क्षेत्र की परिस्थितियों में विमान के प्रोपेलरों को संतुलित करना

1. प्रस्तावना

ढाई साल पहले, हमारी कंपनी ने "बैलेंसेट-1" नामक उपकरण का सीरियल उत्पादन शुरू किया, जिसे रोटरी मैकेनिज्म को उनके अपने बेयरिंग में संतुलित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।.

आज तक 180 से अधिक सेटों का उत्पादन हो चुका है। इनका उपयोग विभिन्न उद्योगों में प्रभावी ढंग से किया जाता है, जिनमें पंखे, ब्लोअर, इलेक्ट्रिक मोटर, मशीन स्पिंडल, पंप, क्रशर, सेपरेटर, सेंट्रीफ्यूज, कार्डन और क्रैंकशाफ्ट असेंबली और इसी तरह के तंत्रों का उत्पादन और संचालन शामिल है।.

हाल ही में, वाइब्रोमेरा को संगठनों और व्यक्तियों से बड़ी संख्या में पूछताछ प्राप्त हुई है कि क्या हमारे उपकरणों का उपयोग विमान और हेलीकॉप्टर के प्रोपेलर को फील्ड परिस्थितियों में संतुलित करने के लिए किया जा सकता है।.

दुर्भाग्यवश, हमारे विशेषज्ञों को विभिन्न मशीनों को संतुलित करने का कई वर्षों का अनुभव होने के बावजूद, इस विशिष्ट समस्या से पहले कभी निपटना नहीं पड़ा था। इसलिए, हम अपने ग्राहकों को जो सलाह और सुझाव दे सके, वे काफी सामान्य थे और हमेशा उन्हें समस्या का प्रभावी समाधान करने में सक्षम नहीं बनाते थे।.

इस वसंत ऋतु में यह स्थिति बेहतर होने लगी, जिसका श्रेय वी.डी. च्वोकोव की सक्रिय भागीदारी को जाता है, जिन्होंने याक-52 और सु-29 विमानों के प्रोपेलर को संतुलित करने के काम का आयोजन किया और उसमें हमारे साथ भाग लिया, जिनका वे संचालन करते हैं।.

इस कार्य के दौरान, कुछ विशिष्ट कौशल प्राप्त किए गए और "बैलेंसेट-1" उपकरण का उपयोग करके क्षेत्र की परिस्थितियों में विमान के प्रोपेलर को संतुलित करने की तकनीक विकसित की गई, जिनमें निम्नलिखित शामिल हैं:

• विमान पर कंपन और चरण कोण सेंसर स्थापित करने (माउंट करने) के स्थानों और विधियों का निर्धारण करना;
• विमान के कई संरचनात्मक तत्वों (इंजन सस्पेंशन, प्रोपेलर ब्लेड) की अनुनाद आवृत्तियों का निर्धारण करना;
• इंजन के घूर्णन की उन आवृत्तियों (ऑपरेटिंग मोड) की पहचान करना जो संतुलन के दौरान न्यूनतम संभव अवशिष्ट असंतुलन सुनिश्चित करती हैं;
• प्रोपेलर के अवशिष्ट असंतुलन के लिए सहनशीलता निर्धारित करना।.

इसके अलावा, एम-14पी इंजन से सुसज्जित विमानों के कंपन स्तर पर दिलचस्प आंकड़े प्राप्त हुए।

नीचे इस कार्य के परिणामों से संकलित रिपोर्ट सामग्री दी गई है। संतुलन परिणामों के अलावा, इसमें याक-52 और सु-29 विमानों के कंपन सर्वेक्षण से प्राप्त डेटा भी शामिल है, जो जमीनी और उड़ान परीक्षणों के दौरान प्राप्त किए गए थे। यह डेटा विमान पायलटों और उनके रखरखाव में शामिल विशेषज्ञों दोनों के लिए उपयोगी हो सकता है।.

2. याक-52 का संतुलन और कंपन सर्वेक्षण

2.1. परिचय

मई-जुलाई 2014 में, एम-14पी विमानन इंजन से लैस याक-52 विमान के कंपन सर्वेक्षण और इसके दो-ब्लेड वाले प्रोपेलर के संतुलन पर काम किया गया।.

