1. საველე პროპელერის დაბალანსების ფონი და მოტივაცია

ორწელიწად-ნახევრის წინ ჩვენმა საწარმომ დაიწყო სპეციალურად შექმნილი „Balanset 1“ მოწყობილობის სერიული წარმოება. ბრუნვითი მექანიზმების დაბალანსება საკუთარ საკისრებშიეს რევოლუციური მიდგომა საველე ბალანსირების მოწყობილობა შეცვალა თვითმფრინავების ტექნიკური მომსახურებისადმი ჩვენი მიდგომა.

დღეისათვის წარმოებულია 180-ზე მეტი კომპლექტი, რომლებიც ეფექტურად გამოიყენება სხვადასხვა ინდუსტრიაში, მათ შორის ვენტილატორების, საჰაერო გამშვები მექანიზმების, ელექტროძრავების, მანქანების შპინდელების, ტუმბოების, სამსხვრევების, გამყოფების, ცენტრიფუგების, კარდანისა და მუხლა ლილვების და სხვა მექანიზმების წარმოებასა და ექსპლუატაციაში. თუმცა, თვითმფრინავის პროპელერის დაბალანსება აპლიკაცია ერთ-ერთი ყველაზე კრიტიკული და რთული აღმოჩნდა.

ბოლო დროს ჩვენმა საწარმომ ორგანიზაციებისა და ფიზიკური პირებისგან უამრავი მოთხოვნა მიიღო ჩვენი აღჭურვილობის გამოყენების შესაძლებლობის შესახებ. თვითმფრინავისა და ვერტმფრენის პროპელერების დაბალანსება საველე პირობებშიინტერესის ეს ზრდა ასახავს სათანადო მნიშვნელობის მზარდ აღიარებას. პროპელერის მოვლა-პატრონობა ავიაციის უსაფრთხოებაში.

სამწუხაროდ, ჩვენს სპეციალისტებს, რომლებსაც სხვადასხვა მანქანების დაბალანსების მრავალწლიანი გამოცდილება აქვთ, აქამდე არასდროს შეხებიათ ამ კონკრეტულ საავიაციო გამოწვევას. ამიტომ, რჩევები და რეკომენდაციები, რომლებიც შეგვეძლო მიგვეწოდებინა ჩვენი მომხმარებლებისთვის, ძალიან ზოგადი იყო და ყოველთვის არ აძლევდა მათ საშუალებას ეფექტურად გადაეჭრათ მათთან დაკავშირებული რთული პრობლემები. თვითმფრინავის ვიბრაციის ანალიზი and პროპელერის დისბალანსის კორექცია.

ეს სიტუაცია ამ გაზაფხულზე გამოსწორდა. ეს განპირობებული იყო ვ.დ. ჩვოკოვის აქტიური პოზიციით, რომელმაც ჩვენთან ერთად ორგანიზება გაუწია და აქტიურად მონაწილეობდა ამ სამუშაოებში. პროპელერების დაბალანსება Yak-52 და Su-29 თვითმფრინავების, რომლებსაც ის პილოტირებს. მისმა პრაქტიკულმა საავიაციო გამოცდილებამ ჩვენს საინჟინრო ექსპერტიზასთან ერთად შექმნა იდეალური საფუძველი საიმედო სისტემების განვითარებისთვის. პროპელერის დაბალანსების პროცედურები.

2. Yak-52 აკრობატული თვითმფრინავის პროპელერის ბალანსირებისა და ვიბრაციის ყოვლისმომცველი ანალიზი

2.1. შესავალი თვითმფრინავის ვიბრაციის გაფართოებულ მონიტორინგში

2014 წლის მაის-ივლისში ფართომასშტაბიანი სამუშაოები ჩატარდა. ვიბრაციის კვლევა Yak-52 თვითმფრინავი, რომელიც აღჭურვილია M-14P საავიაციო ძრავით და მისი ორფრთიანი პროპელერის დაბალანსებაეს ყოვლისმომცველი კვლევა წარმოადგენს ერთ-ერთ ყველაზე დეტალურ ანალიზს თვითმფრინავის პროპელერის დინამიკა ოდესმე ჩატარებული საველე პირობებში.

The პროპელერის დაბალანსება ერთ სიბრტყეში განხორციელდა „Balanset 1“-ის დაბალანსების ნაკრების გამოყენებით, სერიული ნომრით 149. ეს ერთსიბრტყიანი დაბალანსების მიდგომა სპეციალურად შექმნილია dynamic balancing გამოყენება, სადაც როტორის სიგრძისა და დიამეტრის თანაფარდობა ეფექტური კორექტირების საშუალებას იძლევა ერთი კორექტირების სიბრტყის მეშვეობით.

გაზომვის სქემა, რომელიც გამოყენებულია პროპელერის დაბალანსება ნაჩვენებია ნახ. 2.1-ში, რომელიც ასახავს სენსორის ზუსტ განლაგებას, რაც კრიტიკულია ზუსტი vibration analysis.

დროს პროპელერის დაბალანსების პროცესი, ვიბრაციის სენსორი (აქსელერომეტრი) 1 დამონტაჟდა ძრავის გადაცემათა კოლოფის წინა საფარზე, სპეციალურად შექმნილ სამაგრზე მაგნიტური სამონტაჟო სისტემის გამოყენებით. ეს განლაგება უზრუნველყოფს ოპტიმალურ სიგნალის მიღებას, ამავდროულად ინარჩუნებს უსაფრთხოების პროტოკოლებს, რომლებიც აუცილებელია ავიაციის ტექნიკური მომსახურება.

