Diagnostik teknis mesin turbin gas. Diagnostik pesawat Diagnostik pesawat dan mesin

Kirim karya bagus Anda di basis pengetahuan sederhana. Gunakan formulir di bawah ini

Mahasiswa, mahasiswa pascasarjana, ilmuwan muda yang menggunakan basis pengetahuan dalam studi dan pekerjaan mereka akan sangat berterima kasih kepada Anda.

Di-host di http://www.allbest.ru/

Kementerian Pendidikan dan Ilmu Pengetahuan Rusia

Pekerjaan penelitian

Metode diagnostik teknis peralatan penerbangan

Moskow 2014

pengantar

3. Metode penilaian umum keadaan sistem teknis

3.1 Metode untuk konvolusi parameter kontrol tertentu ke indikator umum

3.2 Metode penilaian umum keadaan sistem teknis dengan kriteria informasi

Kesimpulan

literatur

pengantar

Diagnosa teknis adalah suatu arah dalam ilmu pengetahuan dan teknologi, yang merupakan proses penentuan kondisi teknis suatu objek yang didiagnosis dengan tingkat akurasi tertentu. Tujuan utama diagnostik teknis mesin turbin gas penerbangan adalah organisasi proses untuk menilai kondisi teknisnya.

Diagnostik sebagai arah ilmiah membentuk ideologi, prinsip, metode mendiagnosis dan memprediksi kondisi teknis produk selama pengujian dan operasinya.

Diagnostik teknis menyelesaikan tugas-tugas berikut:

pembuatan produk yang dapat diuji;

pengembangan sistem dan sarana untuk memperoleh informasi yang perlu;

pengembangan metode untuk memproses dan menganalisis informasi yang diterima;

pembuktian dan implementasi cara paling rasional untuk mendaftarkan parameter;

Makalah ini membahas tentang metode diagnosa teknis peralatan penerbangan.

1. Metode untuk mendiagnosis peralatan penerbangan

1. Metode untuk mendiagnosis AT dan kemampuannya

Dalam proses mendiagnosis peralatan penerbangan selama operasinya, tiga tahap utama dapat dibedakan menurut keadaan (Gbr. 1.). Yang pertama adalah diagnostik operasional, yang tugasnya adalah menentukan apakah mungkin untuk melanjutkan operasi normal objek AT yang diberikan ("sistem beroperasi") atau apakah objek ini harus menjalani prosedur pemeliharaan sebelum berikutnya penerbangan ("sistem tidak beroperasi").

Beras. satu. Skema umum diagnostik operasional

Tugas seperti itu dalam satu volume atau lainnya untuk semua objek pesawat yang diamati harus diselesaikan, sebagai aturan, pada akhir setiap hari penerbangan, "besok". Efisiensi dicapai dengan organisasi yang tepat dari aliran informasi dan penggunaan teknologi komputer untuk pemrosesannya.

Tahap kedua adalah analisis diagnostik tambahan, yang hasilnya adalah daftar prosedur perawatan untuk elemen dan sistem pesawat yang diakui rusak tanpa mengeluarkannya dari pesawat ("di sayap").

Tahap ketiga adalah penerapan prosedur perawatan yang ditentukan, setelah itu keputusan dibuat tentang pengoperasian lebih lanjut pesawat atau pemindahannya dari pesawat dan mengirimkannya untuk diperbaiki.

Saat ini, metode dan alat diagnostik berdasarkan berbagai prinsip fisik tersebar luas dan dikembangkan secara signifikan, yang memungkinkan untuk mengontrol komponen, rakitan, dan sistem yang paling penting. Sebagai contoh, mari kita membahas metode untuk mendiagnosis mesin turbin gas pesawat (GTE) (Gbr. 2), yang merupakan objek paling kritis dari AT. Secara konvensional, mereka dapat dibagi menjadi metode pengukuran langsung parameter diagnostik struktural yang menentukan kondisi teknis mesin turbin gas, dan metode diagnostik di tempat (operasional) dengan parameter tidak langsung. Parameter diagnostik yang berisi informasi tentang perubahan karakteristik struktural dari keadaan mesin digunakan sebagai parameter tidak langsung. Metode ini memungkinkan untuk memperoleh hasil yang cukup akurat untuk mengevaluasi, misalnya, keausan elemen individu. Namun, penggunaannya terhambat oleh rendahnya kemampuan manufaktur mesin turbin gas dan dalam banyak kasus mengharuskan pembongkaran mesin. Ini mengurangi keandalan kontrol, karena keadaan objek teknis apa pun setelah pembongkaran tidak memadai untuk keadaannya sebelum prosedur ini. Perlu juga dicatat bahwa selama operasi, pembongkaran mesin turbin gas dalam banyak kasus tidak mungkin dilakukan.

Metode diagnostik operasional dengan parameter tidak langsung tidak memiliki kelemahan yang terdaftar, meskipun saat ini mereka tidak selalu memungkinkan untuk melokalisasi situs cacat. Penggunaan metode untuk mengukur karakteristik struktural mungkin diperlukan jika tidak mungkin menggunakan metode diagnostik operasional atau untuk menyempurnakan hasil pengendalian.

Beras. 2. Metode dan alat untuk mendiagnosis mesin turbin gas

Metode utama yang digunakan dan menjanjikan untuk diagnosis operasional mesin turbin gas meliputi:

diagnostik berdasarkan hasil analisis parameter termogasdinamik;

diagnostik termal;

parameter vibroakustik;

tribodiagnostik;

diagnostik optik-visual;

analisis produk pembakaran;

pengukuran run-out rotor.

Penerapan masing-masing metode dilakukan dengan menggunakan peralatan diagnostik. Jadi, misalnya, untuk menganalisis komposisi pengotor dalam oli, alat dengan berbagai kompleksitas dan prinsip operasi digunakan - dari colokan magnet paling sederhana yang dipasang di jalur sistem oli mesin hingga penganalisis spektrum yang kompleks.

Diagnostik malfungsi dengan parameter termal menyediakan untuk memperoleh informasi dari sensor termal (konverter termal) dan pirometer fotolistrik dan pencitra termal, di baru-baru ini berhasil diimplementasikan dalam praktik diagnostik.

Kontrol parameter vibroacoustic melibatkan penggunaan berbagai jenis transduser getaran dan peralatan sinyal. Metode sedang dikembangkan untuk menilai ketegangan elemen struktural menggunakan instalasi holografik (menciptakan apa yang disebut "potret getaran").

Terkadang deteksi kesalahan dengan metode yang disebutkan memerlukan pembuatan peralatan matematika yang agak rumit, yang memungkinkan untuk mengidentifikasi tanda-tanda dengan cacat tertentu.

Keragaman metode relatif dijelaskan oleh fakta bahwa tidak satu pun dari mereka memungkinkan untuk memperhitungkan semua persyaratan untuk pembentukan diagnosis dengan kepastian 100%, karena mereka membawa informasi spesifik dengan nilai berbeda.

Tidak ada metode yang memungkinkan Anda menilai kondisi mesin dengan tingkat detail yang memadai.

Kombinasi dari sejumlah metode dapat mencapai kontrol yang lebih dalam (biasanya di lapangan), tetapi ini sering membutuhkan kondisi khusus dan untuk waktu yang lama.

Jadi, untuk diagnosis AT sebaiknya menggunakan parameter yang memiliki kandungan informasi yang maksimal, saling melengkapi dan memperjelas.

Dengan demikian, tugas menilai potensi informasi dari parameter yang digunakan untuk diagnosis AT sangat relevan saat ini.

2. Analisis metode untuk diagnosa teknis peralatan penerbangan

Analisis komparatif keinformatifan metode diagnostik AT, yang disajikan di bawah ini, didasarkan pada pendekatan yang diterima secara umum yang dikemukakan oleh M. Bongard pada besarnya fungsi probabilitas mendekati target ("alamat" cacat) saat mendaftarkan nilai parameter. Benar, setiap karakteristik kuantitatif dari fungsi yang disebutkan tidak diberikan dalam bab manual ini. Hubungan ini (keinformasian - metode) dikonfirmasi oleh praktik eksploitasi, di mana kriteria tidak langsung dari keinformatifan adalah keakuratan diagnosis ketika gejala terdeteksi oleh metode ini.

2.1 Metode termal dan efektivitasnya

Salah satu metode yang paling informatif untuk menilai keadaan AT adalah metode untuk memantau parameter termal. Saat ini, penggunaannya dalam penerbangan terbatas pada pemantauan suhu di berbagai titik, seperti jalur aliran mesin, dan membandingkannya dengan nilai yang dapat diterima. Metode termal telah menemukan perkembangan yang lebih besar dalam tes bangku mesin turbin gas. Keuntungan utama mereka adalah kemungkinan memperoleh informasi tanpa pembongkaran mesin pesawat yang signifikan. Saat mengukur bilah turbin, termokopel dan kolektor arus umum dipasang di atasnya. Hal ini menyebabkan ketidaknyamanan untuk pembentukan diagnosis karena terbatasnya jumlah titik kontrol.

Metode termometri non-kontak memiliki beberapa keunggulan. Objek diagnostik termometrik non-kontak dapat berupa mesin secara keseluruhan dan unit serta bagiannya masing-masing. Sistem kontrol mengubah citra inframerah menjadi citra tampak sehingga distribusi kecerahan tampak sebanding dengan kecerahan inframerah objek, yaitu distribusi spasial suhu T(y,z) atau emisivitas (y,z). Transformasi ini biasanya dilakukan dengan analisis berturut-turut dari berbagai titik objek dengan bidang pandang radiometrik dasar, yang membentuk area S pada tubuh objek. Bidang sesaat dipilih kecil dan cepat dipindahkan ke objek. Distribusi kecerahan inframerah L(y,z) dari suatu objek ketika dipindai oleh platform S menghasilkan sinyal S(t) di penerima, yang amplitudonya berubah terhadap waktu sesuai dengan perubahan kecerahan yang terlihat. . Sinyal S(t) setelah amplifikasi diubah menjadi sinyal yang terlihat. Reproduksi gambar inframerah dengan analisis garis memungkinkan Anda mendapatkan peta termal dari zona yang diamati (hubungan antara perpindahan panas dalam medium dan strukturnya).

Salah satu metode informatif untuk mendeteksi cacat pada unit GTE yang sulit dijangkau adalah termografi inframerah. Ini dibagi menjadi metode aktif dan pasif. Aktif melibatkan pemanasan objek. Pengamatan fenomena termal di permukaan sebagai akibat dari perambatan panas melalui bahan dapat memberikan informasi tentang struktur internalnya. Sumber panas yang digunakan dalam hal ini digunakan untuk membuat apa yang disebut panas dalam bahan. kejutan termal, dan sistem termografi penerima menganalisis hamburan dan perambatan gelombang termal.

Keterbatasan ruang lingkup metode ini terkait dengan fakta bahwa pengamatan hanya dapat dilakukan dalam mode transisi, ketika kecepatan relatif perambatan fluks panas di dalam material ditentukan. Setelah mencapai kesetimbangan suhu, kontras termal tidak lagi diamati. Selain itu, benda-benda seperti mesin turbin gas penerbangan memiliki permukaan terkontrol yang besar, dan tampaknya sulit untuk melakukan pemanasan yang seragam. Ini juga berlaku untuk sistem fungsional pesawat lainnya - hidrolik, bahan bakar, dll. Kesulitan dalam menerapkan metode ini dijelaskan oleh fakta bahwa itu tergantung pada sejumlah besar parameter yang harus diperhitungkan untuk setiap aplikasi. Ini termasuk:

emisivitas bahan yang diuji;

jenis penerima inframerah;

bidang pandang dan penempatan perangkat penerima;

kecepatan pergerakan perangkat penerima relatif terhadap objek;

sifat dan intensitas pemanasan (menggunakan sumber konvensional atau laser);

fokus fluks panas;

jarak antara sumber panas dan benda uji;

jarak antara sumber panas dan sistem penerima inframerah.

Kerugian signifikan dari metode aktif dalam menilai keadaan sistem fungsional pesawat dan IM dapat dianggap sebagai kemungkinan pemantauan hanya bagian-bagian yang ada di permukaannya (lambung). Akses ke unit lain memerlukan pembongkaran terperinci.

Metode pasif memiliki lebih banyak peluang dalam hal ini. Ini terdiri dalam menggunakan panas alami yang dilepaskan selama pengoperasian mesin turbin gas, dan dalam mengamati, menggunakan perangkat penerima inframerah pasif, distribusi suhu dalam ruang dan waktu. Perbandingan dengan model pembuangan panas yang ideal memungkinkan untuk menentukan semua penyimpangan suhu yang penting untuk fungsi objek. Perbedaan suhu zona individu mencirikan kondisi untuk pemindahan panas dari mereka, dan, dengan demikian, fisik komposisi kimia, ketebalan, struktur, adanya cacat, dll. Metode pasif tampaknya lebih menjanjikan dan dapat digunakan untuk menentukan titik paling informatif pada permukaan mesin untuk memasang sistem kontrol terintegrasi (sensor termal) di area ini.

Diagnostik termal melibatkan penggunaan berbagai alat yang mahal. Dalam kontrol visual, untuk pembacaan informasi paralel, konverter elektron-optik digunakan - evapograf, edgeograph, perangkat dengan kristal cair dan film fotosensitif, pencitra termal (Gbr. 3), dll.

Beras. 3. Pencitra termal TVS-200

Meskipun demikian, diagnostik termal non-kontak sangat menjanjikan karena kandungan informasinya yang tinggi. Penting bahwa alat diagnostik yang dikembangkan memungkinkan untuk secara langsung mendeteksi cacat dan memprediksi perkembangannya selama pengujian pesawat dan IM. Metode yang ada untuk memproses termometri inframerah memungkinkan untuk memprediksi kesalahan tertentu.

2.2 Kemungkinan metode vibroacoustic untuk menilai keadaan peralatan penerbangan

Diagnostik vibroacoustic AT juga cukup informatif. Hal ini didasarkan pada prinsip-prinsip umum mengenali keadaan sistem teknis sesuai dengan informasi awal yang terkandung dalam sinyal vibroacoustic. Karakteristik sinyal vibroakustik yang menyertai pengoperasian GTE digunakan di sini sebagai fitur diagnostik. Sebagai aturan, tingkat getaran mesin dikontrol menggunakan transduser getaran, yang menandakan kemungkinan kegagalan fungsi dalam penerbangan, tetapi tidak memungkinkan untuk menentukan tempat spesifik pengembangannya. Dalam tes bangku, metode fase diskrit non-kontak digunakan untuk memperoleh informasi tentang intensitas getaran dan osilasi dari sudu-sudu impeller kompresor. Penerapannya memerlukan pengikatan mesin yang kaku pada dudukan dan pemasangan transduser getaran khusus pada rumah kompresor dan rotor. Saat ini, perangkat dan metode analisis vibroacoustic yang menjanjikan sedang dikembangkan, yang belum mencapai tahap aplikasi operasional massal. Seperti disebutkan, metode holografik dan akustik dapat memungkinkan untuk menentukan titik paling informatif pada rumah mesin (amplitudo, frekuensi dan karakteristik fase getaran, yang terkait dengan keadaan masing-masing komponen dan suku cadang). Saat memproses informasi, himpunan parameter yang disebutkan dikaitkan dengan keadaan objek W(t) pada saat (periode) waktu t. Dalam hal ini, himpunan kemungkinan keadaan objek dibagi menjadi dua himpunan bagian. Subset W* adalah sekumpulan status yang dapat dioperasikan yang memiliki margin operabilitas yang menentukan kedekatan objek dengan status maksimum yang diizinkan. Subset W** mencakup semua status yang terkait dengan munculnya kegagalan mesin.

Untuk membuat diagnosis, semua kemungkinan keadaan dibagi menjadi sejumlah kelas Wi, i=1,2, … n , untuk dikenali. Tetapi jika jumlah kelas dalam subset W** ditentukan oleh jumlah kemungkinan kegagalan, maka secara praktis tidak mungkin untuk mengklasifikasikan menurut tingkat kinerja di subset W* karena kontinuitas perubahan keadaan ini di ruang fitur diagnostik dan waktu. Selain itu, klasifikasi seperti itu terhambat oleh sifat objek yang multiparameter, yaitu mesin turbin gas.

Jika cacat disertai dengan peningkatan aktivitas getaran, maka lokalisasi sumber peningkatan tingkat energi getaran penting di sini. Dengan melakukan itu, dua opsi yang memungkinkan: Sumber kebisingan independen atau terkait secara statistik. Tingkat kesulitan yang disebabkan oleh kebutuhan untuk memisahkan pengaruh sumber secara signifikan mengurangi konten informasi diagnostik getaran GTE.

Langkah-langkah yang meningkatkan konten informasinya mencakup hal-hal berikut:

· pengalaman mendetail dalam men-debug mesin yang sedang beroperasi untuk mengidentifikasi tempat-tempat yang paling rentan, pembagian yang jelas ke dalam satu set kelas status yang harus dikenali - W = (W1 , W2 , … , Wm);

· pembuktian nilai referensi parameter getaran;

pemilihan alat ukur dan lokasinya berdasarkan proses fisik yang terjadi pada mesin turbin gas;

lokalisasi sumber radiasi peningkatan energi getaran di mesin yang diteliti;

penentuan karakteristik dinamis dari masing-masing komponen, rakitan dan mesin secara keseluruhan untuk membangun model diagnostik;

· pengembangan algoritma untuk menentukan keadaan mesin turbin gas saat ini.

Poin penting adalah pembentukan standar, yang dirata-ratakan untuk kelas nilai fitur tertentu. Dengan bantuan seperangkat fungsi klasifikasi, parameter sinyal vibroakustik dikenali. Dalam subsistem pengambilan keputusan, keadaan sebenarnya dari objek kontrol ditentukan oleh nilai parameter saat ini, yang dapat digunakan sebagai nilai awal saat membuat algoritme untuk memprediksi kemungkinan kegagalan.

Terlepas dari langkah-langkah di atas, solusi masalah lokalisasi sumber radiasi dari peningkatan aktivitas getaran masih menyebabkan kesulitan yang signifikan.

Baru-baru ini, dalam diagnosa getaran mesin turbin gas, metode holografi optik, yang telah meningkatkan kandungan informasi, telah mulai digunakan. Kondisi untuk penggunaannya yang efektif juga merupakan pembuatan standar (perpustakaan potret getaran negara bagian GTE yang rusak). Pertama, potret getaran referensi dari mesin yang dapat diservis diperoleh, dan kemudian, dengan memperkenalkan cacat karakteristik yang diketahui, potret getaran diperoleh sesuai dengan keadaan cacat tertentu. Perbandingan yang terakhir dengan referensi dapat memungkinkan untuk menentukan titik-titik informatif pada permukaan mesin yang sensitif terhadap cacat tertentu. Untuk membuat diagnosis, cukup mengidentifikasi potret getaran mesin yang diteliti dengan set yang tersedia di perpustakaan. Namun, metode ini belum secara praktis berhasil dan dilengkapi dengan peralatan.