"बैलेंसेट-1" किट, सीरियल नंबर 149 का उपयोग करके एक ही तल में संतुलन स्थापित किया गया।.

मापन योजना चित्र 2.1 में दर्शाई गई है। संतुलन के दौरान, कंपन सेंसर (एक्सेलेरोमीटर) 1 इसे विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए ब्रैकेट पर चुंबकीय माउंट का उपयोग करके इंजन गियरबॉक्स के सामने के कवर पर स्थापित किया गया था। लेजर फेज़ एंगल सेंसर 2 इसे गियरबॉक्स कवर पर भी लगाया गया था और इसे प्रोपेलर ब्लेड में से एक पर लगाए गए परावर्तक चिह्न की ओर उन्मुख किया गया था।.

सेंसरों से प्राप्त एनालॉग सिग्नल केबलों के माध्यम से "बैलेंसेट-1" उपकरण की माप इकाई तक भेजे गए, जहाँ प्रारंभिक डिजिटल प्रोसेसिंग की गई। इसके बाद ये डिजिटल सिग्नल कंप्यूटर में गए, जहाँ सॉफ्टवेयर प्रोसेसिंग के माध्यम से प्रोपेलर असंतुलन को दूर करने के लिए आवश्यक करेक्शन वेट का द्रव्यमान और कोण की गणना की गई।.

इस कार्य के दौरान, Su-29 और Yak-52 दोनों के प्रोपेलर को संतुलित करने से प्राप्त अनुभव को ध्यान में रखते हुए, कई अतिरिक्त अध्ययन किए गए:

• याक-52 के इंजन और प्रोपेलर दोलनों की प्राकृतिक आवृत्तियों का निर्धारण करना;
• प्रोपेलर संतुलन के बाद उड़ान के दौरान दूसरे पायलट के केबिन में कंपन की तीव्रता और वर्णक्रमीय संरचना को मापना;
• प्रोपेलर बैलेंसिंग के बाद और इंजन शॉक एब्जॉर्बर के कसने के बल को समायोजित करने के बाद कंपन को मापना।.

2.2. इंजन और प्रोपेलर दोलनों की प्राकृतिक आवृत्तियाँ

विमान के ढांचे में लगे शॉक एब्जॉर्बर पर मौजूद इंजन के दोलनों की प्राकृतिक आवृत्तियों को ए एंड डी (जापान) द्वारा निर्मित स्पेक्ट्रम विश्लेषक एडी-3527 का उपयोग करके प्रभाव उत्तेजना के माध्यम से निर्धारित किया गया था।.

याक-52 इंजन सस्पेंशन के प्राकृतिक दोलनों के स्पेक्ट्रम में (चित्र 2.2), चार मुख्य आवृत्तियों की पहचान की गई: 20 हर्ट्ज़, 74 हर्ट्ज़, 94 हर्ट्ज़, 120 हर्ट्ज़.

74 हर्ट्ज़, 94 हर्ट्ज़ और 120 हर्ट्ज़ आवृत्तियाँ संभवतः विमान के ढांचे पर इंजन की माउंटिंग (सस्पेंशन) की विशेषताओं से संबंधित हैं। 20 हर्ट्ज़ आवृत्ति संभवतः विमान के लैंडिंग गियर चेसिस पर होने वाले प्राकृतिक दोलनों से जुड़ी है।.

प्रोपेलर ब्लेड की प्राकृतिक आवृत्तियों को भी प्रभाव उत्तेजना विधि का उपयोग करके निर्धारित किया गया था। चार मुख्य आवृत्तियों की पहचान की गई: 36 हर्ट्ज़, 80 हर्ट्ज़, 104 हर्ट्ज़ और 134 हर्ट्ज़.