ლაზერული ფაზის კუთხის სენსორი 2 ასევე დამონტაჟდა გადაცემათა კოლოფის საფარზე და ორიენტირებული იყო პროპელერის ერთ-ერთ პირზე დატანილ ამრეკლავ ნიშანზე. ეს კონფიგურაცია საშუალებას იძლევა ფაზის კუთხის ზუსტი გაზომვისა, რაც გადამწყვეტია ზუსტი ადგილმდებარეობის დასადგენად. პროპელერის დისბალანსის კორექცია წონები.

სენსორებიდან ანალოგური სიგნალები დაცული კაბელების საშუალებით გადაეცემოდა „Balanset 1“ მოწყობილობის საზომ ერთეულს, სადაც მათ ჩაუტარდათ დახვეწილი ციფრული წინასწარი დამუშავება ხმაურის აღმოსაფხვრელად და სიგნალის ხარისხის გასაუმჯობესებლად.

შემდეგ ეს სიგნალები ციფრული ფორმით იგზავნებოდა კომპიუტერში, სადაც მოწინავე პროგრამული ალგორითმები ამუშავებდნენ ამ სიგნალებს და გამოთვლიდნენ კორექციის წონის მასას და კუთხეს, რომელიც საჭირო იყო ამ სიგნალის კომპენსაციისთვის. პროპელერის დისბალანსიეს გამოთვლითი მიდგომა უზრუნველყოფს მათემატიკურ სიზუსტეს დაბალანსების გამოთვლები.

ტექნიკური ანოტაციები:

• Zk – გადაცემათა კოლოფის მთავარი გადაცემათა კოლოფი
• Zs – გადაცემათა კოლოფის თანამგზავრები
• Zn – გადაცემათა კოლოფის სტაციონარული გადაცემათა კოლოფი

Devices

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

€1,751.00

Parts

Vibration sensor

€90.00

Parts

Optical Sensor (Laser Tachometer)

€124.00

Devices

Balanset-4

€6,803.00

Parts

Magnetic Stand Insize-60-kgf

€46.00

Parts

Reflective tape

€10.00

Devices

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

€1,561.00

2.2. შემუშავებული მოწინავე ტექნიკა და ტექნოლოგიები

ამ სამუშაოს შესრულებისას შეიძინეს გარკვეული კრიტიკული უნარები და ყოვლისმომცველი ტექნოლოგია თვითმფრინავის პროპელერების დაბალანსებისთვის საველე პირობებში „Balanset 1“ მოწყობილობის გამოყენებით შემუშავდა, მათ შორის:

• სენსორის ინსტალაციის ოპტიმიზაცია: ვიბრაციისა და ფაზის კუთხის სენსორების თვითმფრინავის კონსტრუქციაზე დამონტაჟების (მიმაგრების) ოპტიმალური ადგილებისა და მეთოდების განსაზღვრა სიგნალის ხარისხის მაქსიმიზაციისა და უსაფრთხოების მოთხოვნების დაცვის უზრუნველსაყოფად;
• რეზონანსული სიხშირის ანალიზი: დაბალანსების პროცედურების დროს აგზნების თავიდან ასაცილებლად, თვითმფრინავის რამდენიმე სტრუქტურული ელემენტის (ძრავის საკიდარი, პროპელერის პირები) რეზონანსული სიხშირეების განსაზღვრა;
• ოპერაციული რეჟიმის შერჩევა: ძრავის ბრუნვის სიხშირის (მუშაობის რეჟიმების) იდენტიფიცირება, რომლებიც უზრუნველყოფენ მინიმალურ ნარჩენ დისბალანსს მუშაობის დროს პროპელერის დაბალანსების ოპერაციები;
• ხარისხის სტანდარტები: პროპელერის ნარჩენი დისბალანსის ტოლერანტობის დადგენა საერთაშორისო საავიაციო სტანდარტებისა და უსაფრთხოების მოთხოვნების შესაბამისად.

გარდა ამისა, ღირებული მონაცემები იმის შესახებ, თვითმფრინავის ვიბრაციის დონე მიღებული იქნა M-14P ძრავებით აღჭურვილი მანქანები, რამაც მნიშვნელოვნად შეუწყო ხელი ავიაციის ტექნიკური მომსახურების ცოდნის ბაზის გაძლიერებას.

ქვემოთ მოცემულია ამ სამუშაოების შედეგებზე დაყრდნობით შედგენილი დეტალური ანგარიშის მასალები. მათში, გარდა ამისა, პროპელერის დაბალანსების შედეგები, ყოვლისმომცველი მონაცემები ვიბრაციის კვლევები მოწოდებულია Yak-52 და Su-29 თვითმფრინავების შესახებ, რომლებიც მიღებულია სახმელეთო და საფრენოსნო ტესტების დროს.

ეს მონაცემები შეიძლება მნიშვნელოვანი ინტერესი იყოს როგორც თვითმფრინავის პილოტებისთვის, ასევე ამ სფეროში ჩართული სპეციალისტებისთვის. თვითმფრინავის ტექნიკური მომსახურება, რომელიც პრაქტიკულ ხედვებს გვაწვდის გაუმჯობესებისთვის ავიაციის უსაფრთხოების პროტოკოლები.

