Методы повышения эффективности применения оптико-визуального контроля проточной части авиационных двигателей при техническом обслуживании

• Автор: Бармин, Вячеслав Владимирович
• Шифр специальности: 05.22.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 263 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1 ОБЗОР И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОБОБЩЕНИЯ В ОБ

ЛАСТИ ПОВРЕЖДАЕМОСТИ АВИАЦИОННЫХ ГТД.

1.1 Виды типовых повреждений прогонной части авиадвигателей

1.2 Обзор применяемых технологий и средств оптиковизуального контроля проточной части ГТД

1.2.1 Жесткие эндоскопы бороскопы.

1.2.2 Гибкие эндоскопы фиброскопы.

1.3. Практика принятия экспертных решений по результатам эндоскопического контроля

1.4. Процессы внутренней повреждаемости лопаточных

материалов при циклическом нагружении.

1.5 Влияние процессов внутренней повреждаемости ма
териала лопаток на потенциальный ресурс
1.6 Современная практика нормирования механических повреждений элементов проточной части
Выводы по 1й главе.
2 МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОЛИЧЕСТВЕННОЙ
И КАЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ СРЕДСТВ ЭНДОСКОПИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ.
2.1 Критерии количественной оценки возможности ис
пользования эндоскопов в практике эксплуатации
2.1.1 Разрешающая способность
2.1.2 Углы поля зрения и направления наблюдения
2.1.3 Глубина резкости.
2.1.4 Кратность видимое увеличение.
2.1.5 Основные погрешности оптической системы
2.1.6 Осветительная система
2.2 Качественная оценка использования эндоскопов в
2.2.1 Качество оптического канала и световолокпа.
2.2.2 Качество окуляра
2.2.3 Вводимость гибкого эндоскопа
2.2.4 Герметичность, температурная стойкость и механическая прочность рабочей части эндоскопов.
2.2.5 Эргономика.
2.2.6 Комплексный коэффициент количественной оценки
Выводы по 2й главе
3 РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТ ПО ОЦЕНКЕ И СОВЕР
ШЕНСТВОВАНИЮ СРЕДСТВ ОПТИКО ВИЗУАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ ГТД ВС ГА
3.1 Жесткие эндоскопы бороскопы разработки ЗАО
НППСиМТ
3.2 Гибкие техноэндоскопы фиброскопы
3.3 Оптико визуальные средства разработки ООО
Интек
3.4 Эксплуатационная оценка видеоскопического оборудования
Выводы по 3й главе.
4 МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗМЕРОВ ВЫЯВЛЕННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ И ИХ ОБЪ
V ЕКТИВНАЯ РЕГИСТРАЦИЯ
4.1 Контактные методы определения износа
4.2 Бесконтактные методы определения величины повреждений .
4.2.1 Бесконтактный метод определения размеров повре
ждения при помощи микрометренного устройства
4.2.2 Бесконтактный метод измерения повреждений при
помощи сравнения с известными размерами конструктивного элемента.
4.2.3 Оптикосравнительный метод замера повреждений
рабочих лопаток при помощи мерной линейки
4.2.4 Определение размеров повреждений при помощи
оптикоэлектронных методов и устройств
4.2.5 Оценка погрешности бесконтактных устройств измерения выявленных повреждений
4.3 Объективная регистрация повреждений выявленных
при помощи средств оптико визуального контроля
4.3.1 Основные средства для выполнения фотодокументирования.
Выводы по 4й главе.
5 РАЗРАБОТКА ТРЕБОВАНИЙ К ИНФОРМАЦИ
, 1Н0 ПОИСКОВОЙ СИСТЕМЕ ФОТО и ви
ДЕОДОКУМЕНТИРОВАНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ
ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ АВИАДВИГАТЕЙ
5.1 Общие положения.
5.2 Структура и взаимодействия между участникам информационно поисковой системы.
5.3 Назначение и область ИПС применения.
5.4 Основные требования по подготовке и организации
передачи первичной информации.
5.5 Требования предъявляемые к фото видеорегистрирующей аппаратуре.
5.6 Программновычислительные средства, специальное обеспечение ИПС и используемые каналы связи и
передачи изображений
Выводы по 5й главе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ


Попадание твердых ПП в ПЧ приводит иногда и к вырывам материала лопаток, забоинам и вмятинам на рабочих поверхностях пера лопатки. Выявленные вмятины на пере лопаток КНД двигателя Д показаны на фото, рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Снимки получены автором при выполнении эндоскопического контроля конструктивных элементов проточной части двигателя Д. Работы по осмотру и процедуре фоторегистрации выполнялось видеоскопом ВЖЧ . Проволока от щеток уборочных машин, попадая в проточную часть ГТД, вызывает на лопатках глубокие характерные забоины по всему тракту. Длина забоин от проволоки на передних кромках зависит от положения проволоки по отношению к передней кромке лопатки при ударе. При поперечном положении проволоки в момент соударения появляются забоины, охватывающие радиус входной кромки лопатки, с длиной забоины соответствующей диаметру проволоки и глубиной около 1 мм проволока прорезает переднюю кромку лопатки. Концы проволоки могут оставлять на пере рабочих лопаток и лопатках направляющего аппарата характерные царапины любой глубины и конфигурации. Как правило, при движении по ПЧ проволока за счет получения окружной скорости при ударе, а также под воздействием центробежных сил и набегающего потока отбрасывается от центра вращения и вызывает повреждения по всему тракту КНД в непосредственной близости от их торца, не попадая в тракт КВД фото, рис. Д.
Рис. Рис. Рис. Рис. Анализ статистической информации о повреждениях лопаток компрессоров ПП показал, что чаще всего лопатки имеют одну, реже двери забоины. Большое количество забоин встречается редко, и наблюдается при попадании в компрессор крупного предмета. При этом распределение эксплуатационных повреждений по высоте лопаток показывает, что они располагаются, как правило, в верхней трети пера. Кроме того, выявлено, что основное количество забоин расположено в периферийных сечениях лопаток в зоне входной кромки со стороны корыта. У лопаток последующих ступеней на входной кромке встречается до процентов забоин, а на выходной процентов. Для определения частоты распределения забоин по ступеням компрессора определялась вероятность их повреждения, учитывающая отношение числа случаев повреждений ступени компрессора к общему числу случаев повреждения двигателя. Рис. Диализ данных по наработке двигателей, досрочно снимаемых по причине повреждений от попадания посторонних предметов ППП, по годам, показывает, что повреждаемость двигателей остается на одном и том же уровне, т. ПП достаточны только для стабилизации уровня досрочного съема, но не снижают его. Очевидно, что повреждаемость лопаток компрессора ПП существенно снижает эффективность эксплуатации двигателей и регулярность полетов, а в эксплуатационных предприятиях при этом возрастают затраты на обслуживание и ремонт двигателей. Кроме повреждений конструктивных элементов КНД, вызванных попаданием ПП в ПЧ, в последнее время, при проведении регламентных работ, особенно при оценке состояния двигателей при продлении сроков службы, выявляются очаги коррозионного износа рабочих лопаток. В большинстве случаев зоны лопаток, подверженных коррозионному износу, приобретают характерный белый налет. Также, в зависимости от условий эксплуатации, может наблюдаться равномерная или локальная коррозия. Равномерная коррозия покрывает ровным слоем поверхность детали, меняя ее шероховатость, не образуя глубоких разъеданий. Локальная коррозия в основном наблюдается в местах механических повреждений защитного антикоррозионного слоя. Точечная коррозия имеет следующие характерные признаки пятна, глубина которых почти одинакова по всей площади и точечные коррозионные повреждения, глубина которых может быть разной. При эксплуатации ГТД с выявленными коррозионными повреждениями могут образовываться заостренные глубокие раковины, вызывающие утонение входных и выходных кромок. Утонение кромок пера вызывает трещины, что в дальнейшем приводит к усталостному разрушению лопатки. На фото, рис. КНД. На рис. Корот глубины коррозионного повреждения Икор. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Коррозионные повреждения рабочих лопаток КНД
Кг. Рис.