इंजन सस्पेंशन और प्रोपेलर ब्लेड के दोलनों की प्राकृतिक आवृत्तियों का डेटा मुख्य रूप से संतुलन के दौरान प्रोपेलर घूर्णन आवृत्ति के चयन के लिए महत्वपूर्ण है। इस आवृत्ति के चयन में मुख्य शर्त यह सुनिश्चित करना है कि विमान के संरचनात्मक तत्वों के दोलनों की प्राकृतिक आवृत्तियों से अधिकतम विचलन हो, क्योंकि अनुनादी आवृत्तियों पर कंपन मापन की सटीकता और पुनरावृत्ति काफी हद तक प्रभावित हो सकती है।.

इसके अतिरिक्त, विभिन्न इंजन गति मोड पर कंपन में अचानक वृद्धि (अनुनाद घटना) के कारणों की पहचान करने के लिए अलग-अलग घटकों की प्राकृतिक आवृत्तियों का ज्ञान उपयोगी हो सकता है, जो विमान के संचालन के दौरान उत्पन्न हो सकता है।.

2.3. परिणामों को संतुलित करना

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, प्रोपेलर संतुलन एक ही तल में किया गया था, जिससे प्रोपेलर के बल असंतुलन की गतिशील रूप से भरपाई हो गई।.

दो तलों में गतिशील संतुलन (जो क्षणिक असंतुलन की भरपाई भी करेगा) संभव नहीं था, क्योंकि याक-52 पर प्रोपेलर डिजाइन केवल एक सुधार तल की अनुमति देता है।.

संतुलन प्रक्रिया 1150 आरपीएम (601टीपी3टी) की घूर्णन आवृत्ति पर की गई, जिस पर आयाम और चरण दोनों में सबसे स्थिर कंपन माप प्राप्त किए गए।.

क्लासिक "दो रन" योजना का उपयोग किया गया था:

1. पहले परीक्षण के दौरान, प्रारंभिक अवस्था में प्रोपेलर की घूर्णन आवृत्ति पर कंपन के आयाम और चरण का निर्धारण किया गया।.
2. दूसरे परीक्षण के दौरान, प्रोपेलर पर 7 ग्राम का परीक्षण द्रव्यमान स्थापित करने के बाद कंपन के आयाम और चरण का निर्धारण किया गया।.
3. इन आंकड़ों के आधार पर, सॉफ़्टवेयर ने गणना की: सुधार द्रव्यमान M = 19.5 ग्राम कोण पर F = 32°.

प्रोपेलर की डिजाइन विशेषताओं के कारण, जो 32° के आवश्यक कोण पर सुधार भार स्थापित करने की अनुमति नहीं देती थीं, दो समतुल्य भार स्थापित किए गए:

• कोण F1 = 0° पर M1 = 14 ग्राम
• कोण F2 = 60° पर M2 = 8.3 ग्राम

2.4. अन्य परिचालन मोड पर कंपन

जमीनी परीक्षणों के दौरान इंजन के अन्य परिचालन मोडों पर कंपन जांच के परिणाम तालिका 2.1 में प्रस्तुत किए गए हैं। जैसा कि देखा जा सकता है, संतुलन ने सभी मोडों पर याक-52 के कंपन को सकारात्मक रूप से प्रभावित किया।.

इसके अलावा, जमीनी परीक्षणों के दौरान, प्रोपेलर की घूर्णन आवृत्ति बढ़ने के साथ कंपन में उल्लेखनीय कमी का स्पष्ट रुझान देखा गया। इसका कारण यह हो सकता है कि उच्च घूर्णन आवृत्तियों पर प्रोपेलर की घूर्णन आवृत्ति विमान के चेसिस पर प्राकृतिक दोलन आवृत्ति (संभवतः 20 हर्ट्ज़) से अधिक भिन्न हो जाती है।.

2.5. शॉक एब्जॉर्बर समायोजन से पहले और बाद में उड़ान के दौरान कंपन

प्रोपेलर संतुलन के बाद किए गए ग्राउंड वाइब्रेशन परीक्षणों (अनुभाग 2.3) के अलावा, याक-52 के वाइब्रेशन माप उड़ान के दौरान भी किए गए थे।.

