صورة {
العرض: 70%؛
}

كبير المتخصصين في دي فيلدمان

1. بدلاً من المقدمة

منذ عامين ونصف، بدأت مؤسستنا في الإنتاج التسلسلي لجهاز "Balanset 1"، المصمم لموازنة الآليات الدوارة في محاملها الخاصة.

حتى الآن، تم إنتاج أكثر من 180 مجموعة، والتي تستخدم بفعالية في مختلف الصناعات، بما في ذلك إنتاج وتشغيل المراوح والمنافيخ والمحركات الكهربائية ومغازل الآلات والمضخات والكسارات والفواصل وأجهزة الطرد المركزي والكردان والأعمدة المرفقية وغيرها من الآليات .

في الآونة الأخيرة، تلقت مؤسستنا عددًا كبيرًا من الاستفسارات من المنظمات والأفراد فيما يتعلق بإمكانية استخدام معداتنا لموازنة مراوح الطائرات والمروحيات في الظروف الميدانية.

لسوء الحظ، فإن المتخصصين لدينا، الذين يتمتعون بخبرة سنوات عديدة في موازنة الأجهزة المختلفة، لم يتعاملوا من قبل مع هذه المشكلة. لذلك، كانت النصائح والتوصيات التي يمكننا تقديمها لعملائنا عامة جدًا ولم تسمح لهم دائمًا بحل المشكلة المطروحة بشكل فعال.

وبدأ هذا الوضع في التحسن هذا الربيع. كان هذا بسبب الموقف النشط لـ VD Chvokov، الذي نظم وشارك بنشاط معنا في العمل على موازنة مراوح طائرات Yak-52 و Su-29 التي يقودها.

الشكل 1.1. طائرات ياك 52 في المطار

الشكل 1.2. طائرات Su-29 في ساحة انتظار السيارات

2. نتائج مسح موازنة واهتزاز المروحة للطائرة البهلوانية Yak-52

2.1. مقدمة

في شهري مايو ويوليو 2014، تم تنفيذ مسح الاهتزازات لطائرة Yak-52 المجهزة بمحرك الطيران M-14P، وموازنة المروحة ذات الشفرتين.

تمت عملية الموازنة في مستوى واحد باستخدام مجموعة الموازنة "Balanset 1" ذات الرقم التسلسلي 149.

يظهر مخطط القياس المستخدم أثناء الموازنة في الشكل 2.1.

أثناء عملية الموازنة، تم تركيب مستشعر الاهتزاز (مقياس التسارع) 1 على الغطاء الأمامي لعلبة تروس المحرك باستخدام مغناطيس مثبت على دعامة خاصة.

تم أيضًا تثبيت مستشعر زاوية طور الليزر 2 على غطاء علبة التروس وتوجيهه نحو العلامة العاكسة المطبقة على إحدى شفرات المروحة.

وتم نقل الإشارات التناظرية من المستشعرات عبر الكابلات إلى وحدة القياس بجهاز “بالانسيت 1”، حيث تمت معالجتها رقميا مسبقا.

ثم تم إرسال هذه الإشارات في شكل رقمي إلى جهاز كمبيوتر، حيث قام البرنامج بمعالجة هذه الإشارات وحساب كتلة وزاوية وزن التصحيح اللازم لتعويض الخلل في المروحة.

2.2. أثناء تنفيذ هذا العمل تم اكتساب مهارات معينة وتم تطوير تقنية موازنة مراوح الطائرات في الظروف الميدانية باستخدام جهاز "Balanset 1"، ومنها:

• تحديد مواقع وطرق تركيب (ربط) أجهزة استشعار الاهتزاز وزاوية الطور على الجسم؛
• تحديد ترددات الرنين للعديد من العناصر الهيكلية للطائرة (تعليق المحرك، وشفرات المروحة)؛
• تحديد ترددات دوران المحرك (أوضاع التشغيل) التي تضمن الحد الأدنى من الخلل المتبقي أثناء الموازنة؛
• تحديد التفاوتات المسموح بها للاختلال المتبقي في المروحة، وما إلى ذلك.

بالإضافة إلى ذلك، تم الحصول على بيانات مثيرة للاهتمام حول مستويات اهتزاز الطائرات المجهزة بمحركات M-14P.

فيما يلي مواد التقرير التي تم تجميعها بناءً على نتائج هذه الأعمال.

بالإضافة إلى نتائج الموازنة، يتم توفير بيانات عن مسوحات الاهتزاز للطائرات Yak-52 و Su-29 التي تم الحصول عليها أثناء الاختبارات الأرضية والطيران.

قد تكون هذه البيانات ذات أهمية لكل من طياري الطائرات والمتخصصين المشاركين في صيانتها.

الشكل 2.1. مخطط قياس لموازنة مروحة الطائرة Yak-52.

Zk - عجلة التروس الرئيسية لعلبة التروس؛

Zs – الأقمار الصناعية لعلبة التروس.

Zn - عجلة التروس الثابتة لعلبة التروس.

