Обобщение опыта трибодиагностики авиационных газотурбинных двигателей и разработка мер по повышению ее эффективности

• Автор: Дасковский, Михаил Исаевич
• Шифр специальности: 05.22.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 178 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение
Глава 1 .Существующие методы и средства в области трибодиагностики авиационных ГТД. Постановка задачи
1.1 Особенности износа деталей узлов трения маслосистемы
авиационных ГТД
1.2.Методы диагностики отечественных ГТД
1.3 .Методы диагностики зарубежных ГТД
1.4.Характеристики оборудования, применяемого для
трибодиагностики ГТД
1.5.Результаты проведения межведомственных испытаний перспективных
отечественных рентгеноспектральных анализаторов
Гб.Выводы по первой главе
Глава 2. Исследование возможных методов повышения эффективности трибодиагностики в предприятиях ГА
2.1 .Анализ факторов, влияющих на эффективность трибодиагностики
2.2. Обоснование основных метрологических характеристик базового РФА
2.3.Определение перечня контролируемых элементов
2.4.Оценка точностных характеристик
2.5.Обоснование объема фильтрации при подготовке отпечатков
проб масла
2.6.Выводы по второй главе
Глава 3.Разработка методики определения технического состояния деталей омываемых маслом ГТД путем анализа содержимого маслофильтра
3.1 .Влияние размеров ячейки фильтров на величину концентрации продуктов износа в пробах масла
3.2.Оценка технологического фильтра как инструмента очистки
маслосистемы двигателя
3.3.Оценка технологического фильтра как индикатора уровня износа узлов трения
3.4.Разработка технологии извлечения исходной диагностической информации при регенерации технологического фильтра
3.5.Методика трибодиагностирования на основе продуктов очистки маслофильтров
3.6.Методика оптического анализа продуктов очистки маслофильтров
3.7.Выводы по третей главе
Глава 4.Разработка методических положений по обеспечению повышения эффективности прогнозирования разрушения деталей маслосистемы ГТД
4.1.Формирование доверительных интервалов и дополнительных процедур контроля при их превышении для концентрации основных элементов в работавшем масле авиадвигателя ПС-90А
4.2.Формирование доверительных интервалов и дополнительных процедур контроля при их превышении для концентрации лигирующих элементов в
работавшем масле авиадвигателя ГТС-90А
4.3 .Перспективы развития систем контроля узлов трения авиационных двигателей
4.4.Технико-экономическое обоснование
4.5.Выводы по четвертой главе
Общие выводы по работе
Список использованной литературы
Приложения

Введение
В условиях старения парка эксплуатирующихся авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) и необходимости продления их ресурса основным резервом обеспечения требований безопасности является эффективный контроль состояния жизненно важных узлов двигателя и, в частности узлов трения. Состояние узлов трения оценивается по содержанию продуктов изнашивания в работавшем масле. Работающее масло несет в себе информацию о состоянии ГТД, так как, омывает наиболее ответственные узлы трения (подшипники, шлицевые и зубчатые соединения). В процессе изнашивания пар трения металлические частицы попадают в масляную систему и накапливают информацию о состоянии всех омываемых узлов. В дальнейшем процесс аномального изнашивания приводит к изменению геометрических размеров кинематической пары, повышению уровня вибрации, выходу параметров двигателя за пределы нормативных значений.
В последнее время проблеме оценки процессов изнашивания были посвящены ряд публикаций. Среди них можно отметить публикации, посвященные проблеме совместимости трибологических систем - Буше H.A., Копытько В.В. Проблеме изучения трибологических свойств материала как части единой трибологической системы посвящены исследования Института проблем механики РАН. Среди публикаций на эту тему можно выделить труды Алексеева Н.М., Кузьмина H.H., Транковской Г.Р., Шуваловой Е.А.
Проблеме трибодиагностики авиационных ГТД были посвящены ряд публикаций Государственного научно - исследовательского института гражданской авиации, а также публикации в ряде научных сборников Московского государственного технического университета гражданской авиации [37, 38, 41, 43, 44, 46].

описание решаемых прибором задач и работы программного обеспечения изложены в работах [20, 16, 17, 49].
Исследуемый образец-излучатель, приготовленный из пробы масла, установленный в пробозагрузочное устройство, в рабочем положении облучается рентгеновской трубкой. В результате взаимодействия рентгеновского излучения с веществом в исследуемом образце возникает вторичное флуоресцентное излучение, в спектре которого присутствуют характеристические линии тех элементов, которые входят в состав образца. Наличие в спектре линий данного элемента свидетельствует о присутствие его в образце, а интенсивность этих линий позволяет судить о концентрации элемента.
Принцип действия спектрометра основан на последовательном выделении кристаллом характеристических линий флуоресцентного излучения исследуемого образца, возбуждаемого излучением острофокусной рентгеновской трубки, регистрации интенсивности этих линий и пересчета их в концентрации соответствующих химических элементов.
Спектрометр построен по оригинальной рентгено-оптической схеме, обладающей высокой светосилой. Характеристическое рентгеновское излучение легких элементов (Z<20) сильно поглощается воздухом, поэтому механизм гониометра вакуумирован. Входное окно вакуумной камеры максимально приближено к поверхности образца (расстояние 2 мм), что позволяет выделять аналитические линии легких элементов (от натрия) при расположении образца на воздухе.
Спектрометрическое устройство обеспечивает взаимное расположение входной щели, кристалл-анализатора и детектора, необходимое для получения спектра по методу Иоганссона (для кристаллов LiF200, Lif220) или по методу Иоганна (для кристаллов С002, РЕТ, РЬАР, КАР и ML).
На рис. 1.3. схематично изображена рентгено-оптическая схема спектрометра, поясняющая его работу. Первичное излучение РТ