उड़ान के दौरान कंपन को दूसरे पायलट के केबिन में ऊर्ध्वाधर दिशा में A&D (जापान) द्वारा निर्मित पोर्टेबल स्पेक्ट्रम विश्लेषक AD-3527 का उपयोग करके 5 से 200 (500) हर्ट्ज़ की आवृत्ति सीमा में मापा गया। माप अधिकतम घूर्णन आवृत्ति के पांच मुख्य इंजन गति मोड: 60%, 65%, 70%, 82% और 94% पर लिए गए।.

शॉक एब्जॉर्बर को समायोजित करने से पहले प्राप्त परिणाम तालिका 2.2 में प्रस्तुत किए गए हैं।.

तालिका 2.2 से देखा जा सकता है कि मुख्य कंपन घटक प्रोपेलर घूर्णन आवृत्ति V पर प्रकट होते हैं।_पी1, क्रैंकशाफ्ट आवृत्ति V_{सी 1}, एयर कंप्रेसर (और/या फ़्रीक्वेंसी सेंसर) ड्राइव V_एन, और उनके उच्चतर हार्मोनिक्स।.

अधिकतम कुल कंपन V_Σ यह 82% (1580 rpm) और 94% (1830 rpm) मोड पर पाया गया। इन मोड पर प्रमुख घटक क्रैंकशाफ्ट घूर्णन आवृत्ति V के दूसरे हार्मोनिक पर प्रकट होता है।_सी2, 4800 चक्र/मिनट पर 12.5 मिमी/सेकंड और 5520 चक्र/मिनट पर 15.8 मिमी/सेकंड की गति तक पहुँचते हुए।.

यह माना जा सकता है कि यह घटक पिस्टन समूह से संबंधित है (क्रैंकशाफ्ट के एक चक्कर में पिस्टन की दोहरी गति के दौरान होने वाली प्रभाव प्रक्रियाएं)। 82% (प्रथम नाममात्र) और 94% (चालू होने की स्थिति) मोड में तीव्र वृद्धि संभवतः पिस्टन समूह की खराबी के कारण नहीं, बल्कि इंजन के शॉक एब्जॉर्बर पर अनुनादी दोलनों के कारण होती है। इस निष्कर्ष का समर्थन प्राकृतिक आवृत्ति मापों से होता है, जिनसे इंजन सस्पेंशन आवृत्तियाँ 74 हर्ट्ज़ (4440 चक्र/मिनट), 94 हर्ट्ज़ (5640 चक्र/मिनट) और 120 हर्ट्ज़ (7200 चक्र/मिनट) पाई गईं। इनमें से दो आवृत्तियाँ - 74 हर्ट्ज़ और 94 हर्ट्ज़ - प्रथम नाममात्र और चालू होने की स्थिति में क्रैंकशाफ्ट की दूसरी हार्मोनिक आवृत्तियों के निकट हैं।.

V पर पाए जाने वाले महत्वपूर्ण कंपन के कारण_सी2, इंजन शॉक एब्जॉर्बर के कसने की शक्ति की जाँच की गई और उसे समायोजित किया गया। तुलनात्मक परिणाम तालिका 2.3 में प्रस्तुत किए गए हैं।.

तालिका 2.3 से देखा जा सकता है कि अवशोषक समायोजन से विमान के मुख्य कंपन घटकों में कोई महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं हुआ।.

यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि प्रोपेलर असंतुलन घटक V_पी1 मोड 82% और 94% पर क्रमशः V की तुलना में 3-7 गुना कम है।_सी2 उन मोड्स पर। अन्य उड़ान मोड्स पर, V_पी1 इसकी सीमा 2.8 से 4.4 मिमी/सेकंड तक होती है, और विभिन्न मोड के बीच इसके परिवर्तन मुख्य रूप से संतुलन की गुणवत्ता से नहीं, बल्कि विमान के संरचनात्मक तत्वों की प्राकृतिक आवृत्तियों से विचलन की डिग्री से निर्धारित होते हैं।.

2.6. निष्कर्ष

2.6.1.

