Lennuki propellerite tasakaalustamine välitingimustes: professionaalne insenerilähenemine
Peainsener VD Feldmani poolt
BSTU “Voenmech” sai nime DF Ustinov
Relvade ja relvastussüsteemide teaduskond „E”
Osakond E7 „Deformeeruva tahke keha mehaanika”
Balanset seeria instrumentide peainsener ja arendaja
Toimetanud N. A. Šelkovenko
Tehisintellekti poolt optimeeritud
Kui lennukimootor lennu ajal liigselt vibreerib, pole see ainult mehaaniline probleem – see on kriitiline ohutusprobleem, mis nõuab viivitamatut tähelepanu. Tasakaalustamata propellerid võivad põhjustada katastroofilisi rikkeid, mis ohustavad nii lennuki terviklikkust kui ka pilootide ohutust. See põhjalik analüüs esitleb kohapeal testitud metoodikaid... propelleri tasakaalustamine kasutades täiustatud kaasaskantavaid seadmeid, mis põhinevad ulatuslikul praktilisel kogemusel erinevat tüüpi õhusõidukitega.
1. Väepropelleri tasakaalustamise taust ja motivatsioon
Kaks ja pool aastat tagasi alustas meie ettevõte spetsiaalselt selleks otstarbeks loodud seadme „Balanset 1” seeriatootmist pöörlevate mehhanismide tasakaalustamine oma laagritesSee revolutsiooniline lähenemine välja tasakaalustamise seadmed on muutnud meie lähenemist lennukite hooldusele.
Praeguseks on toodetud üle 180 komplekti, mida kasutatakse tõhusalt erinevates tööstusharudes, sealhulgas ventilaatorite, puhurite, elektrimootorite, masina spindlite, pumpade, purustite, separaatorite, tsentrifuugide, kardaanide ja väntvõllide ning muude mehhanismide tootmisel ja käitamisel. Siiski lennuki propellerite tasakaalustamine rakendus on osutunud üheks kriitilisemaks ja keerulisemaks.
Hiljuti on meie ettevõte saanud organisatsioonidelt ja eraisikutelt hulgaliselt päringuid meie seadmete kasutamise võimaluste kohta Lennukite ja helikopterite propellerite tasakaalustamine välitingimustesSee huvi hüppeline kasv peegeldab kasvavat arusaama nõuetekohase propelleri hooldus lennundusohutuse alal.
Kahjuks polnud meie spetsialistid, kellel on pikaajaline kogemus erinevate masinate tasakaalustamisel, varem selle spetsiifilise lennundusprobleemiga kokku puutunud. Seetõttu olid meie klientidele pakutavad nõuanded ja soovitused väga üldised ega võimaldanud neil alati keerulisi probleeme tõhusalt lahendada. õhusõiduki vibratsiooni analüüs ja propelleri tasakaalustamatuse korrigeerimine.
See olukord hakkas sel kevadel paranema. See oli tänu VD Tšvokovi aktiivsele positsioonile, kes organiseeris ja osales koos meiega aktiivselt töös... propellerite tasakaalustamine Yak-52 ja Su-29 lennukitest, mida ta juhib. Tema praktiline lennunduskogemus koos meie inseneriteadmistega lõi ideaalse aluse usaldusväärsete lennukite arendamiseks. propelleri tasakaalustamise protseduurid.
2. Yak-52 akrobaatikalennuki propelleri tasakaalustamine ja vibratsiooni põhjalik analüüs
2.1. Sissejuhatus täiustatud õhusõiduki vibratsiooni jälgimisse
Mais – juulis 2014 tehti ulatuslikku tööd vibratsiooniuuring M-14P lennukimootoriga varustatud Yak-52 lennukist ja kahe labaga propelleri tasakaalustamineSee põhjalik uuring kujutab endast üht detailsemat analüüsi lennuki propelleri dünaamika kunagi välitingimustes läbi viidud.
The propelleri tasakaalustamine viidi läbi ühes tasapinnas, kasutades tasakaalustuskomplekti „Balanset 1” seerianumbriga 149. See ühe tasapinna tasakaalustamise lähenemisviis on spetsiaalselt loodud dünaamiline tasakaalustamine rakendused, kus rootori pikkuse ja läbimõõdu suhe võimaldab efektiivset korrektsiooni ühe korrektsioonitasandi kaudu.
Mõõtmisskeem, mida kasutati ajal propelleri tasakaalustamine on näidatud joonisel 2.1, mis illustreerib täpse anduri paigutust, mis on täpse mõõtmise jaoks kriitilise tähtsusega. vibratsiooni analüüs.
Selle aja jooksul propelleri tasakaalustamise protsess, vibratsiooniandur (kiirendusmõõtur) 1 paigaldati mootori käigukasti esikattele spetsiaalselt selleks loodud kronsteini külge magnetilise kinnitussüsteemi abil. See paigutus tagab optimaalse signaali omandamise, järgides samal ajal ohutusprotokolle, mis on olulised lennundushooldus.
Laserfaasinurga andur 2 paigaldati samuti käigukasti kaanele ja suunati ühele propellerilabale kantud peegeldava märgi suunas. See konfiguratsioon võimaldab täpset faasinurga mõõtmist, mis on ülioluline täpse asukoha määramiseks. propelleri tasakaalustamatuse korrigeerimine kaalud.
Anduritelt tulevad analoogsignaalid edastati varjestatud kaablite kaudu seadme „Balanset 1” mõõteüksusesse, kus need läbisid keeruka digitaalse eeltöötluse müra kõrvaldamiseks ja signaali kvaliteedi parandamiseks.
Seejärel saadeti need digitaalsed signaalid arvutisse, kus täiustatud tarkvaraalgoritmid töötlesid neid signaale ja arvutasid välja korrektsiooniraskuse massi ja nurga, mis on vajalik kompenseerimiseks. propelleri tasakaalustamatusSee arvutuslik lähenemine tagab matemaatilise täpsuse tasakaalustavad arvutused.
Tehnilised märkused:
- Zk – käigukasti peaülekanne
- Zs – käigukasti satelliidid
- Zn – käigukasti statsionaarne hammasratas
2.2. Arendatud täiustatud tehnikad ja tehnoloogiad
Selle töö teostamise käigus omandati teatud kriitilised oskused ja terviklik tehnoloogia lennukipropellerite tasakaalustamiseks välitingimustes töötati välja seade „Balanset 1”, mis hõlmas järgmist:
- Anduri paigaldamise optimeerimine: Õhusõiduki konstruktsioonile vibratsiooni- ja faasinurgaandurite optimaalsete asukohtade ja paigaldamise (kinnitamise) meetodite kindlaksmääramine, et maksimeerida signaali kvaliteeti, tagades samal ajal ohutusnõuete täitmise;
- Resonantssageduse analüüs: Õhusõiduki mitmete konstruktsioonielementide (mootori vedrustus, propellerlabad) resonantssageduste määramine ergastuse vältimiseks tasakaalustamisprotseduuride ajal;
- Töörežiimi valik: Mootori pöörlemissageduste (töörežiimide) kindlakstegemine, mis tagavad minimaalse jääktasakaalustamatuse töö ajal propelleri tasakaalustamine;
- Kvaliteedistandardid: Propelleri jääktasakaalustamatuse tolerantside kehtestamine vastavalt rahvusvahelistele lennundusstandarditele ja ohutusnõuetele.