Kurang informatif, tetapi lebih mudah diakses adalah diagnosis AT berdasarkan konstruksi model diagnostik, yaitu. hubungan antara ruang keadaan dan ruang fitur diagnostik. Tidak masalah dalam bentuk apa hubungan ini disajikan.

Model diagnostik dianggap memenuhi tujuannya jika memungkinkan kondisi berikut dipenuhi:

· untuk merumuskan prinsip-prinsip pemisahan himpunan W menjadi dua subset - status W* yang dapat dioperasikan dan status W** yang tidak dapat dioperasikan;

menentukan kriteria untuk menilai tingkat kinerja suatu objek dan milik salah satu kelas di subset W*;

· untuk menetapkan tanda-tanda kegagalan yang telah terjadi (bedakan status dalam subset W**).

Sebagai model diagnostik, persamaan diferensial dan aljabar, hubungan logis, matriks konduktansi nodal, fungsional, struktural, regresi dan model lainnya biasanya digunakan, yang memungkinkan menghubungkan parameter kondisi teknis dengan keadaan vibroakustik objek. Jenis utama model meliputi: struktural-investigasi; dinamis; regresi.

Model investigasi struktural dari objek yang didiagnosis dibuat berdasarkan studi teknik tentang struktur dan fungsinya, analisis statistik indikator keandalan dan parameter diagnostik. Ini harus memberikan representasi visual dari elemen yang paling rentan dan kritis, serta hubungan parameter struktural dengan fitur diagnostik. Masalah ini harus dipecahkan ketika membangun model jenis apa pun. Ini diselesaikan berdasarkan analisis statistik, yang membutuhkan investasi waktu yang signifikan.

Saat membangun model diagnostik dinamis, sebuah objek dianggap sebagai sistem multidimensi dengan p input dan n output. Persamaan koneksi vektor tindakan input

X(t) = (x1(t) , x2(t) , …. , xn(t))

dan vektor sinyal keluaran

Y(t) = ( y1(t) , y2(t) , …. , yn(t))

ditulis dalam bentuk operator

di mana B adalah operator sistem, yang berisi data implisit tentang parameter status teknis Zi sistem.

pada gambar. 4. menunjukkan model "kotak hitam" yang paling sederhana.

Mengubah parameter kondisi teknis dapat menyebabkan perubahan pada operator dengan X(t) yang sama.

Sebagai kriteria untuk kinerja tautan dinamis, tingkat korespondensi dari operator nyata Bi ke operator berfungsi normal mekanisme Bio, yang dapat diperkirakan dengan nilai residu sesuai dengan skema yang ditunjukkan pada gambar. 5., di mana X adalah aksi yang mengganggu, Yо adalah reaksi dari model nominal tautan dinamis yang diteliti, Y adalah ketidaksesuaian, U adalah fitur diagnostik.

Beras. 4. Model kotak hitam

Beras. 5. Skema tautan dinamis yang paling sederhana

1 - tautan dinamis dari objek kontrol;

2 - tautan pembentuk;

3 - model matematika nominal

DARI Tolong persamaan identifikasi bisa membentuk model " kotak hitam " , fitur diagnostik yang mewakili dirimu sendiri nilai frekuensi alami, penurunan osilasi, dll. Namun, konkretisasi mereka tergantung pada pemahaman fisika proses, dihasilkan oleh cacat yang berkembang. Untuk ini dapat ditambahkan bahwa penggunaan peralatan matematika kompleks yang diperlukan untuk konstruksi model jenis ini, untuk memecahkan praktis tugas seringkali sulit.

Metode membangun model regresi berdasarkan penggunaan peralatan matematika untuk merencanakan eksperimen dianggap paling efektif. Dengan bantuan metode ini, fitur diagnostik "karakteristik" dicari, yang secara unik terkait dengan beberapa parameter kondisi teknis. Tugas pemodelan direduksi untuk menemukan koefisien regresi dan menilai kecukupan model sesuai dengan aturan tertentu. Dalam proses pengolahan hasil percobaan, besaran berikut dievaluasi: dispersi fungsi respon berdasarkan hasil percobaan paralel; dispersi reproduktifitas fungsi respons berdasarkan hasil semua eksperimen; homogenitas dispersi menurut kriteria F - Fisher (koefisien regresi; interval kepercayaan koefisien regresi; kecukupan model).

Sebagai hasil dari analisis, fitur diagnostik karakteristik ditentukan, yang merupakan fungsi dari satu argumen. Perlu dicatat bahwa terlepas dari tingkat signifikan pengembangan model diagnostik getaran dan algoritma untuk membangun proses diagnostik secara umum, dalam banyak kasus, perkiraan status dari tipe "norma - bukan norma" diperoleh, yang dalam beberapa kasus tidak mencukupi.

Saat memecahkan masalah pelokalan sumber getaran (meningkatkan konten informasi), serta membangun hubungan antara parameter struktural dan parameter sinyal, tempat penting diberikan untuk mendekode yang terakhir. Sinyal vibroakustik dari mekanisme apa pun memiliki struktur yang kompleks, tergantung pada dinamika fungsi dan rangkaian komponen. Saat ini, sejumlah ketergantungan dari perubahan karakteristik sinyal vibroakustik pada cacat yang muncul dari elemen khas dari berbagai mekanisme, termasuk yang digunakan dalam mesin pesawat, telah diperoleh. Spektrum getaran diukur dalam beberapa mode operasi GTE untuk perbandingan frekuensi terhitung yang lebih andal dengan spektrum frekuensi getaran aktual. Ketika sumber getaran kuat terdeteksi pada pita frekuensi tertentu, lokasinya ditentukan oleh distribusi spasial tingkat getaran struktur.

Untuk beberapa proses kerja, ditemukan hubungan tertentu antara parameter rezim dan vibroakustik. Misalnya, dalam kompresor, kebisingan pusaran sebanding dengan kekuatan 3,5-5 kecepatan relatif aliran media pada bilah, dan kebisingan terus menerus dari bantalan gelinding pada tingkat yang jauh lebih rendah tergantung pada beban dan kecepatan rotor. Oleh karena itu, jika dalam mekanisme ini, ketika mode kecepatan berubah, intensitas kebisingan meningkat sebanding dengan, misalnya, tingkat ke-4 kecepatan rotor, maka kita dapat menyimpulkan bahwa itu berasal dari aerodinamis. Dalam beberapa kasus, untuk mengidentifikasi sumber, bentuk getaran ditentukan, mis. mengukur amplitudo dan fase, serta distribusi gaya menarik.

Dengan demikian, metode diagnostik vibroakustik mesin turbin gas didasarkan pada prinsip umum diagnostik sistem teknis dengan parameter tidak langsung (umumnya tidak informatif). Selain itu, ruang lingkup mereka dibatasi oleh kemungkinan akses ke mesin, serta ketidaksempurnaan alat diagnostik dan model matematika yang menghubungkan parameter struktural dengan fitur diagnostik. Namun demikian, dalam beberapa kasus, dimungkinkan untuk memperoleh perkiraan kuantitatif margin pengoperasian komponen mesin berdasarkan hasil pengukuran sinyal vibroakustik, yang memungkinkan untuk memprediksi sumber daya sisa elemen GTE.

2.3 Efisiensi tribodiagnostik elemen GTE

Proses penghancuran bagian aus, sebagai suatu peraturan, dimulai dengan penghancuran lapisan permukaan material di bawah aksi tekanan dinamis tinggi, yang memanifestasikan dirinya dalam bentuk pemisahan partikel material. Hal ini menyebabkan peningkatan konsentrasi tegangan di tempat-tempat pemisahan dan, sebagai akibatnya, untuk pengembangan lebih lanjut dari proses fraktur. Dalam hal ini, produk keausan terbawa oleh oli yang bersirkulasi di mesin. Kehadiran dan akumulasi mereka dapat berfungsi sebagai sinyal kegagalan fungsi.

Minyak dalam hal ini adalah pembawa informasi tentang keadaan pasangan menggosok. Seperti yang ditunjukkan oleh pengalaman, interval waktu dari awal proses penghancuran lapisan permukaan hingga saat penghancuran total bagian, sebagai suatu peraturan, cukup besar, yang memungkinkan untuk mendeteksi kesalahan pada tahap awal. proses memakai.

Jumlah dan bentuk produk keausan yang masuk ke oli tergantung pada tingkat akumulasi partikel keausan.

Metode tribodiagnostik yang paling umum adalah: magnetik, analisis spektral, kolorimetri, ferrografi, metode isotop radioaktif. Masing-masing lebih informatif daripada metode diagnostik getaran.

Metode magnetik (di GA, perangkat PKM, sebelumnya POZH-M, digunakan). Metode ini didasarkan pada pengukuran gaya interaksi antara partikel minyak feromagnetik dan medan magnet eksternal yang dibuat secara artifisial. Karena jumlah logam feromagnetik dalam oli mesin bekas biasanya jauh lebih besar daripada produk keausan lainnya, penentuannya dapat berfungsi sebagai penilaian integral dari tingkat keausan pasangan gesekan mesin.

Metode kontrol elektromagnetik, sebagai semacam metode magnetik, didasarkan pada interaksi medan magnet bolak-balik induktor dengan medan elektromagnetik yang timbul dari arus eddy partikel logam dalam minyak kerja. Kerugian dari metode ini termasuk sensitivitas penganalisis yang rendah, kerentanannya terhadap pengaruh medan variabel eksternal, serta ketidakmungkinan menentukan partikel keausan non-magnetik.

Metode spektral emisi (instalasi seperti MFS, MOA, Spektrooil digunakan di GA). Metode ini menggunakan fenomena pancaran gas zat uji sebagai akibat dari pemanasan sampai suhu di atas 10.000C. Pada suhu seperti itu, energi pergerakan partikel gas sedemikian rupa sehingga ketika mereka bertabrakan, proses disosiasi dan ionisasi terjadi, akibatnya, bersama dengan atom dan molekul, muatan listrik bebas-ion dan elektron terbentuk dalam gas. Plasma gas yang dipanaskan, sebagian terionisasi, konduktif elektrik memancarkan osilasi elektromagnetik dalam rentang spektrum optik. Komponen penting dari radiasi ini adalah spektrum garis atom, di mana setiap elemen memiliki panjang gelombang radiasi sendiri dengan intensitas tertentu. Dengan memeriksa spektrum, dimungkinkan untuk menentukan komposisi kimia dari gas yang membentuknya, dan, akibatnya, komposisi sampel yang dianalisis.

Intensitas garis spektral analitis (daya radiasi per satuan volume plasma) secara proporsional terkait dengan konsentrasi elemen yang sesuai dalam sampel. Instalasi memungkinkan Anda untuk menentukan tidak hanya kualitatif, tetapi juga komposisi kuantitatif sampel. Untuk melakukan analisis kuantitatif, perlu untuk memilih model yang memadai dari proses analisis spektral (hubungan antara sinyal dan konsentrasi elemen yang diteliti) dan mengkalibrasi instalasi yang menggunakannya.

Metode spektral sinar-X (dalam GA, instalasi seperti BARS-3, "SPECTROSCAN", BRA-17, "PRISMA" digunakan). Metode ini didasarkan pada perekaman panjang gelombang dan intensitas radiasi fluoresen karakteristik dari unsur-unsur kimia yang membentuk sampel minyak "kering". Radiasi karakteristik adalah radiasi kuantum dengan spektrum garis (diskrit) yang terjadi ketika keadaan energi suatu atom berubah. Panjang gelombang radiasi karakteristik tergantung pada nomor atom unsur kimia dan menurun seiring bertambahnya. Fenomena fluoresensi dikaitkan dengan transisi atom, molekul atau ion dari keadaan tereksitasi ke keadaan normal di bawah pengaruh radiasi karakteristik. Radiasi dieksitasi oleh sinar-X yang diarahkan pada sampel minyak. Radiasi karakteristik dari unsur-unsur yang ditentukan dipisahkan dari radiasi sekunder sampel oleh penganalisis kristal dan direkam menggunakan enam filter sinar-X selektif dan enam penghitung proporsional ("Spectroscan").

diagnostik penerbangan teknis vibroacoustic

Beras. 6. Penganalisis dispersif energi "Spectroscan Max"

Analisis dimulai dengan penyisipan sampel yang dianalisis ke dalam perangkat pemuatan sampel spektrometer dan berlangsung dari 10 hingga 1000 detik. tergantung pada bahan yang dianalisis dan akurasi analisis yang diperlukan. Kuanta radiasi diubah menjadi pulsa tegangan, laju kedatangan yang diukur dan ditampilkan, dan disimpan dalam memori komputer, nilainya dicetak pada printer. Spektrometer sepenuhnya dikendalikan komputer.

Beras. 7. Penganalisis spektrum sinar-X "PRISMA"

metode sintilasi. Metode mendeteksi partikel bermuatan dengan menghitung kilatan cahaya yang terjadi ketika partikel-partikel ini mengenai layar seng sulfida (ZnS) adalah salah satu metode pertama untuk mendeteksi radiasi nuklir. Pada awal tahun 1903, Crookes dan ilmuwan lain menunjukkan bahwa jika kita melihat layar seng sulfida yang disinari dengan partikel melalui kaca pembesar di ruangan gelap, maka orang dapat melihat penampakan kilatan cahaya individu jangka pendek - kilau. Ditemukan bahwa masing-masing kilau ini diciptakan oleh partikel terpisah yang mengenai layar. Crookes membuat perangkat sederhana yang disebut spinthariscope Crookes, yang dirancang untuk menghitung partikel. Metode kilau visual kemudian digunakan terutama untuk mendeteksi partikel dan proton dengan energi beberapa juta elektron volt. Itu tidak mungkin untuk mendaftarkan elektron cepat individu, karena mereka menyebabkan kilau yang sangat lemah. Kadang-kadang, ketika layar seng-sulfida disinari dengan elektron, dimungkinkan untuk mengamati kilatan, tetapi ini hanya terjadi ketika sejumlah besar elektron jatuh secara bersamaan pada kristal seng sulfida yang sama. Sinar gamma tidak menyebabkan kilatan pada layar, hanya menciptakan cahaya umum. Hal ini memungkinkan untuk mendeteksi partikel dengan adanya radiasi yang kuat. Metode kilau visual memungkinkan untuk mendaftarkan sejumlah kecil partikel per satuan waktu. Kondisi terbaik untuk menghitung kilau diperoleh ketika jumlahnya terletak antara 20 dan 40 per menit. Tentu saja, metode kilau itu subjektif, dan hasilnya sampai batas tertentu tergantung pada kualitas individu dari eksperimen. Terlepas dari kekurangannya, metode kilau visual memainkan peran besar dalam pengembangan fisika nuklir dan atom. Rutherford menggunakannya untuk mendaftarkan partikel saat mereka dihamburkan oleh atom. Eksperimen inilah yang membawa Rutherford pada penemuan nukleus. Untuk pertama kalinya, metode visual memungkinkan untuk mendeteksi proton cepat yang tersingkir dari inti nitrogen ketika dibombardir dengan partikel, mis. pembelahan inti buatan pertama.

Metode perekaman kilau dihidupkan kembali pada akhir empat puluhan abad XX. atas dasar baru. Pada saat ini, tabung photomultiplier (PMT) telah dikembangkan yang memungkinkan untuk mencatat kilatan cahaya yang sangat lemah. Penghitung kilau dibuat, dengan bantuan yang memungkinkan untuk meningkatkan laju penghitungan hingga 108 kali atau bahkan lebih banyak dibandingkan dengan metode visual, dan juga memungkinkan untuk mendaftar dan menganalisis dalam hal energi baik partikel bermuatan dan neutron dan gamma sinar.

Penghitung kilau adalah kombinasi dari sintilator (fosfor) dan tabung photomultiplier (PMT). Kit penghitung juga mencakup catu daya PMT dan peralatan radio yang menyediakan amplifikasi dan registrasi pulsa PMT. Terkadang kombinasi fosfor dengan photomultiplier dihasilkan melalui sistem optik khusus (panduan cahaya). Prinsip pengoperasian pencacah kilau adalah sebagai berikut. Partikel bermuatan yang memasuki sintilator menghasilkan ionisasi dan eksitasi molekulnya, yang setelah waktu yang sangat singkat (10-6-10-9 detik) berubah menjadi keadaan stabil, memancarkan foton. Ada kilatan cahaya (kilau). Beberapa foton menabrak fotokatoda PMT dan melumpuhkan fotoelektron darinya. Yang terakhir, di bawah aksi tegangan yang diterapkan ke PMT, difokuskan dan diarahkan ke elektroda pertama (dynode) dari pengganda elektron. Selanjutnya, sebagai akibat dari emisi elektron sekunder, jumlah elektron meningkat seperti longsoran salju, dan pulsa tegangan muncul pada output PMT, yang kemudian diperkuat dan direkam oleh peralatan radio. Amplitudo dan durasi pulsa output ditentukan oleh sifat sintilator dan PMT. Sebagai fosfor digunakan: kristal organik, sintilator organik cair, sintilator plastik padat, sintilator gas. Karakteristik utama sintilator adalah: keluaran cahaya, komposisi spektral radiasi dan durasi kilau. Ketika partikel bermuatan melewati sintilator, sejumlah foton dengan satu atau lain energi muncul di dalamnya. Beberapa foton ini akan diserap dalam volume sintilator itu sendiri, dan foton lain dengan energi yang agak lebih rendah akan dipancarkan sebagai gantinya. Sebagai hasil dari proses reabsorpsi, foton akan keluar, yang spektrumnya merupakan karakteristik sintilator yang diberikan. Sangat penting bahwa spektrum foton yang muncul dari sintilator bertepatan atau setidaknya sebagian tumpang tindih dengan karakteristik spektral dari photomultiplier. Tingkat tumpang tindih spektrum kilau eksternal dengan karakteristik spektral dari PMT tertentu ditentukan oleh koefisien pencocokan.

OAO NPO Saturn menjadi perusahaan Rusia pertama yang banyak berinvestasi dalam pengembangan teknologi untuk mendiagnosis berdasarkan hasil pengukuran kilau mesin turbin gas seri D-30KP / KU / KU-154. Dalam kerangka buletin 1756BD- G dan 1772BD-G, spesialis mengembangkan cara untuk mendapatkan informasi diagnostik maksimum yang mungkin tentang parameter partikel aus dalam oli, dalam pencucian dari filter oli, colokan magnet, alarm filter, dll. "- "rusak" , tetapi juga secara terpisah menilai kondisi teknis bantalan transmisi dan kotak roda gigi mesin pesawat.