याक-52 के प्रोपेलर को 1150 आरपीएम (60%) की घूर्णन आवृत्ति पर संतुलित करने से कंपन को 10.2 मिमी/सेकंड से घटाकर 4.2 मिमी/सेकंड तक कम किया जा सका। याक-52 और सु-29 दोनों विमानों के प्रोपेलर को "बैलेंसेट-1" उपकरण का उपयोग करके संतुलित करने के दौरान प्राप्त अनुभव को ध्यान में रखते हुए, कंपन के स्तर को और भी अधिक कम करने की वास्तविक संभावना है - विशेष रूप से, संतुलन के दौरान प्रोपेलर की उच्च घूर्णन आवृत्ति का चयन करके, जिससे माप के दौरान पहचानी गई 20 हर्ट्ज (1200 चक्र/मिनट) पर विमान के दोलनों की प्राकृतिक आवृत्ति से अधिक विचलन संभव हो सकेगा।.

2.6.2.

जैसा कि उड़ान कंपन परीक्षणों से पता चलता है (तालिका 2.2 और 2.3 देखें), याक-52 विमान के कंपन स्पेक्ट्रम में प्रोपेलर घूर्णन आवृत्ति V पर कंपन के अतिरिक्त अन्य कंपन भी शामिल हैं।_पी1, क्रैंकशाफ्ट V से जुड़े कई अन्य महत्वपूर्ण घटक_{सी 1}, वी_सी2, वी_{सी 3}, इंजन पिस्टन समूह, और एयर कंप्रेसर (और/या आवृत्ति सेंसर) ड्राइव V_एन.

60%, 65% और 70% की गति मोड पर, ये घटक परिमाण में प्रोपेलर असंतुलन घटक V के बराबर होते हैं।_पी1. परिणामस्वरूप, प्रोपेलर असंतुलन के कारण होने वाले कंपन को पूरी तरह से समाप्त करने से भी इन मोड में विमान के कुल कंपन को लगभग 1.5 गुना से अधिक कम नहीं किया जा सकेगा।.

2.6.3.

अधिकतम कुल कंपन V_Σ याक-52 विमान में कंपन का पता 82% (प्रोपेलर का 1580 आरपीएम) और 94% (प्रोपेलर का 1830 आरपीएम) की गति सीमा पर लगाया गया। इस कंपन का प्रमुख घटक क्रैंकशाफ्ट घूर्णन आवृत्ति V के दूसरे हार्मोनिक पर प्रकट होता है।_सी2, क्रमशः 4800 चक्र/मिनट और 5520 चक्र/मिनट की आवृत्तियों पर, जिस पर यह 12.5 मिमी/सेकंड और 15.8 मिमी/सेकंड के मान तक पहुँचता है।.

जैसा कि अनुभाग 2.5 और 2.2 में दिखाया गया है, संकेतित मोड पर इस घटक में तीव्र वृद्धि संभवतः पिस्टन समूह की खराबी के कारण नहीं, बल्कि शॉक एब्जॉर्बर पर इंजन के अनुनादी दोलनों के कारण होती है। परीक्षणों के दौरान किए गए एब्जॉर्बर कसने के बल के समायोजन से कंपन के स्तर में कोई महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं हुआ।.

इस स्थिति को संभवतः डिजाइन की चूक माना जा सकता है (रचनात्मक अनुमानविमान निर्माताओं द्वारा विमान के ढांचे में इंजन माउंटिंग (सस्पेंशन) सिस्टम के चयन के दौरान स्वीकार की गई जानकारी।.

2.6.4.

प्रोपेलर बैलेंसिंग के दौरान प्राप्त डेटा और अतिरिक्त रूप से किए गए कंपन परीक्षणों से पता चलता है कि समय-समय पर कंपन की निगरानी विमान इंजन की तकनीकी स्थिति के नैदानिक मूल्यांकन के लिए उपयोगी हो सकती है, जिसमें पिस्टन समूह, क्रैंकशाफ्ट, इंजन बियरिंग और एयर कंप्रेसर ड्राइव की स्थिति का मूल्यांकन शामिल है।.