أثناء تنفيذ هذا العمل، ومع الأخذ في الاعتبار الخبرة المكتسبة في موازنة مراوح طائرات Su-29 وYak-52، تم إجراء عدد من الدراسات الإضافية، منها:

• تحديد الترددات الطبيعية لاهتزازات المحرك والمروحة للطائرة Yak-52؛
• التحقق من حجم الاهتزازات وتكوينها الطيفي في مقصورة الطيار الثاني أثناء الرحلة بعد موازنة المروحة؛
• التحقق من حجم الاهتزازات وتكوينها الطيفي في مقصورة الطيار الثاني أثناء الرحلة بعد موازنة المروحة وضبط قوة شد ممتصات صدمات المحرك.

2.2. نتائج الدراسات على الترددات الطبيعية لاهتزازات المحرك والمروحة

تم تحديد الترددات الطبيعية لتذبذبات المحرك، المثبتة على ممتصات الصدمات في جسم الطائرة، باستخدام محلل الطيف AD-3527 من شركة A&D (اليابان) من خلال إثارة تذبذبات المحرك.

في طيف التذبذبات الطبيعية لنظام تعليق محرك الطائرة Yak-52، والذي يرد مثال عليه في الشكل 2.2، تم تحديد أربعة ترددات رئيسية: 20 هرتز، 74 هرتز، 94 هرتز، 120 هرتز.

الشكل 2.2. طيف الترددات الطبيعية لتعليق محرك الطائرة Yak-52.

من المحتمل أن تكون الترددات 74 هرتز و94 هرتز و120 هرتز مرتبطة بميزات تثبيت المحرك (التعليق) على جسم الطائرة.

من المرجح أن يكون التردد 20 هرتز مرتبطًا بالتذبذبات الطبيعية للطائرة على هيكلها.

كما تم تحديد الترددات الطبيعية لشفرات المروحة باستخدام طريقة الإثارة التصادمية.

وفي هذه الحالة، تم تحديد أربعة ترددات رئيسية: 36 هرتز، 80 هرتز، 104 هرتز، و134 هرتز.

يمكن أن تكون البيانات المتعلقة بالترددات الطبيعية لمروحة الطائرة Yak-52 وتذبذبات المحرك ذات أهمية خاصة عند اختيار تردد دوران المروحة المستخدم أثناء الموازنة. الشرط الرئيسي لاختيار هذا التردد هو ضمان أقصى قدر ممكن من الانفصال عن الترددات الطبيعية للعناصر الهيكلية للطائرة.

بالإضافة إلى ذلك، فإن معرفة الترددات الطبيعية للمكونات الفردية وأجزاء الطائرة يمكن أن تكون مفيدة لتحديد أسباب الزيادة الحادة (في حالة الرنين) في مكونات معينة من طيف الاهتزاز عند أوضاع سرعة المحرك المختلفة.

2.3. موازنة النتائج

كما هو مذكور أعلاه، تم إجراء موازنة المروحة في مستوى واحد، مما أدى إلى تعويض خلل قوة المروحة ديناميكيًا.

لم يكن إجراء التوازن الديناميكي في طائرتين، والذي من شأنه أن يسمح بتعويض كل من القوة وعزم الدوران غير المتوازن للمروحة، ممكنًا، حيث أن تصميم المروحة المثبتة على طائرة Yak-52 يسمح بتكوين مستوى تصحيح واحد فقط.

تم إجراء موازنة المروحة عند تردد دوران قدره 1150 دورة في الدقيقة (60%)، حيث كان من الممكن الحصول على نتائج قياس الاهتزاز الأكثر استقرارًا من حيث السعة والطور من البداية إلى البداية.

اتبعت موازنة المروحة مخطط "التشغيل المزدوج" الكلاسيكي.

أثناء التشغيل الأول، تم تحديد سعة ومرحلة الاهتزاز عند تردد دوران المروحة في حالتها الأولية.

أثناء التشغيل الثاني، تم تحديد سعة ومرحلة الاهتزاز عند تردد دوران المروحة بعد تثبيت كتلة تجريبية قدرها 7 جم على المروحة.

بناءً على هذه البيانات، تم حساب الكتلة M = 19.5 جم وزاوية تثبيت وزن التصحيح F = 32° باستخدام البرنامج.

نظرًا لميزات تصميم المروحة التي لا تسمح بتركيب وزن التصحيح بالزاوية المطلوبة، فقد تم تركيب وزنين مكافئين على المروحة:

• الوزن M1 = 14 جم عند الزاوية F1 = 0°؛
• الوزن M2 = 8.3 جم بزاوية F2 = 60 درجة.

بعد تثبيت أوزان التصحيح المحددة على المروحة، انخفض الاهتزاز المقاس عند تردد دوران 1150 دورة في الدقيقة والمرتبط باختلال توازن المروحة من 10.2 ملم/ثانية في الحالة الأولية إلى 4.2 ملم/ثانية بعد الموازنة.

في هذه الحالة، انخفض الاختلال الفعلي للمروحة من 2340 جم*مم إلى 963 جم*مم.

