3.4. Метод термогазодинамических параметров

Указанный метод оценки состояния двигателя основан на анализе тенденций изменения отклонения нерегистрируемых параметров от эталонных значений в процессе эксплуатации по результатам измерения регистрируемых отклонений. Метод выявляет лишь те неисправности, которые вызваны отклонениями термогазодинамических параметров:

- полные и статические давления;

- температуры;

- расходы топлива и воздуха и т. д.

К неисправностям, выявляемым указанным методом можно отнести:

• износ лопаток компрессора и турбины;

• забоины, коробление и деформация лопаток;

• потери на входе в воздухозаборник;

• утечки газа;

• прогар и коробление камеры сгорания;

• разрушение лент перепуска, клапанов, прокладок и лабиринтных уплотнений;

• потери в камере сгорания;

• загромождение газовоздушного тракта.

Для определения отклонений δ нерегистрируемых параметров y_i используется система линейных уравнений малых отклонений, где в качестве независимой переменной приняты отклонения регистрируемых параметров.

| δ_у1 | | a₁₁ a₁₂ ... a_1m |

| δ_у2 | = | δ_х δ_х2 … δ_хn | * | a₂₁ a₂₂ ... a_2m |

| … | | .... .... .... ....| ,

| δ_уn | | a_n1 a_n2 ... a_nm |

где y_i – нерегистрируемые термогазодинамические параметры (КПД турбины и компрессора - η_т , η_к ; степени изменения давления в компрессоре и турбине - π_к^* , π_т^* ; заторможенная температура за камерой сгорания – Т_г^* ),

х_j – регистрируемые в эксплуатации параметры.

а_ij – коэффициенты влияния.

Алгоритм определения состояния двигателя следующий:

1. Составляется система уравнений для определения неисправностей.

2. В процессе эксплуатации регистрируется отклонение параметров δ_хj.

3. По результатам решения системы уравнений строится график изменения δ_у1 по наработке, рис. 13 .

Проводится анализ изменения нерегистрируемых параметров.

Критериями оценки состояния двигателя служит скорость изменения и абсолютное значение δ_у1 .

В качестве характеристики исправного состояния двигателя принимают эталонные базовые кривые определенного двигателя, полученные при контрольно- сдаточных испытаниях или индивидуальные эталонные кривые для каждого двигателя.

Так как при указанном методе измеряются не абсолютные значения параметров, а их разности, то величина погрешности датчика не имеет значения. Замер параметров должен производиться точно для выбранном для расчета системы уравнений режиме (высота полета H = H_расч , число Маха М = М_расч ), так как отклонения от заданного режима приводит к разбросу вычисляемых приведенных параметров и отклонению их от эталонных значений.

Фактическую оценку измерения состояния деталей ГТД проводят по величине износа деталей, которую определяют инструментальным способом.

Рис. 13.

3.5. Дискретно–фазовый метод измерения колебаний лопаток

Указанный метод позволяет измерять колебания всех лопаток рабочего колеса одновременно и не требует сложных работ по препарированию двигателя. Он выявляет момент возникновения опасных колебаний лопаток во всем диапазоне рабочих режимов.

Суть метода состоит в том, что относительные перемещения лопаток измеряются не непрерывно, а в отдельные моменты времени, которые определяются частотой вращения ротора. По полученным дискретным значениям с помощью электронного устройства восстанавливается процесс колебаний лопаток и производится оценка параметров колебательного процесса.

Чувствительные элементы (датчики), фиксирующие дискретную информацию, устанавливаются на неподвижных деталях двигателя, что обеспечивает бесконтактность измерений.

Дискретные значения относительных перемещений лопатки измеряются с помощью различных чувствительных элементов: индуктивных, емкостных, магнитных, оптических и др.

Над лопатками рабочего колеса, рис 14, установлены 4 индукционных датчика D₁ – D₄ по вершинам квадрата 10 * 10 мм. Внутри двигателя на неподвижном кронштейне установлен датчик опорного сигнала D₀ .

Электронная схема сравнения опрашивает по очереди все лопатки и формирует разностные сигналы, по которым счетно-решающее устройство (СРУ) рассчитывает параметры колебательного процесса для каждой лопатки. В случае превышения допустимой амплитуды колебаний на сигнальном табло высвечивается номер дефектной лопатки.

Рис. 14.