Lisaks väärtuslikke andmeid selle kohta, lennuki vibratsioonitasemed Hangiti M-14P mootoritega varustatud lennukid, mis panustasid oluliselt lennundushoolduse teadmistebaasi.
Allpool on esitatud nende tööde tulemuste põhjal koostatud üksikasjalikud aruandematerjalid. Lisaks ... propelleri tasakaalustamise tulemused, põhjalikud andmed vibratsiooniuuringud Esitatakse maapealsete ja lennukatsete käigus saadud Yak-52 ja Su-29 lennukite andmed.
Need andmed võivad pakkuda olulist huvi nii lennukipilootidele kui ka lennundusega tegelevatele spetsialistidele. lennukite hooldus, pakkudes praktilisi teadmisi paremaks lennundusohutusprotokollid.
Selle töö teostamise käigus, võttes arvesse kogemusi, mis on omandatud propellerite tasakaalustamine Su-29 ja Yak-52 lennukite kohta viidi läbi mitmeid täiendavaid põhjalikke uuringuid, sealhulgas:
- Omasageduse analüüs: Jak-52 õhusõiduki mootori ja propelleri võnkumiste loodussageduste määramine;
- Lennuvibratsiooni hindamine: Teise piloodi kabiinis lennu ajal vibratsioonide tugevuse ja spektraalse koostise kontrollimine pärast propelleri tasakaalustamine;
- Süsteemi optimeerimine: Teise piloodi kabiinis lennu ajal vibratsioonide tugevuse ja spektraalse koostise kontrollimine pärast propelleri tasakaalustamine ja mootori amortisaatorite pingutusjõu reguleerimine.
2.2. Mootori ja propelleri võnkumiste loomulike sageduste uuringute tulemused
Lennuki kere amortisaatoritele paigaldatud mootori võnkumiste loomulikud sagedused määrati A&D (Jaapan) professionaalse AD-3527 spektrianalüsaatoriga, kasutades mootori võnkumiste kontrollitud löök-ergutuse abil. See metoodika esindab kuldstandardit ... õhusõiduki vibratsiooni analüüs.
Jak-52 lennukimootori vedrustuse loomulike võnkumiste spektris, mille näide on esitatud joonisel 2.2, tuvastati suure täpsusega neli peamist sagedust: 20 Hz, 74 Hz, 94 Hz, 120 Hz. Need sagedused on kriitilise tähtsusega ... lennuki dünaamiline käitumine ja optimeerimine propelleri tasakaalustamise protseduurid.
Sagedusanalüüs ja selle tagajärjed:
Sagedused 74 Hz, 94 Hz ja 120 Hz on tõenäoliselt seotud mootori kinnitussüsteemi (vedrustuse) spetsiifiliste omadustega õhusõiduki kere suhtes. Neid sagedusi tuleb töö ajal hoolikalt vältida. propelleri tasakaalustamine resonantsi ergastamise vältimiseks.
Sagedus 20 Hz on kõige tõenäolisemalt seotud kogu õhusõiduki loomulike võnkumistega teliku šassiil, mis esindab kogu õhusõiduki konstruktsiooni põhirežiimi.
Propellerilabade loomulikke sagedusi määrati samuti sama range löögiergastusmeetodi abil, tagades mõõtmismetoodika järjepidevuse.
Selles põhjalikus analüüsis tuvastati neli peamist sagedust: 36 Hz, 80 Hz, 104 Hz ja 134 Hz. Need sagedused esindavad propellerilabade erinevaid vibratsioonirežiime ja on olulised järgmiste näitajate jaoks: propelleri tasakaalustamise optimeerimine.
Inseneri tähtsus:
Jak-52 lennuki propelleri ja mootori võnkumiste loomulike sageduste andmed võivad olla eriti olulised lennuki valimisel. propelleri pöörlemissagedus kasutatakse tasakaalustamise ajal. Selle sageduse valimise peamine tingimus on tagada selle maksimaalne võimalik kõrvalekalle õhusõiduki konstruktsioonielementide loomulikest sagedustest, vältides seeläbi resonantsitingimusi, mis võivad vibratsioone pigem võimendada kui vähendada.
Lisaks võib üksikute komponentide ja õhusõiduki osade loomulike sageduste tundmine olla äärmiselt kasulik vibratsioonispektri teatud komponentide järsu suurenemise (resonantsi korral) põhjuste kindlakstegemiseks erinevatel mootori pöörlemiskiiruse režiimidel, võimaldades ennustavaid hooldusstrateegiaid.
2.3. Propelleri tasakaalustamise tulemused ja jõudlusanalüüs
Nagu eespool märgitud, propelleri tasakaalustamine viidi läbi ühes tasapinnas, mille tulemuseks oli propelleri jõu tasakaalustamatuse efektiivne dünaamiline kompenseerimine. See lähenemisviis sobib eriti hästi propelleritele, mille aksiaalne mõõde on läbimõõduga võrreldes suhteliselt väike.
Esinemine dünaamiline tasakaalustamine kahes tasapinnas, mis teoreetiliselt võimaldaks kompenseerida nii propelleri jõu kui ka momendi tasakaalustamatust, polnud tehniliselt teostatav, kuna Yak-52 lennukile paigaldatud propelleri konstruktsioon võimaldab moodustada ainult ühe ligipääsetava korrektsioonitasandi. See piirang on levinud paljude lennukite propellerite puhul.
The propelleri tasakaalustamine Mõõtmine viidi läbi hoolikalt valitud pöörlemissagedusel 1150 p/min (maksimaalselt 60%), mille juures oli võimalik saada algusest peale nii amplituudi kui ka faasi osas kõige stabiilsemad vibratsioonimõõtmise tulemused. See sageduse valik oli kriitilise tähtsusega mõõtmiste korduvuse ja täpsuse tagamiseks.
The propelleri tasakaalustamise protseduur järgis tööstusharu standardset „kahekordset” skeemi, mis annab matemaatiliselt usaldusväärseid tulemusi:
- Esialgne mõõtmiskäik: Esimese katse ajal määrati suure täpsusega propelleri pöörlemissageduse vibratsiooni amplituud ja faas selle algseisundis.
- Proovikaalu jooks: Teise katse käigus määrati propelleri pöörlemissagedusel vibratsiooni amplituud ja faas pärast täpselt arvutatud 7 g katsemassi paigaldamist propellerile.
- Arvutuse etapp: Nende põhjalike andmete põhjal arvutati keerukate tarkvaraalgoritmide abil mass M = 19,5 g ja korrektsioonivihi paigaldusnurk F = 32°.
