Рассмотрение тепловых и виброакустических методов оценки состояния авиационной техники. Описание общей диагностики жидкостных систем летательных аппаратов и проточной части. Ознакомление с методами обобщенной оценки состояния технических систем.
Аннотация к работе
1. Методы диагностики АТ и их возможности. В процессе диагностирования авиационной техники при ее эксплуатации по состоянию можно выделить три основных этапа (рис. Второй этап - дополнительный диагностический анализ, результатом которого является перечень процедур обслуживания элементов и систем АТ, признанных неисправными, без снятия их с самолета ("на крыле"). В качестве примера остановимся на методах диагностики авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) (рис.Сравнительный анализ информативности методов диагностики АТ, представленный ниже, основан на общепризнанном подходе, выдвинутом М.Одними из наиболее информативных методов оценки состояния АТ являются методы контроля тепловых параметров. Большее развитие тепловые методы нашли при стендовых испытаниях ГТД. Система контроля преобразует инфракрасное изображение в видимое так, чтобы распределение видимой яркости было пропорционально инфракрасной яркости объекта, т.е. пространственному распределению температуры T(y,z) или коэффициента излучения e (y,z).Виброакустическая диагностика АТ также в достаточной мере информативна. Она базируется на общих принципах распознавания состояний технических систем по исходной информации, содержащейся в виброакустическом сигнале. В качестве диагностических признаков здесь используют характеристики виброакустического сигнала, сопровождающие функционирование ГТД. Как правило, уровень вибраций двигателя контролируется с помощью вибропреобразователей, которые сигнализируют о возможной неисправности в полете, но не позволяют определить конкретное место ее развития. При обработке информации совокупность упомянутых параметров связывают с состоянием объекта W(t) в момент (период) времени t.Процесс разрушения изнашиваемых деталей, как правило, начинается с разрушения поверхностного слоя материала под действием высоких динамических напряжений, что проявляется в виде отрывов частиц материала. При этом продукты износа уносятся маслом, циркулирующим в двигателе. Наиболее распространенными методами трибодиагностики являются: магнитный, спектрального анализа, колориметрический, феррографический, метод радиоактивных изотопов. Магнитный метод (в ГА применяется прибор ПКМ, ранее ПОЖ-М). Эмиссионно-спектральный метод (в ГА применяются установки типа МФС, МОА, Spektrooil).При диагностировании жидкостных систем АТ в условиях эксплуатации используют переносные и встроенные средства. Большинство параметров, характеризующих состояние жидкостных систем, являются неэлектрическими величинами (давление, температура, расход рабочей жидкости и др.).В соответствии с общепринятыми концепциями к термогазодинамическим параметрам относят: давление, температуру, отношение давлений и температур, скорость течения, расход топлива и масла, проходные площади сечений проточной части, тягу, а также частоту вращения роторов. Информативность термогазодинамической диагностики ГТД невысока. Обычно при термогазодинамическом диагностировании ГТД применяется метод математического моделирования "поведения" вышеперечисленных параметров в процессе работы двигателя. Здесь признаками состояния двигателя могут быть: тяга R, расход топлива Cr , температура газов перед (Т) или за турбиной (Тг), параметры рабочего тела по тракту, параметры топливной, масляной систем и т.д.Наряду с описанными выше методами контроля и диагностики АТ наиболее общую и оперативную информацию о состоянии ответственных узлов и деталей двигателя, таких как лопатки компрессора и турбины, камеры сгорания, диски, сварные швы корпусов и т.д., дают оптические методы контроля с использованием бороскопов, фиброскопов и эндоскопов. Этими приборами успешно выявляется обширная группа дефектов типа: трещин, прогаров, короблений (нарушение макрогеометрии деталей), коррозии, эрозии, выработки контактных поверхностей, износа элементов лабиринтных уплотнений, нагарообразования и др. К этой группе относятся такие приборы, как Н-200, УСП-8М, РВП-491 и ряд других.Существует ряд подходов к обобщенной оценке состояния технических систем. Они сводятся к выявлению информативного обобщенного параметра состояния объекта. При этом может оказаться, что обобщенный параметр не имеет конкретного физического смысла, а является математическим выражением, построенным искусственно из контролируемых компонентов процесса. Эти требования в числе других предусматривают обработку частных параметров контроля, включающую: · ранжирование по степени значимости;. Поскольку статистические данные по множеству ГТД не отражают текущего состояния конкретного двигателя, то при эксплуатации по фактическому состоянию необходимо использовать вместо них данные контроля.