ამ სამუშაოს შესრულებისას, მიღებული გამოცდილების გათვალისწინებით, პროპელერების დაბალანსება სუ-29 და იაკ-52 თვითმფრინავების შემთხვევაში ჩატარდა დამატებითი ყოვლისმომცველი კვლევები, მათ შორის:

• ბუნებრივი სიხშირის ანალიზი: იაკ-52 თვითმფრინავის ძრავისა და პროპელერის რხევების ბუნებრივი სიხშირეების განსაზღვრა;
• ფრენის ვიბრაციის შეფასება: ფრენის დროს მეორე პილოტის სალონში ვიბრაციების სიდიდისა და სპექტრული შემადგენლობის შემოწმება პროპელერის დაბალანსება;
• სისტემის ოპტიმიზაცია: ფრენის დროს მეორე პილოტის სალონში ვიბრაციების სიდიდისა და სპექტრული შემადგენლობის შემოწმება პროპელერის დაბალანსება და ძრავის ამორტიზატორების გამკაცრების ძალის რეგულირება.

2.2. ძრავისა და პროპელის რხევების ბუნებრივი სიხშირეების კვლევების შედეგები

თვითმფრინავის კორპუსში ამორტიზატორების ძრავის რხევების ბუნებრივი სიხშირეები განისაზღვრა A&D (იაპონია) პროფესიონალური დონის AD-3527 სპექტრის ანალიზატორის გამოყენებით, ძრავის რხევების კონტროლირებადი დარტყმითი აგზნების გზით. ეს მეთოდოლოგია წარმოადგენს ოქროს სტანდარტს... თვითმფრინავის ვიბრაციის ანალიზი.

Yak-52 თვითმფრინავის ძრავის საკიდრის ბუნებრივი რხევების სპექტრში, რომლის მაგალითიც წარმოდგენილია ნახ. 2.2-ში, მაღალი სიზუსტით იქნა იდენტიფიცირებული ოთხი ძირითადი სიხშირე: 20 ჰც, 74 ჰც, 94 ჰც, 120 ჰც. ეს სიხშირეები კრიტიკულია გაგებისთვის. თვითმფრინავის დინამიური ქცევა და ოპტიმიზაცია პროპელერის დაბალანსების პროცედურები.

პროპელერის პირების ბუნებრივი სიხშირეები ასევე განისაზღვრა იმავე მკაცრი დარტყმითი აგზნების მეთოდის გამოყენებით, რაც უზრუნველყოფდა გაზომვის მეთოდოლოგიის თანმიმდევრულობას.

ამ ყოვლისმომცველ ანალიზში გამოვლინდა ოთხი ძირითადი სიხშირე: 36 ჰც, 80 ჰც, 104 ჰც და 134 ჰც. ეს სიხშირეები წარმოადგენს პროპელერის პირების სხვადასხვა ვიბრაციულ რეჟიმებს და აუცილებელია პროპელერის დაბალანსების ოპტიმიზაცია.

2.3. პროპელერის დაბალანსების შედეგები და მუშაობის ანალიზი

როგორც ზემოთ აღინიშნა, პროპელერის დაბალანსება ერთ სიბრტყეში შესრულდა, რამაც პროპელერის ძალის დისბალანსის დინამიურად ეფექტური კომპენსაცია გამოიწვია. ეს მიდგომა განსაკუთრებით შესაფერისია პროპელერებისთვის, რომელთა ღერძული ზომა დიამეტრთან შედარებით შედარებით მცირეა.

შესრულება dynamic balancing in two planes, რომელიც თეორიულად პროპელერის როგორც ძალის, ასევე მომენტის დისბალანსის კომპენსაციის საშუალებას მოგვცემდა, ტექნიკურად შეუძლებელი იყო, რადგან Yak-52 თვითმფრინავზე დამონტაჟებული პროპელერის დიზაინი მხოლოდ ერთი ხელმისაწვდომი კორექციის სიბრტყის ფორმირების საშუალებას იძლევა. ეს შეზღუდვა ხშირია თვითმფრინავის პროპელერის მრავალი დანადგარისთვის.

The პროპელერის დაბალანსება კვლევა ჩატარდა 1150 ბრ/წთ-ის (მაქსიმალური 60%) ფრთხილად შერჩეული ბრუნვის სიხშირით, რომლის დროსაც შესაძლებელი იყო ვიბრაციის გაზომვის ყველაზე სტაბილური შედეგების მიღება როგორც ამპლიტუდის, ასევე ფაზის თვალსაზრისით დასაწყისიდან დასაწყისამდე. სიხშირის ეს შერჩევა კრიტიკულად მნიშვნელოვანი იყო გაზომვის განმეორებადობისა და სიზუსტის უზრუნველსაყოფად.