Praktilise rakendamise väljakutse ja lahendus:
Propelleri konstruktsiooniliste iseärasuste tõttu, mis ei võimalda korrektsioonraskuse paigaldamist teoreetiliselt vajaliku 32° nurga all, paigaldati propellerile strateegiliselt kaks samaväärset raskust, et saavutada sama vektori summa efekt:
- Kaal M1 = 14 g nurga F1 = 0° juures (võrdluspunkt)
- Kaal M2 = 8,3 g nurga F2 = 60° juures (nihkeasend)
See kahe kaaluga lähenemine näitab praktilises töös vajalikku paindlikkust. lennuki propellerite tasakaalustamine operatsioonid, kus teoreetilisi lahendusi tuleb kohandada reaalsete piirangutega.
Saavutatud kvantitatiivsed tulemused:
Pärast ettenähtud korrektsiooniraskuste paigaldamist propellerile mõõdeti vibratsiooni pöörlemissagedusel 1150 p/min ja see oli seotud propelleri tasakaalustamatus dramaatiliselt vähenenud alates 10,2 mm/s algseisundis 4,2 mm/s pärast tasakaalustamist – mis esindab 59% täiustus vibratsiooni vähendamisel.
Tegeliku tasakaalustamatuse kvantifitseerimise osas vähenes propelleri tasakaalustamatus võrreldes eelmise aastaga. 2340 g*mm kuni 963 g*mm, mis näitab selle tõhusust välja tasakaalustamise protseduur.
2.4. Põhjalik vibratsiooni hindamine mitmel töösagedusel
Jak-52 lennuki vibratsiooni kontrolli tulemused, mis saadi ulatuslike maapealsete katsete käigus teiste mootori töörežiimide juures, on esitatud tabelis 2.1. See mitmesageduslik analüüs annab olulise ülevaate ... efektiivsusest. propelleri tasakaalustamine kogu tegevuskulude ulatuses.
Nagu tabelist selgelt näha, on propelleri tasakaalustamine teostatud mõjutas positiivselt Yak-52 lennuki vibratsiooniomadusi kõigis selle töörežiimides, näidates tasakaalustuslahenduse vastupidavust.
Tabel 2.1. Vibratsiooni tulemused eri töörežiimides
| № | Mootori võimsuse seadistus (%) | Propelleri pöörlemissagedus (p/min) | Vibratsioonikiiruse RMS (mm/sek) | Paranemise hinnang |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 60 | 1153 | 4.2 | Suurepärane |
| 2 | 65 | 1257 | 2.6 | Silmapaistev |
| 3 | 70 | 1345 | 2.1 | Silmapaistev |
| 4 | 82 | 1572 | 1.25 | Erakordne |
2.5. Lennu ajal tekkiva vibratsiooni analüüs enne ja pärast amortisaatori reguleerimist
Lisaks täheldati ulatuslike maapealsete katsete käigus märkimisväärset vähenemist lennuki vibratsioon tuvastati propelleri pöörlemissageduse suurenemisega. See nähtus annab väärtuslikku teavet tööparameetrite ja õhusõiduki vibratsiooni omadused.
Seda vibratsiooni vähenemist saab seletada propelleri pöörlemissageduse suurema hälbega lennuki loomulikust võnkesagedusest šassiil (arvatavasti 20 Hz), mis tekib propelleri pöörlemissageduse suurenemisel. See näitab arusaamise olulisust lennuki dünaamiline käitumine optimaalseks tööks.
Lisaks põhjalikele vibratsioonikatsetele, mis viidi läbi pärast propelleri tasakaalustamine Maapinnal (vt punkt 2.3) viidi läbi täiustatud mõõteriistade abil Yak-52 lennuki detailsed vibratsioonimõõtmised lennu ajal.
Lennukatsete metoodika: Lennu ajal tekkivat vibratsiooni mõõdeti teise piloodi kabiinis vertikaalsuunas, kasutades A&D (Jaapan) kaasaskantavat vibratsioonispektri analüsaatorit AD-3527 sagedusvahemikus 5 kuni 200 (500) Hz. See ulatuslik sagedusvahemik tagab kõigi oluliste vibratsioonikomponentide tabamise.
Mõõtmisi tehti süstemaatiliselt mootori viiel peamisel pöörlemissageduse režiimil, mis olid vastavalt võrdsed selle maksimaalse pöörlemissagedusega 60%, 65%, 70% ja 82%, pakkudes täielikku tööspektri analüüsi.
Enne amortisaatorite reguleerimist tehtud mõõtmistulemused on esitatud allpool olevas põhjalikus tabelis 2.2.
Tabel 2.2. Vibratsioonispektri komponentide detailne analüüs
| Režiim | Võimsus (%) | Pöörlemiskiirus | Vв1 (Hz) | Amp Vв1 | Vн (Hz) | Amp Vн | Vк1 (Hz) | Amp Vк1 | Vв2 (Hz) | Amp Vв2 | Vк2 (Hz) | Amp Vк2 | Kokku V∑ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 60 | 1155 | 1155 | 4.4 | 1560 | 1.5 | 1755 | 1.0 | 2310 | 1.5 | 3510 | 4.0 | 6.1 |
| 2 | 65 | 1244 | 1244 | 3.5 | 1680 | 1.2 | 1890 | 2.1 | 2488 | 1.2 | 3780 | 4.1 | 6.2 |
| 3 | 70 | 1342 | 1342 | 2.8 | 1860 | 0.4 | 2040 | 3.2 | 2684 | 0.4 | 4080 | 2.9 | 5.0 |
| 4 | 82 | 1580 | 1580 | 4.7 | 2160 | 2.9 | 2400 | 1.1 | 3160 | 0.4 | 4800 | 12.5 | 13.7 |
Detailse spektraalanalüüsi näidetena on joonistel 2.3 ja 2.4 esitatud tegelikud spektrigraafikud, mis saadi Yak-52 lennuki salongi vibratsiooni mõõtmisel režiimidel 60% ja 94%, mida kasutati tabelis 2.2 esitatud põhjalikuks andmekogumiseks.
Põhjalik spektrianalüüs:
Nagu tabelist 2.2 nähtub, ilmnevad teise piloodi kabiinis mõõdetud vibratsiooni põhikomponendid propelleri pöörlemissagedustel Vв1 (kollase värviga esile tõstetud), mootori väntvõlli Vк1 (rõhutatud sinisega) ja õhukompressori ajam (ja/või sagedusandur) Vн (rohelisega esile tõstetud), samuti nende kõrgemate harmooniliste Vв2, Vв4, Vв5ja Vк2, Vк3.
Maksimaalne koguvibratsioon V∑ leiti kiirusrežiimidel 82% (propelleri kiirus 1580 p/min) ja 94% (1830 p/min), mis viitab spetsiifilistele resonantsitingimustele nendes kriitilistes tööpunktides.
Selle vibratsiooni põhikomponent ilmneb mootori väntvõlli pöörlemissageduse 2. harmoonilisel Vк2 ja saavutab vastavalt olulised väärtused 12,5 mm/s sagedusel 4800 tsüklit/min ja 15,8 mm/s sagedusel 5520 tsüklit/min.