2.4. التحقق من تأثير نتائج الموازنة على مستوى اهتزاز الطائرة Yak-52 على الأرض عند ترددات دوران المروحة الأخرى

يتم عرض نتائج فحص اهتزاز طائرة Yak-52، التي تم إجراؤها في أوضاع تشغيل المحرك الأخرى التي تم الحصول عليها أثناء الاختبارات الأرضية، في الجدول 2.1.

كما يتبين من الجدول، فإن عملية الموازنة التي تم إجراؤها أثرت بشكل إيجابي على اهتزاز طائرة Yak-52 في جميع أوضاع تشغيلها.

الجدول 2.1.

№	تردد الدوران، %	تردد دوران المروحة، دورة في الدقيقة	سرعة الاهتزاز RMS، مم/ثانية
1	60	1153	4.2
2	65	1257	2.6
3	70	1345	2.1
4	82	1572	1.25

نتائج اختبار الاهتزاز الإضافية

2.5. التحقق من اهتزاز طائرة Yak-52 في الهواء في أوضاع الطيران الرئيسية قبل وبعد ضبط شد ممتص الصدمات

علاوة على ذلك، خلال الاختبارات الأرضية، تم تحديد انخفاض كبير في اهتزاز الطائرة مع زيادة في تردد دوران المروحة.

يمكن تفسير ذلك من خلال درجة أكبر من انفصال تردد دوران المروحة عن تردد التذبذب الطبيعي للطائرة على الهيكل (20 هرتز على الأرجح)، والذي يحدث عندما يزيد تردد دوران المروحة.

بالإضافة إلى اختبارات الاهتزاز التي أجريت بعد موازنة المروحة على الأرض (انظر القسم 2.3)، تم إجراء قياسات اهتزاز الطائرة Yak-52 أثناء الطيران.

تم قياس الاهتزاز أثناء الطيران في كابينة الطيار الثاني في الاتجاه الرأسي باستخدام جهاز تحليل طيف الاهتزاز المحمول طراز AD-3527 من شركة A&D (اليابان) في نطاق التردد من 5 إلى 200 (500) هرتز.

تم أخذ القياسات عند خمسة أوضاع رئيسية لسرعة المحرك، تساوي على التوالي 60%، 65%، 70%، و82% لتردد الدوران الأقصى.

يتم عرض نتائج القياس التي تم إجراؤها قبل ضبط ممتصات الصدمات في الجدول 2.2.

الجدول 2.2.

مكونات طيف الاهتزاز

№	تردد دوران المروحة، %	تردد دوران المروحة، دورة في الدقيقة	الخامسв1 (هرتز)	السعة Vв1 (مم / ثانية)	الخامسن (هرتز)	السعة Vن (مم / ثانية)	الخامسك1 (هرتز)	السعة Vك1 (مم / ثانية)	الخامسв2 (هرتز)	السعة Vв2 (مم / ثانية)	الخامسك2 (هرتز)	السعة Vك2 (مم / ثانية)	الخامسв4 (هرتز)	السعة Vв4 (مم / ثانية)	الخامسك3 (هرتز)	السعة Vك3 (مم / ثانية)	الخامسв5 (هرتز)	السعة Vв5 (مم / ثانية)	الخامس∑ (مم / ثانية)
1	60	1155	1155	4.4	1560	1.5	1755	1.0	2310	1.5	3510	4.0	4620	1.3	5265	0.7	5775	0.9	6.1
			1244	3.5	1680	1.2	1890	2.1	2488	1.2	3780	4.1	4976	0.4	5670	1.2
2	65	1244	1244	3.5	1680	1.2	1890	2.1	2488	1.2	3780	4.1	4976	0.4	5670	1.2			6.2
			1342	2.8	1860	0.4	2040	3.2	2684	0.4	4080	2.9	5369	2.3
3	70	1342	1342	2.8	1860	0.4	2040	3.2	2684	0.4	4080	2.9	5369	2.3				5.0
			1580	4.7	2160	2.9	2400	1.1	3160	0.4	4800	12.5
4	82	1580	1580	4.7	2160	2.9	2400	1.1	3160	0.4	4800	12.5						13.7
			1830	2.2	2484	3.4	2760	1.7	3660	2.8	5520	15.8	7320	3.7
5	94	1830	1830	2.2	2484	3.4	2760	1.7	3660	2.8	5520	15.8	7320	3.7				17.1

على سبيل المثال، يوضح الشكلان 2.3 و2.4 الرسوم البيانية الطيفية التي تم الحصول عليها عند قياس الاهتزاز في مقصورة الطائرة Yak-52 عند الأوضاع 60% و94% المستخدمة لملء الجدول 2.2.

الشكل 2.3. طيف الاهتزاز في مقصورة الطائرة Yak-52 في وضع 60%.

الشكل 2.4. طيف الاهتزاز في مقصورة الطائرة Yak-52 في وضع 94%.

وكما يتبين من الجدول 2.2، فإن المكونات الرئيسية للاهتزازات المقاسة في مقصورة الطيار الثاني تظهر عند ترددات دوران المروحة V_в1 (مظللة باللون الأصفر)، العمود المرفقي للمحرك V_ك1 (مظلل باللون الأزرق)، ومحرك ضاغط الهواء (و/أو مستشعر التردد) V_ن (مظللة باللون الأخضر)، وكذلك في توافقياتها الأعلى V_в2، الخامس_в4، الخامس_в5، و V_ك2، الخامس_ك3.