Metode kolorimetri (di perangkat GA seperti KFK-2, FEK-M digunakan). Metode ini didasarkan pada hukum Lambert-Beer dan prinsip pengukuran transmisi cahaya melalui media yang diteliti. Fluks cahaya secara bergantian dikirim ke fotodetektor: penuh dan melewati referensi dan kemudian media minyak, kemudian rasio fluks ini ditentukan. Sebagai acuan digunakan air suling atau minyak yang memenuhi spesifikasi. Menurut nilai karakteristik warna optik dari sampel oli yang dipelajari, mereka menilai keadaan unit gesekan yang dicuci oleh oli.

Rasio fluks cahaya, adalah transmitansi atau tingkat transparansi larutan uji

Kerapatan optik (D) ditentukan dengan rumus:

Metode organoleptik. Dengan metode ini, tingkat keausan partikel dideteksi secara visual atau menggunakan perangkat dan perangkat apa pun (colokan magnet, filter, perangkat sinyal). Seperti yang Anda ketahui, berbagai jenis detektor chip (elektronik, elektromekanis, dll.) digunakan pada mesin. Perangkat sinyal ini memiliki satu kelemahan mendasar, yang terkait dengan kemungkinan alarm palsu karena akumulasi zat resin dalam minyak dan berbagai macam kontaminan asing yang tidak terkait dengan perkembangan cacat. Perangkat sinyal hanya merekam adanya keausan, tetapi tidak memungkinkan pemantauan kecepatan akumulasi keripik dalam oli. Dengan demikian, metode ini tidak cukup informatif dari sudut pandang keakuratan pengungkapan morfologi partikel aus.

Metode ferrografi (dalam GA, ferrograf PF, tipe DR digunakan, terutama diimpor). Ferrografi adalah metode analisis mikroskopis partikel yang dipisahkan dari cairan. Metode ini memiliki sejumlah keunggulan dibandingkan metode yang disebutkan di atas, yang utamanya adalah kesalahan pengukuran yang rendah.

Untuk menilai keadaan pasangan menggosok, dua jenis ferrograph digunakan. Ini adalah ferrograph analitis dan ferrograph pembacaan langsung. Yang terakhir mengevaluasi konsentrasi massa kotoran dalam sampel; menggunakan ferrograph analitis, fitur morfologi partikel aus dipelajari untuk menetapkan "alamat" cacat.

Partikel-partikel, yang bersama-sama dengan minyak, mengalir ke bawah permukaan miring pelat kaca kuarsa, dikenai medan magnet bertingkat, di bawah pengaruh partikel Fe mengendap dalam urutan penurunan ukurannya. Ukuran partikel minimum adalah 3,0-5,0 mikron.

Konsentrasi partikel "terperangkap" di dua area: di pintu masuk ke zona pengendapan dan pada jarak 4 mm dari zona ini. Pada titik-titik ini, intensitas cahaya yang lewat melalui endapan diukur, yang sebanding dengan konsentrasi partikel dalam sampel.

Metode isotop radioaktif

Penggunaan metode isotop radioaktif terdiri dari pemasangan bagian yang diaktifkan pada mesin, yang keausannya harus ditentukan. Selama pengoperasian mesin, partikel radioaktif, bersama dengan produk aus lainnya, masuk ke oli. Tingkat keausan bagian ditentukan berdasarkan pengukuran radioaktivitas minyak. Metode ini sangat informatif, karena langsung menunjukkan "alamat" cacat. Metode utama aktivasi oli adalah: pemasangan sisipan radioaktif pada area tertentu dari permukaan bagian; iradiasi bagian dengan neutron; pengenalan isotop ke dalam logam selama peleburannya; lapisan elektrolitik bagian dengan elemen radioaktif.

Penggunaan isotop radioaktif untuk studi keausan memiliki beberapa keuntungan. Metode ini memiliki sensitivitas tinggi dan kemampuan untuk merekam pengukuran secara terus menerus secara langsung selama pengoperasian mesin. Dengan itu, Anda dapat menentukan keausan bagian tertentu dari bagian tersebut. Selain itu, metode ini memungkinkan Anda untuk menjelajahi sejumlah masalah yang terkait dengan pengoperasian dan keausan mesin: masuknya suku cadang selama start-up, sifat keausan (korosif, mekanis, dll.), konsumsi oli, dll.

Namun, penentuan keausan bagian dengan metode isotop radioaktif adalah kesulitan yang diketahui. Untuk ini harus ditambahkan bahwa penerapan metode dibatasi oleh kebutuhan untuk persiapan khusus mesin sebelum pengujian, serta perlindungan biologis personel operasi dari radiasi. Metode ini memungkinkan untuk mengevaluasi keausan hanya satu bagian (atau kelompok bagian). Penentuan keausan beberapa bagian yang terpisah secara simultan sangat sulit, karena memerlukan penggunaan isotop dengan energi radiasi yang berbeda dan peralatan khusus untuk pendaftaran terpisah dari radiasi ini.

2.4 Efisiensi diagnostik sistem cairan LA dan AD

Saat mendiagnosis sistem AT cair dalam kondisi operasi, alat portabel dan bawaan digunakan. Sebagian besar parameter yang mencirikan keadaan sistem cairan adalah kuantitas non-listrik (tekanan, suhu, laju aliran fluida kerja, dll.). Untuk kenyamanan mengukur dan memproses parameter diagnostik, perlu untuk mengubahnya menjadi sinyal listrik.

Untuk ini, berbagai transduser digunakan, yang diklasifikasikan menurut prinsip operasinya sebagai berikut, dengan fungsi pengukuran parameternya ditandai dalam tanda kurung:

ultrasonik (laju aliran, parameter fluida kerja);

Piezoelektrik (pulsasi tekanan, getaran);

· induksi (frekuensi rotasi);

transformator (perpindahan, tekanan, aliran);

fotolistrik (frekuensi rotasi, intensitas radiasi);

· induktif (tekanan, gerakan linier);

· termokopel, tahan panas (suhu);

· tensoresistor (perpindahan relatif);

Potensiometri (tekanan, kecepatan linier dan sudut), dll.

Pengukur aliran turbin jenis RTSM memiliki akurasi pengukuran aliran yang dapat diterima. Di dalamnya, volume cairan yang diukur dipotong oleh impeler yang berputar, dan frekuensi rotasinya menunjukkan nilai aliran volume.

Perangkat sederhana dan andal untuk mengukur tekanan berlebih adalah pengukur tekanan pegas, untuk tingkat vakum - yang disebut. pengukur vakum. Berbagai jenis membran, bellow, selsyn, dll digunakan sebagai elemen sensitif dalam perangkat ini.

Beras. 8. Detektor kebocoran IVU-002:

1 - konverter blok elektronik;

2 - probe ultrasonik dengan kabel;

3 - perangkat lunak;

4 - kabel penghubung untuk mengisi ulang baterai;

5 - baterai; 6 kasus

Jenis perekam khusus yang disebut termistor (resistensi mikrotermal semikonduktor) digunakan untuk mencatat kebocoran fluida kerja. Termistor digunakan untuk mengevaluasi kebocoran internal dalam sistem fluida. Mereka dipasang di saluran pembuangan. Penyebab kebocoran internal biasanya adalah keausan spool, sealing bushing dan elemen lain dalam unit sistem cairan yang membentuk pasangan gesekan. Pulsasi tekanan fluida ditransmisikan ke tubuh unit dengan frekuensi ultrasonik. Amplitudo osilasi terbesar terjadi di tempat benda satuan di mana pasangan gesekan aus berada. Untuk mengukur getaran dan mengubahnya menjadi sinyal listrik dalam GA, indikator ultrasonik tipe TUZ-1, IKU-1, IVU-002 / 5-MP, T-2001, dll., yang disebut detektor kebocoran, digunakan (Gbr. 8). Metode deteksi kebocoran cukup informatif, namun, kesimpulan tentang kerusakan unit sistem gas cair AT dibuat berdasarkan tanda tidak langsung, yang sampai batas tertentu mengurangi konten informasi.

2.5 Efisiensi diagnostik GTE dengan parameter termogasdinamik

Sesuai dengan konsep yang berlaku umum, parameter termogasdinamika meliputi: tekanan, suhu, rasio tekanan dan suhu, kecepatan aliran, konsumsi bahan bakar dan minyak, luas aliran bagian aliran, daya dorong, dan juga kecepatan putaran rotor. Keinformatifan diagnostik termogasdinamik mesin turbin gas rendah.

Pendekatan umum di sini tidak berbeda dari pendekatan yang digunakan dalam diagnosa getaran atau model yang dibahas di atas. Hanya ada beberapa perbedaan spesifik. Biasanya, dalam diagnostik termogasdinamik mesin turbin gas, metode pemodelan matematika "perilaku" dari parameter di atas selama operasi mesin digunakan. Ada model GTE deterministik, probabilistik dan gabungan. Dalam model deterministik, semua hubungan, variabel dan konstanta ditentukan dengan tepat (yang sangat sulit untuk pencegahan kegagalan). Keadaan ini memberikan kemungkinan penentuan yang jelas dari fungsi yang dihasilkan. Dalam model probabilistik, hukum yang sesuai dari distribusi variabel acak ditentukan, yang mengarah ke perkiraan probabilistik fungsi ini. Lebih sering, model deterministik digunakan. Di sini, tanda-tanda keadaan mesin dapat berupa: dorong R, konsumsi bahan bakar Cr, suhu gas sebelum (T) atau di belakang turbin (Tg), parameter fluida kerja di sepanjang jalur, parameter bahan bakar, sistem oli, dll. Contoh kemungkinan malfungsi adalah: burnout bilah turbin, bagian nyala ruang bakar, deformasi elemen jalur aliran, dll. Keputusan dibuat sesuai dengan penyimpangan kritis parameter termogasdinamik.

Perubahan suhu gas hilir turbin dibandingkan dengan model matematis referensi. Model referensi dibangun berdasarkan data formularium awal mesin. Suhu dikontrol dalam mode lepas landas, yang sesuai dengan suhu kontrol hilir turbin. Dalam beberapa kasus, suhu T, serta parameter Tn dan Pn, digunakan untuk menghitung gaya dorong mesin dan membandingkannya dengan gaya dorong yang seharusnya dalam kondisi tertentu.

Kemungkinan tertentu tertanam dalam parameter diagnostik "konsumsi bahan bakar". Pengalaman menunjukkan bahwa kerusakan pada jalur aliran mesin turbin gas meningkatkan konsumsi bahan bakar sebesar 120-150 kg/jam sambil mengubah parameter termodinamika lainnya. Konsumsi bahan bakar cukup baik mencerminkan keadaan ruang bakar dan nozel turbin. Namun, pengukuran aliran yang akurat sulit dilakukan karena kesalahan flowmeter yang disebabkan oleh kebutuhan untuk memperhitungkan densitas minyak tanah pada suhu yang berbeda.

Dalam kondisi tertentu, diagnostik GTE juga dapat dilakukan oleh tekanan bahan bakar di depan injektor Pf, tetapi bahkan di sini kesalahan pengukuran dapat memainkan peran yang menentukan.

Untuk meminimalkan kesalahan dalam menilai keadaan mesin turbin gas berdasarkan hasil parameter termogasdinamik yang diukur, nilai parameter mengarah ke kondisi standar, dan pengukurannya harus dilakukan pada ketinggian dan mode operasi mesin yang sama.

Hasil penelitian di bidang diagnostik termogasdinamik mesin turbin gas memungkinkan untuk menetapkan bahwa indikator paling sensitif dan informatif dari keadaan jalur aliran mesin adalah efisiensi adiabatik turbin m sebelum turbin Tg*. Hubungan ini akan bersifat empiris dan spesifik untuk jenis mesin ini.

Model deterministik untuk mendiagnosis mesin turbin gas dapat dinyatakan melalui sistem persamaan keadaan mesin, dengan pemecahan yang memungkinkan untuk membentuk diagnosis, membuat prediksi dan memberikan rekomendasi untuk mencegah atau menghilangkan kemungkinan kegagalan. Persamaan diagnostik adalah kumpulan ekspresi terbatas yang dibangun untuk peningkatan aliran udara, suhu gas di depan turbin, aliran spesifik, dan parameter termogasdinamik lainnya. Sisi kanan persamaan ini berisi penyimpangan parameter, yang ditentukan dengan membandingkan nilai saat ini dengan nilai referensi (pada mode operasi mesin tertentu).

Langkah terpenting dalam diagnosis termogasdinamik mesin turbin gas adalah kompilasi persamaan diagnostik. Jumlah persamaan diagnostik ditentukan oleh kelas kemungkinan status GTE.

Baru-baru ini, untuk diagnosis mesin turbin gas, diusulkan untuk menggunakan parameter kompleks yang, dalam bentuk analitik, menghubungkan beberapa parameter dan, dengan demikian, paling lengkap mencirikan proses kerja yang terjadi di mesin. Jadi, untuk mendiagnosis TVD di sejumlah perusahaan, rasio suhu gas di belakang turbin Tg dengan tekanan oli di pengukur torsi Rikm digunakan. Dalam hal ini, sebagai kriteria untuk menilai keadaan mesin dengan parameter kompleks, deviasi relatif dari parameter yang dikontrol dari referensi digunakan:

K = Vzam-Ve,

di mana Vmax = Tg/Rikm adalah parameter kompleks yang direduksi menjadi kondisi atmosfer standar. Penggunaan nilai ini untuk mengontrol kondisi teknis HPT selama tes bangku, serta dalam kondisi operasi, ternyata efektif untuk menilai kinerja mesin.

2.6 Metode untuk mendiagnosis jalur aliran mesin turbin gas

Bersamaan dengan metode di atas untuk memantau dan mendiagnosis AT, informasi paling umum dan operasional tentang keadaan komponen dan suku cadang mesin yang kritis, seperti bilah kompresor dan turbin, ruang bakar, cakram, las bodi, dll., disediakan oleh kontrol optik. metode menggunakan borescopes, fiberscopes dan endoskopi. Perangkat ini berhasil mendeteksi sekelompok besar cacat seperti: retak, terbakar, melengkung (pelanggaran makrogeometri bagian), korosi, erosi, keausan permukaan kontak, keausan elemen segel labirin, pembentukan karbon, dll.

Hingga saat ini, sejumlah produsen endoskopi dalam dan luar negeri menawarkan produk mereka di pasar Rusia: Intek, Karl Storz, Namikon, Olimpas, Optimed, Richard Wolf, Machida, SiMT ", "Kazan Optical-Mechanical Association", "Tochpribor" , "Everest-VIT", dll. Perangkat optik yang ada untuk mendeteksi cacat ini secara kondisional dapat dibagi menjadi tiga kelompok.

Kelompok perangkat pertama adalah endoskopi lurus dengan optik lensa, penglihatan ujung dan samping, dengan lensa okuler lurus dan miring. Perangkat ini berbeda dalam diameter dan panjang bagian kerja. Mereka memiliki karakteristik optik yang berbeda dan mekanisasi yang berbeda. Grup ini mencakup perangkat seperti N-200, USP-8M, RVP-491 dan sejumlah lainnya.

Endoskopi dirancang untuk memeriksa dan mendeteksi cacat permukaan (retak, torehan, goresan, dll.) pada bilah rotor dari semua tahap kompresor dan turbin mesin yang beroperasi. Desain perangkat memungkinkan operator, tanpa mengubah posisinya, untuk memeriksa semua permukaan yang terletak di sekitar bagian kerja endoskop. Saat mempersiapkan operasi, perangkat terhubung ke sumber arus listrik dan disuntikkan melalui lubang inspeksi di rumahan ke dalam jalur aliran engine.

Endoskopi USP-8M digunakan untuk memeriksa dan mendeteksi cacat pada peralatan nosel turbin tahap pertama, injektor, dan dinding ruang bakar. Secara struktural, itu terdiri dari tabung dengan lensa, perangkat pencahayaan, dan lensa mata.

Endoskopi RVP-491 dirancang untuk memeriksa bilah rotor turbin dan memiliki desain yang mirip dengan endoskopi USP-8M. Untuk memperbaiki lensa pada jarak tertentu dari objek, serta untuk kenyamanan bekerja dengan perangkat selama inspeksi, ada pemberhentian di mana perangkat dipasang di tepi bilah yang diperiksa.

Kelompok instrumen kedua mencakup endoskopi dengan satu atau lebih tautan bergerak yang saling terhubung oleh engsel optik universal. Fitur yang membedakan mereka adalah kemampuan untuk memeriksa saluran lengkung.

Endoskopi H-185 dirancang untuk mendeteksi retakan pada cincin perantara peralatan nosel tahap pertama turbin mesin dengan metode tidak langsung, yang terdiri dari pemeriksaan cangkang bagian dalam belakang turbin untuk mendeteksi warna rona di atasnya. terbentuk dari gas yang meninggalkan sirkuit internal mesin melalui retakan (jika ada ) pada cincin perantara peralatan nosel. Secara struktural, perangkat ini adalah tabung yang terdiri dari bagian objektif dengan tautan putar dan tetap ("lutut") dari tabung utama, perantara, tiga ekstensi dan lensa mata. Perangkat pencahayaan dipasang pada tautan bergerak dari bagian objektif. Semua bagian perangkat mudah dirakit dan dibongkar tanpa menggunakan alat. Endoskopi H-170 dirancang untuk memeriksa dan mendeteksi cacat pada peralatan nosel dari tahap pertama turbin, nozel, dan bagian ruang bakar. Perangkat ini adalah sistem lensa artikulasi yang agak rumit, terdiri dari tautan kepala dengan lensa dan perangkat penerangan, beberapa tautan perantara dan tautan lensa mata yang terhubung satu sama lain melalui engsel optik. Karena sejumlah besar derajat kebebasan, perangkat menembus melalui saluran lengkung yang kompleks - lubang inspeksi di cangkang mesin dan ruang bakar berbentuk cincin, sehingga memberikan kontrol bagian bawah peralatan nosel, pelat nosel, dan elemen ruang bakar pada mesin yang tidak memiliki palka bawah.

...