Insenerianalüüs ja algpõhjuse tuvastamine:
Võib mõistlikult eeldada, et see oluline vibratsioonikomponent on seotud mootori kolvirühma tööga (löögiprotsessid, mis toimuvad kolbide kahekordse liikumise ajal ühe väntvõlli pöörde kohta), mis esindab mootori põhidünaamikat.
Selle komponendi järsk tõus 82% (esimene nominaalne) ja 94% (stardi) režiimides on tõenäoliselt põhjustatud mitte kolvirühma mehaanilistest defektidest, vaid amortisaatoritele lennuki keres paigaldatud mootori resonantsvõnkumistest.
Seda järeldust toetavad tugevalt eelnevalt käsitletud mootori vedrustuse võnkumiste loomulike sageduste kontrollimise eksperimentaalsed tulemused, mille spektris on 74 Hz (4440 tsüklit/min), 94 Hz (5640 tsüklit/min) ja 120 Hz (7200 tsüklit/min).
Kaks neist omavõnkesagedustest, 74 Hz ja 94 Hz, on märkimisväärselt lähedased väntvõlli pöörlemise teisele harmoonilisele sagedusele, mis esinevad mootori esimesel nominaalsel ja stardirežiimil, luues klassikalised resonantsitingimused.
Mootori esimesel nominaalsel ja käivitusrežiimil tehtud ulatuslike vibratsioonikatsete käigus tuvastatud 2. väntvõlli harmoonilise märkimisväärsete vibratsioonide tõttu viidi läbi mootori vedrustuse amortisaatorite pingutusjõu süstemaatiline kontroll ja reguleerimine.
Võrdlevad katsetulemused, mis saadi enne ja pärast amortisaatorite reguleerimist propelleri pöörlemissageduse (Vв1) ja väntvõlli pöörlemissageduse 2. harmooniline (Vк2) on esitatud tabelis 2.3.
Tabel 2.3. Amortisaatori reguleerimise mõju analüüs
| Režiim | Võimsus (%) | Pöörete arv minutis (enne/pärast) | Vв1 Enne | Vв1 Pärast | Vк2 Enne | Vк2 Pärast | Täiustamine |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 60 | 1155 / 1140 | 4.4 | 3.3 | 3.6 | 3.0 | Mõõdukas |
| 2 | 65 | 1244 / 1260 | 3.5 | 3.5 | 4.1 | 4.3 | Minimaalne |
| 3 | 70 | 1342 / 1350 | 2.8 | 3.3 | 2.9 | 1.2 | Oluline |
| 4 | 82 | 1580 / 1590 | 4.7 | 4.2 | 12.5 | 16.7 | Halvenenud |
| 5 | 94 | 1830 / 1860 | 2.2 | 2.7 | 15.8 | 15.2 | Kerge |
Nagu tabelist 2.3 näha, ei toonud amortisaatorite reguleerimine kaasa lennuki peamiste vibratsioonikomponentide olulist paranemist ning mõnel juhul põhjustas see isegi väiksemaid halvenemisi.
Propelleri tasakaalustamise efektiivsuse analüüs:
Samuti tuleb märkida, et spektraalkomponendi amplituud, mis on seotud propelleri tasakaalustamatus Vв1, mis on tuvastatud režiimides 82% ja 94% (vt tabelid 2.2 ja 2.3), on vastavalt 3–7 korda madalam kui V amplituudidк2, mis esineb nendes režiimides. See näitab, et propelleri tasakaalustamine oli propelleriga seotud vibratsiooni peamise allika käsitlemisel väga tõhus.
Teistel lennurežiimidel on komponent Vв1 jääb vahemikku 2,8–4,4 mm/s, mis vastab tavapärase õhusõiduki lennutegevuse jaoks vastuvõetavale tasemele.
Lisaks, nagu tabelitest 2.2 ja 2.3 näha, ei määra selle muutused ühelt režiimilt teisele üleminekul peamiselt mitte kvaliteet propelleri tasakaalustamine, vaid propelleri pöörlemissageduse hälbe astme järgi õhusõiduki erinevate konstruktsioonielementide loomulikest sagedustest.
2.6. Professionaalsed järeldused ja tehnilised soovitused
2.6.1. Propelleri tasakaalustamise efektiivsus
The Yak-52 lennuki propelleri tasakaalustamine, mis viidi läbi propelleri pöörlemissagedusel 1150 p/min (60%), saavutati edukalt propelleri vibratsiooni märkimisväärne vähenemine 10,2 mm/s-lt 4,2 mm/s-ni, mis tähendab lennuki sujuva töö olulist paranemist.
Arvestades ulatuslikke kogemusi, mis on saadud selle käigus Yak-52 ja Su-29 lennukipropellerite tasakaalustamine Professionaalse seadme „Balanset-1” abil võib kindlalt eeldada, et Yak-52 lennuki propelleri vibratsioonitaset on realistlikult võimalik veelgi vähendada.
Seda täiendavat täiustust saab saavutada eelkõige propelleri tasakaalustamisprotsessi ajal erineva (kõrgema) pöörlemissageduse valimise teel, mis võimaldab suuremat kõrvalekallet lennuki loomulikust võnkesagedusest 20 Hz (1200 tsüklit/min), mis määrati täpselt kindlaks ulatuslike katsete käigus.
2.6.2. Mitmeallika vibratsiooni analüüs
Nagu näitavad Yak-52 lennuki ulatuslike vibratsioonikatsete tulemused lennu ajal, sisaldavad selle vibratsioonispektrid (lisaks eelmainitud propelleri pöörlemissagedusel ilmnevale komponendile) mitmeid teisi olulisi komponente, mis on seotud väntvõlli, mootori kolvirühma ja õhukompressori ajami (ja/või sagedusanduri) tööga.
Nende vibratsioonide tugevus režiimides 60%, 65% ja 70% on võrreldav vibratsiooni tugevusega, mis on seotud propelleri tasakaalustamatus, mis näitab, et õhusõiduki üldise vibratsiooni signatuuri moodustavad mitmed vibratsiooniallikad.
Nende vibratsioonide detailne analüüs näitab, et isegi vibratsiooni täielik kõrvaldamine propelleri tasakaalustamatus vähendab õhusõiduki koguvibratsiooni nendes režiimides mitte rohkem kui 1,5 korda, rõhutades tervikliku lähenemisviisi olulisust lennuki vibratsiooni juhtimine.
2.6.3. Kriitilise töörežiimi tuvastamine
Maksimaalne koguvibratsioon V∑ Yak-52 lennuki puhul leiti kiirusrežiimidel 82% (propelleri kiirus 1580 p/min) ja 94% (propelleri kiirus 1830 p/min), mis identifitseeris need kriitilised töötingimused, mis vajavad erilist tähelepanu.
Selle vibratsiooni põhikomponent ilmneb mootori väntvõlli pöörlemissageduse 2. harmoonilisel Vк2 (sagedustel 4800 tsüklit/min või 5520 tsüklit/min), kus see ulatub vastavalt väärtusteni 12,5 mm/s ja 15,8 mm/s.