الحد الأقصى للاهتزاز الكلي V_∑ تم العثور عليه في أوضاع السرعة 82% (1580 دورة في الدقيقة للمروحة) و94% (1830 دورة في الدقيقة).

يظهر المكون الرئيسي لهذا الاهتزاز عند التوافقي الثاني لتردد دوران العمود المرفقي للمحرك V_ك2 ويصل على التوالي إلى قيم 12.5 ملم/ثانية بتردد 4800 دورة/دقيقة و15.8 ملم/ثانية بتردد 5520 دورة/دقيقة.

يمكن الافتراض أن هذا المكون يرتبط بتشغيل مجموعة مكبس المحرك (عمليات التأثير التي تحدث أثناء الحركة المزدوجة للمكابس في دورة واحدة من العمود المرفقي).

من المرجح أن الزيادة الحادة في هذا المكون في وضعي 82% (الاسمي الأول) و94% (الإقلاع) لا تنتج عن عيوب في مجموعة المكبس، ولكن بسبب التذبذبات الرنانة للمحرك المثبت في جسم الطائرة على ممتصات الصدمات.

تم تأكيد هذا الاستنتاج من خلال النتائج التجريبية التي تمت مناقشتها مسبقًا للتحقق من الترددات الطبيعية لتذبذبات تعليق المحرك، والتي يوجد في طيفها 74 هرتز (4440 دورة / دقيقة)، 94 هرتز (5640 دورة / دقيقة)، و 120 هرتز ( 7200 دورة/دقيقة).

اثنان من هذه الترددات الطبيعية، 74 هرتز و94 هرتز، قريبان من التردد التوافقي الثاني لدوران العمود المرفقي، والذي يحدث عند الوضع الاسمي الأول ووضع الإقلاع للمحرك.

نظرًا للاهتزازات الكبيرة في توافقي العمود المرفقي الثاني التي تم العثور عليها أثناء اختبارات الاهتزاز في الوضع الاسمي الأول ووضع الإقلاع للمحرك، تم إجراء فحص وتعديل قوة الشد لامتصاص صدمات تعليق المحرك.

تم الحصول على نتائج الاختبار المقارن قبل وبعد ضبط ممتصات الصدمات لتردد دوران المروحة (V_в1) والتوافقي الثاني لتردد دوران العمود المرفقي (V_ك2) معروضة في الجدول 2.3.

الجدول 2.3.

№	تردد دوران المروحة، %	تردد دوران المروحة، دورة في الدقيقة	الخامسв1 (قبل)	الخامسв1 (بعد)	الخامسك2 (قبل)	الخامسك2 (بعد)
1	60	1155 (1140)	1155 4.4	1140 3.3	3510 3.6	3480 3.0
2	65	1244 (1260)	1244 3.5	1260 3.5	3780 4.1	3840 4.3
3	70	1342 (1350)	1342 2.8	1350 3.3	4080 2.9	4080 1.2
4	82	1580 (1590)	1580 4.7	1590 4.2	4800 12.5	4830 16.7
5	94	1830 (1860)	1830 2.2	1860 2.7	5520 15.8	5640 15.2

وكما يتبين من الجدول 2.3، فإن تعديل ممتصات الصدمات لم يؤد إلى تغييرات كبيرة في مكونات الاهتزاز الرئيسية للطائرة.

وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن سعة المكون الطيفي المرتبط بعدم توازن المروحة V_в1، تم اكتشافه في الوضعين 82% و94% (انظر الجدولين 1.2 و1.3)، وهو أقل بمقدار 3-7 مرات على التوالي من اتساع V_ك2، موجود في هذه الأوضاع.

في أوضاع الطيران الأخرى، المكون V_в1 يتراوح من 2.8 إلى 4.4 ملم/ ثانية.

علاوة على ذلك، وكما يتبين من الجدولين 2.2 و2.3، فإن تغيراته عند التبديل من وضع إلى آخر لا تتحدد بشكل أساسي بجودة التوازن، ولكن بدرجة انفصال تردد دوران المروحة عن الترددات الطبيعية لمختلف العناصر الهيكلية للمروحة. الطائرات.

2.6. استنتاجات من نتائج العمل

2.6.1.

إن موازنة مروحة الطائرة Yak-52، التي تم إجراؤها بتردد دوران المروحة 1150 دورة في الدقيقة (60%)، سمحت بتقليل اهتزاز المروحة من 10.2 ملم / ثانية إلى 4.2 ملم / ثانية.

بالنظر إلى الخبرة المكتسبة أثناء موازنة مراوح الطائرات Yak-52 و Su-29 باستخدام جهاز "Balanset-1"، يمكن الافتراض أن هناك إمكانية لتقليل مستوى اهتزاز مروحة الطائرة Yak-52 بشكل أكبر.

يمكن تحقيق ذلك، على وجه الخصوص، عن طريق اختيار تردد دوران مختلف (أعلى) للمروحة أثناء توازنها، مما يسمح بفصل أكبر عن تردد التذبذب الطبيعي للطائرة البالغ 20 هرتز (1200 دورة/دقيقة)، والذي تم تحديده أثناء الاختبارات.