Dokumen serupa

    Prinsip umum diagnostik teknis dalam perbaikan peralatan penerbangan. Penerapan alat ukur teknis dan metode pengendalian fisik. Jenis dan klasifikasi cacat pada mesin dan bagiannya. Perhitungan indikator operasional keandalan pesawat.

    tesis, ditambahkan 19/11/2015

    Teknologi untuk pemantauan objektif keadaan peralatan penerbangan. Sejarah perkembangan teknologi CALS. Analisis masalah pengoperasian pesawat sipil dan nilai penerbangan pesawat tahunan. Kontrol atas keadaan sistem on-board pesawat penumpang.

    laporan, ditambahkan 15/09/2014

    Organisasi kinerja perawatan rutin pada peralatan penerbangan, kontrol kualitasnya. Komposisi pekerjaan perbaikan dilakukan di bengkel mobil bergerak (PARM). Persiapan PARM untuk pemulihan peralatan penerbangan. perencanaan kerja PARM.

    tesis, ditambahkan 29/10/2013

    Jenis kendaraan udara tak berawak. Penerapan metode inersia dalam navigasi. Pergerakan titik material dalam sistem koordinat non-inersia. Prinsip stabilisasi giroskop daya. Pengembangan elemen sensitif giroskopik baru.

    abstrak, ditambahkan 23/05/2014

    Analisis sistem diagnosa teknis sarana prasarana perkeretaapian. Perkembangan struktur organisasi pusat regional untuk diagnostik dan pemantauan. Perhitungan dan perbandingan biaya ekonomi saat menggunakan berbagai kontrol.

    tesis, ditambahkan 07/06/2012

    Kegagalan sebagai gangguan penerbangan yang tidak terduga sistem transportasi, penyebab dan prasyarat utamanya, sumber ancaman. Peran dan penilaian faktor manusia dalam kecelakaan udara. Kerusakan karena kesalahan teknisi dan personel teknis.

    presentasi, ditambahkan 10/11/2015

    Analisis manual penerbangan helikopter untuk mengidentifikasi keterbatasan aerodinamis. Karakteristik pembatasan penerbangan yang mempengaruhi keselamatan penerbangan, fitur-fiturnya dalam suasana yang bergejolak. Modernisasi peralatan penerbangan.

    tesis, ditambahkan 02/04/2016

    Persyaratan dan faktor yang menentukan organisasi layanan teknik penerbangan. Struktur organisasi dan kepegawaian unit; dasar subordinasi dan manajemen. tanggung jawab pejabat penerbangan Federasi Rusia di masa damai dan di bawah pengaruh musuh.

    presentasi, ditambahkan 07/08/2014

    Diagnostik grup silinder-piston dan mekanisme distribusi gas dari mesin pembakaran internal, peralatan listrik, sistem kontrol mikroprosesor. Fungsi utama program diagnostik, fungsi tombol menu informasi perbaikan.

    pekerjaan laboratorium, ditambahkan 03/06/2010

    Pertimbangan mesin pesawat udara sebagai objek operasi teknis. Karakteristik testabilitas dan reliabilitas. Sistem perawatan dan perbaikan Kendaraan. Pengisian bahan bakar dan pelumas pesawat.

PENGANTAR

L DIAGNOSIS GETARAN MESIN TURBIN GAS.

1.1. Kondisi yang menentukan arsitektur sistem diagnostik getaran.

E2. Arah utama dalam pengembangan sistem diagnostik.

1.3. Definisi dasar sistem diagnostik getaran.

1.3.1. Analog - konversi digital dari sinyal getaran.

1.3.2. Algoritma untuk pemrosesan data digital awal.

1.3.3. Cara deskripsi matematis sinyal getaran.

1.4. Pengembangan kompleks khusus untuk diagnostik getaran.

1.5. Strategi untuk diagnosa getaran mesin turbin gas pesawat dalam kondisi informasi terbatas.

1.6. Kesimpulan.

1 MODEL MATEMATIKA GTE DALAM DIAGNOSIS GETARAN.

2.1. Model frekuensi mesin turbin gas.

2.1.1. Ketentuan umum.

2.1.2. Frekuensi putar.

2.1.3. Frekuensi bilah.

2.1.4. Frekuensi bantalan.

2.1.5. Frekuensi yang dihasilkan oleh kotak drive aksesori.

2.1.6. Frekuensi kombinasi.

2.1.7. model frekuensi.

2.1.8. Paspor getaran mesin.

2.2. model statistik.

2.3. model diagnostik.

2.3.1 Representasi umum.

2.3.2. Pembentukan model diagnostik mesin turbin gas.

2A Kesimpulan.

1 PENGEMBANGAN METODE PENGOLAHAN DATA KHUSUS.

3.1. Metode untuk Meningkatkan Keakuratan Perkiraan Spektral Sinyal Getaran

3.2. Hasil perhitungan menggunakan metode yang memperhalus karakteristik spektral.

3.3. Kesimpulan.

4 PEMBANGUNAN PERANGKAT LUNAK UNTUK SISTEM DIAGNOSIS GETARAN GTE.

4.1. Komentar umum.

4.2. Komposisi perangkat lunak.

4.3. Perangkat lunak akuisisi data.

4.3.1. Ketentuan umum.

4.3.2. Menyiapkan program pengumpulan data.

4.3.3. Deskripsi program pengumpulan data.

4.4. Program-analisa.

4.4.1. Ketentuan umum.

4.4.2. Pemrosesan otomatis hasil eksperimen.

4.4.3. Penganalisis operasional.

4.4.4. Penganalisa laboratorium.

4.5. Program pendukung sistem basis data.

4.6. Kesimpulan.

1 DIAGNOSIS GETARAN UMUM MESIN PESAWAT

5.1. Kondisi kerja.

5.2. Hasil analisis sinyal getaran pita lebar.

Kesimpulan 5T.:.

6. PENGEMBANGAN DAN IMPLEMENTASI ALGORITMA UNTUK MENDIAGNOSA KONDISI TEKNIS GTE UNIT.

6.1. Diagnostik kondisi teknis unit oli RD-33.

6.1.1. Diagnosis roda gigi.

6.1.2. Tanda-tanda diagnostik kondisi teknis MA RD-33.

6.1.3. Diagnostik kondisi teknis MA RD-33.

6.L4 Karakteristik yang sedang diselidiki.

6.2. Kesimpulan.

L DIAGNOSIS GETARAN KONDISI TEKNIS GTE SEBAGAI BAGIAN DARI UNIT POMPA GAS.

7.1. Penentuan persyaratan sistem perangkat lunak untuk memantau kondisi teknis mesin turbin gas stasioner.

7.2. Pemantauan status getaran GTE.

pengantar 2001, disertasi tentang teknologi penerbangan dan roket dan luar angkasa, Degtyarev, Andrey Aleksandrovich

Tren modern dalam pengoperasian mesin turbin gas berdasarkan kondisi teknis menyiratkan penggunaan berbagai jenis sistem diagnostik yang dapat memberikan informasi yang diperlukan dan benar tentang kondisi teknis mesin secara tepat waktu untuk membuat keputusan yang tepat - melepas mesin untuk diperbaiki, melanjutkan operasi atau memperpanjang umur layanan.

Salah satu yang paling penting dan arah yang menjanjikan dalam pengembangan sistem diagnostik untuk pemantauan kondisi komponen dan suku cadang mesin adalah pembuatan sistem diagnostik getaran.

Seperti yang Anda ketahui, sinyal getaran dari mesin, diukur dengan sensor yang sangat sensitif, sangat informatif dan dapat membawa tanda-tanda keadaan banyak elemen "penting" dalam desain mesin.

Elemen kritis dapat dipahami sebagai unit struktural atau unit apa pun dari mesin turbin gas, yang keadaannya menentukan, pertama-tama, kinerja dan masa pakai mesin. Elemen-elemen tersebut adalah rotor, unit bantalan pendukung, pasangan roda gigi, agregat, pegas penggerak, dll.

Jelas, untuk kondisi operasi yang sama dari unit atau unit yang dapat diservis, parameter (amplitudo dan fase) dari komponen frekuensi yang sesuai dari spektrum getaran umum yang direkam oleh satu atau sensor lain harus berada dalam batas tertentu yang diizinkan. Output dari parameter komponen frekuensi yang terkait dengan aktivitas getaran dari simpul atau unit yang dipertimbangkan, di luar batas yang diizinkan, atau munculnya harmonik baru dalam spektrum sinyal getaran dapat berfungsi sebagai tanda diagnostik kerusakannya atau kerusakan.

Contoh sederhana dari situasi ini adalah munculnya spektrum sinyal getaran dari komponen frekuensi dengan frekuensi bola yang berkedip ketika retakan atau cangkang muncul di treadmill cincin bagian dalam atau luar bantalan.

Hubungan kinematik antara elemen berputar menentukan hubungan antara frekuensi mengemudi (misalnya, kecepatan rotor) dengan frekuensi eksitasi yang datang dari satu atau lain node atau unit. Ini memungkinkan Anda untuk memilih komponen frekuensi yang sesuai dalam spektrum frekuensi, melacak parameternya selama pengoperasian mesin, dan, oleh karena itu, mengontrol keadaan node yang menyebabkan osilasi ini.

Saat ini, ada sejumlah besar strategi yang berbeda dalam pengembangan dan penerapan sistem diagnostik getaran. Pilihan satu atau lain strategi tergantung pada jenis dan tujuan mesin atau unit yang didiagnosis, kondisi dan mode operasinya, tingkat peralatan dengan alat ukur, modern tingkat teknis sistem yang digunakan untuk pendaftaran dan analisis sinyal getaran, statistik akumulasi untuk objek studi, serta sejumlah faktor lainnya.

Efek terbesar disediakan oleh sistem diagnostik getaran yang dikembangkan dan digunakan untuk pengoperasian unit turbin gas berbasis darat sebagai bagian dari unit kompresor gas atau pembangkit listrik. Kemungkinan pemantauan konstan dalam mode operasi stasioner dan penggunaan analisis tren, sejumlah besar sensor getaran adalah keuntungan utama dari mesin ini, yang memungkinkan pengoperasian sesuai dengan kondisi teknis sepenuhnya menggunakan sistem diagnostik getaran.

Situasinya sangat berbeda dengan mesin pesawat (misalnya, dengan RD-33 dan AJ1-31f). Frekuensi pemeriksaan yang rendah dan sejumlah kecil sensor, berbagai kondisi pengoperasian secara drastis mengurangi efisiensi aplikasi sistem yang ada diagnostik getaran.

Jelas bahwa dalam kondisi seperti itu - kondisi informasi terbatas yang terkait dengan sejumlah kecil data, frekuensi pemeriksaan rendah, sinyal lemah, pembatasan rentang frekuensi, resolusi rendah dari peralatan sekunder, fungsionalitas rendah dari perangkat lunak yang sesuai (SW), itu tidak selalu mungkin untuk mendapatkan hasil yang andal pada kondisi teknis mesin - komponen atau rakitannya.

Kurangnya kepercayaan di antara organisasi yang mengoperasikan mesin pesawat untuk mendapatkan hasil yang benar menggunakan sistem diagnostik getaran, kemungkinan pembacaan yang salah, serta fungsionalitas dan keandalan yang tidak memadai dari sistem perangkat keras dan perangkat lunak mencegah sistem diagnostik getaran untuk dioperasikan sepenuhnya. .

Munculnya teknologi mikroprosesor, komputer pribadi, komputer berukuran kecil untuk keperluan industri dan militer, sistem operasi yang kuat, multi-channel modern, multi-bit analog-to-digital converter (ADC), alat pengembangan perangkat lunak baru mengintensifkan proses ini dan memimpin untuk pembuatan dan implementasi berbagai kompleks diagnostik, sebagai tujuan khusus, dan universal untuk aplikasi luas.

Saat ini, ada sejumlah besar organisasi yang memimpin pengembangan berbagai sistem diagnostik getaran. Pada saat yang sama, menurut penulis, untuk mesin turbin gas pesawat dan bahkan untuk rekan-rekan stasionernya, hingga saat ini belum ada sistem diagnostik lengkap yang memungkinkan pemantauan kondisi teknis dalam kondisi informasi terbatas.

Tujuan disertasi ini adalah untuk mengembangkan metode dan alat untuk diagnosa getaran mesin turbin gas dalam kondisi informasi terbatas, dan dimaksudkan untuk digunakan dalam pengoperasian mesin turbin gas penerbangan dan rekan-rekan mereka di darat dalam hal kondisi teknis.

Kumpulan tujuan mendefinisikan tujuan penelitian berikut:

Generalisasi pengalaman diagnosa getaran mesin turbin gas;

Pengembangan strategi untuk diagnostik getaran mesin turbin gas pesawat jenis RD-33 dan AL-31f dan rekan daratnya dalam kondisi informasi terbatas;

Pengembangan metode, algoritma dan alat perangkat lunak sistem perangkat keras dan perangkat lunak untuk diagnosa getaran mesin turbin gas;

Akumulasi statistik dan pembentukan fitur diagnostik dan, atas dasar mereka, kriteria diagnostik untuk kontrol mesin turbin gas pesawat tipe RD-33 dan AL-31f;

Adaptasi dan penerapan metode, algoritme, dan perangkat lunak yang dikembangkan dalam kompleks diagnostik getaran mesin turbin gas pesawat dan rekan daratnya dalam kondisi operasi.

Karya ini terdiri dari pendahuluan, tujuh bab dan kesimpulan umum berdasarkan hasil penelitian. Ditulis dalam 100 halaman teks yang diketik, berisi 44 gambar, 13 tabel dan daftar referensi, termasuk 81 judul.

Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada staf Departemen Struktur dan Desain Mesin Pesawat Terbang, Profesor Penasihat Ilmiah, Doktor Ilmu Teknik. Leontiev M.K., staf departemen Ph.D. Zvonarev S.L., Ph.D. Ivanov A.V. yang mengambil bagian aktif dalam pekerjaan dan memberi penulis bantuan yang tak ternilai, serta insinyur dan spesialis dari perusahaan TMKB "Soyuz", MNPO "Salyut", NTC dinamai A. Lyulysh, melalui upaya yang mengembangkan kompleks dioperasikan, diuji dan dibawa ke penggunaan praktis.

1. DIAGNOSIS GETARAN MESIN TURBIN GAS

Kesimpulan tesis tentang "Diagnostik getaran mesin turbin gas dalam kondisi informasi terbatas"

7.3. kesimpulan

Hasil yang diperoleh sebagai hasil dari tiga tahun pengoperasian perangkat lunak yang berkelanjutan memungkinkan untuk menarik sejumlah kesimpulan spesifik tentang penggunaan sistem pemantauan GTE sebagai bagian dari unit turbin gas stasioner berbasis darat.

1. Prinsip dan persyaratan dasar untuk perangkat lunak untuk memantau keadaan getaran mesin turbin gas stasioner.

KESIMPULAN

Sebagai hasil dari pekerjaan yang dilakukan, masalah ilmiah dan teknis terapan utama diselesaikan untuk mengembangkan strategi dan membuat metode, algoritma, dan program untuk digunakan dalam sistem diagnostik getaran untuk pesawat dan mesin turbin gas stasioner dalam kondisi informasi terbatas. Saat memecahkan masalah ini, hasil antara berikut diperoleh:

Kondisi penggunaan sistem diagnostik getaran untuk mesin turbin gas untuk berbagai keperluan diklasifikasikan dan disajikan; strategi untuk diagnosa getaran mesin turbin gas pesawat ditentukan dalam kondisi informasi yang terbatas; metodologi telah dikembangkan untuk memperoleh fitur diagnostik untuk menilai keadaan mesin turbin gas melalui serangkaian model matematika diagnostik getaran - model frekuensi, model statistik, model diagnostik, deskripsi dan algoritma untuk membangun model ini telah dikembangkan ; metode dan algoritme telah dikembangkan yang memungkinkan untuk memperoleh karakteristik spektral dari sinyal getaran stasioner dengan akurasi yang secara signifikan melebihi akurasi versi standar metode FFT; prinsip dasar dan persyaratan perangkat lunak untuk melakukan diagnosa getaran mesin turbin gas pesawat ditentukan. mengembangkan perangkat lunak multi-level untuk menilai kondisi teknis dengan metode diagnostik getaran di lapangan, dalam kondisi stasioner; kriteria untuk diagnostik getaran komponen dan rakitan mesin AL31-f dan RD-33 diperoleh. metode, algoritme, dan perangkat lunak untuk sistem diagnostik getaran sebagai bagian dari sistem perangkat keras dan perangkat lunak untuk menilai kondisi teknis mesin pesawat h tu

RD-33, AL31f digunakan dalam praktik - TMKB "Soyuz", OJSC "Lyulka-Saturnus", MNPO "Salyut". Dengan bantuan mereka, lebih dari 50 tes dilakukan di stan biro desain, lebih dari 200 tes di stan pabrik serial, di atas lebih dari 40 pesawat, di stasiun pompa bensin selama 3 tahun beroperasi terus menerus.

Bibliografi Degtyarev, Andrey Alexandrovich, disertasi dengan topik Termal, mesin roket listrik dan pembangkit listrik pesawat

1. Alabin M.A., Roitman A.B. Analisis korelasi-regresi data statistik dalam pembangunan mesin. M.: Mashinostroenie, 1974, hal. 124.

2. Bendat J., Pirsol A. Pengukuran dan analisis proses acak. M.: Mir, 1974. 404 hal.

3. Bendat J., Pirsol A. Penerapan korelasi dan analisis spektral. M.: Mir, 1983.-312 hal.

4. Birger I.A. Diagnostik teknis. M.: Mashinostroenie, 1978, 239 hal.

5. Bolotin V.V. Metode Statistik dalam mekanika struktural. M.: Stroyizdat, 1965, hal.-279.

6. Vasiliev V.I. Mengenali sistem. Kiev: Naukova Dumka, 1969.

7. Weinstein JI.A., Vakman D.E. Pemisahan frekuensi dalam teori osilasi dan gelombang. M.: Nauka, 1983. 288 hal.

8. Getaran dalam teknologi: sebuah Buku Pegangan. Dalam 6 volume./Ed. saran: V.N. Chelomey (sebelumnya) - M.: Mashinostroenie, 1981. V.5. Pengukuran dan tes. Diedit oleh M.D. Genkin. 1981. - 496 e., sakit.

9. Balitsky F.Ya. Diagnostik vibroacoustic dari cacat yang baru jadi, Moskow: Nauka, 1984. 119 hal.

10. Gelfandbein Ya.A. Metode diagnostik sibernetik sistem dinamis. Riga: Zinatne, 1967, 542 hal.

11. Genkin M.D. dan Masalah diagnostik akustik lainnya. Dalam: Metode isolasi getaran mesin dan struktur terpasang. M.: Nauka, 1975, hal. 6791.

12. Gershman S.G., Svet V.D. Studi eksperimental beberapa karakteristik statistik dari mesin pesawat. Jurnal Akustik, 1975, v. 21, no. 5,-s. 711-720.

