Разработка и исследование способа диагностики трансмиссионных подшипников ГТД на основе анализа проб частиц износа с масляного фильтра

• Автор: Гайдай, Максим Станиславович
• Шифр специальности: 05.07.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Рыбинск
• Количество страниц: 141 с. : ил

Содержание
Введение
Общая характеристика работы
Глава 1 Проблемы эксплуатационного контроля трансмиссионных подшипников авиационных ГТД
1.1 Роль диагностики в обеспечении надежности и безопасности
эксплуатации авиационных ГТД
1.2 Причины ненадежности трансмиссионных подшипников авиационных ГТД
1.3 Обзор методов диагностики авиационных ГТД
1.4 Постановка задачи исследования
Глава 2 Способ получения диагностической информации о техническом состоянии трансмиссионных подшипников на основе анализа проб частиц износа с масляного фильтра
2.1 Обоснование целесообразности использования в диагностике
технического состояния ГТД проб частиц износа с масляного фильтра
2.2 Сцинтилляционный спектрометр. Устройство, принцип действия и его преимущества перед другими приборами спектрального анализа проб масла ГТД
2.3 Формирование диагностических параметров на основе сцинтилляционных измерений параметров частиц износа накопленных на фильтрующих элементах масляного фильтра
2.4 Экспериментальная оценка формы нахождения частиц износа в маслосистеме двигателей с помощью независимых методов
2.5 Общие выводы по главе
Глава 3 Методический подход к диагностике трансмиссионных подшипников по диагностическим параметрам, рассчитанным для проб частиц износа с
масляного фильтра
3.1 Анализ статистических данных диагностических параметров и их
классификация

3.2 Методика оценки характера изменения темпа тренда в фазовой плоскости первичного диагностического параметра
3.3 Методика локализации неисправности на основе анализа методом главных компонент вторичных ДП
3.4 Общие выводы по главе
Глава 4 Применение разработанного способа диагностики на примере оценки технического состояния трансмиссионных подшипников двигателя Д-30КП 2 серии
4.1 Выбор первичных и вторичных диагностических параметров для оценки
технического состояния трансмиссионных подшипников
4.2 Анализ изменения характера темпа тренда в фазовой плоскости первичного диагностического параметра для двигателя Д-ЗОКП 2 серии
4.3 Формирование диаграмм оценки технического состояния беговых дорожек обойм и тел качения трансмиссионных подшипников двигателей Д-30КП/КП2 по вторичным диагностическим параметрам
4.4 Формирование диаграмм оценки технического состояния сепараторов трансмиссионных подшипников двигателей Д-30КП/КП2 и локализация неисправности двигателя Д-ЗОКП 2 серии №
4.5 Общие выводы по главе
Общие выводы и результаты работы
Список используемой литературы

Введение
В настоящее время, в практику эксплуатации авиационных ГТД для обеспечения их высокой готовности, безопасности полетов при заданной надежности, больших ресурсах и низких эксплуатационных расходах наряду с традиционной системой эксплуатации по ресурсу, используется более прогрессивная система эксплуатации по техническому состоянию. Практическая реализация каждой из этих систем в отдельности и в оптимальном сочетании стала возможна только при наличии в эксплуатации методов и средств диагностики, позволяющих контролировать техническое состояние авиационных ГТД в процессе эксплуатации.
Опыт эксплуатации авиационных ГТД показал, что не однократны случаи съема двигателей с эксплуатации по тем или иным причинам, которые не подтверждаются при исследовании, также не однократны случаи пропуска неисправности существующими средствами диагностирования. В связи с этим важной и актуальной задачей является создание новых, эффективных средств технического диагностирования.
Проведение работ по разработке и созданию эффективной системы диагностирования серийных ГТД в условиях эксплуатации необходимо начинать с анализа статистических данных о неисправностях систем и узлов конкретного типа ГТД или его прототипов, имевших место в процессе создания, доводки летных испытаний и в процессе эксплуатации. Такой анализ позволяет выбрать множество неисправных технических состояний двигателя и характерных признаков этих состояний. Под техническим состоянием, в соответствии с ГОСТ 20911-89, понимается состояние, которое характеризуется в определенный момент времени, при определенных условиях внешней среды, значениями параметров, установленных технической документацией на объект. И естественно, одной из основных задач диагностики является установление закономерностей перехода системы из одного состояния в другое при возникновении неисправности. Под неисправностью ГТД подразумевается состояние, при котором он

Техническую диагностику иногда называют безразборной диагностикой, т.е. диагностикой, осуществляемой без разборки изделия. В этом случае для точного диагноза технического состояния объекта необходимо собрать как можно больше диагностических параметров (характеристики вибросостояния, частиц износа и т.п.), но тогда возникает проблема приятия решения по большому объему диагностической информации, который, часто носит стохастический характер, сильно зашумлен, тогда целесообразно использовать статистические методы позволяющие декомпозировать имеющуюся диагностическую информацию и сделать заключение о диагнозе [74, 75].
Выбор методов распознавания в значительной степени зависит от характера и количества информации снимаемой с диагностируемого объекта. В этой связи необходимо рассмотреть механизм формирования диагностической информации.
Проявление широкого класса неисправностей, таких, как разрушения, износ конструктивных элементов, дисбаланс, автоколебания, а также неисправностей, нарушающих нормальную структуру течения потока в элементах ГТД, сопровождается откликом соответствующих контролируемых параметров и, в первую очередь, отражается на их стохастическом колебательном характере. Например, разрушения вращающихся элементов ГТД, такие, как частичные отрывы внешних кромок, разрушения лопаток приводят к изменению колебательного характера вибраций, давлений и скоростей потока по проточной части двигателя.
Высокое быстродействие процессов, протекающих в элементах ГТД, влияние на них большого числа случайных воздействий различной природы, например, естественной турбулентности, силовых нагрузок, внешних возмущений, приводит к тому, что динамика изменения контролируемых параметров, регистрируемых точной аппаратурой, носит случайный характер. Даже в том случае, когда исследуемый процесс детерминирован, отклик контролируемого параметра следует рассматривать как случайный из-за воздействия множества