2.6.2.

وكما أظهرت نتائج اختبارات اهتزاز الطائرة ياك 52 أثناء الطيران، فإن أطياف اهتزازها (بالإضافة إلى المكون المذكور الذي يظهر عند تردد دوران المروحة) تحتوي على عدة مكونات أخرى مرتبطة بتشغيل العمود المرفقي، ومجموعة مكابس المحرك بالإضافة إلى محرك ضاغط الهواء (و/أو مستشعر التردد).

إن حجم هذه الاهتزازات في الأوضاع 60%، و65%، و70% يمكن مقارنته بحجم الاهتزاز المرتبط بعدم توازن المروحة.

يُظهر تحليل هذه الاهتزازات أنه حتى الإزالة الكاملة للاهتزاز الناتج عن خلل في توازن المروحة سيقلل من إجمالي اهتزاز الطائرة في هذه الأوضاع بما لا يزيد عن 1.5 مرة.

2.6.3.

الحد الأقصى للاهتزاز الكلي V_∑ تم العثور على الطائرة Yak-52 عند أوضاع السرعة 82% (1580 دورة في الدقيقة للمروحة) و94% (1830 دورة في الدقيقة للمروحة).

يظهر المكون الرئيسي لهذا الاهتزاز عند التوافقي الثاني لتردد دوران العمود المرفقي للمحرك V_ك2 (عند ترددات 4800 دورة/دقيقة أو 5520 دورة/دقيقة)، حيث تصل على التوالي إلى قيم 12.5 ملم/ثانية و15.8 ملم/ثانية.

يمكن الافتراض بشكل معقول أن هذا المكون يرتبط بتشغيل مجموعة مكبس المحرك (عمليات التأثير التي تحدث أثناء الحركة المزدوجة للمكابس في دورة واحدة من العمود المرفقي).

من المرجح أن الزيادة الحادة في هذا المكون في أوضاع 82% (الاسمي الأول) و94% (الإقلاع) لا تنتج عن عيوب في مجموعة المكبس، ولكن بسبب التذبذبات الرنانة للمحرك المثبت في جسم الطائرة على ممتصات الصدمات.

لم يؤد تعديل ممتصات الصدمات التي تم إجراؤها أثناء الاختبارات إلى تغييرات كبيرة في الاهتزاز.

يمكن اعتبار هذا الموقف بمثابة إشراف على التصميم من قبل مطوري الطائرات عند اختيار نظام تثبيت المحرك (التعليق) في جسم الطائرة.

2.6.4.

تسمح البيانات التي تم الحصول عليها أثناء اختبارات الموازنة والاهتزاز الإضافية (انظر نتائج اختبار الطيران في القسم 2.5) باستنتاج أن مراقبة الاهتزاز الدورية يمكن أن تكون مفيدة للتقييم التشخيصي للحالة الفنية لمحرك الطائرة.

يمكن تنفيذ هذا العمل، على سبيل المثال، باستخدام جهاز "Balanset-1"، حيث يتم تنفيذ وظيفة تحليل الاهتزاز الطيفي.

---

3. نتائج موازنة المروحة MTV-9-KC/CL 260-27 ومسح الاهتزازات للطائرة البهلوانية Su-29

3.1. مقدمة

في 15 يونيو 2014، تم إجراء موازنة المروحة ثلاثية الشفرات MTV-9-KC/CL 260-27 لمحرك الطيران M-14P للطائرة البهلوانية Su-29.

وفقًا للشركة المصنعة، كانت المروحة متوازنة بشكل مبدئي، كما يتضح من وجود الوزن التصحيحي في المستوى 1، المثبت في مصنع التصنيع.

تم تنفيذ موازنة المروحة المثبتة مباشرة على طائرة Su-29 باستخدام مجموعة موازنة الاهتزاز "Balanset-1"، الرقم التسلسلي 149.

يظهر مخطط القياس المستخدم أثناء الموازنة في الشكل 3.1.

أثناء عملية الموازنة، تم تركيب مستشعر الاهتزاز (مقياس التسارع) 1 على مبيت علبة تروس المحرك باستخدام مغناطيس مثبت على حامل خاص.

تم أيضًا تركيب مستشعر زاوية طور الليزر 2 على غلاف علبة التروس وتوجيهه نحو العلامة العاكسة المطبقة على إحدى شفرات المروحة.

وتم نقل الإشارات التناظرية من المستشعرات عبر الكابلات إلى وحدة القياس بجهاز “Balanset-1”، حيث تمت معالجتها رقمياً مسبقاً.

ثم تم إرسال هذه الإشارات بشكل رقمي إلى جهاز كمبيوتر، حيث تم تنفيذ المعالجة البرمجية لهذه الإشارات وحساب كتلة وزاوية الوزن التصحيحي المطلوب للتعويض عن خلل المروحة.

الشكل 3.1. مخطط القياس لموازنة مروحة الطائرة Su-29.