13. Gribanov Yu.I., Malkov B.JI. Analisis spektral dari proses acak. M.: Energi, 1974, -239 hal.

14. Degtyarev A.A. Analisis frekuensi sinyal variabel dengan menyetel langkah spektrum, Konferensi ilmiah dan teknis internasional ilmuwan muda dan spesialis "Masalah modern ilmu dan teknologi kedirgantaraan", 2000. p. 452-454.

15. Degtyarev A.A., Leontiev M.K., Kolotnikov M.E., Nekrasov S.S. Diagnostik getaran dari kondisi teknis mesin turbin gas sebagai bagian dari unit pemompaan gas, Buletin Institut Penerbangan Moskow, V.4. 4.2001, hal. 12-28.

16. Jenkis G., Watte D. Analisis spektral dan aplikasinya. T.2 M.: Mir, 1972.-288 hal.

17. Dinamika mesin turbin gas pesawat. Dibawah. ed. Birgera I.A. M.: Mashinostroenie, 1981, 232 hal.

18. Dobrynin S.A., Feldman M.S., Firsov G.I. Metode untuk mempelajari getaran mesin secara otomatis: Buku referensi / M.: Mashinostroenie, 1987. 224 hal.

19. A.V. Ivanov, A.A. Degtyarev, Meningkatkan akurasi pengukuran getaran mesin turbin gas pesawat. Buletin Institut Penerbangan Moskow, Vol.6. 1.1999, hal. 32-36.

20. V. A. Karasev, I. P. Maksimov, M. K. Sidorenko. Diagnostik getaran mesin turbin gas M., Mashinostroyeniye, 1978. - 132 hal.

21. Kay S.M., Marple S.L. Metode modern analisis spektral. TINGKAT. 1981 T.69. 11. - Dengan. 5-51.

22. Kuznetsov N.D., Zeitlin V.I. Tes setara mesin turbin gas. -M.: Mashinostroenie, 1976. 213 hal.

23. Mozgalevsky A.V., Gaskarov D.V. Diagnostik teknis. M.: lulusan sekolah, 1975, 208 hal.

24. Nalimov V.V. Teori percobaan. M.: Nauka, 1965, 340 hal.

25. Dasar-dasar diagnostik teknis / Ed. PP Parkhomenko. M.: Energi, 1976.-463 hal.

26. Pugachev SM Teori Probabilitas dan Statistik Matematika. M.: Nauka, 1979.-496 hal.

27. Sidorenko M.K. Vibrometri mesin turbin gas. M.: Mashinostroenie, 1973. - 224 hal.

28. Sirotin N.N., Korovkin Yu.M. Diagnostik teknis mesin turbin gas pesawat. M.: Mashinostroenie, 1979, hal. 272.

29. D.V. Kronin. Getaran pada mesin pesawat. M.: Mashinostroenie. 1980. 296 hal.

30. Hicks Ch.Prinsip-prinsip dasar perencanaan eksperimen. M.: Mir, 1967.-406 hal.

31. Shirman A., Solovyov A. Diagnostik getaran praktis dan pemantauan keadaan peralatan mekanis. Moskow 1996.- 480 hal.

32. Azovtsev Yu.A., Barkov A.V., Yudin I.A., "Diagnostik Otomatis Bantalan Elemen Bergulir Menggunakan Metode Pembungkus," Prosiding Pertemuan Tahunan ke-18 Institut Getaran, 1994. pp 249-258

33. Barkov, A.V., Barkova N.A., "Menilai Kondisi dan Umur Bantalan Elemen Bergulir Dari Pengukuran Tunggal," Prosiding Pertemuan Tahunan ke-19, Institut Getaran, 1995.

34. Bentley D.E., Kriteria pemilihan untuk pemantauan mesin berputar. Bagian 1, Bently Nevada, Orbit, Vol.10, No.2, 1989.

35. Bentley D.E., Kriteria pemilihan untuk pemantauan mesin berputar. Bagian 1, Bently Nevada, Orbit, Vol. 10, No.3, 1989.

36. Bentley D.E., Kriteria pemilihan untuk pemantauan mesin berputar. Bagian 1, Bently Nevada, Orbit, Vol.12, No.2, 1991.

37. Bentley D.E., Tingkat getaran mesin, Bently Nevada, Orbit, Vol.13, No.3, 1992.

38. Dessing O., Pengujian Dampak Multi-referensi untuk Analisis Modal menggunakan Penganalisis Empat Saluran Tipe 3557 dan CADA-PC, Application Note, Brul&Kjer, Denmark.

39. Dippolito A., Fairchild G., Meningkatkan kinerja dan efisiensi operasi pembangkit nuklir, Artikel Orbit Bently Nevada Corporation, Pesan Mesin, 1999.

40. Enochson L., Smith G. Contoh Analisis Data Digital untuk Mesin Berputar. Dipresentasikan pada Konferensi Nasional Transmisi Tenaga. Filadelfia, Pensylvania. 1978. GenRad, Catatan Aplikasi 13, hal.7.

41. Frank, P.M., dan Kippen-Seliger, B., 1997, "Perkembangan Baru Menggunakan Kecerdasan Buatan dalam Diagnosis Kesalahan", Aplikasi Rekayasa Kecerdasan Buatan, Vol. 10(1), hal. 3-14.

42. Fulgsang L., Wismer J., Gade S., Metode Peningkatan untuk Estimasi Modulus Kompleks, Mesin Kelautan, Catatan Aplikasi, Brul&Kjer, Denmark.

43. Gade S., Herlusfen H., A Hand-Exciter untuk Pengukuran Mobilitas lapangan alternatif metode palu dampak. Catatan Aplikasi, Brul&Kjer, Denmark.

44. Gatswiller K., Herfulsen H., Cara menentukan parameter modal struktur sederhana, Catatan Aplikasi, Brul&Kjer, Denmark.

45. Goldman P., Muszynska A., Penerapan spektrum penuh untuk diagnostik mesin berputar, Bently Nevada Corporation, 1999r.

46 Grissom Robert. Demonstrasi Gosok Rotor-ke-Stator Parsial. Bently Nevada Corp.

47. Dia, ZJ, Sheng, YD, dan Qu, L.S., 1990, "Analisis Tanda Tangan Kegagalan Menggosok untuk Mesin Berputar Besar," Sistem Mekanik dan Pemrosesan Sinyal, Vol. 4(5), hal. 417424.

48. Konstantin-Hansen H., Analisis Urutan Run-up Getaran Aksial di 2190 kW, MAN B&W, Mesin Kelautan, Catatan Aplikasi, Brul&Kjer, Denmark.

49. Lech Barszczewski, Deteksi retak poros pada kompresor turbin uap di kilang minyak terbesar Polandia Profil, Buletin internasional dari spesialis pemantauan Vol.2, No.2. Musim panas 1994.

50. Lee C.W., Bark J.P., Deteksi kesalahan ras dalam pada bantalan elemen gelinding menggunakan spektrum arah sinyal getaran, Prosiding ImechE, 1996, pp.361-370.

51. Leonhardt, S., dan Ayoubi, M., 1997, "Metode Diagnosis Kesalahan," Praktek Teknik Kontrol, Vol. 5(5), hal. 683-692

52. Leontiev M.K., Zvonarev S.L. Perbaikan Struktur Dinamis Mesin Turbin Gas Dengan Rotor Rubbing Melalui Simulasi Matematika. Prosiding konferensi internasional VIBRATION & NOISE "95. Venice, Italy, 1995, hlm. 641649.

53. Mayes, I.W., dan Davies, W.G., 1976, "The Vibrational Behavior of a Rotating Shaft System Containing a Transverse Crack," Prosiding Institution of the Institution of Mechanical Engineers Vibrations in Rotating Machinery, pp. 53-64.

54. McFadden, P.D., dan Smith, J.D., 1984, "Model untuk Getaran Diproduksi oleh Cacat Tunggal pada Bantalan Elemen Bergulir," Journal of Sound and Vibration, Vol. 96, hal. 69-92.

55. Nicholas, J.C., Gunter, E.J., dan Allaire, P.J., 1976a, "Effect of Residual Shaft Bow on Unbalance Response and Balancing of a Single Mass Flexible Rotor Part 1 -Unbalance Response," Journal of Engineering for Power, Vol. 98, hal. 171-181.

56. Nicholas, J.C., Gunter, E.J., dan Allaire, PE, 1976b, "Effect of Residual Shaft Bow on Unbalance Response and Balancing of a Single Mass Flexible Rotor Part 2 -Balancing," Journal of Engineering for Power, Vol. 98, hal. 182-189.

57. Parkinson A.G. Menyeimbangkan Mesin Berputar. Prosiding Lembaga Insinyur Mesin. Bagian C Ilmu Teknik Mesin, Vol.205, 1991, pp.53-66.

58. Potter D., Filter Lowpass yang Dapat Diprogram untuk Papan Akuisisi Berbasis PC (DAQ), Catatan Aplikasi 058, National Instruments Corporation, 340874A-01, 1995.

59. Strackeljan J., Behr D., Pemantauan kondisi mesin berputar menggunakan algoritma pengenalan pola, Prosiding ImechE, 1996, pp.507-516

60. Smalley A.J., Baldwin R.M., Mauney D.A., Millwater H.R., Towards risk based criteria for rotor vibration, Proceedings of ImechE, 1996, pp.517-527.

61. Smith, D.M., 1980, "Pengakuan Penyebab Getaran Rotor pada mesin Turbo," Prosiding Institution of the Institution of Mechanical Engineers Vibrations in Rotating Machinery, hlm. 1-4.

62. Swan P., Data sementara mengungkapkan sumber getaran kompresor, Bently Nevada Corporation, 1999.

63. Sabin S., Keterbatasan melindungi dan mengelola mesin menggunakan pemancar getaran, Bently Nevada Corporation, 1999.

64. Sabin S., Praktik terbaik untuk menggunakan Output Sistem Pemantauan, Bently Nevada Corporation, 1999

65. Southwick D., Menggunakan Plot Spektrum Penuh, Bently Nevada, Orbit, Vol.15, No.2, 1993.

66. Southwick D., Menggunakan Plot Spektrum Penuh, Bagian 2, Bently Nevada, Orbit, Vol.14, No.4, 1993.

67. Stewart, R.M., 1976, "Analisis Getaran sebagai Bantuan untuk Deteksi dan Diagnosis Kesalahan dalam Mesin Berputar," Prosiding Institusi Insinyur Mekanik-Getaran dalam Mesin Berputar, hlm. 223-229.

68. Su, Y.T., dan Lin, S.J., 1992, "Pada Deteksi Kesalahan Awal dari Analisis Domain-Frekuensi Bantalan Rol Tirus," Jurnal Suara dan Getaran, Vol. 155(1), hal. 7584.

69. Schultheis S., Teknik diagnostik menggunakan ADRE 3 untuk evaluasi gesekan radial pada mesin berputar, Bently Nevada, Orbit, Vol.12, No.3, 1991.

70. Thrane N., Wismer J., Konstantin-Hansen H. & Gade S., Penggunaan praktis "transformasi Hilbert", Catatan Aplikasi, Brul&Kjer, Denmark.100

71. Thrane N., Wismer J., Konstantin-Hansen H. & Gade S., Pilih unit Anda!, Catatan Aplikasi, Brul&Kjer, Denmark.

72. Vance J.M. Rotordinamika dalam mesin turbo. Publikasi Willey-Interscience. 1988

73. Catatan Aplikasi Pemantauan Getaran Turbin Gas Stasiun Kompresor, Brul&Kjer, Denmark

74. Viktor Karlo, Vibro-Lihat sistem untuk Pemantauan getaran, Spesifikasi teknis, ABB, 1994.

75. Wensing J.A., C van Nijen G., model komputasi 2 dimensi untuk anal getaran gelombang dalam aplikasi bantalan gelinding, Prosiding ImechE, 1996, pp.371-380.

76. Willsky, A.S., 1976, "Sebuah Survei Metode Desain untuk Deteksi Kegagalan dalam Sistem Dinamis," Automatica, Vol. 12, hal. 601-611.

77. Wismer J., Rata-Rata Domain Dikombinasikan dengan Pelacakan Pesanan, Catatan Aplikasi, Brul&Kjer, Denmark.

78. White E.R., Greaves R.W. Gambaran Umum Sistem Pemantauan Getaran Udara* Seri Makalah Teknis SAE, 871731, Long Beach, Cal. AS, 1987, hlm.10

Bab 1. Status saat ini dan analisis metode yang ada * untuk mendiagnosis mesin turbin gas pesawat.

1.1. Metode untuk mendiagnosis mesin turbin gas dan kemampuannya.

1.2. Analisis metode diagnosa teknis mesin turbin gas dari sudut pandang keinformatifan.

1.2.1. Metode termal dan efisiensinya.

1.2.2. Kemungkinan metode vibroacoustic untuk menilai keadaan mesin turbin gas.

1.2.3. Efisiensi tribodiagnostik elemen GTE.

1.2.4. Efisiensi diagnostik sistem cairan mesin.

1.2.5. Efisiensi diagnostik mesin turbin gas dengan termogasdinamika

saya parameter.

1.2.6. Metode untuk mendiagnosis jalur aliran mesin turbin gas.

1.3. Metode penilaian umum keadaan sistem teknis.

1.3.1. Metode konvolusi parameter kontrol tertentu ke indikator umum.

1.3.2. Metode penilaian umum keadaan sistem teknis sesuai dengan kriteria informasi.

1.4. Persyaratan untuk kriteria informasi kondisi teknis mesin turbin gas.

Menetapkan tujuan.

Kesimpulan pada bab 1 disertasi.

Bab 2. Aspek teoritis dan informasi dari diagnosis teknis GTD.

2.1. Pandangan filosofis dasar teori informasi.

2.2. hukum informasi dasar. y 2.2.1. Hukum kekekalan informasi.

2.2.2. Hukum informasi utama pembentukan dan perkembangan materi.

2.2.3. Hukum dasar termodinamika dalam interpretasi informasi.

2.2.4. Prinsip disipasi minimum.

2.3. Entropi dan informasi diagnostik.

2.3.1. Entropi Boltzmann-Gibbs-Shannon dalam memecahkan masalah terapan.

2.3.2. Penerapan teorema H untuk sistem terbuka.

2.3.3. Deskripsi dinamis dan statis gerakan kompleks.

2.4. Penilaian signifikansi dan nilai informasi dalam masalah praktis diagnostik.

2.5. Pembuktian penerapan entropi informasi K. Shannon untuk solusi tugas yang ditetapkan.

Kesimpulan pada bab ke-2 disertasi.

Bab 3. Penerapan teori klasifikasi untuk memecahkan masalah diagnostik getaran GTE

3.1. Tugas diagnosis.

3.2. Himpunan keadaan yang mungkin dari mesin turbin gas.

3.3. Ruang sinyal diagnostik.

3.4. Klasifikasi status getaran GTE, keinformatifannya.

3.4.1. Getaran putar, hubungannya dengan kemungkinan kegagalan.

3.4.2. Getaran asal aerodinamis.

3.4.3. Getaran dibangkitkan oleh proses di bagian aliran mesin turbin gas.

3.4.4. Getaran unit bantalan.

3.4.5. Osilasi getaran bilah dan cakram.

3.5. metode penilaian ahli untuk diagnosis getaran awal mesin turbin gas.

3.6. Metode menemukan "alamat" cacat berdasarkan evaluasi informasi getaran.

6 Kesimpulan pada bab ke-3 disertasi.

Bab 4. Prinsip klasifikasi mesin turbin gas pesawat terbang dalam diagnosisnya.

4.1. Klasifikasi parametrik objek diagnostik pada contoh mesin PS-90A.

4.2. Definisi komposisi optimal fitur diagnostik untuk komponen engine PS-90A yang mengalami beban getaran.

4.2.1. Perhitungan tingkat kegagalan GTE PS-90A.

4.2.2. Estimasi entropi bersyarat rata-rata untuk interval waktu pengoperasian dari 0 hingga 6000 jam.

4.2.3. Hasil penilaian kuantitas dan kualitas informasi diagnostik.

4.3. Penentuan komposisi optimal dari parameter terkontrol mesin D-ZOKU.

4.3.1. Perhitungan tingkat kegagalan GTE D-ZOKU.

4.3.2. Estimasi entropi bersyarat rata-rata untuk interval waktu pengoperasian dari 0 hingga 5000 jam.

4.3.3. Hasil penilaian kuantitas dan kualitas informasi diagnostik.

Kesimpulan pada bab ke-4 disertasi.

5.1. Sistem pendukung informasi untuk proses diagnostik

SIOPD) GTD.

5.1.1. Maksud dan tujuan dari sistem.

5.1.2. Persyaratan umum untuk sistem.

5.1.3. Persyaratan perangkat lunak sistem.

5.1.4. Implementasi dan perbaikan sistem.

5.2. Fitur analisis aliran informasi berdasarkan hasil pengujian

5.3. Metode diagnosis menggunakan kriteria informasi yang diusulkan.

5.4. Implementasi metode diagnosis dengan mempertimbangkan kriteria informasi pada contoh mesin turbin gas penerbangan PS-90A.

5.4.1. Pembentukan matriks awal dan penentuan entropi awal unit dan sistem GTE PS-90A.

5.4.2. Penentuan komposisi optimal fitur diagnostik sistem fungsional dan unit mesin pesawat PS-90A.

5.5. Efisiensi sistem SIOPD GTE yang diusulkan.

5.5.2. Estimasi biaya tenaga kerja untuk penerapan langkah-langkah penerapan sistem SIOPD GTE.

Kesimpulan pada bab 5 disertasi.

Daftar disertasi yang direkomendasikan

  • Metodologi konstruksi, identifikasi dan aplikasi praktis model matematika linier dalam diagnostik parametrik mesin turbin gas pesawat terbang 2003, kandidat ilmu teknik Harmats, Ilya Grigorievich

  • Pengembangan landasan teoretis dan rekomendasi praktis untuk pengoperasian mesin pesawat dari pesawat penerbangan sipil sesuai dengan kondisi teknisnya dan peningkatan proses diagnostiknya 2003, Doktor Ilmu Teknik Lyulko, Vladimir Ivanovich

  • Pengembangan metode diagnostik laser non-kontak mesin turbin gas pesawat terbang berdasarkan analisis sinyal getaran dalam pita frekuensi lebar 2010, Kandidat Ilmu Teknik Ozerov, Andrey Vladimirovich

  • Metode untuk mendiagnosis mesin pesawat berdasarkan model parametrik operasi turbocharger 2008, kandidat ilmu teknik Torbeev, Stanislav Aleksandrovich

  • Metode Peningkatan Efisiensi Diagnostik Getaran Mesin Turbin Gas Pesawat Dalam Operasi 2005 Ph.D. Bayemani Nejad Rahman

Pengantar tesis (bagian dari abstrak) pada topik "Diagnostik mesin turbin gas pesawat menggunakan potensi informasi parameter terkontrol"

Relevansi dan menetapkan tujuan

Prioritas penting di bidang peningkatan keselamatan dan keteraturan penerbangan peralatan penerbangan (AT) adalah peningkatan struktur dan organisasi logis diagnostik operasional dan teknis, dan prosesnya yang ditujukan untuk efisiensi deteksi dini pra-kegagalan negara elemen pesawat yang sangat dimuat (JIA), yang membentuk dasar diagnostik metodologi. Keamanan penggunaan AT sangat ditentukan oleh keandalan yang tergabung dalam desain dan produksi, serta efektivitas metode dan sarana untuk mendiagnosis kondisi teknis AT, yang menyediakan deteksi kesalahan dan kondisi pra-kegagalan yang terjadi secara tepat waktu selama operasi. .