Võib mõistlikult järeldada, et see komponent on seotud mootori kolvirühma põhitööga (löögiprotsessid, mis toimuvad kolbide kahekordse liikumise ajal ühe väntvõlli pöörde kohta).
Selle komponendi järsk tõus režiimidel 82% (esimene nominaalne) ja 94% (stardivõnkumine) on tõenäoliselt põhjustatud mitte kolvirühma mehaanilistest defektidest, vaid amortisaatoritele lennuki keres paigaldatud mootori resonantsvõnkumistest.
Katsete ajal teostatud amortisaatorite süstemaatiline reguleerimine ei toonud kaasa vibratsiooniomaduste olulist paranemist.
Seda olukorda võivad õhusõiduki arendajad arvatavasti pidada disainikaalutluseks õhusõiduki keres mootori kinnitussüsteemi (vedrustuse) valimisel, mis pakub välja potentsiaalseid valdkondi õhusõiduki disaini optimeerimiseks tulevikus.
2.6.4. Diagnostilise jälgimise soovitused
Uuringu käigus saadud põhjalikud andmed propelleri tasakaalustamine ja täiendavad vibratsioonikatsed (vt lennukatsete tulemusi punktis 2.5) võimaldavad järeldada, et perioodilised vibratsiooni jälgimine võib olla äärmiselt kasulik lennukimootori tehnilise seisukorra diagnostiliseks hindamiseks.
Sellist diagnostikat saab tõhusalt teha näiteks professionaalse seadme „Balanset-1” abil, mille täiustatud tarkvara sisaldab keerukaid spektraalse vibratsiooni analüüsi funktsioone, mis võimaldavad ennustavaid hooldusstrateegiaid.
3. Su-29 akrobaatikalennuki MTV-9-KC/CL 260-27 propelleri ja vibratsiooni uuringu tasakaalustamise põhjalikud tulemused
3.1. Sissejuhatus kolmelabalise propelleri tasakaalustamisse
15. juunil 2014 toimus terviklik kolme labaga MTV-9-KC/CL 260-27 propelleri tasakaalustamine Su-29 akrobaatikalennuki M-14P lennukimootori testimine viidi läbi täiustatud välja tasakaalustamise tehnikate abil.
Tootja sõnul oli propeller tehases esialgselt staatiliselt tasakaalustatud, mida tõendab tootmistehases paigaldatud korrigeeriva raskuse olemasolu tasapinnal 1. Kuid nagu meie analüüs hiljem näitas, tehase tasakaalustamine osutub optimaalse välitöö saavutamiseks sageli ebapiisavaks.
The propelleri tasakaalustamine, mis paigaldati otse Su-29 lennukile, viidi läbi professionaalse vibratsiooni tasakaalustuskomplekti „Balanset-1” abil, seerianumber 149, mis demonstreerib selle efektiivsust välja tasakaalustamise seadmed lennundusrakenduste jaoks.
Mõõtmisskeem, mida kasutati uuringu ajal propelleri tasakaalustamine protseduur on näidatud joonisel 3.1, mis illustreerib vajalikku täpsust kolme labaga propelleri tasakaalustamine.
Selle aja jooksul propelleri tasakaalustamise protsess, vibratsiooniandur (kiirendusmõõtur) 1 paigaldati mootori käigukasti korpusele spetsiaalselt loodud kronsteini külge magnetilise kinnitussüsteemi abil, tagades optimaalse signaali omandamise õhusõiduki vibratsiooni analüüs.
Laserfaasinurga andur 2 paigaldati samuti käigukasti korpusele ja suunati ühele propelleri labale kantud peegeldava märgi suunas, võimaldades täpset faasinurga mõõtmist, mis on oluline täpse propelleri tasakaalustamatuse korrigeerimine.
Anduritelt tulevad analoogsignaalid edastati varjestatud kaablite kaudu seadme „Balanset-1” mõõteüksusesse, kus need läbisid keeruka digitaalse eeltöötluse, et tagada signaali kvaliteet ja täpsus.
Seejärel saadeti need signaalid digitaalsel kujul arvutisse, kus viidi läbi nende signaalide täiustatud tarkvaratöötlus ning määrati korrigeeriva raskuse mass ja nurk, mis on vajalik kompenseerimiseks. propelleri tasakaalustamatus arvutati välja matemaatilise täpsusega.
Käigukasti tehnilised andmed:
- Zk – 75 hambaga käigukasti peahammasratas
- Zc – käigukasti satelliidid koguses 6 tükki, igaühel 18 hammast
- Zn – käigukasti statsionaarne hammasratas 39 hambaga
Enne selle põhjaliku töö tegemist, arvestades väärtuslikke kogemusi, mis on saadud Yak-52 lennuki propelleri tasakaalustamineviidi läbi mitmeid täiendavaid kriitilisi uuringuid, sealhulgas:
- Omasageduse analüüs: Su-29 lennukimootori ja propelleri võnkumiste loomulike sageduste määramine tasakaalustusparameetrite optimeerimiseks;
- Vibratsiooni baashinnang: Teise piloodi kabiinis algvibratsiooni suurusjärgu ja spektraalse koostise kontrollimine enne tasakaalustamist, et luua baastingimused.
3.2. Mootori ja propelleri võnkumiste loomulike sageduste uuringute tulemused
Lennuki kere amortisaatoritele paigaldatud mootori võnkumiste loomulikud sagedused määrati A&D (Jaapan) professionaalse AD-3527 spektrianalüsaatori abil, kasutades mootori võnkumiste kontrollitud löök-ergutamist, tagades täpse mõõtmise. õhusõiduki vibratsiooni analüüs.
Mootori vedrustuse loomulike võnkumiste spektris (vt joonis 3.2) tuvastati suure täpsusega kuus peamist sagedust: 16 Hz, 22 Hz, 37 Hz, 66 Hz, 88 Hz, 120 Hz. See põhjalik sagedusanalüüs on optimeerimiseks ülioluline. propelleri tasakaalustamise protseduurid.
Sagedusanalüüs ja tehniline tõlgendamine:
Nendest tuvastatud sagedustest eeldatakse, et sagedused 66 Hz, 88 Hz ja 120 Hz on otseselt seotud mootori kinnitussüsteemi (vedrustuse) spetsiifiliste omadustega õhusõiduki kere suhtes, esindades konstruktsioonilisi resonantse, mida tuleb töötamise ajal vältida. propelleri tasakaalustamine.
Sagedused 16 Hz ja 22 Hz on kõige tõenäolisemalt seotud kogu õhusõiduki loomulike võnkumistega šassiil, mis esindavad õhusõiduki põhilisi konstruktsioonilisi mooduseid.
Sagedus 37 Hz on tõenäoliselt seotud lennuki propellerilaba võnkumiste loomuliku sagedusega, mis esindab propelleri kriitilist dünaamilist omadust.