The პროპელერის დაბალანსების პროცედურა მიჰყვებოდა ინდუსტრიის სტანდარტულ „ორეტაპიან“ სქემას, რომელიც მათემატიკურად სანდო შედეგებს იძლევა:

1. საწყისი გაზომვის გაშვება: პირველი გაშვებისას, მაღალი სიზუსტით განისაზღვრა პროპელერის ბრუნვის სიხშირის დროს ვიბრაციის ამპლიტუდა და ფაზა მის საწყის მდგომარეობაში.
2. საცდელი წონით სირბილი: მეორე გაშვებისას განისაზღვრა პროპელერის ბრუნვის სიხშირეზე ვიბრაციის ამპლიტუდა და ფაზა პროპელერზე 7 გ ზუსტად გამოთვლილი საცდელი მასის დაყენების შემდეგ.
3. გაანგარიშების ფაზა: ამ ყოვლისმომცველი მონაცემების საფუძველზე, დახვეწილი პროგრამული ალგორითმების გამოყენებით გამოითვალა მასა M = 19.5 გ და კორექციის წონის დამონტაჟების კუთხე F = 32°.

2.4. ვიბრაციის ყოვლისმომცველი შეფასება მრავალჯერადი სამუშაო სიხშირეებზე

Yak-52 თვითმფრინავის ვიბრაციის შემოწმების შედეგები, რომელიც ჩატარდა სხვა ძრავის მუშაობის რეჟიმებში ყოვლისმომცველი სახმელეთო ტესტების დროს, წარმოდგენილია ცხრილში 2.1. ეს მრავალსიხშირიანი ანალიზი მნიშვნელოვან ინფორმაციას იძლევა ეფექტურობის შესახებ. პროპელერის დაბალანსება მთელი ოპერაციული ფართის განმავლობაში.

როგორც ცხრილიდან ნათლად ჩანს, პროპელერის დაბალანსება შესრულებულმა მეთოდებმა დადებითად იმოქმედა Yak-52 თვითმფრინავის ვიბრაციის მახასიათებლებზე მისი ყველა სამუშაო რეჟიმის დროს, რაც აჩვენებს დაბალანსების გადაწყვეტის მდგრადობას.

2.5. ფრენის დროს ვიბრაციის ანალიზი ამორტიზატორის რეგულირებამდე და მის შემდეგ

გარდა ამისა, ყოვლისმომცველი სახმელეთო ტესტების დროს, მნიშვნელოვანი შემცირება თვითმფრინავის ვიბრაცია პროპელერის ბრუნვის სიხშირის ზრდასთან ერთად გამოვლინდა. ეს ფენომენი მნიშვნელოვან ინფორმაციას გვაწვდის ოპერაციული პარამეტრებისა და თვითმფრინავის ვიბრაციის მახასიათებლები.

ვიბრაციის ეს შემცირება შეიძლება აიხსნას პროპელერის ბრუნვის სიხშირის უფრო დიდი ხარისხით გადახრით თვითმფრინავის ბუნებრივი რხევის სიხშირიდან შასიზე (სავარაუდოდ 20 ჰც), რაც ხდება პროპელერის ბრუნვის სიხშირის ზრდისას. ეს აჩვენებს გაგების მნიშვნელობას. თვითმფრინავის დინამიური ქცევა ოპტიმალური ფუნქციონირებისთვის.

გარდა ამისა, მას შემდეგ ჩატარებული ყოვლისმომცველი ვიბრაციის ტესტებისა პროპელერის დაბალანსება მიწაზე (იხ. ნაწილი 2.3), Yak-52 თვითმფრინავის ფრენის დროს ვიბრაციის დეტალური გაზომვები ჩატარდა თანამედროვე ინსტრუმენტების გამოყენებით.

ფრენის ტესტირების მეთოდოლოგია: ფრენის დროს ვიბრაცია გაიზომა მეორე პილოტის კაბინაში ვერტიკალური მიმართულებით, A&D (იაპონია) ფირმის პორტატული ვიბრაციის სპექტრის ანალიზატორის, მოდელი AD-3527-ის გამოყენებით, 5-დან 200 (500) ჰერცამდე სიხშირის დიაპაზონში. ეს ყოვლისმომცველი სიხშირის დიაპაზონი უზრუნველყოფს ვიბრაციის ყველა მნიშვნელოვანი კომპონენტის დაფიქსირებას.

გაზომვები სისტემატურად ჩატარდა ძრავის სიჩქარის ხუთ ძირითად რეჟიმში, შესაბამისად, მისი მაქსიმალური ბრუნვის სიხშირის 60%, 65%, 70% და 82% ტოლი, რაც უზრუნველყოფდა ოპერაციული სპექტრის სრულ ანალიზს.

ამორტიზატორების რეგულირებამდე ჩატარებული გაზომვის შედეგები წარმოდგენილია ქვემოთ მოცემულ ყოვლისმომცველ ცხრილში 2.2.

დეტალური სპექტრული ანალიზის მაგალითებად, ნახაზები 2.3 და 2.4 აჩვენებს ფაქტობრივ სპექტრულ გრაფიკებს, რომლებიც მიღებულია Yak-52 თვითმფრინავის სალონში ვიბრაციის გაზომვისას 60% და 94% რეჟიმებში, რომლებიც გამოყენებულია ცხრილში 2.2 მოცემული ყოვლისმომცველი მონაცემების შეგროვებისთვის.

ძრავის პირველი ნომინალური და აფრენის რეჟიმების ყოვლისმომცველი ვიბრაციის ტესტების დროს აღმოჩენილი მე-2 ამწევი ლილვის ჰარმონიკაზე მნიშვნელოვანი ვიბრაციების გამო, ჩატარდა ძრავის საკიდარის ამორტიზატორების გამკაცრების ძალის სისტემატური შემოწმება და რეგულირება.