Pada 2010, menurut Presiden Federasi Rusia, teknologi tinggi akan berjumlah 5% dari PDB, yang berarti bahwa "terobosan di bidang teknologi informasi dan penciptaan zona techno-park diperlukan, dalam penciptaan yang direncanakan untuk berinvestasi sekitar 18 miliar rubel." Hal ini secara langsung berkaitan dengan permasalahan yang dihadapi industri penerbangan sipil (GA) pada umumnya, dan di bidang diagnostik AT pada khususnya.

Badan pesawat, mesin, sistem fungsional AT tunduk pada perubahan kualitatif yang berkelanjutan. Arah perubahan ini ditentukan sebelumnya oleh hukum kedua termodinamika, yang menyatakan bahwa sistem teratur, dan mereka mencakup semua perangkat teknis, cenderung runtuh secara spontan dengan waktu, yaitu. kehilangan urutan yang dimasukkan ke dalamnya ketika mereka dibuat. Kecenderungan ini dimanifestasikan oleh tindakan gabungan dari berbagai faktor pengganggu yang tidak dapat diperhitungkan dalam desain dan pembuatan AT, sehingga proses perubahan kualitas tampak tidak teratur, acak, dan konsekuensinya tidak terduga.

Ketika pindah ke operasi AT sesuai dengan kondisi teknis yang sebenarnya, perlu untuk menemukan cara yang menjamin efisiensi tinggi pemeliharaan (TO). Cara ini adalah diagnostik awal, yang memungkinkan untuk mendeteksi malfungsi AT secara proaktif, pada tahap perkembangannya yang memungkinkan, meskipun terbatas, tetapi kelanjutan operasi yang aman. Ini berarti bahwa diagnostik, yang ditingkatkan dan dikembangkan, harus berkembang menjadi prediksi keadaan AT.

Namun, seperti yang diperlihatkan oleh praktik, dalam pengoperasiannya seringkali sulit untuk mencapai "penargetan" cacat, khususnya dalam sistem multikomponen dinamis yang kompleks, yang merupakan mesin turbin gas pesawat (GTE). Akumulasi pengalaman membuktikannya. Metode kontrol instrumental yang diketahui, pemodelan matematis keadaan pra-kegagalan mesin turbin gas, metode pengujian semi-alami, analisis faktor dll, tidak memberikan efek yang diinginkan.

Alternatif di sini adalah metode diagnostik fisik, yang mencakup metode kontrol optik-visual yang terkenal, tribodiagnostik, analisis produk pembakaran, diagnostik berdasarkan parameter vibroacoustic, menurut hasil pemantauan parameter termogasdinamik, dll. Pertanyaan selalu muncul di sini - dengan kombinasi metode diagnostik apa yang dapat "Ditargetkan" dan dengan andal memperingatkan kegagalan? Pertanyaan ini belum sepenuhnya diungkapkan. Dan sekarang ada kasus penghapusan mesin yang tidak masuk akal dari operasi atau, yang lebih berbahaya, penghilangan cacat karena diagnosis yang salah, biasanya terkait dengan kesalahan dalam pemrosesan informasi diagnostik atau kegagalan dalam proses analisisnya. disebut faktor manusia). Selain itu, potensi informasi dari parameter yang dikendalikan, yang membawa informasi penting tentang objek diagnosis, belum sepenuhnya diungkapkan. Di sini, perhatian harus difokuskan pada istilah "potensi informasi", yang mengacu pada kesempatan yang kurang dimanfaatkan untuk memperhitungkan signifikansi informasi dari parameter terkontrol dan metode diagnostik yang memungkinkan penentuan keadaan objek secara lebih akurat, yaitu. lebih dekat ke target, "alamat" cacat. Sebelumnya, masalah seperti itu dipertimbangkan dalam karya-karya terkenal Volkenstein M.V. , Parkhomenko P.P. dan ilmuwan lainnya. Namun, mereka belum dipecahkan dalam kaitannya dengan masalah spesifik yang diterapkan dari diagnostik GTE.

Kontribusi besar untuk pengembangan metode untuk mendiagnosis mesin turbin gas pesawat di Rusia dibuat oleh pekerjaan yang dilakukan di TsIAM yang dinamai. P.I. Baranova, GosNII GA, NIIERAT VVS, NPO Saturn, JSC Aviadvigatel, MSTU GA, JSC Aeroflot - Russian Airlines dan lainnya.Dalam pengembangan penghancuran mesin turbin gas, malfungsi dapat dibagi secara luas menjadi tiga kelompok: a) malfungsi yang sangat cepat (dalam sepersekian detik atau beberapa detik) berubah menjadi kerusakan mesin, atau, yang hampir sama, kegagalan fungsi terdeteksi terlambat menggunakan alat diagnostik yang tersedia. Kelompok ini mencakup, misalnya, "spin-up" poros turbin bebas mesin, terjadinya torsi negatif pada poros mesin turboprop, lonjakan, dll.; b) malfungsi yang dapat berkembang menjadi kecelakaan dalam beberapa menit, serta malfungsi, yang sifat dan laju perkembangannya tidak dapat diprediksi secara andal berdasarkan tingkat pengetahuan yang dicapai. Terjadinya malfungsi tersebut harus disertai dengan sinyal langsung kepada awak pesawat (atau personel bangku tes) untuk menarik perhatian, menilai situasi dan mengambil tindakan yang diperlukan. Untuk tujuan ini, mesin dilengkapi dengan serangkaian alarm tertentu (kebakaran, penurunan tekanan oli, munculnya "keripik" dalam oli, dll.). c) malfungsi yang berkembang relatif lambat atau terdeteksi oleh alat diagnostik yang tersedia pada tahap awal sehingga transisinya menjadi kecelakaan selama penerbangan tertentu dapat dianggap praktis dikecualikan. Deteksi dini kesalahan seperti itu adalah dasar untuk memprediksi kondisi mesin.

Interval waktu dari munculnya gejala pertama kerusakan hingga perkembangannya yang berbahaya bukanlah sifat fisik dari kerusakan tertentu sebagai ukuran tingkat pengetahuan kita tentang penyebab, tanda, dan proses perkembangannya. Dengan akumulasi pengetahuan seperti itu dan penampilan peralatan yang sesuai, misalnya, mereka tidak lagi dianggap "tiba-tiba" dan beberapa jenis kerusakan roda gigi, bantalan, dll. menjadi dapat diprediksi.

Salah satu tugas praktis mempelajari dinamika perkembangan kegagalan turbin gas adalah meminimalkan jumlah kegagalan kelompok pertama dan kedua dan secara bertahap "mentransfer" mereka ke kelompok ketiga, sehingga memperluas kemungkinan diagnosis dini dan jangka panjang. prediksi istilah keadaan mesin turbin gas. Diagnosis tingkat lanjut yang tinggi tidak hanya meningkatkan keselamatan penerbangan, tetapi juga berkontribusi pada pengurangan yang signifikan dalam biaya operasi yang terkait dengan pelanggaran keteraturan penerbangan, perbaikan mesin turbin gas.

Pengalaman dalam pengoperasian mesin turbin gas menunjukkan bahwa untuk diagnosis yang benar, pada tahap pertama perlu diketahui terlebih dahulu semua kemungkinan keadaan mesin turbin gas, berdasarkan data statistik apriori dan probabilitas situasi, serta susunan fitur diagnostik yang menanggapi kondisi ini. Seperti yang telah dicatat, proses perubahan kualitatif dalam sifat teknis mesin turbin gas penerbangan terjadi terus menerus, yang berarti bahwa himpunan keadaan yang mungkin tidak terbatas dan bahkan tidak terhitung; jadi masalahnya adalah memecah himpunan negara bagian menjadi sejumlah kecil kelas negara bagian. Di setiap kelas, keadaan digabungkan yang memiliki properti yang sama, dipilih sebagai fitur klasifikasi. Pada saat yang sama, basis statistik parameter yang diperoleh dengan metode diagnostik yang tercantum di atas harus tidak bias dan nyata.

Tidak semua parameter yang dapat digunakan dalam diagnostik setara dalam hal isi informasi tentang mesin turbin gas yang berfungsi. Beberapa dari mereka membawa informasi tentang banyak properti modul mesin yang berfungsi sekaligus, sementara yang lain, sebaliknya, sangat buruk. Tentu saja, preferensi harus diberikan pada parameter diagnostik yang sifatnya fluktuatif, dan bukan parameter yang konstan atau berubah sangat lambat. Misalnya, kebisingan mesin turbin gas dan getarannya dalam hal jumlah informasi yang dimasukkan memiliki keuntungan besar dibandingkan sinyal inert yang stabil seperti suhu pendingin, kecepatan poros, dll., meskipun parameter ini, seperti kebisingan dan getaran, tergantung pada keadaan pengoperasian mesin turbin gas. Oleh karena itu, pada tahap kedua, menarik untuk mempertimbangkan hubungan parameter diagnostik, perubahannya dan kemungkinan pengaruh satu sama lain, serta untuk mengevaluasi signifikansi tanda-tanda parameter fungsional yang berbeda dari mesin turbin gas.

Diketahui bahwa teori diagnosis cukup baik dijelaskan oleh teori umum komunikasi, yang merupakan salah satu bagian dari teori kontrol. Peralatan matematis dan logis, sistem konsep dan terminologi yang dikuasai dapat digunakan untuk diagnosa. Hanya perlu menemukan interpretasi fisik dari formula abstrak dan cara implementasi praktis dari pendekatan yang ditentukan oleh mereka. Jadi, pada tahap ketiga, perlu untuk mengkonfirmasi, menggunakan prinsip-prinsip teori informasi yang diketahui, pentingnya fitur diagnostik, dan dengan mempertimbangkan ini, untuk membentuk diagnosis, dan di masa depan untuk memprediksi kondisi pra-kegagalan. Bagian pekerjaan ini dikaitkan dengan kesulitan terbesar, karena. mesin pesawat adalah sistem multi-parameter, tetapi tidak semua parameter sama signifikan (informatif) dalam kondisi tertentu tertentu.

Relevansi masalah yang dipilih juga dikonfirmasi oleh fakta bahwa di luar negeri, pengembangan untuk mengoptimalkan metode diagnosa teknis mesin pesawat dilakukan oleh sejumlah perusahaan penerbangan terkemuka, misalnya, perhatian terbesar Industri Airbus. Namun, pengenalan perkembangan asing tidak selalu dianjurkan karena testabilitas yang berbeda dari mesin turbin gas produksi dalam dan luar negeri.

Hari ini, pesawat domestik baru dioperasikan dengan susah payah, hampir selama pengujian pendahuluan yang diperlukan. Penting sudah pada tahap pertama pengoperasian pesawat dan mesin pesawat untuk menerapkan pendekatan modern untuk diagnostik, salah satunya adalah untuk meningkatkan keandalan diagnosis mesin turbin gas pesawat berdasarkan pilihan (kombinasi) metode diagnostik yang optimal, dengan mempertimbangkan potensi informasi dari parameter yang dikontrol. Ini adalah tujuan utama dari pekerjaan disertasi.

Mempertimbangkan orientasi penelitian yang diterapkan, ketika menyajikan pertanyaan matematika, penulis tidak berusaha untuk mencapai ketelitian yang diterima dalam literatur matematika khusus, tetapi tidak selalu sesuai dalam monografi teknis, dan mengorbankannya jika ini mengarah ke penyederhanaan interpretasi fisik dan pemahaman yang lebih baik tentang cara-cara implementasi praktis dari hasil.

Hingga saat ini, ada banyak perkembangan ilmiah yang ditujukan untuk masalah mendiagnosis AT dan, khususnya, mesin turbin gas penerbangan. Sebagian besar pekerjaan ini direduksi menjadi tugas diagnosis yang didefinisikan secara sempit atau pengembangan metode individu dan sarana diagnostik teknis, yang juga sangat relevan dan penting.

Saya berharap bahwa pendekatan yang diusulkan dalam pekerjaan dalam pembentukan diagnosis, dengan mempertimbangkan nilai informasi yang diperoleh dari parameter yang dikontrol dan potensi informasi yang kurang dimanfaatkan, akan melengkapi studi ini dan meningkatkan efisiensi praktik operasi teknis gas. mesin turbin.

Berikut hasil yang diperoleh dalam disertasi memiliki kebaruan ilmiah; di dalamnya untuk pertama kalinya:

1. Potensi metode modern untuk mendiagnosis mesin turbin gas dari sudut pandang signifikansi informasionalnya telah diselidiki dan ditentukan.

2. Prinsip-prinsip menggunakan ketentuan teori informasi dalam memecahkan masalah diagnostik mesin turbin gas dibuktikan.

3. Basis metodologis untuk meningkatkan diagnosis mesin turbin gas telah dikembangkan, dengan mempertimbangkan signifikansi informasi dari parameter terkontrol dan fitur diagnostik.

4. Prinsip-prinsip baru yang disebut. klasifikasi parametrik pada contoh analisis getaran GTE dan memperkenalkan kriteria untuk menilai dinamika perubahannya.

5. Pilihan kriteria informasi umum untuk efektivitas diagnosis GTD dibuktikan, ukuran signifikansinya adalah karakteristik entropi dari objek dan sistem yang didiagnosis.

6. Sebuah metode untuk mendiagnosis GTD menggunakan kriteria informasi yang diusulkan telah dikembangkan.

7. Sistem dukungan informasi untuk proses mendiagnosis mesin turbin gas diusulkan.

Keandalan hasil penelitian dikonfirmasi oleh analisis fenomena fisik, penerapan metode penelitian yang benar dan hasil positif dari pengujian pengembangan yang diusulkan di sejumlah perusahaan.

Nilai praktis dari pekerjaan itu terletak pada kenyataan bahwa hasilnya memungkinkan:

Mengklasifikasikan (mengelompokkan) parameter GTE dengan benar untuk menetapkan hubungan objektif antara sistem status dan sistem fitur diagnostik, serta melakukan interpretasi pemeriksaan yang bermakna dan membentuk sejumlah "alamat" kegagalan yang terbatas; merumuskan rekomendasi dan membuat metode untuk meningkatkan diagnosis sistem teknis yang kompleks, dengan mempertimbangkan kriteria informasi yang diusulkan;

Menerapkan rekomendasi praktik untuk menemukan "alamat" kondisi mesin turbin gas yang rusak (pra-kegagalan), dengan mempertimbangkan konten informasi maksimum dari metode diagnostik, yang pada akhirnya akan meningkatkan keselamatan penerbangan, serta mengurangi intensitas tenaga kerja dan biaya biaya untuk perawatan dan perbaikan mesin turbin gas;

Kurangi penghapusan awal GTE "dari sayap" yang tidak masuk akal.

Pelaksanaan dan pelaksanaan hasil pekerjaan. Hasil ilmiah utama yang diperoleh dalam karya disertasi digunakan dan diimplementasikan di MSTU GA, OMTU CR VT, FGUAP "Kavminvodyavia", Lembaga Penelitian Fisika Bangunan, yang dikonfirmasi oleh tindakan yang relevan. Hasil yang diperoleh telah diuji dalam praktek. Mereka juga digunakan dalam proses pendidikan pelatihan spesialis dalam operasi teknis JLA dan D (disiplin "Diagnostik AT", "Diagnostik dan NDT", kursus dan desain diploma) dalam spesialisasi 130300. Berdasarkan bahan karya disertasi, 7 buku teks, 1 monografi dikembangkan dan diterbitkan, 12 artikel ilmiah diterbitkan, termasuk dalam publikasi tercetak yang disetujui oleh Komisi Pengesahan Tinggi untuk publikasi bahan disertasi doktor.

Ketentuan utama untuk pertahanan:

1. Pendekatan baru untuk penggunaan sejumlah ketentuan teori informasi dalam memecahkan masalah spesifik diagnostik mesin turbin gas.

2. Landasan metodologis dari prinsip-prinsip baru klasifikasi mesin turbin gas dan rekomendasi untuk pemilihan dan penghitungan kriteria konten informasi yang memungkinkan penggabungan metode diagnostik mesin turbin gas secara optimal untuk menentukan "alamat" kondisi pra-kegagalan atau kerusakan.

3. Pembuktian dan metode penilaian kuantitatif dari informasi umum. kriteria dan aplikasi praktisnya dalam masalah pembentukan diagnosis.

4. Metode membuat diagnosis berdasarkan pilihan optimal komposisi parameter terkontrol mesin turbin gas, dengan mempertimbangkan kriteria informasi.

5. Sistem dukungan informasi untuk proses diagnosa mesin turbin gas pesawat.

Karya ini terdiri dari 5 bab.

Bab pertama menyajikan tinjauan literatur dan analisis keadaan saat ini dari pendekatan yang ada untuk diagnostik mesin turbin gas pesawat terbang, analisis metode dan alat yang digunakan dalam praktik untuk mendiagnosis mesin pesawat terbang, dan merumuskan maksud dan tujuan dari belajar.

Bab kedua dikhususkan untuk pertimbangan aspek teoritis diagnosis teknis, studi hukum informasi dalam konteks sudut pandang filosofis dan teknis. Kemungkinan penerapan teori informasi untuk memecahkan masalah diagnostik mesin turbin gas pesawat dibuktikan. Penerapan entropi informasi K. Shannon untuk solusi masalah disertasi dibuktikan secara ilmiah.

Bab ketiga membahas prinsip-prinsip klasifikasi parametrik kondisi teknis mesin turbin gas yang diusulkan oleh penulis. Model matematika dan kriteria untuk mengevaluasi dinamika perubahan parameter diturunkan menggunakan getaran GTE sebagai contoh. Hasil penilaian getaran dari sudut pandang menemukan "alamat" kesalahan diberikan.