ز_ك - عجلة التروس الرئيسية لعلبة التروس ذات 75 سنًا؛

ز_ج – أقمار صناعية لعلبة التروس بحجم 6 قطع مع 18 سنًا لكل منها ؛

ز_ن – عجلة تروس ثابتة لعلبة التروس ذات 39 سنًا.

قبل إجراء هذا العمل، وبالنظر إلى الخبرة المكتسبة من موازنة مروحة الطائرة Yak-52، تم إجراء عدد من الدراسات الإضافية، بما في ذلك:

• تحديد الترددات الطبيعية لمحرك الطائرة Su-29 وذبذبات المروحة؛
• التحقق من الحجم والتركيب الطيفي للاهتزاز الأولي في مقصورة الطيار الثاني قبل الموازنة.

3.2. نتائج الدراسات حول الترددات الطبيعية لاهتزازات المحرك والمروحة

تم تحديد الترددات الطبيعية لتذبذبات المحرك، المثبتة على ممتصات الصدمات في جسم الطائرة، باستخدام محلل الطيف AD-3527 من شركة A&D (اليابان) من خلال إثارة تذبذبات المحرك.

في طيف التذبذبات الطبيعية لتعليق المحرك (انظر الشكل 3.2)، تم تحديد ستة ترددات رئيسية: 16 هرتز، 22 هرتز، 37 هرتز، 66 هرتز، 88 هرتز، 120 هرتز.

ومن بين هذه، من المفترض أن الترددات 66 هرتز، 88 هرتز، و120 هرتز ترتبط ارتباطًا مباشرًا بميزات تثبيت المحرك (التعليق) على جسم الطائرة.

من المرجح أن الترددات 16 هرتز و22 هرتز مرتبطة بالتذبذبات الطبيعية للطائرة على الهيكل.

من المحتمل أن يكون التردد 37 هرتز مرتبطًا بالتردد الطبيعي لتذبذبات شفرات المروحة في الطائرة.

تم تأكيد هذا الافتراض من خلال نتائج فحص الترددات الطبيعية لاهتزازات المروحة، والتي تم الحصول عليها أيضًا من خلال طريقة الإثارة التأثيرية.

في طيف التذبذبات الطبيعية لشفرة المروحة (انظر الشكل 3.3)، تم تحديد ثلاثة ترددات رئيسية: 37 هرتز، 100 هرتز، و174 هرتز.

يمكن أن تكون البيانات المتعلقة بالترددات الطبيعية لشفرة المروحة وتذبذبات المحرك للطائرة Su-29 ذات أهمية خاصة عند اختيار تردد دوران المروحة المستخدم أثناء الموازنة. الشرط الرئيسي لاختيار هذا التردد هو ضمان أقصى قدر ممكن من الانفصال عن الترددات الطبيعية للعناصر الهيكلية للطائرة.

علاوة على ذلك، فإن معرفة الترددات الطبيعية للمكونات الفردية وأجزاء الطائرة يمكن أن تكون مفيدة في تحديد أسباب الزيادة الحادة (في حالة الرنين) في مكونات معينة من طيف الاهتزاز عند أوضاع سرعة المحرك المختلفة.

3.3. التحقق من الاهتزاز في مقصورة الطيار الثاني للطائرة Su-29 على الأرض قبل الموازنة

تم قياس الاهتزاز الأولي لطائرة Su-29، والذي تم تحديده قبل موازنة المروحة، في كابينة الطيار الثاني في الاتجاه الرأسي باستخدام جهاز تحليل طيف الاهتزاز المحمول طراز AD-3527 من شركة A&D (اليابان) في نطاق التردد من 5 إلى 200 هرتز.

تم أخذ القياسات عند أربعة أوضاع رئيسية لسرعة المحرك، تساوي على التوالي 60%، 65%، 70%، و82% لتردد الدوران الأقصى.

وترد النتائج التي تم الحصول عليها في الجدول 3.1.

وكما يتبين من الجدول 2.1، فإن المكونات الرئيسية للاهتزاز تظهر عند ترددات دوران المروحة V_в1، العمود المرفقي للمحرك V_ك1، ومحرك ضاغط الهواء (و/أو مستشعر التردد) V_نوكذلك عند التوافقي الثاني للعمود المرفقي V_ك2 وربما التوافقي الثالث (الشفرة) للمروحة V_в3، وهو قريب في التردد من التوافقي الثاني للعمود المرفقي.

الجدول 3.1.

№	تردد دوران المروحة، %	تردد دوران المروحة، دورة في الدقيقة	الخامسв1	الخامسن	الخامسك1	الخامسв3	الخامسك2	الخامسв4	الخامسك3	الخامس؟	الخامس∑، مم/ثانية
1	60	1150 5.4	1560 2.6	1740 2.0	3450 –	3480 –	6120 2.8	–	–	–	8.0
2	65	1240 5.7	1700 2.4	1890 3.2	3780 –	–	–	–	–	–	10.6
3	70	1320 5.2	1860 3.0	2010 2.5	3960 –	4020 –	–	–	–	11.5
4	82	1580 3.2	2160 1.5	2400 3.0	4740 –	4800 8.5	–	–	–	9.7

علاوة على ذلك، في طيف الاهتزاز عند وضع السرعة 60%، تم العثور على مكون غير معروف بالطيف المحسوب عند تردد 6120 دورة/دقيقة، والذي قد يكون ناجمًا عن الرنين عند تردد حوالي 100 هرتز لأحد العناصر الهيكلية للطائرة. . يمكن أن يكون هذا العنصر هو المروحة التي يبلغ أحد تردداتها الطبيعية 100 هرتز.