Seda oletust kinnitavad propelleri võnkumiste loomulike sageduste kontrollimise tulemused, mis saadi samuti range löökergastuse meetodil.
Propellerilaba omavõnkumiste spektris (vt joonis 3.3) tuvastati kolm peamist sagedust: 37 Hz, 100 Hz ja 174 Hz, mis kinnitab propelleri ja mootori omavõnkumiste sageduste vahelist korrelatsiooni.
Propelleri tasakaalustamise tehniline tähtsus:
Su-29 lennuki propellerilaba ja mootori võnkumiste loomulike sageduste andmed võivad olla eriti olulised lennuki valimisel. propelleri pöörlemissagedus kasutatakse tasakaalustamise ajal. Selle sageduse valimise peamine tingimus on tagada selle maksimaalne võimalik kõrvalekalle õhusõiduki konstruktsioonielementide loomulikest sagedustest.
Lisaks võib õhusõiduki üksikute komponentide ja osade loomulike sageduste tundmine olla äärmiselt kasulik vibratsioonispektri teatud komponentide järsu suurenemise (resonantsi korral) põhjuste kindlakstegemiseks erinevatel mootori pöörlemiskiiruse režiimidel, võimaldades ennustavaid hooldusstrateegiaid.
3.3. Vibratsiooni kontrollimine Su-29 teise piloodi kabiinis maapinnal enne tasakaalustamist.
Su-29 lennuki esialgsed vibratsiooniomadused, mis tuvastati varem propelleri tasakaalustamine, mõõdeti teise piloodi kabiinis vertikaalsuunas, kasutades A&D (Jaapan) kaasaskantavat vibratsioonispektri analüsaatorit AD-3527 sagedusvahemikus 5 kuni 200 Hz.
Mõõtmisi tehti süstemaatiliselt mootori neljal peamisel pöörlemissageduse režiimil, mis olid vastavalt võrdsed selle maksimaalse pöörlemissagedusega 60%, 65%, 70% ja 82%, pakkudes põhjalikke baasandmeid mootori kohta. õhusõiduki vibratsiooni analüüs.
Saadud põhjalikud tulemused on esitatud tabelis 3.1.
Tabel 3.1. Propelleri tasakaalustamise eelse vibratsiooni baasanalüüs
| Režiim | Võimsus (%) | Pöörlemiskiirus | Vв1 (mm/sek) | Vн (mm/sek) | Vк1 (mm/sek) | Vв3 (mm/sek) | Vк2 (mm/sek) | Kokku V∑ (mm/sek) | Hindamine |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 60 | 1150 | 5.4 | 2.6 | 2.0 | – | – | 8.0 | Mõõdukas |
| 2 | 65 | 1240 | 5.7 | 2.4 | 3.2 | – | – | 10.6 | Kõrgendatud |
| 3 | 70 | 1320 | 5.2 | 3.0 | 2.5 | – | – | 11.5 | Kõrge |
| 4 | 82 | 1580 | 3.2 | 1.5 | 3.0 | – | 8.5 | 9.7 | Kõrgendatud |
Nagu tabelist 3.1 näha, ilmnevad vibratsiooni põhikomponendid propelleri pöörlemissagedustel Vв1, mootori väntvõlli Vк1ja õhukompressori ajam (ja/või sagedusandur) Vн, samuti väntvõlli 2. harmoonilisel Vк2 ja võimaluse korral propelleri 3. (laba) harmooniline Vв3, mis on sageduselt lähedane väntvõlli teisele harmoonilisele.
Vibratsioonikomponentide detailne analüüs:
Lisaks leiti kiirusrežiimi 60% vibratsioonispektris sagedusel 6120 tsüklit/min tuvastamata komponent arvutatud spektriga, mis võib olla põhjustatud lennuki ühe konstruktsioonielemendi resonantsist sagedusel umbes 100 Hz. Selline element võib olla propeller, mille üks omavõnkesagedustest on 100 Hz, mis näitab selle keerulist olemust. õhusõiduki vibratsiooni signatuurid.
Õhusõiduki maksimaalne koguvibratsioon V∑, ulatudes kiiruseni 11,5 mm/s, leiti kiirusrežiimis 70%, mis viitab kriitilisele töötingimusele, mis vajab tähelepanu.
Selles režiimis ilmneb kogu vibratsiooni põhikomponent mootori väntvõlli pöörlemissageduse 2. harmoonilisel (4020 tsüklit/min) Vк2 ja on võrdne 10,8 mm/s, mis kujutab endast olulist vibratsiooniallikat.
Põhjuste analüüs:
Võib mõistlikult eeldada, et see komponent on seotud mootori kolvirühma põhitööga (löögiprotsessid, mis toimuvad kolbide kahekordse liikumise ajal ühe väntvõlli pöörde kohta).
Selle komponendi järsk suurenemine režiimi 70% puhul on tõenäoliselt tingitud ühe õhusõiduki konstruktsioonielemendi (mootori vedrustus õhusõiduki kerel) resonantsvõnkumistest sagedusel 67 Hz (4020 tsüklit/min).
Tuleb märkida, et lisaks kolvirühma tööga seotud löögihäiretele võib vibratsiooni suurust selles sagedusvahemikus mõjutada aerodünaamiline jõud, mis avaldub propelleri labasagedusel (Vв3).
65% ja 82% kiirusrežiimidel on märgatavalt suurenenud komponent Vк2 (Vв3), mida võib samuti seletada üksikute õhusõiduki komponentide resonantsvõnkumistega.
Spektrikomponendi amplituud, mis on seotud propelleri tasakaalustamatus Vв1, mis tuvastati peamistel kiiruse režiimidel enne tasakaalustamist, jäi vahemikku 2,4-5,7 mm/s, mis on üldiselt madalam kui Vк2 vastavates režiimides.
Nagu tabelist 3.1 nähtub, on selle muutused ühelt režiimilt teisele üleminekul tingitud mitte ainult tasakaalustamise kvaliteedist, vaid ka sellest, mil määral propelleri pöörlemissagedus erineb õhusõiduki konstruktsioonielementide omalaadsetest sagedustest.
3.4. Propelleri tasakaalustamise tulemused ja jõudlusanalüüs
The propelleri tasakaalustamine teostati ühes tasapinnas hoolikalt valitud pöörlemissagedusega. Sellise tasakaalustamise tulemusel kompenseeriti propelleri dünaamilise jõu tasakaalustamatus tõhusalt, mis näitab ... efektiivsust. ühe tasapinna tasakaalustamine selle kolme labaga propelleri konfiguratsiooni jaoks.
Üksikasjalik tasakaalustamisprotokoll on esitatud allpool lisas 1, mis dokumenteerib täieliku protseduuri kvaliteedi tagamiseks ja edaspidiseks kasutamiseks.
The propelleri tasakaalustamine viidi läbi propelleri pöörlemissagedusel 1350 p/min ja hõlmas kahte täpset mõõtmist, mis järgisid tööstusharu standardseid protseduure.
