Определение предотказовых состояний силовых установок воздушных судов при анализе накопления частиц изнашивания в авиационном масле

• Автор: Александров, Алексей Михайлович
• Шифр специальности: 05.22.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 142 с. : ил.

Введение

Глава 1. Существующие подходы в области трибодиагностики АД. Постановка задачи

1.1 .Особенности изнашивания пар трения в АД

1.2. Исследование морфологических признаков износа

1.2.1. Нормальное изнашивание изнашивание отслаиванием.

1.2.2. Образование частиц изнашивания при микрорезании.

1.2.3 Усталостное изнашивание при качении.

1.2.4 Изнашивание при качении со скольжением.

1.2.5 Задир при скольжении.

1.2.6. Сферические частицы изнашивания.

1.3. Характеристики оборудования, применяемого для трибомониторинга АД и пути его совершенствования.
1.3.1. Анализатор бездифракционный рентгеноспектральный БАРС3.
1.3.2. Многоканальная фотоэлектрическая спектральная установка МФС7.
1.3.3. Рентгеновский спектральный анализатор Спсктроскан.
1.3.4. Диагностика состояния АД по результатам исследования работавшего масла на аналитическом феррографе.
Глава 2. Управление техническим состоянием авиационного двигателя на основе наблюдения процесса изнашиания одномерные оптимальные модели коррекции.
2.1. Марковские случайные процессы в моделях коррекции процессов изнашивания.
2.2. Оптимальное управление марковским случайным роцессом отклонений от заданной траектории с учетом ошибок измерения.
2.3. Оптимальное управление полумарковским случайным процессом накопления частиц изнашивания.
2.4. Оптимальное управление процессом накопления частиц изнашивания немарковский случай.
2.5 Управление процессом изнашивания при контроле малого числа зависимых параметров
2.6.Правило оптимальной коррекции процесса изнашивания при длительной эксплуатации авиационного двигателя.
Глава 3. Управление техническим состоянием авиационного двигателя на осное наблюдения процесса изнашивания многомерная оптимальная модель коррекции.
3.1. Общая оптимальная модель коррекции процессов изнашивания в авиационом двигателе.
3.2. Гипотетический пример применения общего алгоритма коррекции процесса изнашивания авиационного двигателя.
3.3. Коррекция процесса изнашивания при скачкообразных случайных измерениях
Глава 4. Определение оптимального правила выполнения работ при диагностике узлов трения авиационного двигателя при анализе накопления частиц изнашивания в авиационном масле.
Выводы
Список использованной литературы


Во второй главе рассмотрены одномерные случайные процессы в моделях исследования процессов изнашивания и оптимального управления техническим состоянием АД. Рассмотрена задача управления случайным векторным процессом со многими зависимыми составляющими. Четвертая глава посвящена определению оптимального правила выполнения работ при диагностике узлов трения АД по концентрации примесей в масле. Глава 1. Существующие подходы в области трибодиагностики АД. Постановка задачи. Особенности изнашивания пар трения в АД. Необходимо рассмотреть, какие этапы проходит двигатель в процессе эксплуатации и в какой момент, с точки зрения трибодиагностики, он должен стать объектом дополнительного контроля. В процессе эксплуатации АД можно выделить три основные этапа приработка, период стабильного изнашивания, период аварийного изнашивания 7,,,,. На этапе приработки в качестве продуктов износа в масло поступают в основном частицы, образуемые при обламывании микрорельефа, оставляемого режущим инструментом при механической обработке деталей двигателя. Удельная концентрация этих частиц может достигать 25 грамм на тонну, они имеют размер до нескольких десятков микрон и характерную продолговатую форму. Для трибодиагностики данный период работы двигателя наименее интересен, поскольку в процессе приработки двигатель и так находится под повышенным контролем. Периодом стабильного изнашивания двигателя считается период, когда каждая из омываемых маслом трущихся пар выделяет в масляную систему двигателя только частицы, которые можно охарактеризовать как частицы нормального износа. Для этих частиц характерен небольшой размер до мкм и специфическая форма чешуек. Этот период примечателен тем, что масляная система АД представляет собой упорядоченную систему, где четко прослеживается взаимосвязь ее составляющих удельных концентраций отдельных металлов. Если рассмотреть значения удельных концентраций измеряемых металлов при различных наработках АД в качестве массива случайных величин, можно наблюдать характерную закономерность. После окончания периода приработки в масляной системе двигателя взаимная корреляция величин удельных концентраций принимает стабильное значение, как правило, от 0. Это значение остается практически неизменным при сохранении характера процессов изнашивания в омываемых маслом трущихся парах. Но появление в кинематической цепи трущейся пары с повышенным, а затем и с аномальным износом приводит к тому, что роль данной пары возрастает на несколько порядков. Это приводит к изменению общей картины протекания процесса. Коэффициенты корреляций принимают близкие к нулю значения, из чего делается вывод, что изменился характер связей элементов в системе. Таким образом, установившиеся в процессе эксплуатации взаимные корреляции металлов примесей становятся после набора статистики наиболее информативной его характеристикой. Наибольший интерес вызывает момент времени, когда начинается следующий период период разрушения. В период повышенного износа в масляную систему начинают поступать частицы, характерные для конкретной разрушающейся пары. Они могут относиться к самым разным типам частиц микрорезание, выкрашивание, задиры при качении или скольжении, но при этом масса каждой из частиц существенно превосходит массу частицы нормального изнашивания отслаиванием. Исследование морфологических признаков износа. Нормальное изнашивание изнашивание отслаиванием. При нормальных условиях работы узла трения большинство частиц изнашивания имеет форму пластин различной толщины и размера. Известно, что при трении скольжения максимум напряжения, приводящий к образованию и распределению трещин, лежит не на поверхности, а на некотором расстоянии от нее, определяемом условиями трения и свойствами материала 3,7,,,,. В результате поверхность становится более гладкой и вместо контакта неровностьнеровность переходит в контакт неровностьплоскость. Образование трещин на поверхности менее вероятно изза состояния сильного трехосного сжатия. Трещины распространяются преимущественно параллельно поверхности на глубине, определяемой свойствами материала и силой трения.