img {
چوڑائی: 70%؛
}

چیف اسپیشلسٹ وی ڈی فیلڈمین

1. دیباچہ کے بجائے

ڈھائی سال پہلے، ہمارے انٹرپرائز نے "Balanset 1" ڈیوائس کی سیریل پروڈکشن شروع کی تھی، جو ان کے اپنے بیرنگ میں روٹری میکانزم کو متوازن کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا۔

آج تک، 180 سے زائد سیٹ تیار کیے جا چکے ہیں، جو مختلف صنعتوں میں مؤثر طریقے سے استعمال ہوتے ہیں، جن میں پنکھے، بلورز، الیکٹرک موٹرز، مشین اسپنڈلز، پمپ، کرشر، سیپریٹرز، سینٹری فیوجز، کارڈن اور کرینک شافٹ اور دیگر میکانزم کی تیاری اور آپریشن شامل ہیں۔ .

حال ہی میں، ہمارے انٹرپرائز کو تنظیموں اور افراد کی جانب سے فیلڈ کنڈیشنز میں ہوائی جہاز اور ہیلی کاپٹر پروپیلرز کو متوازن کرنے کے لیے ہمارے آلات کے استعمال کے امکان کے بارے میں بڑی تعداد میں استفسارات موصول ہوئے ہیں۔

بدقسمتی سے، ہمارے ماہرین، مختلف مشینوں کو متوازن کرنے کے کئی سالوں کے تجربے کے ساتھ، پہلے کبھی اس مسئلے سے نمٹ نہیں پائے تھے۔ لہٰذا، جو مشورے اور سفارشات ہم اپنے صارفین کو فراہم کر سکتے تھے وہ بہت عام تھے اور انہوں نے ہمیشہ اس مسئلے کو مؤثر طریقے سے حل کرنے کی اجازت نہیں دی۔

یہ صورتحال اس موسم بہار میں بہتر ہونے لگی۔ یہ وی ڈی چووکوف کی فعال پوزیشن کی وجہ سے تھا، جس نے یاک-52 اور ایس یو 29 طیاروں کے پروپیلرز کو متوازن کرنے کے کام میں ہمارے ساتھ منظم اور فعال طور پر حصہ لیا، جس کے وہ پائلٹ ہیں۔

میدان کے ماحول میں ہوائی جہاز کے پروپیلر کو متوازن کرنا

تصویر 1.1۔ ہوائی اڈے پر یاک 52 طیارے

میدان کے ماحول میں ہوائی جہاز کے پروپیلر کو متوازن کرنا

تصویر 1.2۔ پارکنگ میں ایس یو 29 طیارے

2. یاک-52 ایروبیٹک ہوائی جہاز کے پروپیلر بیلنسنگ اور وائبریشن سروے کے نتائج

2.1 تعارف

مئی - جولائی 2014 میں، M-14P ایوی ایشن انجن سے لیس Yak-52 طیارے کے وائبریشن سروے اور اس کے دو بلیڈ پروپیلر کے توازن پر کام کیا گیا۔

بیلنسنگ ایک طیارے میں "بیلنسیٹ 1" بیلنسنگ کٹ، سیریل نمبر 149 کا استعمال کرتے ہوئے کی گئی۔

توازن کے دوران استعمال ہونے والی پیمائش کی اسکیم تصویر 2.1 میں دکھائی گئی ہے۔

توازن کے عمل کے دوران، وائبریشن سینسر (ایکسلرومیٹر) 1 انجن گیئر باکس کے سامنے والے کور پر ایک خاص بریکٹ پر مقناطیس کا استعمال کرتے ہوئے نصب کیا گیا تھا۔

لیزر فیز اینگل سینسر 2 بھی گیئر باکس کور پر نصب کیا گیا تھا اور پروپیلر بلیڈ میں سے ایک پر لگائے گئے عکاس نشان پر مبنی تھا۔

سینسر سے ینالاگ سگنلز کیبلز کے ذریعے "Balanset 1" ڈیوائس کی پیمائش کرنے والے یونٹ میں منتقل کیے گئے، جہاں ان پر ڈیجیٹل طور پر پہلے سے عملدرآمد کیا گیا تھا۔

پھر ڈیجیٹل شکل میں یہ سگنلز ایک کمپیوٹر کو بھیجے گئے، جہاں سافٹ ویئر نے ان سگنلز پر کارروائی کی اور پروپیلر پر عدم توازن کی تلافی کے لیے درکار اصلاحی وزن کے بڑے پیمانے اور زاویہ کا حساب لگایا۔

2.2 اس کام کو انجام دینے کے دوران، کچھ مہارتیں حاصل کی گئیں اور "Balanset 1" ڈیوائس کا استعمال کرتے ہوئے فیلڈ کے حالات میں ہوائی جہاز کے پروپیلرز کو متوازن کرنے کے لیے ایک ٹیکنالوجی تیار کی گئی، بشمول:

آبجیکٹ پر وائبریشن اور فیز اینگل سینسرز کو انسٹال کرنے کے لیے مقامات اور طریقوں کا تعین کرنا؛
ہوائی جہاز کے کئی ساختی عناصر کی گونج کی تعدد کا تعین کرنا (انجن کی معطلی، پروپیلر بلیڈ)؛
انجن کی گردش کی تعدد (آپریٹنگ طریقوں) کی نشاندہی کرنا جو توازن کے دوران کم سے کم بقایا عدم توازن کو یقینی بناتے ہیں۔
پروپیلر وغیرہ کے بقایا عدم توازن کے لیے رواداری قائم کرنا۔

اس کے علاوہ، M-14P انجنوں سے لیس ہوائی جہاز کی کمپن لیول پر دلچسپ ڈیٹا حاصل کیا گیا۔

ذیل میں ان کاموں کے نتائج کی بنیاد پر مرتب کردہ رپورٹ مواد ہیں۔

ان میں، توازن کے نتائج کے علاوہ، زمینی اور پرواز کے ٹیسٹ کے دوران حاصل کردہ یاک-52 اور ایس یو-29 طیاروں کے وائبریشن سروے کا ڈیٹا فراہم کیا جاتا ہے۔

یہ ڈیٹا ہوائی جہاز کے پائلٹوں اور ان کی دیکھ بھال میں شامل ماہرین دونوں کے لیے دلچسپی کا باعث ہو سکتا ہے۔

YAK-52 کے پروپیلر کو متوازن کرنے کے لیے پیمائش کی اسکیم

تصویر 2.1۔ یاک-52 ہوائی جہاز کے پروپیلر میں توازن کے لیے پیمائش کی اسکیم۔

Zk - گیئر باکس کا مین گیئر وہیل؛

Zs - گیئر باکس سیٹلائٹ؛

Zn - گیئر باکس کا اسٹیشنری گیئر وہیل۔

اس کام کی تکمیل کے دوران، Su-29 اور Yak-52 طیاروں کے پروپیلرز کو متوازن کرنے میں حاصل ہونے والے تجربے کو مدنظر رکھتے ہوئے، کئی اضافی مطالعات کی گئیں، جن میں شامل ہیں:

Yak-52 طیارے کے انجن اور پروپیلر دولن کی قدرتی تعدد کا تعین کرنا؛
پروپیلر بیلنسنگ کے بعد پرواز کے دوران دوسرے پائلٹ کے کیبن میں کمپن کی شدت اور اسپیکٹرل ساخت کی جانچ کرنا؛
پروپیلر کے توازن اور انجن کے جھٹکا جذب کرنے والوں کی سخت قوت کو ایڈجسٹ کرنے کے بعد پرواز کے دوران دوسرے پائلٹ کے کیبن میں کمپن کی شدت اور اسپیکٹرل کمپوزیشن کو چیک کرنا۔

2.2 انجن اور پروپیلر دولن کی قدرتی تعدد پر مطالعات کے نتائج

ہوائی جہاز کے جسم میں جھٹکا جذب کرنے والوں پر نصب انجن کے دوغلوں کی قدرتی تعدد کا تعین A&D (جاپان) کے ذریعہ AD-3527 سپیکٹرم تجزیہ کار کا استعمال کرتے ہوئے انجن کے دوغلوں کی اثر انگیزی کے ذریعے کیا گیا تھا۔

Yak-52 ہوائی جہاز کے انجن کی معطلی کے قدرتی دولوں کے سپیکٹرم میں، جس کی ایک مثال تصویر 2.2 میں پیش کی گئی ہے، چار اہم تعدد کی نشاندہی کی گئی تھی: 20 Hz، 74 Hz، 94 Hz، 120 Hz۔

YAK-52 کے انجن کی معطلی کے دولن کی قدرتی تعدد کا سپیکٹرم

تصویر 2.2۔ Yak-52 ہوائی جہاز کے انجن کی معطلی کی قدرتی تعدد کا سپیکٹرم۔

74 ہرٹز، 94 ہرٹز، اور 120 ہرٹز فریکوئنسیوں کا تعلق ممکنہ طور پر ہوائی جہاز کے انجن میں نصب ہونے (سسپشن) کی خصوصیات سے ہے۔

فریکوئنسی 20 ہرٹز زیادہ تر ممکنہ طور پر چیسس پر ہوائی جہاز کے قدرتی دولن سے وابستہ ہے۔

پروپیلر بلیڈ کی قدرتی تعدد کا تعین بھی اثر اتیجیت کے طریقہ کار سے کیا گیا تھا۔

اس معاملے میں، چار اہم تعدد کی نشاندہی کی گئی تھی: 36 ہرٹز، 80 ہرٹز، 104 ہرٹز، اور 134 ہرٹز۔

Yak-52 ہوائی جہاز کے پروپیلر اور انجن کے دوغلوں کی قدرتی تعدد پر ڈیٹا خاص طور پر اہم ہو سکتا ہے جب توازن کے دوران استعمال ہونے والے پروپیلر کی گردش کی فریکوئنسی کا انتخاب کریں۔ اس فریکوئنسی کو منتخب کرنے کے لیے بنیادی شرط یہ ہے کہ ہوائی جہاز کے ساختی عناصر کی قدرتی تعدد سے اس کی زیادہ سے زیادہ ممکنہ حد بندی کو یقینی بنایا جائے۔

مزید برآں، ہوائی جہاز کے انفرادی اجزاء اور پرزوں کی قدرتی تعدد کو جاننا انجن کی رفتار کے مختلف طریقوں پر وائبریشن سپیکٹرم کے بعض اجزاء میں تیز اضافے (گونج کی صورت میں) کی وجوہات کی نشاندہی کرنے کے لیے مفید ہو سکتا ہے۔

2.3۔ توازن کے نتائج

جیسا کہ اوپر بتایا گیا ہے، پروپیلر کا توازن ایک ہی جہاز میں انجام دیا گیا تھا، جس کے نتیجے میں پروپیلر کی قوت کے عدم توازن کو متحرک طور پر معاوضہ دیا گیا تھا۔

دو طیاروں میں متحرک توازن کو انجام دینا، جس سے پروپیلر کی قوت اور لمحہ دونوں کے عدم توازن کا ازالہ ممکن نہیں تھا، کیونکہ Yak-52 طیارے پر نصب پروپیلر کا ڈیزائن صرف ایک اصلاحی طیارہ کی تشکیل کی اجازت دیتا ہے۔

پروپیلر توازن 1150 rpm (60%) کی گردش فریکوئنسی پر انجام دیا گیا تھا، جس پر شروع سے شروع تک طول و عرض اور مرحلے کے لحاظ سے سب سے زیادہ مستحکم کمپن پیمائش کے نتائج حاصل کرنا ممکن تھا۔

پروپیلر توازن کلاسک "دو رن" اسکیم کی پیروی کرتا ہے۔

پہلی دوڑ کے دوران، ابتدائی حالت میں پروپیلر کی گردش کی فریکوئنسی پر کمپن کے طول و عرض اور مرحلے کا تعین کیا گیا تھا۔

دوسری دوڑ کے دوران، پروپیلر پر 7 جی کا ٹرائل ماس انسٹال کرنے کے بعد پروپیلر کی گردش کی فریکوئنسی پر کمپن کے طول و عرض اور مرحلے کا تعین کیا گیا۔

ان اعداد و شمار کی بنیاد پر، ماس M = 19.5 g اور اصلاحی وزن F = 32° کی تنصیب کا زاویہ سافٹ ویئر کا استعمال کرتے ہوئے شمار کیا گیا۔

پروپیلر کے ڈیزائن کی خصوصیات کی وجہ سے، جو مطلوبہ زاویہ پر درست وزن کی تنصیب کی اجازت نہیں دیتے ہیں، پروپیلر پر دو مساوی وزن نصب کیے گئے تھے:

وزن M1 = 14 جی زاویہ F1 = 0°؛
وزن M2 = 8.3 جی زاویہ F2 = 60° پر۔

پروپیلر پر مخصوص کریکشن وزن کو انسٹال کرنے کے بعد، 1150 rpm کی گردش کی فریکوئنسی پر پیمائش کی گئی کمپن اور پروپیلر کے عدم توازن سے منسلک ابتدائی حالت میں 10.2 ملی میٹر/سیکنڈ سے کم ہو کر توازن کے بعد 4.2 ملی میٹر/سیکنڈ رہ گئی۔

اس صورت میں، پروپیلر کا اصل عدم توازن 2340 g*mm سے گھٹ کر 963 g*mm ہو گیا۔

2.4 یاک 52 ہوائی جہاز کے دوسرے پروپیلر گردش کی فریکوئنسیوں پر زمین پر کمپن لیول پر توازن کے نتائج کے اثر کو چیک کرنا

یاک-52 ہوائی جہاز کی کمپن کی جانچ کے نتائج، جو زمینی ٹیسٹ کے دوران حاصل کیے گئے انجن کے دوسرے آپریٹنگ طریقوں پر کیے گئے، ٹیبل 2.1 میں پیش کیے گئے ہیں۔

جیسا کہ ٹیبل سے دیکھا جا سکتا ہے، توازن نے مثبت طور پر Yak-52 ہوائی جہاز کے تمام آپریٹنگ طریقوں میں کمپن کو متاثر کیا۔

جدول 2.1۔

№	گردش کی فریکوئنسی، %	پروپیلر گردش کی فریکوئنسی، آر پی ایم	RMS وائبریشن اسپیڈ، ملی میٹر/سیکنڈ
1	60	1153	4.2
2	65	1257	2.6
3	70	1345	2.1
4	82	1572	1.25

اضافی کمپن ٹیسٹ کے نتائج

2.5 جھٹکا جذب کرنے والے تناؤ کو ایڈجسٹ کرنے سے پہلے اور بعد میں مین فلائٹ موڈز پر ہوا میں Yak-52 ہوائی جہاز کی وائبریشن چیک کرنا

مزید برآں، زمینی ٹیسٹوں کے دوران، ہوائی جہاز کے کمپن میں نمایاں کمی کی نشاندہی کی گئی جس کے پروپیلر گردش کی فریکوئنسی میں اضافہ ہوا۔

اس کی وضاحت چیسس پر ہوائی جہاز کی قدرتی دولن فریکوئنسی (ممکنہ طور پر 20 ہرٹز) سے پروپیلر کی گردش کی فریکوئنسی کی ایک بڑی ڈگری سے کی جا سکتی ہے، جو اس وقت ہوتی ہے جب پروپیلر گردش کی فریکوئنسی بڑھ جاتی ہے۔

زمین پر پروپیلر کے توازن کے بعد کیے جانے والے وائبریشن ٹیسٹوں کے علاوہ (سیکشن 2.3 دیکھیں)، پرواز میں یاک-52 طیارے کی کمپن کی پیمائش کی گئی۔

پرواز میں وائبریشن دوسرے پائلٹ کے کیبن میں عمودی سمت میں ایک پورٹیبل وائبریشن سپیکٹرم تجزیہ کار ماڈل AD-3527 A&D (جاپان) کے ذریعے 5 سے 200 (500) ہرٹز کی فریکوئنسی رینج میں ماپا گیا۔

پیمائشیں انجن کی رفتار کے پانچ اہم طریقوں پر کی گئیں، بالترتیب 60%، 65%، 70%، اور اس کی زیادہ سے زیادہ گردش کی فریکوئنسی کے 82% کے برابر۔

جھٹکا جذب کرنے والوں کو ایڈجسٹ کرنے سے پہلے کیے گئے پیمائش کے نتائج ٹیبل 2.2 میں پیش کیے گئے ہیں۔

جدول 2.2۔

کمپن سپیکٹرم اجزاء

№	پروپیلر گردش کی فریکوئنسی، %	پروپیلر گردش کی فریکوئنسی، آر پی ایم	وی₁ (Hz)	طول و عرض V₁ (ملی میٹر/سیکنڈ)	وی_н (Hz)	طول و عرض V_н (ملی میٹر/سیکنڈ)	وی_к1 (Hz)	طول و عرض V_к1 (ملی میٹر/سیکنڈ)	وی_в2 (Hz)	طول و عرض V_в2 (ملی میٹر/سیکنڈ)	وی_к2 (Hz)	طول و عرض V_к2 (ملی میٹر/سیکنڈ)	وی₄ (Hz)	طول و عرض V₄ (ملی میٹر/سیکنڈ)	وی_к3 (Hz)	طول و عرض V_к3 (ملی میٹر/سیکنڈ)	وی₅ (Hz)	طول و عرض V₅ (ملی میٹر/سیکنڈ)	وی_∑ (ملی میٹر/سیکنڈ)
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
1	60	1155	1244	3.5	1680	1.2	1890	2.1	2488	1.2	3780	4.1	4976	0.4	5670	1.2			6.1
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
2	65	1244	1342	2.8	1860	0.4	2040	3.2	2684	0.4	4080	2.9	5369	2.3					6.2
3	70	1342	1342	2.8	1860	0.4	2040	3.2	2684	0.4	4080	2.9	5369	2.3				5.0
3	70	1342	1580	4.7	2160	2.9	2400	1.1	3160	0.4	4800	12.5						5.0
4	82	1580	1580	4.7	2160	2.9	2400	1.1	3160	0.4	4800	12.5						13.7
4	82	1580	1830	2.2	2484	3.4	2760	1.7	3660	2.8	5520	15.8	7320	3.7				13.7
5	94	1830	1830	2.2	2484	3.4	2760	1.7	3660	2.8	5520	15.8	7320	3.7				17.1

مثال کے طور پر، اعداد و شمار 2.3 اور 2.4 ٹیبل 2.2 میں بھرنے کے لیے استعمال ہونے والے 60% اور 94% کے طریقوں پر یاک-52 ہوائی جہاز کے کیبن میں کمپن کی پیمائش کرتے وقت حاصل کردہ سپیکٹرا گراف دکھاتے ہیں۔

60% پر YAK-52 کے کاک پٹ میں وائبریشن سپیکٹرم

تصویر 2.3۔ 60% موڈ پر Yak-52 ہوائی جہاز کے کیبن میں وائبریشن سپیکٹرم۔

94% پر YAK-52 کے کاک پٹ میں وائبریشن سپیکٹرم

تصویر 2.4. 94% موڈ پر Yak-52 ہوائی جہاز کے کیبن میں وائبریشن سپیکٹرم۔

جیسا کہ جدول 2.2 سے دیکھا گیا ہے، دوسرے پائلٹ کے کیبن میں ماپا جانے والے کمپن کے اہم اجزاء پروپیلر گردش کی فریکوئنسی V پر ظاہر ہوتے ہیں۔₁ (پیلے رنگ میں نمایاں کیا گیا)، انجن کرینک شافٹ V_к1 (نیلے رنگ میں نمایاں کیا گیا)، اور ایئر کمپریسر ڈرائیو (اور/یا فریکوئنسی سینسر) V_н (سبز رنگ میں روشنی ڈالی گئی) کے ساتھ ساتھ ان کے اعلی ہارمونکس V میں_в2، وی₄، وی₅، اور V_к2، وی_к3.

زیادہ سے زیادہ کل کمپن V_∑ 82% (پروپیلر کے 1580 rpm) اور 94% (1830 rpm) کے اسپیڈ موڈز پر پایا گیا۔

اس کمپن کا بنیادی جزو انجن کرینک شافٹ گردش فریکوئنسی V کے دوسرے ہارمونک پر ظاہر ہوتا ہے۔_к2 اور بالترتیب 4800 سائیکل/منٹ کی فریکوئنسی پر 12.5 ملی میٹر/سیکنڈ اور 5520 سائیکل/منٹ کی فریکوئنسی پر 15.8 ملی میٹر/سیکنڈ تک پہنچ جاتا ہے۔

یہ فرض کیا جا سکتا ہے کہ یہ جزو انجن کے پسٹن گروپ کے عمل سے منسلک ہے (فی ایک کرینک شافٹ انقلاب میں پسٹن کی دوہری حرکت کے دوران ہونے والے اثرات)۔

82% (پہلے برائے نام) اور 94% (ٹیک آف) موڈز پر اس جزو کا تیز اضافہ غالباً پسٹن گروپ میں خرابیوں کی وجہ سے نہیں بلکہ جھٹکا جذب کرنے والوں پر طیارے کے جسم میں نصب انجن کے گونجنے والے دوغلوں کی وجہ سے ہوا ہے۔

اس نتیجے کی تصدیق انجن کی معطلی کے دوغلوں کی قدرتی تعدد کو جانچنے کے پہلے زیر بحث تجرباتی نتائج سے ہوتی ہے، جس کے سپیکٹرم میں 74 Hz (4440 سائیکل/منٹ)، 94 Hz (5640 سائیکل/منٹ)، اور 120 Hz ( 7200 سائیکل فی منٹ)۔

ان میں سے دو قدرتی تعدد، 74 ہرٹز اور 94 ہرٹز، کرینک شافٹ گردش کی دوسری ہارمونک فریکوئنسی کے قریب ہیں، جو انجن کے پہلے برائے نام اور ٹیک آف موڈ پر ہوتی ہیں۔

انجن کے پہلے برائے نام اور ٹیک آف موڈز پر وائبریشن ٹیسٹ کے دوران پائے جانے والے 2nd کرینک شافٹ ہارمونک میں نمایاں وائبریشنز کی وجہ سے، انجن سسپنشن شاک ابزوربرز کی سخت قوت کی جانچ اور ایڈجسٹمنٹ کی گئی۔

پروپیلر گردش کی فریکوئنسی (V₁) اور کرینک شافٹ گردش کی فریکوئنسی کا دوسرا ہارمونک (V_к2ٹیبل 2.3 میں پیش کیا گیا ہے۔

جدول 2.3۔

№	پروپیلر گردش کی فریکوئنسی، %	پروپیلر گردش کی فریکوئنسی، آر پی ایم	وی₁ (پہلے)	وی₁ (بعد میں)	وی_к2 (پہلے)	وی_к2 (بعد میں)
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

جیسا کہ جدول 2.3 سے دیکھا گیا ہے، جھٹکا جذب کرنے والوں کی ایڈجسٹمنٹ ہوائی جہاز کے مرکزی کمپن اجزاء میں اہم تبدیلیوں کا باعث نہیں بنی۔

یہ بھی واضح رہے کہ پروپیلر کے عدم توازن سے وابستہ سپیکٹرل جزو کا طول و عرض V₁82% اور 94% (ٹیبلز 1.2 اور 1.3 دیکھیں) پر پتہ چلا، بالترتیب V کے طول و عرض سے 3-7 گنا کم ہے۔_к2، ان طریقوں میں موجود ہے۔

دیگر پرواز کے طریقوں پر، جزو V₁ 2.8 سے 4.4 ملی میٹر فی سیکنڈ تک۔

مزید برآں، جیسا کہ ٹیبلز 2.2 اور 2.3 سے دیکھا گیا ہے، ایک موڈ سے دوسرے موڈ میں سوئچ کرتے وقت اس کی تبدیلیوں کا تعین بنیادی طور پر توازن کے معیار سے نہیں ہوتا، بلکہ مختلف ساختی عناصر کی قدرتی تعدد سے پروپیلر گردش کی فریکوئنسی کی ڈی ٹیوننگ کی ڈگری سے ہوتا ہے۔ ہوائی جہاز

2.6۔ کام کے نتائج سے اخذ کردہ نتائج

2.6.1.

Yak-52 ہوائی جہاز کے پروپیلر کا توازن، 1150 rpm (60%) کی پروپیلر گردش کی فریکوئنسی پر، پروپیلر کی کمپن کو 10.2 ملی میٹر/سیکنڈ سے کم کر کے 4.2 ملی میٹر/سیکنڈ کرنے کی اجازت دیتا ہے۔

Yak-52 اور Su-29 ہوائی جہاز کے پروپیلرز کے توازن کے دوران "Balanset-1" ڈیوائس کا استعمال کرتے ہوئے حاصل ہونے والے تجربے کو دیکھتے ہوئے، یہ اندازہ لگایا جا سکتا ہے کہ Yak-52 ہوائی جہاز کے پروپیلر کی کمپن کی سطح کو مزید کم کرنے کا امکان ہے۔

یہ حاصل کیا جا سکتا ہے، خاص طور پر، اس کے توازن کے دوران ایک مختلف (اعلی) پروپیلر گردش کی فریکوئنسی کو منتخب کرکے، جس سے ہوائی جہاز کی 20 ہرٹز (1200 سائیکل/منٹ) کی قدرتی دوغلی فریکوئنسی سے زیادہ ڈیٹوننگ کی اجازت ملتی ہے، جس کی جانچ کے دوران شناخت کی گئی تھی۔

2.6.2.

جیسا کہ یاک-52 ہوائی جہاز کی پرواز کے دوران کمپن ٹیسٹوں کے نتائج سے ظاہر ہوتا ہے، اس کا وائبریشن سپیکٹرا (مذکورہ بالا جزو کے علاوہ جو پروپیلر گردش کی فریکوئنسی میں ظاہر ہوتا ہے) کرینک شافٹ کے آپریشن سے وابستہ کئی دیگر اجزاء پر مشتمل ہوتا ہے، انجن کا پسٹن گروپ۔ نیز ایئر کمپریسر ڈرائیو (اور/یا فریکوئنسی سینسر)۔

موڈ 60%، 65%، اور 70% پر ان کمپن کی شدت کا موازنہ پروپیلر کے عدم توازن سے وابستہ کمپن کی شدت سے ہے۔

ان کمپن کے تجزیہ سے پتہ چلتا ہے کہ پروپیلر کے عدم توازن سے کمپن کا مکمل خاتمہ بھی ان طریقوں میں ہوائی جہاز کی کل کمپن کو 1.5 گنا سے زیادہ کم کر دے گا۔

2.6.3.

زیادہ سے زیادہ کل کمپن V_∑ Yak-52 طیارہ 82% (پروپیلر کا 1580 rpm) اور 94% (پروپیلر کا 1830 rpm) کے اسپیڈ موڈ پر پایا گیا۔

اس کمپن کا بنیادی جزو انجن کرینک شافٹ گردش فریکوئنسی V کے دوسرے ہارمونک پر ظاہر ہوتا ہے۔_к2 (4800 سائیکل/منٹ یا 5520 سائیکل/منٹ کی تعدد پر)، جہاں یہ بالترتیب 12.5 ملی میٹر/سیکنڈ اور 15.8 ملی میٹر/سیکنڈ کی قدروں تک پہنچ جاتا ہے۔

یہ معقول طور پر فرض کیا جا سکتا ہے کہ یہ جزو انجن کے پسٹن گروپ کے عمل سے منسلک ہے (فی ایک کرینک شافٹ انقلاب کے دوران پسٹن کی دوہری حرکت کے دوران ہونے والے اثرات)۔

82% (پہلے برائے نام) اور 94% (ٹیک آف) کے طریقوں پر اس جزو کا تیز اضافہ ممکنہ طور پر پسٹن گروپ میں خرابیوں کی وجہ سے نہیں بلکہ جھٹکا جذب کرنے والوں پر طیارے کے جسم میں نصب انجن کے گونجنے والے دولن کی وجہ سے ہوا ہے۔

ٹیسٹ کے دوران جھٹکا جذب کرنے والوں کی ایڈجسٹمنٹ کمپن میں اہم تبدیلیوں کا باعث نہیں بنی۔

اس صورت حال کو ممکنہ طور پر ہوائی جہاز کے ڈویلپرز کی طرف سے ہوائی جہاز کے جسم میں انجن کی تنصیب (سسپشن) کے نظام کا انتخاب کرتے وقت ڈیزائن کی نگرانی کے طور پر سمجھا جا سکتا ہے۔

2.6.4.

توازن اور اضافی وائبریشن ٹیسٹ کے دوران حاصل کردہ ڈیٹا (سیکشن 2.5 میں فلائٹ ٹیسٹ کے نتائج دیکھیں) یہ نتیجہ اخذ کرنے کی اجازت دیتا ہے کہ وقفے وقفے سے کمپن کی نگرانی ہوائی جہاز کے انجن کی تکنیکی حالت کے تشخیصی جائزے کے لیے مفید ہو سکتی ہے۔

اس طرح کے کام کو انجام دیا جا سکتا ہے، مثال کے طور پر، "Balanset-1" ڈیوائس کا استعمال کرتے ہوئے، جس سافٹ ویئر میں سپیکٹرل وائبریشن تجزیہ کا فنکشن لاگو کیا جاتا ہے۔

3. MTV-9-KC/CL 260-27 پروپیلر اور Su-29 ایروبیٹک ہوائی جہاز کے کمپن سروے کے توازن کے نتائج

3.1 تعارف

15 جون 2014 کو، Su-29 ایروبیٹک ہوائی جہاز کے M-14P ایوی ایشن انجن کے تین بلیوں والے MTV-9-KC/CL 260-27 پروپیلر کا توازن قائم کیا گیا۔

مینوفیکچرر کے مطابق، پروپیلر ابتدائی طور پر مستحکم طور پر متوازن تھا، جیسا کہ مینوفیکچرنگ پلانٹ میں نصب ہوائی جہاز 1 میں اصلاحی وزن کی موجودگی سے ظاہر ہوتا ہے۔

پروپیلر کی بیلنسنگ، جو براہ راست Su-29 طیارے پر نصب تھی، "Balanset-1" وائبریشن بیلنسنگ کٹ، سیریل نمبر 149 کے ذریعے کی گئی تھی۔

توازن کے دوران استعمال ہونے والی پیمائش کی اسکیم تصویر 3.1 میں دکھائی گئی ہے۔

توازن کے عمل کے دوران، وائبریشن سینسر (ایکسلرومیٹر) 1 کو انجن کے گیئر باکس ہاؤسنگ پر ایک خاص بریکٹ پر مقناطیس کا استعمال کرتے ہوئے نصب کیا گیا تھا۔

لیزر فیز اینگل سینسر 2 بھی گیئر باکس ہاؤسنگ پر نصب کیا گیا تھا اور پروپیلر بلیڈ میں سے ایک پر لگائے جانے والے عکاس نشان پر مبنی تھا۔

سینسر سے ینالاگ سگنلز کیبلز کے ذریعے "Balanset-1" ڈیوائس کی پیمائش کرنے والے یونٹ میں منتقل کیے گئے، جہاں ان پر ڈیجیٹل طور پر پہلے سے عملدرآمد کیا گیا تھا۔

پھر ان سگنلز کو ڈیجیٹل شکل میں کمپیوٹر پر بھیجا گیا، جہاں ان سگنلز کی سافٹ ویئر پروسیسنگ کی گئی اور پروپیلر کے عدم توازن کی تلافی کے لیے درکار اصلاحی وزن کے بڑے پیمانے اور زاویے کا حساب لگایا گیا۔

SU-29 کے پروپیلر کو متوازن کرنے کے لیے پیمائش کی اسکیم

تصویر 3.1۔ ایس یو 29 ہوائی جہاز کے پروپیلر میں توازن کے لیے پیمائش کی اسکیم۔

Z_ک - 75 دانتوں کے ساتھ گیئر باکس کا مین گیئر وہیل؛

Z_c - 18 دانتوں کے ساتھ 6 ٹکڑوں کی مقدار میں گیئر باکس سیٹلائٹ؛

Z_n - 39 دانتوں کے ساتھ گیئر باکس کا سٹیشنری گیئر وہیل۔

اس کام کو کرنے سے پہلے، Yak-52 ہوائی جہاز کے پروپیلر کو متوازن کرنے سے حاصل ہونے والے تجربے پر غور کرتے ہوئے، کئی اضافی مطالعات کی گئیں، جن میں شامل ہیں:

Su-29 ہوائی جہاز کے انجن اور پروپیلر دولن کی قدرتی تعدد کا تعین کرنا؛
بیلنس کرنے سے پہلے دوسرے پائلٹ کے کیبن میں ابتدائی کمپن کی شدت اور اسپیکٹرل کمپوزیشن کو چیک کرنا۔

3.2 انجن اور پروپیلر دوغلوں کی قدرتی تعدد پر مطالعات کے نتائج

انجن کی معطلی کے قدرتی دوغلوں کے سپیکٹرم میں (تصویر 3.2 دیکھیں)، چھ اہم تعدد کی نشاندہی کی گئی: 16 ہرٹز، 22 ہرٹز، 37 ہرٹز، 66 ہرٹز، 88 ہرٹز، 120 ہرٹز۔

SU-29 کے انجن کی معطلی کے دولن کی قدرتی تعدد کا سپیکٹرم

ان میں سے، یہ فرض کیا جاتا ہے کہ فریکوئنسی 66 ہرٹز، 88 ہرٹز، اور 120 ہرٹز کا براہ راست تعلق ہوائی جہاز کے جسم میں انجن کے نصب ہونے (سسپشن) کی خصوصیات سے ہے۔

تعدد 16 ہرٹز اور 22 ہرٹز زیادہ تر ممکنہ طور پر چیسس پر ہوائی جہاز کے قدرتی دولن سے وابستہ ہیں۔

فریکوئنسی 37 ہرٹز ممکنہ طور پر ہوائی جہاز کے پروپیلر بلیڈ دولن کی قدرتی تعدد سے متعلق ہے۔

اس مفروضے کی تصدیق پروپیلر دولن کی فطری تعدد کی جانچ کے نتائج سے ہوتی ہے، جو کہ اثر اتیجیت کے طریقہ سے بھی حاصل کی جاتی ہے۔

پروپیلر بلیڈ کے قدرتی دوغلوں کے سپیکٹرم میں (تصویر 3.3 دیکھیں)، تین اہم تعدد کی نشاندہی کی گئی تھی: 37 ہرٹز، 100 ہرٹز، اور 174 ہرٹز۔

SU-29 کے پروپیلر بلیڈ کے دولن کی قدرتی تعدد کا سپیکٹرم

پروپیلر بلیڈ کی قدرتی تعدد اور Su-29 ہوائی جہاز کے انجن کے دوغلوں پر ڈیٹا خاص طور پر اس وقت اہم ہو سکتا ہے جب توازن کے دوران استعمال ہونے والی پروپیلر گردش کی فریکوئنسی کا انتخاب کیا جائے۔ اس فریکوئنسی کو منتخب کرنے کے لیے بنیادی شرط یہ ہے کہ ہوائی جہاز کے ساختی عناصر کی قدرتی تعدد سے اس کی زیادہ سے زیادہ ممکنہ حد بندی کو یقینی بنایا جائے۔

3.3 توازن سے پہلے زمین پر ایس یو 29 طیارے کے دوسرے پائلٹ کے کیبن میں وائبریشن چیک کرنا

Su-29 ہوائی جہاز کی ابتدائی وائبریشن، جس کی شناخت پروپیلر بیلنسنگ سے پہلے کی گئی تھی، دوسرے پائلٹ کے کیبن میں عمودی سمت میں ایک پورٹیبل وائبریشن اسپیکٹرم تجزیہ کار ماڈل AD-3527 A&D (جاپان) کے ذریعے 5 سے 200 Hz تک فریکوئنسی کی حد میں ماپا گیا۔

پیمائشیں انجن کی رفتار کے چار اہم طریقوں پر کی گئیں، بالترتیب 60%، 65%، 70%، اور اس کی زیادہ سے زیادہ گردش کی فریکوئنسی کے 82% کے برابر۔

حاصل کردہ نتائج جدول 3.1 میں پیش کیے گئے ہیں۔

جیسا کہ جدول 2.1 سے دیکھا گیا ہے، کمپن کے اہم اجزاء پروپیلر گردش کی تعدد V پر ظاہر ہوتے ہیں۔₁، انجن کرینک شافٹ V_к1، اور ایئر کمپریسر ڈرائیو (اور/یا فریکوئنسی سینسر) V_н، نیز کرینک شافٹ V کے دوسرے ہارمونک پر_к2 اور ممکنہ طور پر پروپیلر V کا تیسرا (بلیڈ) ہارمونک_в3، جو کرینک شافٹ کے دوسرے ہارمونک کے تعدد میں قریب ہے۔

جدول 3.1۔

№	پروپیلر گردش کی فریکوئنسی، %	پروپیلر گردش کی فریکوئنسی، آر پی ایم	وی₁	وی_н	وی_к1	وی_в3	وی_к2	وی₄	وی_к3	وی۔	وی_∑، ملی میٹر/سیکنڈ
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

مزید برآں، 60% اسپیڈ موڈ پر وائبریشن سپیکٹرم میں، حساب شدہ سپیکٹرم کے ساتھ ایک نامعلوم جزو 6120 سائیکل/منٹ کی فریکوئنسی پر پایا گیا، جو ہوائی جہاز کے ساختی عناصر میں سے تقریباً 100 Hz کی فریکوئنسی پر گونج کی وجہ سے ہو سکتا ہے۔ . ایسا عنصر پروپیلر ہو سکتا ہے، جس میں سے ایک قدرتی تعدد 100 ہرٹج ہے۔

ہوائی جہاز کی زیادہ سے زیادہ کل کمپن V_∑11.5 ملی میٹر/سیکنڈ تک، 70% اسپیڈ موڈ پر پایا گیا۔

اس موڈ میں کل وائبریشن کا بنیادی جزو انجن کرینک شافٹ گردش کی فریکوئنسی V کے دوسرے ہارمونک (4020 سائیکل/منٹ) پر ظاہر ہوتا ہے۔_к2 اور 10.8 ملی میٹر فی سیکنڈ کے برابر ہے۔

70% موڈ میں اس جزو کا تیز اضافہ ممکنہ طور پر 67 Hz (4020 سائیکل/منٹ) کی فریکوئنسی پر ہوائی جہاز کے ساختی عناصر میں سے ایک (ہوائی جہاز کے باڈی میں انجن کی معطلی) کی گونج دار دولن کی وجہ سے ہے۔

واضح رہے کہ پسٹن گروپ کے آپریشن سے وابستہ اثرات کی خرابی کے علاوہ، اس فریکوئنسی رینج میں کمپن کی شدت پروپیلر کے بلیڈ فریکوئنسی (V_в3).

65% اور 82% اسپیڈ موڈز پر، جزو V میں نمایاں اضافہ_к2 (وی_в3) کا بھی مشاہدہ کیا جاتا ہے، جس کی وضاحت ہوائی جہاز کے انفرادی اجزاء کے گونجنے والے دوغلوں سے بھی کی جا سکتی ہے۔

پروپیلر عدم توازن V کے ساتھ وابستہ سپیکٹرل جزو کا طول و عرض₁2.4 سے 5.7 ملی میٹر فی سیکنڈ کے درمیان توازن سے پہلے مرکزی رفتار کے طریقوں پر شناخت کیا گیا، جو عام طور پر V کی قدر سے کم ہے۔_к2 متعلقہ طریقوں پر

مزید برآں، جیسا کہ جدول 3.1 سے دیکھا گیا ہے، ایک موڈ سے دوسرے موڈ میں سوئچ کرتے وقت اس کی تبدیلیوں کا تعین نہ صرف توازن کے معیار سے ہوتا ہے بلکہ ہوائی جہاز کے ساختی عناصر کی قدرتی تعدد سے پروپیلر کی گردش کی فریکوئنسی کو الگ کرنے کی ڈگری سے بھی ہوتا ہے۔

3.4 توازن کے نتائج

پروپیلر توازن ایک ہوائی جہاز میں گردش کی فریکوئنسی پر انجام دیا گیا تھا۔ اس طرح کے توازن کے نتیجے میں، پروپیلر کی متحرک قوت کے عدم توازن کی تلافی ہوئی۔

بیلنسنگ پروٹوکول ذیل میں ضمیمہ 1 میں فراہم کیا گیا ہے۔

توازن 1350 rpm کی پروپیلر گردش کی فریکوئنسی پر انجام دیا گیا تھا اور اس میں دو پیمائشی رنز شامل تھے۔

پہلی دوڑ کے دوران، ابتدائی حالت میں پروپیلر گردش کی فریکوئنسی پر کمپن کے طول و عرض اور مرحلے کا تعین کیا گیا تھا۔

دوسری دوڑ کے دوران، پروپیلر پر معلوم وزن کے آزمائشی بڑے پیمانے پر انسٹال کرنے کے بعد پروپیلر گردش کی فریکوئنسی پر کمپن کے طول و عرض اور مرحلے کا تعین کیا گیا تھا۔

ان پیمائشوں کے نتائج کی بنیاد پر، ہوائی جہاز 1 میں اصلاحی وزن کے بڑے پیمانے پر اور تنصیب کے زاویہ کا تعین کیا گیا تھا۔

پروپیلر پر اصلاحی وزن کی حسابی قدر کو انسٹال کرنے کے بعد، جو کہ 40.9 جی تھی، اس رفتار کے موڈ میں وائبریشن ابتدائی حالت میں 6.7 ملی میٹر فی سیکنڈ سے کم ہو کر توازن کے بعد 1.5 ملی میٹر فی سیکنڈ رہ گئی۔

دوسرے رفتار کے طریقوں پر پروپیلر کے عدم توازن سے وابستہ کمپن کی سطح بھی کم ہوئی اور توازن کے بعد 1 سے 2.5 ملی میٹر فی سیکنڈ کی حد میں رہی۔

تربیتی پروازوں میں سے ایک کے دوران اس پروپیلر کو حادثاتی طور پر نقصان پہنچنے کی وجہ سے پرواز میں ہوائی جہاز کے کمپن کی سطح پر توازن کے معیار کے اثر کی تصدیق نہیں کی گئی۔

واضح رہے کہ اس بیلنسنگ کے دوران حاصل ہونے والا نتیجہ فیکٹری بیلنسنگ کے نتیجے سے نمایاں طور پر مختلف ہے۔

خاص طور پر:

مستقل تنصیب کی جگہ (Su-29 ایئرکرافٹ گیئر باکس کے آؤٹ پٹ شافٹ پر) کے توازن کے بعد پروپیلر کی گردش کی فریکوئنسی میں کمپن 4 گنا سے زیادہ کم ہو گئی تھی۔
توازن کے عمل کے دوران نصب کردہ اصلاحی وزن کو مینوفیکچرنگ پلانٹ میں نصب وزن کے مقابلے میں تقریباً 130 ڈگری تک منتقل کیا گیا تھا۔

اس صورت حال کی ممکنہ وجوہات میں شامل ہو سکتے ہیں:

مینوفیکچرر کے بیلنسنگ اسٹینڈ کی پیمائش کے نظام کی غلطیاں (امکان نہیں)؛
مینوفیکچرر کی بیلنسنگ مشین کے اسپنڈل کپلنگ کے بڑھتے ہوئے مقامات کی ہندسی غلطیاں، جو اسپنڈل پر نصب ہونے پر پروپیلر کے ریڈیل رن آؤٹ کا باعث بنتی ہیں۔
ہوائی جہاز کے گیئر باکس کے آؤٹ پٹ شافٹ کپلنگ کے بڑھتے ہوئے مقامات کی ہندسی غلطیاں، جو گیئر باکس شافٹ پر انسٹال ہونے پر پروپیلر کے ریڈیل رن آؤٹ کا باعث بنتی ہیں۔

3.5 کام کے نتائج سے اخذ کردہ نتائج

3.5.1.

1350 rpm (70%) کی پروپیلر گردش کی فریکوئنسی پر ایک طیارے میں کئے جانے والے Su-29 ہوائی جہاز کے پروپیلر کا توازن، پروپیلر کی کمپن کو 6.7 ملی میٹر/سیکنڈ سے 1.5 ملی میٹر/سیکنڈ تک کم کرنے کی اجازت دیتا ہے۔

دوسرے رفتار کے طریقوں پر پروپیلر کے عدم توازن سے وابستہ کمپن کی سطح بھی نمایاں طور پر کم ہوئی اور 1 سے 2.5 ملی میٹر فی سیکنڈ کی حد میں رہی۔

3.5.2.

مینوفیکچرنگ پلانٹ میں غیر اطمینان بخش توازن کے نتائج کی ممکنہ وجوہات کو واضح کرنے کے لیے، ہوائی جہاز کے انجن گیئر باکس کے آؤٹ پٹ شافٹ پر پروپیلر کے ریڈیل رن آؤٹ کو چیک کرنا ضروری ہے۔

ضمیمہ 1

بیلنسنگ پروٹوکول

MTV-9-KC/CL 260-27 پروپیلر Su-29 ایروبیٹک ہوائی جہاز کا

1. گاہک: VD Chvokov

2. پروپیلر کی تنصیب کی جگہ: Su-29 ہوائی جہاز کے گیئر باکس کا آؤٹ پٹ شافٹ

3. پروپیلر کی قسم: MTV-9-KC/CL 260-27

4. بیلنسنگ کا طریقہ: سائٹ پر جمع (اپنے بیرنگ میں)، ایک جہاز میں

5. بیلنسنگ کے دوران پروپیلر گردش کی فریکوئنسی، rpm: 1350

6. بیلنسنگ ڈیوائس کا ماڈل، سیریل نمبر اور مینوفیکچرر: "Balanset-1"، سیریل نمبر 149

7. توازن کے دوران استعمال ہونے والی ریگولیٹری دستاویزات:

7.1. _____________________________________________________________

_____________________________________________________________

8. توازن کی تاریخ: 15.06.2014

9. توازن کے نتائج کا خلاصہ:

№	پیمائش کے نتائج	کمپن، ملی میٹر/سیکنڈ	عدم توازن، جی* ملی میٹر
1	توازن سے پہلے *)	6.7	6135
2	توازن کے بعد	1.5	1350
کلاس G 6.3 کے لیے ISO 1940 رواداری			1500

*) نوٹ: پروپیلر پر باقی مینوفیکچرر کے ذریعہ نصب کردہ اصلاحی وزن کے ساتھ توازن کیا گیا تھا۔

10. نتیجہ:

10.1. Su-29 ہوائی جہاز کے گیئر باکس کے آؤٹ پٹ شافٹ پر نصب پروپیلر کو متوازن کرنے کے بعد وائبریشن لیول (بقیہ عدم توازن) (دیکھیں p.9.2) ابتدائی حالت کے مقابلے میں 4 گنا سے زیادہ کم ہو گئی ہے (دیکھیں p. 9.1)۔

10.2. اصلاحی وزن کے پیرامیٹرز (بڑے پیمانے پر، تنصیب کا زاویہ) p میں نتیجہ حاصل کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ 10.1 مینوفیکچرر (MT-propeller) کے ذریعہ نصب کردہ اصلاحی وزن کے پیرامیٹرز سے نمایاں طور پر مختلف ہے۔

خاص طور پر، بیلنسنگ کے دوران پروپیلر پر 40.9 جی کا اضافی اصلاحی وزن نصب کیا گیا تھا، جسے مینوفیکچرر کے نصب کردہ وزن کے مقابلے 130° کے زاویے سے منتقل کیا گیا تھا۔

(اضافی توازن کے دوران مینوفیکچرر کے ذریعہ نصب کردہ وزن کو پروپیلر سے نہیں ہٹایا گیا تھا)۔