­полнение регламентных и мелких текущих ремонтных работ; наруше­ние правил заправки и зарядки топливом, жидкостями, газами; нарушение режимов полета.

Дефекты транспортирования и хранения могут рассматриваться как на стадиях производства, эксплуатации и ремонта, так и вне этих стадий жизненного цикла ГТД.

Естественные дефекты возникают как результат закономерного и прямого, но относительного замедленного воздействия различных по физической структуре естественных разрушительных процессов (рис.2., 4-я колонка). Все дефекты деталей и узлов, подлежащие выявлению при неразрушающем контроле, можно разделить по происхождению на две основные группы: производственно-технологи­ческие и эксплуатационные, рис.3.

Производственно-технологические дефекты возникают при ковке и литье, протяжке и ковке, при соединении металлов, при термической и электрохимической обработке, а также при механической обработке.

На рис.4. приведены дефекты соединений металлов сваркой, выявление которых занимает значительное место в практике использования методов неразрушающего контроля. Горячие трещины зарожда­ются в сварных соединениях при высоких температурах (в сталях при температурах 1400-1700 К), холодные - при остывании (обычно при температуре ниже 500 К).

(рис. 3)

(рис. 4)

Эксплуатационные дефекты возникают после некоторой наработки изделий и их можно разделить на две основные подгруппы:

- трещины различного происхождения (усталостные, термические, от многократной нагрузки и т.д.);

- коррозионные поражения (точечные, язвенные, межкристаллические и др.).