الحد الأقصى للاهتزاز الكلي للطائرة V_∑، حيث وصلت إلى 11.5 مم/ثانية، وتم العثور عليها في وضع السرعة 70%.

يظهر المكون الرئيسي للاهتزاز الكلي في هذا الوضع عند التوافقي الثاني (4020 دورة/دقيقة) لتردد دوران العمود المرفقي للمحرك V_ك2 ويساوي 10.8 ملم/ثانية.

يمكن الافتراض أن هذا المكون يرتبط بتشغيل مجموعة مكبس المحرك (عمليات التأثير التي تحدث أثناء الحركة المزدوجة للمكابس في دورة واحدة من العمود المرفقي).

من المحتمل أن تكون الزيادة الحادة في هذا المكون في وضع 70% بسبب التذبذبات الرنانة لأحد العناصر الهيكلية للطائرة (تعليق المحرك في جسم الطائرة) بتردد 67 هرتز (4020 دورة / دقيقة).

تجدر الإشارة إلى أنه بالإضافة إلى اضطرابات التأثير المرتبطة بتشغيل مجموعة المكبس، فإن حجم الاهتزاز في نطاق التردد هذا قد يتأثر بالقوة الديناميكية الهوائية التي تظهر عند تردد شفرة المروحة (V_в3).

في وضعي السرعة 65% و82%، هناك زيادة ملحوظة في المكون V_ك2 (الخامس_в3) يمكن ملاحظتها أيضًا، وهو ما يمكن تفسيره أيضًا من خلال التذبذبات الرنانة لمكونات الطائرة الفردية.

سعة المكون الطيفي المرتبط بعدم توازن المروحة V_в1، والتي تم تحديدها في أوضاع السرعة الرئيسية قبل الموازنة، تراوحت من 2.4 إلى 5.7 مم/ثانية، وهي أقل بشكل عام من قيمة V_ك2 في الأوضاع المقابلة.

علاوة على ذلك، كما يتبين من الجدول 3.1، فإن تغييراتها عند التبديل من وضع إلى آخر لا تتحدد فقط بجودة التوازن ولكن أيضًا بدرجة فصل تردد دوران المروحة عن الترددات الطبيعية للعناصر الهيكلية للطائرة.

3.4. موازنة النتائج

تم إجراء موازنة المروحة في مستوى واحد بتردد دوران. ونتيجة لهذا التوازن، تم تعويض الخلل الديناميكي في القوة للمروحة.

ويرد بروتوكول الموازنة أدناه في الملحق 1.

تم إجراء الموازنة بتردد دوران المروحة البالغ 1350 دورة في الدقيقة وتضمنت عمليتي قياس.

أثناء التشغيل الأول، تم تحديد سعة ومرحلة الاهتزاز عند تردد دوران المروحة في الحالة الأولية.

أثناء التشغيل الثاني، تم تحديد سعة ومرحلة الاهتزاز عند تردد دوران المروحة بعد تثبيت كتلة تجريبية ذات وزن معروف على المروحة.

وبناء على نتائج هذه القياسات تم تحديد الكتلة وزاوية تثبيت الوزن التصحيحي في المستوى 1.

بعد تثبيت القيمة المحسوبة للوزن التصحيحي على المروحة، والتي كانت 40.9 جم، انخفض الاهتزاز عند وضع السرعة هذا من 6.7 مم/ثانية في الحالة الأولية إلى 1.5 مم/ثانية بعد الموازنة.

انخفض أيضًا مستوى الاهتزاز المرتبط بعدم توازن المروحة في أوضاع السرعة الأخرى وظل ضمن نطاق 1 إلى 2.5 مم/ثانية بعد الموازنة.

لم يتم التحقق من تأثير جودة الموازنة على مستوى اهتزاز الطائرة أثناء الطيران بسبب تلف عرضي لهذه المروحة أثناء إحدى الرحلات التدريبية.

وتجدر الإشارة إلى أن النتيجة التي تم الحصول عليها خلال هذه الموازنة تختلف بشكل كبير عن نتيجة موازنة المصنع.

بخاصة:

• تم تقليل الاهتزاز عند تردد دوران المروحة بعد توازنها في موقع التثبيت الدائم (على عمود الإخراج لعلبة تروس الطائرة Su-29) بأكثر من 4 مرات ؛
• تم تغيير الوزن التصحيحي المثبت أثناء عملية الموازنة بالنسبة إلى الوزن المثبت في مصنع التصنيع بمقدار 130 درجة تقريبًا.