इस प्रकार का कार्य, उदाहरण के लिए, "बैलेंसेट-1" उपकरण का उपयोग करके किया जा सकता है (वर्तमान में इसका उत्पादन इस प्रकार किया जाता है)। Balanset-1A), उस सॉफ्टवेयर में जिसमें स्पेक्ट्रल कंपन विश्लेषण का कार्य कार्यान्वित किया गया है।.

3. Su-29 विमान के MTV-9-KC/CL 260-27 प्रोपेलर का संतुलन और कंपन सर्वेक्षण

3.1. परिचय

15 जून 2014 को, Su-29 एरोबैटिक विमान के M-14P विमानन इंजन पर लगे MTV-9-KC/CL 260-27 प्रकार के तीन ब्लेड वाले प्रोपेलर के संतुलन का कार्य किया गया।.

निर्माता (एमटी-प्रोपेलर) द्वारा प्रदान किए गए आंकड़ों के अनुसार, संकेतित प्रोपेलर को प्रारंभिक रूप से स्थैतिक रूप से संतुलित किया गया था, जैसा कि प्रोपेलर के तल 1 में विनिर्माण संयंत्र में स्थापित एक सुधारात्मक भार की उपस्थिति से प्रमाणित होता है।.

Su-29 गियरबॉक्स के आउटपुट शाफ्ट पर सीधे स्थापित प्रोपेलर (अर्थात इसके स्थायी स्थापना के स्थान पर) का संतुलन "बैलेंसेट-1" कंपन संतुलन किट, सीरियल नंबर 149 का उपयोग करके किया गया था।.

मापन योजना (चित्र 3.1) सामान्यतः याक-52 के लिए उपयोग की गई योजना के समान थी। कंपन सेंसर (एक्सेलेरोमीटर) 1 इसे विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए ब्रैकेट पर चुंबकीय माउंट का उपयोग करके इंजन गियरबॉक्स के हाउसिंग पर स्थापित किया गया था। लेजर फेज एंगल सेंसर 2 इसे गियरबॉक्स हाउसिंग पर लगाया गया था और प्रोपेलर ब्लेड में से एक पर लगे परावर्तक चिह्न की ओर उन्मुख किया गया था। सेंसर से एनालॉग सिग्नल केबलों के माध्यम से "बैलेंसेट-1" उपकरण की माप इकाई में भेजे गए, जहां प्रारंभिक डिजिटल प्रसंस्करण किया गया। इसके बाद, डिजिटल रूप में सिग्नल कंप्यूटर में प्रवेश करते हैं, जहां सॉफ्टवेयर प्रसंस्करण किया जाता है और प्रोपेलर असंतुलन को ठीक करने के लिए आवश्यक सुधार भार का द्रव्यमान और कोण की गणना की जाती है।.

इस कार्य से पहले, और याक-52 प्रोपेलर को संतुलित करने के अनुभव को ध्यान में रखते हुए, अतिरिक्त अध्ययन किए गए:

• Su-29 इंजन और प्रोपेलर दोलनों की प्राकृतिक आवृत्तियों का निर्धारण करना;
• संतुलन स्थापित करने से पहले दूसरे पायलट के केबिन में आधारभूत कंपन की तीव्रता और वर्णक्रमीय संरचना की जाँच करना।.

3.2. इंजन और प्रोपेलर दोलनों की प्राकृतिक आवृत्तियाँ

AD-3527 विश्लेषक के साथ समान प्रभाव उत्तेजना विधि का उपयोग करते हुए, इंजन सस्पेंशन स्पेक्ट्रम में छह मुख्य आवृत्तियों की पहचान की गई (चित्र 3.2): 16 हर्ट्ज़, 22 हर्ट्ज़, 37 हर्ट्ज़, 66 हर्ट्ज़, 88 हर्ट्ज़, 120 हर्ट्ज़.

66 हर्ट्ज़, 88 हर्ट्ज़ और 120 हर्ट्ज़ आवृत्तियाँ संभवतः विमान के ढांचे में इंजन माउंटिंग (सस्पेंशन) प्रणाली की विशिष्टताओं से सीधे संबंधित हैं। 16 हर्ट्ज़ और 22 हर्ट्ज़ आवृत्तियाँ संभवतः विमान के चेसिस पर उसके समग्र प्राकृतिक दोलनों से जुड़ी हैं। जहाँ तक 37 हर्ट्ज़ आवृत्ति की बात है, यह संभवतः विमान के प्रोपेलर ब्लेड के दोलनों की प्राकृतिक आवृत्ति से संबंधित है।.