Bab keempat menyajikan hasil penerapan prinsip-prinsip klasifikasi parametrik untuk menentukan komposisi parameter terkontrol yang optimal dalam kaitannya dengan mesin pesawat PS-90A dan D-ZOKU. Penilaian spesifik dari konten informasi parameter terkontrol dan fitur diagnostik yang menunjukkan berbagai keadaan mesin turbin gas penerbangan, dalam hubungannya dengan waktu operasi, diperoleh. Rekomendasi penggunaan hasil penelitian dibentuk.

Bab kelima dikhususkan untuk pengembangan sistem pendukung informasi untuk proses mendiagnosis mesin turbin gas dan metodologi yang sesuai untuk servis mesin pesawat "dalam kondisi".

Penulis mengucapkan terima kasih yang mendalam kepada staf departemen "Mesin Pesawat" dan " Operasi teknis pesawat terbang dan mesin pesawat terbang”, serta secara pribadi kepada konsultan ilmiah Doctor of Technical Sciences, Profesor Pivovarov V.A. atas saran-saran yang membangun bagi pembentukan isi dan desain disertasi.

Tesis serupa dalam "Operasi transportasi udara" khusus, 22.05.14 kode VAK

  • Membuat keputusan statistik berdasarkan data pemantauan getaran untuk mencegah kegagalan mesin pesawat 2005, kandidat ilmu teknik Trutaev, Viktor Vladimirovich

  • Meningkatkan metodologi untuk mendiagnosis mesin turbin gas berdasarkan informasi penerbangan 2001, kandidat ilmu teknik Abdullayev, Parviz Shahmurad oglu

  • Memantau adanya kerusakan pada struktur pesawat yang terbuat dari bahan komposit dengan karakteristik getaran 2009, kandidat ilmu teknik Tits, Sergey Nikolaevich

  • Metode, model, dan algoritme untuk diagnostik getaran penggerak roda gigi pesawat 1992, Doktor Ilmu Teknik Barinov, Yuri Grigorievich

  • Pembuktian dan pengembangan sistem diagnostik teknis yang efektif untuk mesin pertanian bergerak 1994, Doktor Ilmu Teknik Vasiliev, Yu.A.

Kesimpulan disertasi pada topik "Operasi transportasi udara", Mashoshin, Oleg Fedorovich

Kesimpulan pada bab 5 disertasi

1. Sistem untuk dukungan informasi proses diagnostik (SIOPD) diusulkan untuk menilai kinerja mesin turbin gas penerbangan.

2. Sebuah metode telah dikembangkan untuk memilih komposisi optimal dari parameter yang dikendalikan GTE sesuai dengan kriteria informasi yang diusulkan dan metode untuk mengukur kriteria informasi untuk diagnosis yang benar saat menyervis mesin pesawat "berdasarkan kondisi".

3. Dianggap contoh spesifik implementasi metodologi baru dalam kaitannya dengan mesin turbin gas penerbangan PS-90A.

4. Biaya tenaga kerja bersyarat untuk penerapan langkah-langkah untuk memperkenalkan sistem SIOPD dan teknik diagnostik baru ke dalam praktik pemeliharaan dan perbaikan mesin turbin gas ditentukan.

Kesimpulan

1. Berdasarkan pengalaman pengoperasian mesin turbin gas penerbangan domestik * dan informasi diagnostik multifaktorial yang mencirikan kondisi teknisnya, kebutuhan untuk meningkatkan diagnostik mesin turbin gas penerbangan dibuktikan, dengan mempertimbangkan potensi informasi dari parameter yang dikendalikan. Analisis metode diagnostik yang ada telah menunjukkan bahwa untuk penilaian yang andal terhadap keadaan mesin turbin gas penerbangan, perlu menggunakan diagnostik yang kompleks. Pada saat yang sama, penting untuk mengevaluasi informasi diagnostik berdasarkan hasil pendaftaran parameter dan fitur karakteristik yang berbeda dalam sifat fisiknya. Ditemukan bahwa karena tidak semua parameter yang dikontrol dari mesin turbin gas memiliki nilai informasi yang sama, tugas mengidentifikasi parameter yang harus dimasukkan dalam prosedur kontrol di tempat pertama adalah sangat penting secara praktis.

2. Hukum informasi yang ada dipelajari dalam konteks sudut pandang filosofis dan teknis, yang memungkinkan untuk mendukung kemungkinan penerapan teori informasi untuk memecahkan masalah diagnosa teknis mesin turbin gas pesawat. Pendekatan baru untuk memecahkan masalah yang ditetapkan dengan menggunakan teori informasi dipertimbangkan. Penggunaan entropi informasi K. Shannon dibuktikan.

3. Telah dirumuskan tugas penetapan diagnosa teknis terkait mesin turbin gas penerbangan tipe PS-90A dan D-30 KU.

4. Masalah klasifikasi negara GTE dipertimbangkan. Usulan disebut. klasifikasi parametrik.

5. Berdasarkan perhitungan entropi informasi untuk tahapan yang berbeda t> perkembangan, rekomendasi diberikan pada pilihan komposisi parameter terkontrol dan fitur diagnostik untuk unit mesin pesawat PS-90A dan D-ZOKU, pemeriksaan yang harus dilakukan terlebih dahulu untuk membuat diagnosis, yang akan meningkatkan keselamatan penerbangan.

6. Model eksperimental pengembangan cacat sesuai dengan karakteristik getaran dibangun. Model matematis dan kriteria diagnostik informativitas berdasarkan dinamika perubahan getaran GTE tergantung pada waktu operasi dan kerusakan spesifik jalur aliran GTE pesawat PS-90A telah dikembangkan. Berdasarkan metodologi yang dikembangkan dan percobaan, tingkat diskrit pengenalan "alamat" kesalahan dibentuk menggunakan parameter "peningkatan getaran".

7. Metode untuk membuat diagnosis berdasarkan pilihan komposisi optimal parameter terkontrol GTE sesuai dengan kriteria informasi yang diusulkan dan metode untuk mengukur kriteria informasi untuk diagnosis yang benar saat menyervis mesin pesawat "berdasarkan kondisi" menggunakan contoh PS -90A telah dikembangkan.

8. Sistem untuk dukungan informasi proses diagnostik telah dikembangkan untuk menilai kinerja mesin turbin gas pesawat, yang memungkinkan penilaian kualitatif kondisi teknis mesin turbin gas menggunakan metode diagnostik modern dengan waktu operasi maksimum dari awal operasi dan setelah perbaikan terakhir, serta untuk penerapan metode untuk analisis statistik dan informasi dari kegagalan dan malfungsi mesin yang beroperasi.

9. Biaya tenaga kerja bersyarat untuk penerapan langkah-langkah untuk memperkenalkan sistem pendukung informasi untuk proses diagnostik dan diagnostik lanjutan ke dalam praktik pemeliharaan dan perbaikan mesin turbin gas ditentukan.

Daftar referensi untuk penelitian disertasi Doktor Ilmu Teknik Mashoshin, Oleg Fedorovich, 2005

1. Avgustinovich V.G., Akindinov V.A., Boev B.V. dan lain-lain.Ed. Dedesha V.T. Identifikasi sistem kontrol untuk mesin turbin gas pesawat. M.: Mashinostroenie, 1984.

2. Aleksandrov V.G., Maiorov A.V., Potyukov N.P. Panduan teknis penerbangan. M.: Transportasi, 1975.

3. Akhmedzyanov A.M., Dubravsky N.G., Tunakov A.P. Diagnostik keadaan WFD dengan parameter termogas-dinamis. M.: Mashinostroenie, 1983.

4. Barzilovich E.Yu., Kashtanov V.A. Pemeliharaan sistem dengan informasi terbatas tentang keandalannya. M.: Sov. Radio, 1976.

5. Barzilovich E.Yu., Voskoboev V.F. Pengoperasian sistem penerbangan menurut keadaan (elemen teori). M.: Transportasi, 1981.

6. Bartlett M.S. Pengantar teori proses acak. M.: Izd-vo inostr. menyala., 1958.

7. Belkin Yu.S., Boev B.V., Gurevich O.S. dan lain-lain.Ed. Shevyakova A.A. Sistem integral untuk kontrol otomatis pembangkit listrik pesawat. M.: Mashinostroenie, 1983.

8. Birger I.A. Diagnostik teknis. M.: Mashinostroenie, 1978.

9. Bohm D. Teori kuantum. Moskow: Nauka, 1990.

10. Bongard M.M. Masalah pengakuan. Moskow: Nauka, 1967.

11. I. Boumeister D., Eckert A., Zeilinger A. Fisika Informasi Kuantum. Moskow: Pasar Pos, 2002.

12. V. A. Vasil'ev, Yu. M. Romanovsky, dan V. G. Yakhno, Russ. Proses gelombang otomatis. Moskow: Nauka, 1987.

13. Vasiliev V.I., Gusev Yu.M., Ivanov A.I. dkk. Kontrol otomatis dan diagnostik sistem kontrol pembangkit listrik pesawat terbang. M.: Mashinostroenie, 1989.

14. Wentzel E.S. Teori probabilitas. Moskow: Nauka, 1969.

15. Integral Wiener N. Fourier dan beberapa penerapannya. Moskow: Fizmatgiz, 1963.

16. Volkenstein M.V. Entropi dan informasi. Moskow: Nauka, 1986.

17. Gaslenko R.V. UMR untuk menentukan efisiensi ekonomi dari langkah-langkah yang bertujuan untuk meningkatkan IAOP. Moskow: MGTUGA, 1995.

18. Gelfand I.M., Kolmogorov A.N., Yagloma A.M. Teori informasi. Rumah penerbitan DAN USSR, 1956.

19. Gnedenko B.V. Kursus probabilitas. Moskow: Gostekhizdat, 1954.

20. GOST 27,003-90. Keandalan dalam teknologi. Komposisi dan aturan umum, menetapkan persyaratan untuk keandalan.

21. OST 1-00156-75. Keandalan produk AT. Pengklasifikasi gejala malfungsi.

22. GOST 2.106-96. ESKD. Dokumen teks.

23. GOST 3044-84. Konverter termoelektrik. Karakteristik konversi statis nominal.

24. Gusev Yu.M., Zainashev N.K., Ivanov A.I. dan lain-lain.Ed. Petrova B.N. Desain sistem kontrol otomatis GTE. M.: Mashinostroenie, 1981.

25. Deich A.M. Metode untuk mengidentifikasi objek dinamis. Moskow: Energi, 1979.

26. Davenport VB, Ruth B.JL Pengantar teori sinyal acak dan kebisingan. M.: Izd-vo inostr. menyala., 1960.

27. Domotenko N.T., Kravets A.S. Sistem minyak mesin turbin gas. Moskow: Transportasi, 1972.

28. Druzhinin G.V. Keandalan sistem otomatis. Moskow: Energi, 1977.

29. Dyatlov V.A., Kabanov A.N., Milov JI.T. Kontrol sistem dinamis. D.: Energi, 1978.

30. Ermakov G.I. Metode fisika-kimia untuk penentuan logam dalam oli pesawat untuk memprediksi kondisi teknis mesin. Moskow: Rumah Penerbitan MGA, 1973.

31. Ermakov G.I. Diagnosis kondisi teknis tekanan darah dengan menganalisis oli operasi. Moskow: Rumah Penerbitan MGA, 1985.

32. Ermakov G.I., Pivovarov V.A., Itskovich A.A. Diagnostik GTE berdasarkan hasil analisis spektral oli operasi. M.: RIO MIIGA, 1986.

33. Itskovich A.A. Keandalan pesawat dan mesin pesawat. Bagian 1. M.: RIO MIIGA, 1990.

34. Itskovich A.A. Keandalan pesawat dan mesin pesawat. Bagian 2. M.: RIO MGTUGA, 1995.

35. Kadomtsev B.B. Dinamika dan informasi. M.: Merah. majalah UFN, 1997; edisi ke-2 M.: Merah. majalah UFN, 1999.

36. Kazandzhan P.K., Tikhonov N.D., Shulekin V.T. Teori mesin pesawat. M.: Transportasi, 2000.

37. Karasev V.A., Maksimov V.P. Metode diagnostik getaran mesin. M.: Mashinostroenie, 1975.

38. Karasev V.A., Maksimov V.P., Sidorenko M.K. Diagnostik getaran GTE. M.: Mashinostroenie, 1978.

39. Kilin S.Ya. informasi kuantum. M.: Merah. majalah UFN, 1999.

40. Klimontovich Yu.L. Fisika statistik. Moskow: Nauka, 1982.

41. Klimontovich Yu.L. Teori statistik sistem terbuka, jilid 1. M.: Janus LLP, 1995.

42. Klyshko D.N. Konsep dasar fisika kuantum dari sudut pandang operasional. M.: Merah. majalah "Sukses Ilmu Fisika" (UFN) No. 9, 1998.

43. Klyshko D.N. cahaya non-klasik. M.: Merah. majalah UFN No.6, 1996.

44. Klyshko D.N. Fondasi fisik elektronik kuantum. Moskow: Nauka, 1986.

45. Kobrinsky N.E., Trakhtenbrot B.A. Pengantar teori automata hingga. Moskow: Fizmatgiz, 1962.

46. ​​Konyaev E.A. Diagnostik teknis mesin turbin gas pesawat. Riga: RIO RKIIGA, 1989.

47. Kostochkin V.V. Keandalan mesin pesawat dan pembangkit listrik. M.: Mashinostroenie, 1988.

48. Krylov K.A., Khaimzon ME. Daya tahan unit gesekan pesawat. M.: Transportasi, 1976.

49. Kudritsky V.D., Sinitsa M.A., Chinaev P.I. Kontrol Otomatisasi peralatan elektronik radio. M.: Sov. radio, 1977.

50. Kuno A.Ya., Genkin M.D. Penyaringan Pelacakan Digital dan Analisis Spektral. M.: Transportasi, 1974.

51. Lange F. Korelasi elektronik. Moskow: Sudpromgiz, 1963.

52. Landau L.D., Lifshits E.M. Mekanika kuantum. Moskow: Nauka, 1974.

53. Landau L.D., Lifshitz E.M. Fisika statistik. Bagian 1. M.: Nauka, 1976.

54. Lebedev V.L. Proses acak dalam sistem listrik dan mekanik. Moskow: Fizmatgiz, 1958.

55. Levin B.R. Teori proses acak dan penerapannya dalam teknik radio. M.: Sov. radio, 1957.

56. Leontovich M.A. Pengantar termodinamika. Fisika statistik. Moskow: Nauka, 1983.

57. Lishaev A.I., Egorov K.I., Esinsky V.M. Otomatisasi kontrol, registrasi dan analisis getaran GTE. Kuibyshev: RIO KuAI, 1974.

58. Lozitsky L.P. Yanko A.K. Lapshov V.F. Penilaian kondisi teknis mesin turbin gas penerbangan. Moskow: Transportasi udara, 1982.

59. Laning J.H., Battin R.G. Proses acak dalam masalah kontrol otomatis. M.: Izd-vo inostr. menyala., 1958.

60. Mashoshin O.F. Dukungan Informasi proses untuk mendiagnosis mesin pesawat. Yegoryevsk: Pada Sabtu. ilmiah Prosiding Conf. EAT, 2001.

61. Mashoshin O.F. Optimalisasi proses untuk mendiagnosis peralatan penerbangan menggunakan kriteria informatif. M.: Pada Sabtu. ilmiah Prosiding Conf. VVIA mereka. Prof. N.E. Zhukovsky, 2002.

62. Mashoshin O.F. Interpretasi teori K.Shannon dalam masalah klasifikasi informasi diagnostik mesin pesawat. M .: Buletin Ilmiah MSTU GA No. 80, seri: pengoperasian transportasi udara dan perbaikan AT, keselamatan penerbangan, 2004.

63. Mashoshin O.F., Bigus A.V. Dukungan informasi untuk proses mendiagnosis peralatan penerbangan. M .: Buletin Ilmiah MSTU GA No. 49, seri: pengoperasian transportasi udara dan perbaikan AT, keselamatan penerbangan, 2002.

64. Mashoshin O.F., Bigus A.V. Peramalan kondisi teknis mesin turbin gas berdasarkan run-out rotor. M .: Buletin Ilmiah MSTU GA No. 66, seri: pengoperasian transportasi udara dan perbaikan AT, keselamatan penerbangan, 2003.

65. Middleton D. Pengantar teori statistik komunikasi. M.: Sov. radio, 1961.

66. Nekipelov Yu.G. Bahan bakar penerbangan, pelumas dan cairan khusus. Kiev, KIIGA, 1986.

67. Pavlov B.V. Metode sibernetik untuk diagnosis teknis. Moskow: Mashgiz, 1964.

68. Pavlov B.V., Zmanovsky V.A. Metode korelasi untuk memprediksi kecelakaan. M.: Buletin Ilmu Pertanian No. 5, 1963.

69. Parkhomenko P.P., Soghomonyan B.S. Dasar-dasar diagnostik teknis: (Optimasi proses diagnostik, perangkat keras). Moskow: Energoatomizdat, 1981.

70. Peresada V.P. Pengenalan pola otomatis. L.: Energi, 1970.

71. Pivovarov V.A. Kerusakan dan diagnostik struktur pesawat. M.: Transportasi, 1994.

72. Pivovarov V.A. Metode diagnostik teknis progresif. Moskow: RIO MGTUGA, 1999.

73. Pivovarov V.A. Mesin penerbangan PS-90. M.: RIO MGA, 1989.

74. Pivovarov V.A. Metode modern dan sarana pengujian non-destruktif dari keadaan peralatan penerbangan. M.: RIO MIIGA, 1988.

75. Pivovarov V.A., Mashoshin O.F. Defectoscopy peralatan penerbangan sipil. M.: Transportasi, 1994.

76. Pivovarov V.A., Mashoshin O.F. Penerapan peralatan teori klasifikasi statistik untuk masalah mendiagnosis peralatan penerbangan. M.: Buletin Ilmiah MSTU GA No. 20, seri: penyelenggaraan angkutan udara dan perbaikan AT. Keselamatan penerbangan, 1999.

77. Pugachev SM Teori fungsi acak dan aplikasinya untuk masalah kontrol otomatis. Moskow: Fizmatgiz, 1960.

78. RD 50-690-89. Instruksi metodis. Keandalan dalam teknologi. Metode untuk menilai reliabilitas berdasarkan data eksperimen. M.: Negara. Komite Uni Soviet untuk Manajemen dan Standar Kualitas Produk, 1990.