قد تشمل الأسباب المحتملة لهذه الحالة ما يلي:

• أخطاء نظام القياس لحامل الموازنة الخاص بالشركة المصنعة (غير محتمل)؛
• الأخطاء الهندسية في مواقع تركيب أداة التوصيل المغزلية لآلة الموازنة الخاصة بالشركة المصنعة، مما يؤدي إلى جريان نصف قطري للمروحة عند تثبيتها على المغزل؛
• أخطاء هندسية في مواقع تركيب عمود الخرج لعلبة تروس الطائرة، مما يؤدي إلى جريان نصف قطري للمروحة عند تثبيتها على عمود علبة التروس.

3.5. استنتاجات من نتائج العمل

3.5.1.

إن موازنة مروحة الطائرة Su-29، التي أجريت في طائرة واحدة بتردد دوران المروحة 1350 دورة في الدقيقة (70%)، سمحت بتقليل اهتزاز المروحة من 6.7 ملم / ثانية إلى 1.5 ملم / ثانية.

كما انخفض مستوى الاهتزاز المرتبط بعدم توازن المروحة في أوضاع السرعة الأخرى بشكل ملحوظ وظل ضمن نطاق 1 إلى 2.5 ملم/ثانية.

3.5.2.

لتوضيح الأسباب المحتملة لنتائج الموازنة غير المرضية التي يتم إجراؤها في مصنع التصنيع، من الضروري التحقق من الجريان الشعاعي للمروحة على عمود الخرج لعلبة تروس محرك الطائرة.

---

ملحق 1

بروتوكول التوازن

MTV-9-KC/CL 260-27 المروحة للطائرة البهلوانية Su-29

1. العميل: في دي تشفوكوف

2. موقع تركيب المروحة: عمود الإخراج لعلبة تروس الطائرة Su-29

3. نوع المروحة: MTV-9-KC/CL 260-27

4. طريقة الموازنة: يتم تجميعها في الموقع (في المحامل الخاصة)، في مستوى واحد

5. تردد دوران المروحة أثناء الموازنة، دورة في الدقيقة: 1350

6. الطراز والرقم التسلسلي والشركة المصنعة لجهاز الموازنة: “Balanset-1”، الرقم التسلسلي 149

7. الوثائق التنظيمية المستخدمة أثناء الموازنة:

7.1. _____________________________________________________________

_____________________________________________________________

8. تاريخ الموازنة: 15.06.2014

9. جدول ملخص لنتائج الموازنة:

№	نتائج القياس	الاهتزاز، مم / ثانية	عدم التوازن، ز * مم
1	قبل الموازنة *)	6.7	6135
2	بعد التوازن	1.5	1350
التسامح ISO 1940 للفئة G 6.3			1500

*) ملاحظة: تم إجراء الموازنة مع بقاء الوزن التصحيحي المثبت من قبل الشركة المصنعة على المروحة.

10. الخلاصة:

10.1. تم تقليل مستوى الاهتزاز (اختلال التوازن المتبقي) بعد موازنة المروحة المثبتة على عمود الإخراج لعلبة تروس الطائرة Su-29 (انظر ص 9.2) بأكثر من 4 مرات مقارنة بالحالة الأولية (انظر ص 9.1).

10.2. معلمات الوزن التصحيحي (الكتلة، زاوية التثبيت) المستخدمة لتحقيق النتيجة في ص. 10.1 تختلف بشكل كبير عن معلمات الوزن التصحيحي المثبت من قبل الشركة المصنعة (مروحة MT).

وعلى وجه الخصوص، تم تثبيت وزن تصحيحي إضافي قدره 40.9 جم على المروحة أثناء الموازنة، والتي تم إزاحتها بزاوية قدرها 130 درجة بالنسبة للوزن الذي تم تثبيته من قبل الشركة المصنعة.

(لم تتم إزالة الوزن الذي تم تثبيته من قبل الشركة المصنعة من المروحة أثناء الموازنة الإضافية).

قد تشمل الأسباب المحتملة لهذه الحالة ما يلي:

• أخطاء في نظام القياس الخاص بحامل الموازنة الخاص بالشركة المصنعة؛
• أخطاء هندسية في مواقع تركيب أداة التوصيل المغزلية لآلة الموازنة الخاصة بالشركة المصنعة، مما يؤدي إلى جريان نصف قطري للمروحة عند تثبيتها على المغزل؛
• أخطاء هندسية في مواقع تركيب عمود الخرج لعلبة تروس الطائرة، مما يؤدي إلى جريان نصف قطري للمروحة عند تثبيتها على عمود علبة التروس.

لتحديد السبب المحدد الذي يؤدي إلى زيادة اختلال توازن المروحة عند تثبيتها على عمود الإخراج لعلبة تروس الطائرة Su-29، من الضروري:

• التحقق من نظام القياس والدقة الهندسية لمواقع تركيب المغزل لآلة الموازنة المستخدمة لموازنة المروحة MTV-9-KC/CL 260-27 في الشركة المصنعة؛
• تحقق من التدفق الشعاعي للمروحة المثبتة على عمود الإخراج لعلبة تروس الطائرة Su-29.

المنفذ:

كبير المتخصصين في شركة ذات مسؤولية محدودة "الكينماتيكا"

فيلدمان في دي