Süstemaatilise tasakaalustamise protseduur:
- Esialgse oleku mõõtmine: Esimese katse ajal määrati suure täpsusega vibratsiooni amplituud ja faas propelleri pöörlemissagedusel algseisundis.
- Proovikaalu mõõtmine: Teise sõidu ajal määrati vibratsiooni amplituud ja faas propelleri pöörlemissagedusel pärast teadaoleva massiga katsemassi paigaldamist propellerile.
- Arvutamine ja rakendamine: Nende mõõtmiste tulemuste põhjal määrati täiustatud arvutusalgoritmide abil parandusraskuse mass ja paigaldusnurk tasapinnal 1.
Saavutatud silmapaistvad tasakaalustamise tulemused:
Pärast propellerile korrigeeriva raskuse arvutatud väärtuse, mis oli 40,9 g, paigaldamist vähenes vibratsioon sellel kiirusrežiimil dramaatiliselt 6,7 mm/s algseisundis 1,5 mm/sek pärast tasakaalustamist – mis esindab märkimisväärset 78% täiustus vibratsiooni vähendamisel.
Vibratsiooni tase, mis on seotud propelleri tasakaalustamatus Teistes kiirusrežiimides vähenes see samuti märkimisväärselt ja jäi pärast tasakaalustamist vastuvõetavasse vahemikku 1–2,5 mm/s, mis näitab tasakaalustamislahenduse vastupidavust kogu tööpiirkonnas.
Kahjuks ei kontrollitud tasakaalustuskvaliteedi mõju lennuki vibratsioonitasemele lennu ajal, kuna see propeller sai ühel treeninglennul kogemata kahjustada, mis rõhutab põhjaliku testimise olulisust kohe pärast tasakaalustamisprotseduure.
Olulised erinevused tehase tasakaalustamisest:
Tuleb märkida, et selle käigus saadud tulemus propelleri tasakaalustamine erineb oluliselt tehase tasakaalustamise tulemusest, mis rõhutab propellerite tasakaalustamise olulisust nende tegelikus töökonfiguratsioonis.
Eelkõige:
- Vibratsiooni vähendamine: Vibratsioon propelleri pöörlemissagedusel pärast selle tasakaalustamist alalise paigaldamise kohas (Su-29 õhusõiduki käigukasti väljundvõllile) vähenes rohkem kui 4 korda;
- Raskuse asendi korrigeerimine: Korrigeeriva raskuse paigaldamine protseduuri ajal välja tasakaalustamise protsess oli tootmistehases paigaldatud kaalu suhtes nihkunud umbes 130 kraadi, mis näitab olulisi erinevusi tehase ja kohapealsete tasakaalustamisnõuete vahel.
Võimalikud algpõhjuse tegurid:
Selle olulise lahknevuse võimalikud põhjused võivad olla järgmised:
- Tootmistolerantsid: Tootja tasakaalustusstendi mõõtesüsteemi vead (ebatõenäoline, aga võimalik);
- Tehaseseadmete probleemid: Tootja tasakaalustusmasina spindli haakeseadise paigalduskohtade geomeetrilised vead, mis põhjustavad spindlile paigaldatud propelleri radiaalset kõrvalekaldumist;
- Õhusõiduki paigaldamise tegurid: Õhusõiduki käigukasti väljundvõlli haakeseadise paigalduskohtade geomeetrilised vead, mis põhjustavad käigukasti võllile paigaldatud propelleri radiaalset kõrvalekaldumist.
3.5. Professionaalsed järeldused ja tehnilised soovitused
3.5.1. Erakordne tasakaalustusvõime
The Su-29 lennuki propelleri tasakaalustamine, mis viidi läbi ühes tasapinnas propelleri pöörlemissagedusel 1350 p/min (70%), saavutas edukalt propelleri vibratsiooni märkimisväärse vähenemise 6,7 mm/s-lt 1,5 mm/s-ni, mis näitab seadme erakordset efektiivsust. propelleri tasakaalustamine tehnikad.
Vibratsiooni tase, mis on seotud propelleri tasakaalustamatus ka teistel kiirusrežiimidel vähenes see märkimisväärselt ja jäi väga vastuvõetavasse vahemikku 1–2,5 mm/s, mis kinnitab tasakaalustuslahenduse vastupidavust kogu tööspektri ulatuses.
3.5.2. Kvaliteeditagamise soovitused
Tootmisettevõttes teostatud ebarahuldavate tasakaalustustulemuste võimalike põhjuste selgitamiseks on tungivalt soovitatav kontrollida propelleri radiaalset jooksu lennukimootori käigukasti väljundvõllil, kuna see on optimaalse tasakaalu saavutamisel kriitilise tähtsusega tegur. propelleri tasakaalustamise tulemused.
See uuring annaks väärtuslikku teavet tehase ja ... vaheliste erinevuste kohta. põllu tasakaalustamine nõuded, mis võivad viia tootmisprotsesside ja kvaliteedikontrolli protseduuride paranemiseni.
Lisa 1: Professionaalse tasakaalustamise protokoll
PÕHJALIK TASAKAALUSTAMISE PROTOKOLL
MTV-9-K-C/CL 260-27 propeller Su-29 aerobic-lennukil MTV-9-K-C/CL 260-27
1. Klient: VD Tšvokov
2. Propelleri paigalduskoht: Su-29 lennuki käigukasti väljundvõll
3. Propelleri tüüp: MTV-9-KC/CL 260-27
4. Tasakaalustusmeetod: kohapeal kokku pandud (oma laagrites), ühes tasapinnas
5. Propelleri pöörlemissagedus tasakaalustamise ajal, p/min: 1350
6. Tasakaalustusseadme mudel, seerianumber ja tootja: “Balanset-1”, seerianumber 149
7. Tasakaalustamisel kasutatavad regulatiivsed dokumendid:
7.1. _____________________________________________________________
_____________________________________________________________
8. Tasakaalustamise kuupäev: 15.06.2014
9. Tasakaalustamistulemuste kokkuvõtlik tabel:
| № | Mõõtmistulemused | Vibratsioon (mm/sek) | Tasakaalutus (g*mm) | Kvaliteedihinnang |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Enne tasakaalustamist *) | 6.7 | 6135 | Vastuvõetamatu |
| 2 | Pärast tasakaalustamist | 1.5 | 1350 | Suurepärane |
| ISO 1940 G-klassi tolerants 6.3 | 1500 | Standardne | ||
*) Märkus: Tasakaalustamine viidi läbi tootja poolt paigaldatud parandusraskuse jätmisega propellerile.
10. Professionaalsed järeldused:
10.1. Vibratsioonitase (jääktasakaalustamatus) pärast propelleri tasakaalustamine Su-29 lennuki käigukasti väljundvõllile paigaldatud (vt lk 9.2) on võrreldes algseisundiga (vt lk 9.1) vähendatud enam kui 4 korda, mis tähendab lennuki töö sujuvamaks muutumist erakordselt suurt edu.