यह अंतिम धारणा प्रोपेलर ब्लेडों के दोलनों की प्राकृतिक आवृत्तियों के मापन के परिणामों से पुष्ट होती है (चित्र 3.3), जिसके स्पेक्ट्रम में तीन मुख्य आवृत्तियों की पहचान की गई थी: 37 हर्ट्ज़, 100 हर्ट्ज़ और 174 हर्ट्ज़.

Su-29 के इंजन सस्पेंशन और प्रोपेलर ब्लेड की प्राकृतिक आवृत्तियों का ज्ञान व्यावहारिक दृष्टि से अत्यंत महत्वपूर्ण है। पहला, यह संतुलन के लिए प्रोपेलर घूर्णन आवृत्ति के उचित चयन को सक्षम बनाता है, जिससे विमान के संरचनात्मक अनुनादों से अधिकतम विचलन सुनिश्चित होता है। दूसरा, यह विभिन्न इंजन संचालन मोड में देखी गई कंपन के कारणों की सही व्याख्या और निदान के लिए आवश्यक आधार प्रदान करता है, जैसा कि इस रिपोर्ट के बाद के अनुभागों में प्रदर्शित किया जाएगा।.

3.3. संतुलन से पहले केबिन कंपन का आधारभूत स्तर

संतुलन प्रक्रिया शुरू करने से पहले, Su-29 के दूसरे पायलट के केबिन में आधारभूत कंपन स्तरों का मापन किया गया। Yak-52 की तरह ही, A&D (जापान) के पोर्टेबल स्पेक्ट्रम विश्लेषक AD-3527 का उपयोग करके 5 से 200 हर्ट्ज़ की आवृत्ति सीमा में ऊर्ध्वाधर दिशा में कंपन का मापन किया गया। मापन चार मुख्य इंजन गति मोड पर किया गया, जो प्रोपेलर की अधिकतम घूर्णन आवृत्ति 60%, 65%, 70% और 82% के अनुरूप थे।.

इन मापों के परिणाम तालिका 3.1 में प्रस्तुत किए गए हैं।.

मुख्य कंपन घटक प्रोपेलर घूर्णन आवृत्ति V पर प्रकट होते हैं।_पी1, क्रैंकशाफ्ट V_{सी 1}, कंप्रेसर ड्राइव V_एन, और दूसरा क्रैंकशाफ्ट हार्मोनिक V_सी2 (जो तीन-ब्लेड वाले प्रोपेलर के मामले में ब्लेड-पास आवृत्ति V के साथ भी मेल खा सकता है)_{पी 3}).

60% मोड स्पेक्ट्रम में, 6120 चक्र/मिनट पर एक अज्ञात घटक भी पाया गया, जो संभवतः लगभग 100 हर्ट्ज पर अनुनाद के कारण हुआ था - जो प्रोपेलर ब्लेड की प्राकृतिक आवृत्तियों में से एक है।.

अधिकतम कुल कंपन (11.5 मिमी/सेकंड) 70% मोड पर पाया गया। इस मोड पर प्रमुख घटक V है।_सी2 4020 चक्र/मिनट पर, गति 10.8 मिमी/सेकंड तक पहुँच जाती है। 70% पर यह तीव्र वृद्धि संभवतः 67 हर्ट्ज़ (4020 चक्र/मिनट) के आसपास इंजन सस्पेंशन के अनुनादी दोलनों के कारण है।.

यह भी ध्यान देने योग्य है कि पिस्टन समूह से उत्पन्न प्रभाव उत्तेजनाओं के अलावा, इस आवृत्ति क्षेत्र में कंपन प्रोपेलर की ब्लेड-पास आवृत्ति (V) पर वायुगतिकीय बलों से भी प्रभावित हो सकता है।_{पी 3}65% और 82% मोड पर, V में उल्लेखनीय वृद्धि देखी गई।_सी2 (वी_{पी 3}एक अन्य घटक भी देखा गया है, जिसे विमान के अलग-अलग घटकों के अनुनादी दोलनों द्वारा समझाया जा सकता है।.