შედარებითი ტესტის შედეგები მიღებული პროპელერის ბრუნვის სიხშირისთვის ამორტიზატორების რეგულირებამდე და შემდეგ (V_в1) და ამწე ლილვის ბრუნვის სიხშირის მე-2 ჰარმონია (V_к2) წარმოდგენილია ცხრილში 2.3.

როგორც ცხრილი 2.3-დან ჩანს, ამორტიზატორების რეგულირებამ თვითმფრინავის ძირითადი ვიბრაციული კომპონენტების მნიშვნელოვანი გაუმჯობესება არ გამოიწვია და ზოგიერთ შემთხვევაში მათი მცირედი გაუარესებაც კი გამოიწვია.

2.6. პროფესიული დასკვნები და საინჟინრო რეკომენდაციები

2.6.1. პროპელერის დაბალანსების ეფექტურობა

The Yak-52 თვითმფრინავის პროპელერის დაბალანსებაპროპელერის 1150 ბრ/წთ ბრუნვის სიხშირით (60%) ჩატარებულმა კვლევამ წარმატებით მიაღწია პროპელერის ვიბრაციის მნიშვნელოვან შემცირებას 10.2 მმ/წმ-დან 4.2 მმ/წმ-მდე, რაც თვითმფრინავის მუშაობის გლუვობის მნიშვნელოვან გაუმჯობესებას წარმოადგენს.

იმ დიდი გამოცდილების გათვალისწინებით, რომელიც ამ პერიოდში მივიღეთ, Yak-52 და Su-29 თვითმფრინავების პროპელერების დაბალანსება პროფესიონალური დონის „Balanset-1“ მოწყობილობის გამოყენებით, დარწმუნებით შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ არსებობს რეალისტური შესაძლებლობა, რომ Yak-52 თვითმფრინავის პროპელერის ვიბრაციის დონე კიდევ უფრო შემცირდეს.

ეს დამატებითი გაუმჯობესება შეიძლება მიღწეული იქნას, კერძოდ, პროპელერის დაბალანსების პროცედურის დროს განსხვავებული (უფრო მაღალი) ბრუნვის სიხშირის არჩევით, რაც საშუალებას იძლევა უფრო მეტად გადავიდეს თვითმფრინავის ბუნებრივი რხევის სიხშირიდან 20 ჰერცი (1200 ციკლი/წთ), რომელიც ზუსტად იქნა განსაზღვრული ყოვლისმომცველი ტესტების დროს.

2.6.2. მრავალწყაროიანი ვიბრაციის ანალიზი

როგორც Yak-52 თვითმფრინავის ფრენის დროს ჩატარებული ყოვლისმომცველი ვიბრაციული ტესტების შედეგები აჩვენებს, მისი ვიბრაციული სპექტრები (პროპელერის ბრუნვის სიხშირეზე ზემოაღნიშნული კომპონენტის გარდა) შეიცავს კიდევ რამდენიმე მნიშვნელოვან კომპონენტს, რომლებიც დაკავშირებულია მუხლა ლილვის, ძრავის დგუშის ჯგუფის, ასევე ჰაერის კომპრესორის ამძრავის (და/ან სიხშირის სენსორის) მუშაობასთან.

ამ ვიბრაციების სიდიდეები 60%, 65% და 70% რეჟიმებში შედარებადია ვიბრაციის სიდიდესთან, რომელიც დაკავშირებულია პროპელერის დისბალანსირაც მიუთითებს, რომ ვიბრაციის მრავალი წყარო ხელს უწყობს თვითმფრინავის საერთო ვიბრაციის ნიშანს.

ამ ვიბრაციების დეტალური ანალიზი აჩვენებს, რომ ვიბრაციის სრული აღმოფხვრაც კი პროპელერის დისბალანსი ამ რეჟიმებში თვითმფრინავის ვიბრაციის საერთო რაოდენობას არაუმეტეს 1.5-ჯერ შეამცირებს, რაც ხაზს უსვამს ჰოლისტური მიდგომის მნიშვნელობას. თვითმფრინავის ვიბრაციის მართვა.

2.6.3. კრიტიკული ოპერაციული რეჟიმის იდენტიფიკაცია

მაქსიმალური ჯამური ვიბრაცია V_∑ Yak-52 თვითმფრინავის სიჩქარე 82% (პროპელერის 1580 ბრ/წთ) და 94% (პროპელერის 1830 ბრ/წთ) სიჩქარის რეჟიმებში აღმოჩნდა, რაც კრიტიკულ ექსპლუატაციის პირობებად მიიჩნევა, რომლებიც განსაკუთრებულ ყურადღებას საჭიროებს.

ამ ვიბრაციის ძირითადი კომპონენტი ჩნდება ძრავის ამწე ლილვის ბრუნვის სიხშირის მე-2 ჰარმონიაში V._к2 (4800 ციკლი/წთ ან 5520 ციკლი/წთ სიხშირით), სადაც ის შესაბამისად 12.5 მმ/წმ და 15.8 მმ/წმ დაახლოებით მნიშვნელობებს აღწევს.

გონივრულად შეიძლება დავასკვნათ, რომ ეს კომპონენტი დაკავშირებულია ძრავის დგუშის ჯგუფის ფუნდამენტურ მუშაობასთან (დარტყმითი პროცესები, რომლებიც ხდება დგუშების ორმაგი მოძრაობის დროს ამწე ლილვის ერთ ბრუნზე).

ამ კომპონენტის მკვეთრი ზრდა 82% (პირველი ნომინალური) და 94% (აფრენა) რეჟიმებში, სავარაუდოდ, გამოწვეულია არა დგუშის ჯგუფში არსებული მექანიკური დეფექტებით, არამედ თვითმფრინავის კორპუსში ამორტიზატორების გამოყენებით დამონტაჟებული ძრავის რეზონანსული რხევებით.

ტესტების დროს განხორციელებულმა ამორტიზატორების სისტემატურმა რეგულირებამ ვიბრაციის მახასიათებლების მნიშვნელოვანი გაუმჯობესება არ გამოიწვია.

სავარაუდოდ, ეს სიტუაცია შეიძლება განიხილებოდეს, როგორც დიზაინის გასათვალისწინებელი ფაქტორი თვითმფრინავის დეველოპერების მიერ თვითმფრინავის კორპუსში ძრავის დამონტაჟების (საკიდის) სისტემის არჩევისას, რაც მიუთითებს თვითმფრინავის დიზაინის მომავალში ოპტიმიზაციის პოტენციურ სფეროებზე.

2.6.4. დიაგნოსტიკური მონიტორინგის რეკომენდაციები

ყოვლისმომცველი მონაცემები, რომლებიც მიღებულია ღონისძიების დროს, პროპელერის დაბალანსება და დამატებითი ვიბრაციული ტესტები (იხილეთ ფრენის ტესტის შედეგები 2.5 ნაწილში) საშუალებას გვაძლევს დავასკვნათ, რომ პერიოდული ვიბრაციის მონიტორინგი შეიძლება ძალიან სასარგებლო იყოს თვითმფრინავის ძრავის ტექნიკური მდგომარეობის დიაგნოსტიკური შეფასებისთვის.

ასეთი დიაგნოსტიკური სამუშაოების ეფექტურად შესრულება შესაძლებელია, მაგალითად, პროფესიონალური „Balanset-1“ მოწყობილობის გამოყენებით, რომელშიც მოწინავე პროგრამული უზრუნველყოფა მოიცავს დახვეწილ სპექტრული ვიბრაციის ანალიზის ფუნქციებს, რაც შესაძლებელს ხდის პროგნოზირებადი ტექნიკური მომსახურების სტრატეგიების შემუშავებას.

3. სუ-29 აკრობატული თვითმფრინავის MTV-9-KC/CL 260-27 პროპელერისა და ვიბრაციის შემოწმების დაბალანსების ყოვლისმომცველი შედეგები

3.1. შესავალი სამფრთიანი პროპელერის დაბალანსებაში

2014 წლის 15 ივნისს, ყოვლისმომცველი სამფრთიანი MTV-9-KC/CL 260-27 პროპელერის დაბალანსება სუ-29 თვითმფრინავის M-14P საავიაციო ძრავის აერობიკა განხორციელდა ველის დაბალანსების მოწინავე ტექნიკის გამოყენებით.

მწარმოებლის თქმით, პროპელერი წინასწარ იყო სტატიკურად დაბალანსებული ქარხანაში, რასაც მოწმობს საწარმოო ქარხანაში დამონტაჟებული სიბრტყე 1-ში მაკორექტირებელი წონის არსებობა. თუმცა, როგორც ჩვენი ანალიზი მოგვიანებით გამოვლინდა, ქარხნული ბალანსირება ხშირად არასაკმარისია საველე ოპტიმალური მუშაობისთვის.

The პროპელერის დაბალანსება, რომელიც პირდაპირ დამონტაჟდა სუ-29 თვითმფრინავზე, განხორციელდა პროფესიონალური დონის ვიბრაციის დაბალანსების ნაკრების „Balanset-1“ გამოყენებით, სერიული ნომრით 149, რაც აჩვენებს მის ეფექტურობას. საველე ბალანსირების მოწყობილობა ავიაციის გამოყენებისთვის.

გაზომვის სქემა, რომელიც გამოყენებულია პროპელერის დაბალანსება პროცედურა ნაჩვენებია ნახ. 3.1-ში, რომელიც ასახავს საჭირო სიზუსტეს სამფრთიანი პროპელერის დაბალანსება.

დროს პროპელერის დაბალანსების პროცესი, ვიბრაციის სენსორი (აქსელერომეტრი) 1 დამონტაჟდა ძრავის გადაცემათა კოლოფის კორპუსზე მაგნიტური სამონტაჟო სისტემის გამოყენებით სპეციალურად შექმნილ სამაგრზე, რაც უზრუნველყოფს სიგნალის ოპტიმალურ მიღებას თვითმფრინავის ვიბრაციის ანალიზი.

ლაზერული ფაზის კუთხის სენსორი 2 ასევე დამონტაჟებული იყო გადაცემათა კოლოფის კორპუსზე და ორიენტირებული იყო პროპელერის ერთ-ერთ პირზე დატანილ ამრეკლავ ნიშანზე, რაც საშუალებას იძლეოდა ფაზის კუთხის ზუსტი გაზომვისთვის, რაც აუცილებელია ზუსტი გაზომვისთვის. პროპელერის დისბალანსის კორექცია.

სენსორებიდან ანალოგური სიგნალები დაცული კაბელების საშუალებით გადაეცემოდა „Balanset-1“ მოწყობილობის საზომ ერთეულს, სადაც ისინი გაივლიდნენ დახვეწილ ციფრულ წინასწარ დამუშავებას სიგნალის ხარისხისა და სიზუსტის უზრუნველსაყოფად.

შემდეგ ეს სიგნალები ციფრული სახით იგზავნებოდა კომპიუტერში, სადაც ხდებოდა ამ სიგნალების მოწინავე პროგრამული დამუშავება და კორექტირების წონის მასისა და კუთხის განსაზღვრა, რომელიც საჭირო იყო ამ სიგნალების კომპენსაციისთვის. პროპელერის დისბალანსი გამოთვლილი იყო მათემატიკური სიზუსტით.

გადაცემათა კოლოფის ტექნიკური მახასიათებლები:

• ზ_კ – გადაცემათა კოლოფის მთავარი გადაცემათა კოლოფი 75 კბილით
• ზ_გ – გადაცემათა კოლოფის თანამგზავრები 6 ცალი 18 კბილით
• ზ_n – გადაცემათა კოლოფის სტაციონარული გადაცემათა კოლოფი 39 კბილით

ამ ყოვლისმომცველი სამუშაოს ჩატარებამდე, მიღებული ღირებული გამოცდილების გათვალისწინებით Yak-52 თვითმფრინავის პროპელერის დაბალანსებაჩატარდა დამატებითი კრიტიკული კვლევები, მათ შორის:

• ბუნებრივი სიხშირის ანალიზი: სუ-29 თვითმფრინავის ძრავისა და პროპელერის რხევების ბუნებრივი სიხშირეების განსაზღვრა ბალანსირების პარამეტრების ოპტიმიზაციის მიზნით;
• ვიბრაციის საბაზისო შეფასება: ბალანსირებამდე, საბაზისო პირობების დასადგენად, მეორე პილოტის კაბინაში საწყისი ვიბრაციის სიდიდისა და სპექტრული შემადგენლობის შემოწმება.

3.2. ძრავისა და პროპელის რხევების ბუნებრივი სიხშირეების კვლევების შედეგები

თვითმფრინავის კორპუსში ამორტიზატორების ზედაპირზე დამონტაჟებული ძრავის რხევების ბუნებრივი სიხშირეები განისაზღვრა A&D (იაპონია) პროფესიონალური დონის AD-3527 სპექტრის ანალიზატორის გამოყენებით, ძრავის რხევების კონტროლირებადი დარტყმითი აგზნების გზით, რაც უზრუნველყოფს ზუსტ თვითმფრინავის ვიბრაციის ანალიზი.

ძრავის საკიდრის ბუნებრივი რხევების სპექტრში (იხ. სურ. 3.2) მაღალი სიზუსტით იქნა იდენტიფიცირებული ექვსი ძირითადი სიხშირე: 16 ჰც, 22 ჰც, 37 ჰც, 66 ჰც, 88 ჰც, 120 ჰც. სიხშირის ეს ყოვლისმომცველი ანალიზი გადამწყვეტია ოპტიმიზაციისთვის. პროპელერის დაბალანსების პროცედურები.

ეს ვარაუდი დასტურდება პროპელერის რხევების ბუნებრივი სიხშირეების შემოწმების შედეგებით, რომლებიც ასევე მიღებულია მკაცრი დარტყმითი აგზნების მეთოდით.

პროპელერის პირის ბუნებრივი რხევების სპექტრში (იხ. სურ. 3.3) გამოვლინდა სამი ძირითადი სიხშირე: 37 ჰც, 100 ჰც და 174 ჰც, რაც ადასტურებს პროპელერისა და ძრავის ბუნებრივ სიხშირეებს შორის კორელაციას.

3.3. სუ-29 თვითმფრინავის მეორე პილოტის სალონში ვიბრაციის შემოწმება ადგილზე დაბალანსებამდე

სუ-29 თვითმფრინავის საწყისი ვიბრაციული მახასიათებლები, რომლებიც ადრე იქნა განსაზღვრული პროპელერის დაბალანსება, გაიზომა მეორე პილოტის კაბინაში ვერტიკალური მიმართულებით, A&D (იაპონია) პორტატული ვიბრაციული სპექტრის ანალიზატორის მოდელი AD-3527 გამოყენებით, 5-დან 200 ჰც-მდე სიხშირის დიაპაზონში.

გაზომვები სისტემატურად ჩატარდა ძრავის სიჩქარის ოთხ ძირითად რეჟიმში, შესაბამისად, მისი მაქსიმალური ბრუნვის სიხშირის 60%, 65%, 70% და 82% ტოლი, რაც უზრუნველყოფდა ყოვლისმომცველ საბაზისო მონაცემებს. თვითმფრინავის ვიბრაციის ანალიზი.

მიღებული ყოვლისმომცველი შედეგები წარმოდგენილია ცხრილში 3.1.

როგორც ცხრილი 3.1-დან ჩანს, ვიბრაციის ძირითადი კომპონენტები პროპელერის ბრუნვის სიხშირეებზე V ჩნდება._в1, ძრავის ამწე V_к1და ჰაერის კომპრესორის ამძრავი (და/ან სიხშირის სენსორი) V_ნ, ასევე ამწე ლილვის მე-2 ჰარმონიკაზე V_к2 და შესაძლოა პროპელერის V-ის მე-3 (პირი) ჰარმონია_в3, რომელიც სიხშირით ახლოსაა ამწე ლილვის მეორე ჰარმონიასთან.

65% და 82% სიჩქარის რეჟიმებში შესამჩნევი ზრდა კომპონენტი V-ში_к2 (V_в3) ასევე შეინიშნება, რაც ასევე შეიძლება აიხსნას თვითმფრინავის ცალკეული კომპონენტების რეზონანსული რხევებით.

სპექტრული კომპონენტის ამპლიტუდა, რომელიც დაკავშირებულია პროპელერის დისბალანსი ვ_в1დაბალანსებამდე გამოვლენილი სიჩქარის ძირითად რეჟიმებზე, მერყეობდა 2.4-დან 5.7 მმ/წმ-მდე, რაც ზოგადად დაბალია ვიდრე V-ის მნიშვნელობა._к2 შესაბამის რეჟიმებზე.

უფრო მეტიც, როგორც ცხრილი 3.1-დან ჩანს, მისი ცვლილებები ერთი რეჟიმიდან მეორეზე გადასვლისას განისაზღვრება არა მხოლოდ დაბალანსების ხარისხით, არამედ პროპელერის ბრუნვის სიხშირის განლაგების ხარისხით თვითმფრინავის სტრუქტურული ელემენტების ბუნებრივი სიხშირეებიდან.

3.4. პროპელერის დაბალანსების შედეგები და მუშაობის ანალიზი

The პროპელერის დაბალანსება შესრულდა ერთ სიბრტყეში, ფრთხილად შერჩეული ბრუნვის სიხშირით. ასეთი დაბალანსების შედეგად, პროპელერის დინამიური ძალის დისბალანსი ეფექტურად კომპენსირდა, რაც აჩვენებდა ეფექტურობას ერთსიბრტყიანი ბალანსირება ამ სამფრთიანი პროპელერის კონფიგურაციისთვის.

დეტალური დაბალანსების პროტოკოლი მოცემულია დანართ 1-ში, რომელიც აღწერს ხარისხის უზრუნველყოფის სრულ პროცედურას და მომავალში მითითებებს.

The პროპელერის დაბალანსება გაზომვა ჩატარდა პროპელერის ბრუნვის სიხშირით 1350 ბრ/წთ და მოიცავდა ორ ზუსტ გაზომვას ინდუსტრიის სტანდარტული პროცედურების დაცვით.

სამწუხაროდ, ერთ-ერთი სასწავლო ფრენის დროს ამ პროპელერის შემთხვევითი დაზიანების გამო, ფრენის დროს ბალანსირების ხარისხის გავლენის შემოწმება არ განხორციელებულა, რაც ხაზს უსვამს ბალანსირების პროცედურებისთანავე ყოვლისმომცველი ტესტირების ჩატარების მნიშვნელობას.

3.5. პროფესიული დასკვნები და საინჟინრო რეკომენდაციები

3.5.1. განსაკუთრებული დაბალანსების შესრულება

The სუ-29 თვითმფრინავის პროპელერის დაბალანსება, რომელიც ჩატარდა ერთ სიბრტყეში პროპელერის ბრუნვის სიხშირით 1350 ბრ/წთ (70%), წარმატებით მიაღწია პროპელერის ვიბრაციის მნიშვნელოვან შემცირებას 6.7 მმ/წმ-დან 1.5 მმ/წმ-მდე, რაც აჩვენებს გამორჩეულ ეფექტურობას. საველე პროპელერის დაბალანსება ტექნიკა.

ვიბრაციის დონე, რომელიც დაკავშირებულია პროპელერის დისბალანსი სხვა სიჩქარის რეჟიმებშიც მნიშვნელოვნად შემცირდა და დარჩა 1-დან 2.5 მმ/წმ-მდე მაღალ მისაღებ დიაპაზონში, რაც ადასტურებს დაბალანსების გადაწყვეტის მდგრადობას მთელ ოპერაციულ სპექტრში.

3.5.2. ხარისხის უზრუნველყოფის რეკომენდაციები

საწარმოო ქარხანაში ჩატარებული დაბალანსების არადამაკმაყოფილებელი შედეგების შესაძლო მიზეზების გასარკვევად, მკაცრად რეკომენდებულია თვითმფრინავის ძრავის გადაცემათა კოლოფის გამომავალი ლილვის პროპელერის რადიალური გადახრის შემოწმება, რადგან ეს წარმოადგენს კრიტიკულ ფაქტორს ოპტიმალური ბალანსის მისაღწევად. პროპელერის დაბალანსების შედეგები.

ეს კვლევა ძვირფას ინფორმაციას მოგვცემს ქარხანასა და... შორის არსებული განსხვავებების შესახებ... field balancing მოთხოვნები, რამაც შესაძლოა წარმოების პროცესებისა და ხარისხის კონტროლის პროცედურების გაუმჯობესება გამოიწვიოს.

დანართი 1: პროფესიული დაბალანსების პროტოკოლი