79. Reznikov ME. Bahan bakar dan pelumas untuk pesawat terbang. M., Penerbitan Militer, 1973.

80. Sveshnikov A.A. Metode terapan dari teori fungsi acak. Moskow: Sudpromgiz, 1961.

81. Selivanov A.I. Dasar-dasar teori mesin penuaan. M.: Mashinostroenie, 1964.

82. Serangkaian laporan R&D No. 63-91. Pengembangan persyaratan untuk program perawatan dan perbaikan mesin pesawat dan metode pembentukannya. M.: RIO MIIGA, 1992.

83. Sindeev I.M. Tentang masalah sintesis sirkuit logika untuk pemecahan masalah dan pemantauan keadaan sistem yang kompleks. M.: Izv. Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet. Sibernetika Teknis No. 2, 1963.

84. Sirotin N.N., Korovkin Yu.M. Diagnostik teknis mesin turbin gas pesawat. M.: Mashinostroenie, 1979.

85. Smirnov N.N., Chinyuchin Yu.M. Kemampuan manufaktur operasional pesawat terbang. M.: Transportasi, 1994.

86. Smirnov N.N., Itskovich A.A. Pemeliharaan dan perbaikan peralatan penerbangan sesuai dengan negara. M.: Transportasi, 1980.

87. Smirnov N.N., Vladimirov N.I., Chernenko Zh.S. Teknis pengoperasian pesawat. M.: Transportasi, 1990.

88. Buku Pegangan diedit oleh V. G. Alexandrov. Kontrol unit gesekan pesawat dan helikopter. M.: Transportasi, 1976.

89. Laporan Konferensi Dunia ke-16 tentang NDT di Montreal (Kanada) (Konferensi Dunia ke-16 tentang NDT). http://www.ronktd.ru, 2004.

90. Stepanenko V.P. Diagnostik praktis mesin turbin gas pesawat. M.: Transportasi, 1985.

91. Stratonovich P.J1. Teori informasi. M.: Sov. radio, 1975.

92. Stratonovich PJI. Termodinamika nonlinier tidak seimbang. Moskow: Nauka, 1985.

93. Teuber M.JI. Kontrol elektronik dan sistem diagnostik untuk pembangkit listrik. Moskow: Transportasi udara, 1990.

94. Teori kontrol otomatis pembangkit listrik pesawat / Yu.S. Belkin, L.N. Getsov, Yu.V. Kovacich et al. Ed. A.A.Shevyakova. M.: Mashinostroenie, 1976.

95. Kharkevich A.A. Spektrum dan analisis. Moskow: Fizmatgiz, 1961.

96. Holevo A.S. Pengantar teori informasi kuantum. M.: MTsNMO, 2002.

97. Tsypkin YAZ. Dasar teori sistem otomatis. Moskow: Nauka, 1977.

98. Shannon K.E. Bekerja pada teori informasi dan sibernetika. Ed. R.L. Dobrushina, O.B. Lupanova. M.: Izd-vo inostr. menyala, 1963.

99. Shilov G.E. Analisis matematika. Moskow: Fizmatgiz, 1961.

100. Yaglom A.M. Pengantar teori fungsi acak stasioner. "Advances in Mathematical Sciences", vol.7, issue 5, 1952.

101. Yampolsky Ya.I., Belokon NI. Diagnostik pesawat. M.: Transportasi, 1983.

102. Ebeling W., Freund J., Schweitzer F. Kompleks Strukturen: Entropic und Information. Stuttgart, Leipzig: B.G. Teubner, 1998.

103. Alat Uji dan Pengukuran Mesin "Mesin Oli dan Turbin Gas" vol. 30, No. 346, 1962.

104. Grunberg L., Scott D. Pengaruh Aditif pada Pitting Bantalan Bola yang Diinduksi Air, "Inst/ Bensin"? 1960.

105. Uji Empat Bola Hirano F., Yamamoto T. pada Minyak Pelumas Yang Mengandung Partikel Padat, "Aus", 1959.

106. Kamber P. W., Zimmerman W. H. Kemajuan dalam kontrol propulsi elektronik untuk pesawat komersial. // Makalah AIAA, 1976, No. 655.

107. Lee I., W., Chetham T.P., Wiesner I. B. Penerapan analisis korelasi untuk mendeteksi sinyal periodik dalam noisl. Prok. I.R.E. Okt. 1950.

108. Nielsen M.A., Chuang I.L. Komputasi Kuantum dan Informasi Kuantum. Pers Universitas Cambridge. inf.internet 2001.

109 Staton L. Sistem Inspeksi dan Diagnostik Otomatis untuk Peralatan Otomotif, SAE Pracetak, 1962.

111. Airbus mengadopsi termografi inframerah untuk inspeksi dalam layanan. -Wawasan. 1994. V.36. No. sepuluh.

112. Welch C., Eden T.J. Inspeksi termal yang ditingkatkan secara numerik dari penghambat motor roket padat antar-jemput/liner/bahan bakar bondline. - Dalam: Pdt. Kemajuan dalam Kuantitas. NDE. Jil. 8B. New York: Pers Pleno. 1989.

113. DARI. Collins J. Kerusakan material pada struktur. Analisis, prediksi, pencegahan: Per. dari bahasa Inggris - M.: Mir, 1984.

114. Matthew D., Alfredson R. Penerapan analisis getaran untuk mengontrol kondisi teknis bantalan gelinding: Per. dari bahasa Inggris - Desain dan teknologi teknik mesin - M .: Mir, 1984.-t. 106, No.3.-hal.100-108.

115. Doroshko S.M. Memantau dan mendiagnosis kondisi teknis mesin turbin gas dengan parameter getaran - M.: Transport, 1984.-128s.

116. GossorgJ. Termografi inframerah. M.: Mir, 1988.

117. Collier R., Berhart, Lin L. Holografi optik. M.: Mir, 1973.

118. Optoelektronik pemandu gelombang. Di bawah kepemimpinan T. Tamir. M.: Mir, 1991.

119. Bellman R., Zadeh L. Pengambilan keputusan dalam kondisi yang tidak jelas // Masalah analisis dan prosedur pengambilan keputusan. M.: Mir, 1976.

Harap perhatikan hal di atas teks ilmiah diposting untuk ditinjau dan diperoleh melalui pengakuan teks asli disertasi (OCR). Dalam hubungan ini, mereka mungkin mengandung kesalahan yang terkait dengan ketidaksempurnaan algoritma pengenalan. Tidak ada kesalahan seperti itu dalam file PDF disertasi dan abstrak yang kami sampaikan.

Pengembangan bangunan mesin dan akumulasi pengalaman yang signifikan dalam pengoperasian mesin turbin gas kini memungkinkan untuk mencapai perbaikan besar dan sumber daya yang ditugaskan. Perombakan sumber daya

Tanah air terbaik dan DIGATE LAINNYA mencapai iciupcx dan lebih dari seribu jam, sumber daya yang ditetapkan dari beberapa mesin mencapai lebih dari sepuluh ribu jam.Ini adalah karakteristik bahwa komponen dasar utama mesin dalam banyak kasus beroperasi dalam sumber daya yang ditetapkan. Namun, seiring dengan peningkatan umur overhaul mesin, keandalannya menurun (Gbr. 14.5).

Dengan peningkatan masa pakai mesin turbin gas (menurut data dari perusahaan penerbangan asing) lebih dari 7000 jam, kemungkinan penghapusan awal mesin dari operasi adalah 0,5.

Mesin turbin gas modern adalah produk yang mahal, biaya perbaikannya juga sangat tinggi.Oleh karena itu, peningkatan sumber daya bermanfaat secara ekonomi, asalkan tingkat keandalan mesin yang tinggi dipastikan. Ini dapat dicapai terutama melalui pengenalan diagnostik teknis, yang memungkinkan untuk mendeteksi kerusakan mesin pada tahap awal perkembangannya. Pengenalan alat dan metode diagnostik memungkinkan untuk mencegah kegagalan mesin dalam penerbangan dan dengan demikian memaksimalkan penggunaan kemungkinan individu untuk mengoperasikan setiap mesin tanpa melakukan perbaikan paksa. Selain itu, penerapan diagnostik memungkinkan untuk mencegah kerusakan sekunder mesin dan dengan demikian mengurangi biaya pemulihan mesin yang gagal. Untuk diagnosa teknis mesin, metode utama berikut digunakan dan ditingkatkan:

inspeksi dan inspeksi visual menggunakan perangkat optik;

metode pengendalian fisik non-destruktif; kontrol getaran mesin;

kontrol kondisi oli, yang mencirikan kondisi unit yang dicuci oleh oli;

kontrol parameter yang mencirikan keadaan mesin turbin gas. Mesin turbin gas pesawat adalah produk yang kompleks, dan tidak ada metode yang terdaftar secara terpisah yang dapat memberikan penilaian yang andal tentang kondisi teknisnya. Hanya peningkatan metode penilaian terintegrasi yang dapat MENINGKAT! keandalan pemantauan kondisi teknis mesin turbin gas (Gbr. 14.6).

metode inspeksi visual adalah jenis operasional pemantauan kondisi teknis kasus mesin, kekencangan sistem bahan bakar dan oli pembangkit listrik, baling-baling pemandu saluran masuk dan bilah dari tahap pertama kompresor dan tahap terakhir turbin, serta elemen lain yang tersedia

mesin dan sistem pembangkit listrik Namun, yang paling banyak dimuat di mesin adalah tahap pertama turbin, ruang lukanya, tahap terakhir kompresor, penopang transmisi mesin, dan elemen lain yang sering tidak dapat diakses untuk kontrol visual.

Oleh karena itu, dalam beberapa tahun terakhir, berbagai perangkat optik telah banyak digunakan untuk mengontrol elemen struktural jalur aliran mesin, bilah semua tahap kompresor dan turbin, dan ruang bakar.Dalam praktik di luar negeri, boroskol digunakan sebagai sarana ohmik, yang memungkinkan pemeriksaan elemen struktural di tempat yang paling sulit dijangkau. Untuk memudahkan kontrol, sejumlah besar bilah menggunakan dekoder televisi. Jendela tampilan disediakan dalam desain mesin untuk akses ke elemen jalur aliran.

Desain engine Olimp-593 menyediakan akses menggunakan 60 jendela tampilan ganda untuk inspeksi boreskopik semua tahapan kompresor dan turbin.

Untuk mengontrol elemen struktural individu, dvvtedya digunakan berbagai metode pengujian fisik non-destruktif, seperti arus eddy, ultrasonik, magnetik metode tertentu padat karya dan memiliki aplikasi terbatas. Oleh karena itu, mereka digunakan, sebagai suatu peraturan, sebagai jenis kontrol tambahan untuk memperjelas sifat cacat.

Beberapa perusahaan penerbangan asing menggunakan metode fluoroskopi elemen struktural mesin yang tidak dapat diakses untuk kontrol visual.Prinsip metode ini didasarkan pada pengenalan jarak jauh dari isotop radioaktif "irndium-192" ke dalam. poros berongga motor, dan film sinar-X ditempatkan di luar motor untuk mendapatkan gambar bagian yang dikendalikan. Metode ini bisa efektif untuk menilai keadaan ruang bakar, bilah nosel dan elemen lain dari jalur gas-udara.

Kontrol getaran

Besarnya getaran rumah mesin adalah salah satu parameter utama yang mencirikan kondisi teknis mesin. Kontrol getaran biasanya berarti kontrol intensitas (level) getaran mesin secara keseluruhan.

Rumah mesin pesawat mengalami getaran yang dihasilkan oleh rakitan yang berputar dan proses berosilasi sendiri di jalur gas-udara dalam rentang frekuensi yang luas (Gbr. 14.7). Getaran paling berbahaya disebabkan oleh gaya sentrifugal yang tidak seimbang. Rentang frekuensi getaran tersebut berada dalam kisaran 50 hingga 300 Hz dan tergantung pada besarnya ketidakseimbangan bagian-bagian yang berputar dari rotor motor. Saat ini, semua pesawat dengan mesin turbin gas dilengkapi dengan peralatan pengukur getaran, yang memungkinkan untuk mengontrol getaran mesin secara keseluruhan di wilayah frekuensi rendah, yaitu intensitas getaran putar.

Parameter getaran utama pada frekuensi tetap tertentu / dalam hertz (perpindahan getaran s dalam milimeter, kecepatan getaran v dalam milimeter per detik dan percepatan getaran w dalam milimeter per detik kuadrat) saling berhubungan oleh dependensi berikut -

o-Znfs; ta \u003d 4l2 / 2x.

Untuk mengontrol tingkat getaran mesin turboprop yang beroperasi pada kecepatan tetap, digunakan koefisien beban lebih getaran tanpa dimensi k, sama dengan rasio percepatan getaran w dengan percepatan gravitasi g dalam meter per detik kuadrat:

Untuk mesin mode mio yang beroperasi dalam kisaran kecepatan rotor dari gas rendah hingga maksimum.

Untuk menilai tingkat getaran, digunakan parameter kecepatan getaran, yang tidak bergantung pada kecepatan putaran rotor

Dengan tidak adanya kesalahan pada bagian rotor yang berputar, tingkat getaran yang sesuai dengan frekuensinya tetap hampir stabil sampai mesin mencapai akhir masa pakainya.

Jika terjadi malfungsi pada bagian rotor yang berputar, yang menyebabkan ketidakseimbangannya, tingkat getaran berubah.

Jika tingkat getaran dalam penerbangan melebihi nilai yang diizinkan, keputusan harus dibuat sesuai dengan rekomendasi yang ditetapkan dalam manual penerbangan pesawat.

Untuk mendiagnosis dan memprediksi kondisi teknis mesin, perlu dicatat parameter getaran di setiap penerbangan dan menganalisis perubahannya dalam waktu operasi mesin. Analisis tren tingkat getaran setiap mesin yang membuatnya mungkin untuk mendeteksi malfungsi pada bagian rotor yang berputar pada tahap awal perkembangannya (Gbr. 14.8)

Namun, penilaian perubahan tingkat umum getaran mesin, yang diukur dengan sistem kontrol onboard, seringkali tidak memberikan kedalaman kontrol yang cukup, yaitu, identifikasi elemen yang salah.

Membuat diagnosis yang lebih tepat dapat dipastikan dengan mengukur seluruh spektrum getaran dan menggunakan metode kontrol lain Mengingat fakta bahwa dalam banyak kasus mesin, ketika cacat muncul di bagian rotor selama operasinya, tidak dipulihkan, membuat diagnosis umum berdasarkan pada parameter getaran mungkin cukup untuk membuat keputusan untuk penggantian awal mesin. Untuk pengendalian kondisi teknis yang efektif dengan mengubah tingkat getaran, perlu untuk mendukung standar besaran tingkat perubahan tingkat getaran.

Beras. 14 8. Perubahan koefisien beban lebih vibrasi HPT sesuai dengan waktu operasi' a - jika terjadi kerusakan piringan turbin (b - awal, b - akhir penghancuran); b - di leher rotor dan penyangga tengah rotor (0-b - periode kerja

Analisis kegagalan dan malfungsi mesin turbin gas menunjukkan bahwa sekitar 50% kegagalan mesin terjadi karena kerusakan bagian yang beroperasi di lingkungan oli (bantalan, roda gigi, spline, dll.). Oli adalah pembawa informasi tentang kondisi teknis bagian aus yang dicuci oleh oli. Selama pengoperasian mesin, produk aus masuk ke oli dan bersirkulasi dalam sistem oli. Seperti yang Anda ketahui, jumlah produk keausan m yang masuk ke oli sebanding dengan tingkat keausan dan komponen mesin (Gbr. 14.9). Dengan keausan darurat pada bagian mesin yang bergesekan, aliran produk keausan ke dalam oli meningkat tajam baik dalam volume maupun ukuran partikel logam, yang disebut serpihan logam muncul.

Cara paling sederhana untuk mengontrol suku cadang yang aus adalah: kontrol berkala keberadaan chip pada filter oli, pengaturan dan kontrol colokan magnetik dan detektor chip. Steker magnetik dan detektor chip dipasang di pipa pemompaan oli, di kotak roda gigi dan kotak roda gigi. Metode kontrol yang ditentukan memungkinkan dalam beberapa kasus untuk mengungkapkan penghancuran awal bagian aus yang dicuci oleh oli. Analisis keadaan partikel yang terperangkap oleh sumbat magnet atau filter sering kali memungkinkan untuk menentukan penyebab kemunculannya. Pemeriksaan partikel di bawah mikroskop pada perbesaran 10-40 kali memungkinkan kita untuk menentukan bentuk dan ukurannya.

Saat membuat diagnosis, perlu memperhitungkan waktu pengoperasian mesin. Jadi, pada periode running-in, partikel logam biasanya berukuran besar dan kasar. Selama operasi normal, partikel biasanya kecil, berbentuk tidak beraturan, bercampur dengan debu logam. Ketika kesalahan terjadi selama periode peningkatan keausan, ukuran partikel meningkat, dan penampilan mereka biasanya memiliki ciri bahwa satu permukaan (bekerja) mengkilap dan yang lainnya matte, bentuknya bersisik. Pada permukaan yang mengkilap, garis-garis beban terarah dapat dilihat. Namun, metode kontrol ini tidak memungkinkan untuk memprediksi kegagalan mesin, tetapi terutama berfungsi untuk mengidentifikasi kerusakan mesin.

Dalam beberapa tahun terakhir, dalam praktik diagnostik untuk berbagai jenis transportasi, metode analisis spektral oli telah digunakan, yang memungkinkan untuk mengevaluasi konsentrasi produk keausan dalam oli dan memprediksi kegagalan keausan mesin. Metode ini didasarkan pada pembakaran sampel minyak dalam busur listrik, sedangkan atom unsur kimia tereksitasi dan mempelajari foton cahaya. Intensitas cahaya dalam hal ini tergantung pada konsentrasi setiap elemen kimia dalam sampel yang diberikan.

Analisis perubahan konsentrasi produk keausan dalam oli memungkinkan untuk mengevaluasi tingkat keausan komponen mesin yang berputar dan, dalam beberapa kasus, memprediksi kegagalan keausan (Gbr.

Gbr. 14 9 Ketergantungan tingkat keausan komponen mesin dan dan masuknya produk keausan ke dalam oli m selama operasi

/ - running-in // - keausan normal, III - keausan darurat

4.10). Untuk meningkatkan keandalan kontrol, perlu memperhitungkan waktu pengoperasian oli dan jumlah pengisian bahan bakarnya. Perhitungan untuk isi ulang oli tambahan juga memungkinkan Anda untuk menentukan konsumsi oli di mesin. Parameter konsumsi oli berdasarkan jam operasi engine dapat menjadi tanda diagnostik independen dari malfungsi pada segel labirin dan elemen engine lainnya.

2022 sun-breeze.ru
Ide bisnis baru - Hewan dan tumbuhan. Penghasilan di Internet. bisnis otomotif