प्रोपेलर असंतुलन घटक V_पी1 संतुलन से पहले विभिन्न मोड में गति 2.4 से 5.7 मिमी/सेकंड तक थी, जो आमतौर पर V से कम थी।_सी2 संबंधित मोड पर। मोड के बीच इसका बदलाव न केवल संतुलन की गुणवत्ता से निर्धारित होता है, बल्कि विमान के संरचनात्मक तत्वों की प्राकृतिक आवृत्तियों से विचलन की मात्रा से भी निर्धारित होता है।.

3.4. संतुलन के परिणाम

प्रोपेलर का संतुलन 1350 आरपीएम की घूर्णन आवृत्ति पर एक ही तल में दो मापन चरणों (प्रभाव गुणांक की पारंपरिक विधि) का उपयोग करके किया गया था। संतुलन का पूरा प्रोटोकॉल इसमें दिया गया है। परिशिष्ट 1.

संतुलन प्रक्रिया में निम्नलिखित क्रियाएं शामिल थीं:

1. पहले चरण (प्रारंभिक अवस्था) के दौरान, प्रोपेलर की घूर्णन आवृत्ति पर कंपन के आयाम और चरण का निर्धारण किया गया।.
2. दूसरे परीक्षण के दौरान, प्रोपेलर पर ज्ञात वजन का एक परीक्षण द्रव्यमान स्थापित करने के बाद कंपन के आयाम और चरण का निर्धारण किया गया।.
3. इन मापन परिणामों के आधार पर, सॉफ्टवेयर ने प्रोपेलर असंतुलन की भरपाई के लिए आवश्यक प्लेन 1 में सुधारात्मक भार के द्रव्यमान और स्थापना कोण की गणना की।.

प्रशिक्षण उड़ान के दौरान प्रोपेलर को आकस्मिक क्षति होने के कारण उड़ान में संतुलन गुणवत्ता का सत्यापन नहीं किया गया।.

उल्लिखित विसंगति के कारण निम्नलिखित हो सकते हैं:

• विनिर्माण संयंत्र में संतुलन स्टैंड की मापन प्रणाली की त्रुटियां (यह कारण सबसे कम संभावित प्रतीत होता है);
• विनिर्माण संयंत्र में संतुलन मशीन के स्पिंडल की माउंटिंग सतहों की ज्यामितीय त्रुटियां (अशुद्धियां), जिसके कारण स्पिंडल पर प्रोपेलर का रेडियल रनआउट होता है;
• Su-29 विमान के गियरबॉक्स के आउटपुट शाफ्ट की माउंटिंग सतहों की ज्यामितीय त्रुटियों (अशुद्धियों) के कारण, गियरबॉक्स शाफ्ट पर स्थापित होने पर प्रोपेलर का रेडियल रनआउट होता है।.

3.5. निष्कर्ष

3.5.1.

Su-29 विमान के प्रोपेलर को 1350 rpm (70%) की घूर्णन आवृत्ति पर एक ही तल में संतुलित करने से कंपन को प्रारंभिक अवस्था में 6.7 mm/sec से घटाकर संतुलन के बाद 1.5 mm/sec तक कम किया जा सका। इंजन की अन्य गति मोड पर प्रोपेलर असंतुलन से संबंधित कंपन में भी उल्लेखनीय कमी आई और यह 1–2.5 mm/sec के बीच बना रहा।.

3.5.2.

विनिर्माण संयंत्र (एमटी-प्रोपेलर) में प्रोपेलर के संतुलन के असंतोषजनक परिणामों के कारणों को स्पष्ट करने के लिए, Su-29 विमान के इंजन गियरबॉक्स के आउटपुट शाफ्ट पर प्रोपेलर के रेडियल रनआउट की जांच करना आवश्यक है।.

परिशिष्ट 1: संतुलन प्रोटोकॉल