10.2. Punktis 10.1 toodud tulemuse saavutamiseks kasutatud korrektiivvihje parameetrid (mass, paigaldusnurk) erinevad oluliselt tootja paigaldatud korrektiivvihje (MT-propeller) parameetritest, mis viitab tehase ja välitingimuste tasakaalustamise nõuete olulistele erinevustele.
Eelkõige paigaldati propellerile täiendav 40,9 g parandusraskus. põllu tasakaalustamine, mis oli tootja paigaldatud raskuse suhtes 130° nurga võrra nihutatud.
(Tootja poolt paigaldatud kaalu ei eemaldatud propellerilt täiendava tasakaalustamise käigus).
Võimalikud tehnilised põhjused:
Selle olulise olukorra võimalike põhjuste hulgas võivad olla:
- Vead tootja tasakaalustusseadme mõõtesüsteemis;
- Geomeetrilised vead tootja tasakaalustusmasina spindli haakeseadise paigalduskohtades, mis põhjustavad spindlile paigaldatud propelleri radiaalset kõrvalekaldumist;
- Geomeetrilised vead õhusõiduki käigukasti väljundvõlli haakeseadise paigalduskohtades, mis põhjustavad käigukasti võllile paigaldatud propelleri radiaalset kõrvalekaldumist.
Soovitatavad uurimisetapid:
Suurenemise konkreetse põhjuse väljaselgitamiseks propelleri tasakaalustamatus Su-29 lennuki käigukasti väljundvõllile paigaldamisel on vaja:
- Kontrollige tootjal MTV-9-K-C/CL 260-27 propelleri tasakaalustamiseks kasutatava tasakaalustusmasina mõõtesüsteemi ja spindli paigalduskohtade geomeetrilist täpsust;
- Kontrollige Su-29 õhusõiduki käigukasti väljundvõllile paigaldatud propelleri radiaalset kõrvalekaldumist.
Täitja:
OÜ "Kinemaatika" peaspetsialist
Feldman V.D.
Korduma kippuvad küsimused lennuki propellerite tasakaalustamise kohta
Mis on propelleri tasakaalustamine ja miks see on lennuohutuse seisukohalt kriitilise tähtsusega?
Propelleri tasakaalustamine on täppisprotseduur, mis kõrvaldab lennuki propellerite tasakaalustamatuse, lisades või ümber paigutades korrigeerivaid raskusi. Tasakaalustamata propellerid tekitavad liigset vibratsiooni, mis võib põhjustada konstruktsiooni väsimust, mootori kahjustusi ja lõpuks katastroofilisi rikkeid. Meie väliuuringud näitavad, et õige tasakaalustamine võib vähendada vibratsiooni kuni 78% võrra, parandades oluliselt lennuki ohutust ja tööiga.
Mille poolest erineb välipropelleri tasakaalustamine tehase tasakaalustamisest?
Väepropelleri tasakaalustamine pakub tehase tasakaalustamisega võrreldes olulisi eeliseid, kuna see arvestab tegelikke paigaldustingimusi, sealhulgas käigukasti tolerantse, paigalduse ebatasasusi ja täielikku lennuki dünaamikat. Meie Su-29 juhtumiuuring näitas, et välitingimustes vajalik korrigeeriv raskus nihutati tehase kaalust 130° võrra, mis rõhutab propellerite tasakaalustamise olulisust nende töökonfiguratsioonis.
Milliseid seadmeid on vaja professionaalseks lennuki propellerite tasakaalustamiseks?
Professionaalne lennuki propellerite tasakaalustamine nõuab spetsiaalset varustust, näiteks Balanset-1 seadet, mis sisaldab täppiskiirendusmõõtureid, laserfaasiandureid ja täiustatud analüüsitarkvara. Seadmed peavad suutma mõõta vibratsioone sagedusvahemikus 0,1–1000 Hz suure täpsusega ja pakkuma reaalajas faasianalüüsi raskuse õigeks paigutamiseks.
Kui tihti peaks lennuki propellerid tasakaalustama?
Propelleri tasakaalustamise sagedus sõltub õhusõiduki kasutamisest, kuid üldiselt tuleks seda teha suuremate ülevaatuste ajal, pärast propelleri kahjustuste parandamist, liigse vibratsiooni märkamisel või vastavalt tootja soovitustele. Selliste akrobaatikalennukite nagu uuritud Jak-52 ja Su-29 puhul võib suuremate koormustingimuste tõttu olla vajalik sagedasem tasakaalustamine.
Millised on vastuvõetavad vibratsioonitasemed pärast propelleri tasakaalustamist?
Vastavalt ISO 1940 standardile klassi G 6.3 puhul ei tohiks jääktasakaalustamatus ületada 1500 g*mm. Meie praktiline kogemus näitab, et suurepärased tulemused saavutatakse vibratsioonitasemetega alla 2,5 mm/s RMS, kusjuures silmapaistvad tulemused ulatuvad 1,5 mm/s või alla selle. Need tasemed tagavad ohutu töö ja minimaalse konstruktsioonipinge õhusõidukile.
Kas propelleri tasakaalustamine saab kõrvaldada kõik lennuki vibratsioonid?
Samal ajal kui propelleri tasakaalustamine vähendab oluliselt propelleriga seotud vibratsiooni, ei suuda see kõrvaldada kõiki lennuki vibratsioone. Meie põhjalik analüüs näitas, et mootori väntvõlli harmoonilised, kolvirühma dünaamika ja konstruktsiooniresonantsid aitavad kaasa üldisele vibratsioonile. Isegi ideaalne propelleri tasakaalustamine vähendab lennuki koguvibratsiooni tavaliselt vaid 1,5 korda, mis rõhutab tervikliku vibratsiooni juhtimise lähenemisviisi vajadust.
Ekspertide soovitused lennundusspetsialistidele
Õhusõiduki käitajatele:
- Rakenda regulaarselt vibratsiooni jälgimine ennetava hoolduse programmide osana
- Kaalu propelleri tasakaalustamine parem kui loota ainult tehase tasakaalustamisele
- Määrake iga oma lennukipargi õhusõiduki vibratsiooni algväärtused
- Koolitage hoolduspersonali nõuetekohaste tasakaalustamisprotseduuride ja ohutusprotokollide osas
Hooldustehnikutele:
- Tasakaalustava pöörlemissageduse valimisel arvestage alati loomulike sagedustega
- Täpsete mõõtmiste jaoks kasutage professionaalseid seadmeid, näiteks Balansetit.
- Dokumenteerige kõik tasakaalustamisprotseduurid kvaliteedi tagamiseks ja jälgitavuse tagamiseks.
- Mõista, et propelleri tasakaalustamine on vaid üks osa üldisest vibratsiooni ohjamisest
Pilootidele:
- Teatage kõigist ebatavalistest vibratsioonidest viivitamatult hoolduspersonalile
- Mõista, et erinevatel lennurežiimidel võivad olla erinevad vibratsiooniomadused
- Pidage meeles, et mõned vibratsioonid võivad olla pigem struktuurilised kui propelleriga seotud
- Regulaarse eestkõneleja propelleri tasakaalustamine ohutusinvesteeringuna
ET 
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
RU 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI