Summary: Ushbu muhandislik hisoboti tomonidan tashkil etilgan portativ Balanset-1 qurilmasining samolyot propellerlarini maydon sharoitlarida muvozanatlash uchun birinchi muvaffaqiyatli qo'llanilishini dokumentlar. Ish Yak-52 (ikki qanotli propeller) va Su-29 (uchkanotli MTV-9-K-C/CL 260-27 propeller) samolyotlarida M-14P dvigatellari bilan 2014-yil may-iyul oylarida olib borilgan. Asosiy natijalar: Yak-52 da propeller vibrasiyasi 10,2 dan 4,2 mm/sek ga kamaytirilgan; Su-29 da 6,7 dan 1,5 mm/sek ga (4 martadan ortiq kamayish). Hisobotda shuningdek bir necha ishchi rejimlarida batafsil vibrasiya spektri tahlili va dominantli vibrasiya manbalari, jumladan krankshaft garmonikalari va tuzilmaviy rezonans tezliklarini aniqlaydi.

1. Foreword

Ikki yarim yil oldin, bizning korxona ropatorli mexanizmalarni ularning o'z yatquchilarda muvozanatlash uchun yaratilgan "Balanset-1" qurilmasining serial ishlab chiqarish boshlangan.

Bugungi kunda, 180 tadan ortiq to'plam ishlab chiqarilgan. Ular turli sohalarda, jumladan ventilatorlar, puflalar, elektr dvigatellar, mashinaning shpindellari, nasoslar, ezuvchilar, separatorlar, santrifugalar, kardan va krankshaft yig'indilarini va shunga o'xshash mexanizmalarning ishlab chiqarish va ishlatilishida samarali foydalanilmoqda.

Oxirgi vaqtda Vibromera tashkilotlar va jismoniy shaxslardan maydon sharoitlarida samolyot va vertolyot propellerlarini muvozanatlash uchun bizning asboblar foydalanish imkoniyati haqida ko'plab so'rovlarni oldi.

Afsuski, bizning mutaxassislar, turli mashinalarni muvozanatlashda ko'p yillik tajribaga ega bo'lishiga qaramay, bu muayyan muammoga ilgari hech qachon duch kelmagan. Shuning uchun biz mijozlarimizga bera olgan maslahatlar va tavsiyalar juda umumiy xarakter darajasida bo'lib, ularga ko'p hollarda topshiriqqni samarali yechishga imkon bermagan.

This situation began to change for the better this spring, thanks to the active involvement of V.D. Chvokov, who organized and took part alongside us in the work on balancing the propellers of Yak-52 and Su-29 aircraft, which he pilots.

Yak-52 samolyoti maydonida
Rasm 1.1. Yak-52 aerodromda
Su-29 samolyoti to'xtash maydonida
Rasm 1.2. Su-29 parkovka zonasida

Ushbu ish davomida, ma'lum ko'nikmalar egallandi va maydon sharoitlarida "Balanset-1" qurilmasidan foydalanib samolyot propellerlarini muvozanatlash texnologiyasi ishlab chiqildi, shunda quyidagilar kiradi:

  • samolyotda vibrasiya va faza burchagi sensorlarini o'rnatish (montirovka) joylarini va usullarini aniqlash;
  • samolyotning bir necha tuzilmaviy elementlari (dvigatel to'xtagichi, propeller qanotlari) ning rezonans tezliklarini aniqlash;
  • muvozanatlash paytida minimal erishilgan qoldiq disbalans ta'minlaydigan dvigatel aylanish tezligini (ishchi rejimlarini) aniqlash;
  • Pervanelning qoldiq nomutanosibligi uchun tolerantliklarni o'rnatish va boshqalar.

Bundan tashqari, M-14P dvigatellari bilan jihozlangan samolyotlarning tebranish darajalari haqida qiziqarli ma'lumotlar olindi.

Quyidagi ushbu ish natijalalaridan tuzilgan hisobot materiallari. Muvozanatlash natijalari bilan bir qatorda, ular yer va parvoz sinovlari davomida olingan Yak-52 va Su-29 samolyotlarining vibrasiya tadqiqot ma'lumotlarini taqdim etadi. Ushbu ma'lumotlar samolyot pilotlari va ularning ta'mirini amalga oshirayotgan mutaxassislar uchun qiziqarli bo'lishi mumkin.

2. Yak-52 ning muvozanatlash va vibrasiya tadqiqoti

2.1. Kirish

2014 yil may-iyul oylarida M-14P aviatsiya dvigateli bilan jihozlangan Yak-52 samolyotining tebranishini tekshirish va uning ikki qanotli pervanini muvozanatlash ishlari olib borildi.

Muvozanatlash bir tekislikda "Balanset-1" to'plamidan foydalanib amalga oshirildi, seriya raqami 149.

O'lchovlar sxemasi Rasm 2.1 da ko'rsatilgan. Muvozanatlash paytida vibrasiya sensori (akselerometr) 1 dvigatel kardan muqovasining oldindagi qismine magnitli montaj orqali alohida yaratilgan uskuna bilan o'rnatildi. Lazer faza burchagi sensori 2 shuningdek kardan muqovaga o'rnatildi va propeller qanotlaridan biriga qo'llanilgan aks ettiruvchi belgi tomonga yo'naltrildi.

Sensorlardan analog signallar kabel orqali "Balanset-1" qurilmasining o'lchovlar bloki orqali uzatildi, u erda dastlabki raqamli qayta ishlash amalga oshirildi. Ushbu signallar raqamli shaklda computer ga kirib, dasturiy ta'minot qayta ishlovi olib borildi va propeller disbalansini kompensatsiya qilish uchun zarur bo'lgan to'liq va burchagi hisoblandi.

Yak-52 propellerini balansirosh uchun o'lchash sxemasi
Rasm 2.1. Yak-52 propeller muvozanatlash uchun o'lchovlar sxemasi.
Zk — asosiy tishli g'ildirak; Zs — himoyachilar; Zn — statsionar tishli g'ildirakning g'ildiragining g'ildiragining g'ildiragining g'ildiragining g'ildiragining g'ildiragining g'ildiragining g'ildirakning g'ildirakning g'ildirakning g'ildirakning g'ildirakning g'ildirakning charkh.

Balanslash Qurilmalari

Accessories

Ushbu ishlar davomida Su-29 va Yak-52 propellerlarini balanslashdan olingan tajribabarlar hisobga olinib, bir qator qo'shimcha tadqiqotlar o'tkazildi:

  • Yak-52 dvigateli va propellerining tabiiy chastotalari aniqlanishi;
  • Propellerning balanslangandan so'ng, ikkinchi lotka krasida uchish davomida tebranish miqdori va spektral tarkibni o'lchaqlash;
  • Propellerning balanslangandan so'ng va dvigateli sock yumaloqlashtirgichining kuchini sozlagandan so'ng tebranishni o'lchaqlash.

2.2. Dvigateli va Propeller Tebranishlarining Tabiiy Chastotalari

Samolyot tanasiga shock yumaloqlashtirgichlarda o'rnatilgan dvigateli tebranishlarining tabiiy chastotalari A&D (Yaponiya) kompaniyasining AD-3527 spektr analizatori yordamida zarba teskari ta'sirlantirish orqali aniqlanglandi.

Yak-52 dvigateli tasviyasining tabiiy tebranishlari spektrida (2.2-shakl) to'rt asosiy chastota aniqlanglandi: 20 Hz, 74 Hz, 94 Hz, 120 Hz.

Yak-52 dvigatelining suspenziya tabiiy chastotalarining spektri
2.2-shakl. Yak-52 dvigateli tasviyasining tabiiy chastotalari spektri

74 Hz, 94 Hz va 120 Hz chastotalari dvigateli o'rnatilishining (tasviyasining) samolyot tanasiga ta'sirlantirish xususiyatlariga bog'liq bo'lishi mumkin. 20 Hz chastotasi, ehtimol, samolyotning uning qo'l vagon shassisiga tabiiy tebranishlari bilan bog'liq.

Propeller palitalarining tabiiy chastotalari zarba teskari ta'sirlantirish usuli yordamida ham aniqlanglandi. To'rt asosiy chastota aniqlanglandi: 36 Hz, 80 Hz, 104 Hz va 134 Hz.

Dvigateli tasviyasining va propeller palitalarining tebranish chastotalari haqidagi ma'lumotlar, asosan, balanslash jarayonidagi propellerning aylanish chastotasini tanlash uchun muhim ahamiyatga ega. Ushbu chastotani tanlashda asosiy shart samolyotning konstruktiv elementlarining tabiiy tebranish chastotalaridan maksimal ravishda chetlantirishni ta'minlashtirish bo'lib, chunki rezonans chastotalarida tebranish o'lchovlarining aniqlik va takrorlanuvchanligi sezilarli darajada buzilishi mumkin.

Bundan tashqari, ayrim komponentalarning tabiiy chastotalarini bilish, dvigateli ishlashining turli xil tezlik rejimlarida tebranishning keskin ko'payishining sabablarini aniqlash (rezonans hodisalari) uchun foydali bo'lishi mumkin, ular samolyotni ishlatish paytida paydo bo'lishi mumkin.

2.3. Natijalarni muvozanatlash

Yuqorida qayd etilganidek, propellerning balanslashi bir tekislikda o'tkazildi, shu bilan propellerning kuch nomutavoq balansini dinamik ravishda to'ldirdi.

Ikki tekislikda dinamik balanslash (bu qo'shimcha ravishda momentli nomutavoq balansini to'ldirar edi) mumkin emas edi, chunki Yak-52 dagi propeller konstruksiyasi faqat bitta tekislikkda to'g'irilashga ruxsat beradi.

Balanslash 1150 rpm (60%) aylanish chastotasida o'tkazildi, bu chastotada har bir ishdan turmaganda tebranish o'lchovlari amplitudasi va fazasi bo'yicha eng barqaror natijalarga erishildi.

Klassik "ikki martalik" sxema ishlatildi:

  1. Birinchi martalikda propeller aylanish chastotasida dastlabki holatdagi vibratsiya amplitudasi va fazasi aniqlandi.
  2. Ikkinchi martalikda propellerga 7 g sinov massasini o'rnatgandan so'ng vibratsiya amplitudasi va fazasi aniqlandi.
  3. Ushbu ma'lumotlar asosida dastur hisobladi: tuzatish massasi M = 19.5 g at angle F = 32°.

Propellerning konstruktiv xususiyatlari sababli, tuzatish massasini kerakli 32° burchakka o'rnatish imkoni yo'q edi, shuning uchun ikkita ekvivalent massa o'rnatildi:

  • M1 = 14 g at angle F1 = 0°
  • M2 = 8.3 g at angle F2 = 60°

Result: Tuzatish massalarini o'rnatgandan so'ng, 1150 aylanishda vibratsiya quyidagidan kamaydi 10.2 mm/sec to 4.2 mm/sec. Haqiqiy disbalans 2340 g·mm dan 963 g·mm ga kamaydi.

2.4. Boshqa Ishchi Rejimlardagi Vibratsiya

Yerda sinovlash paytida dvigatel boshqa ishchi rejimlarida vibratsiya tekshirish natijalari 2.1-Jadvalda keltirilgan. Ko'rinib turibdiki, balansiyoq Yak-52 ning vibratsiyasiga barcha rejimlarida ijobiy ta'sir ko'rsatdi.

Jadval 2.1. Balansiyoqdan keyin yerda sinovlashdagi vibratsiya
#Power, %RPMRMS Vibratsiya Tezligi, mm/sek
16011534.2
26512572.6
37013452.1
48215721.25

Bundan tashqari, yerda sinovlash paytida propeller aylanish chastotasi oshgan sayin vibratsiyaning sezilarli kamayish tendentsiyasi aniqlandi. Buning sababi - propeller aylanish chastotasining savoatli tizimning tabiiy tebranish chastotasidan (ehtimol 20 Gts) katta uzoqlashishi bo'lib, bu yuqori aylanish chastotalarida yuzaga keladi.

2.5. Sho'k Yutuvchini Moslashtirishdan Oldin va Keyin Parvozda Vibratsiya

Propellerli balansiyoqdan keyin yerda vibratsiya tekshiruvidan tashqari (2.3-bo'lim), Yak-52 ning vibratsiyasi parvozda ham o'lchanib olindi.

Parvozda vibratsiya ikkinchi pilotning kabirida vertikal yo'nalishda tashuvchi spektr analizatori AD-3527 bilan A&D (Yaponiya) tomonidan 5 dan 200 (500) Gts chastota diapazonida o'lchanib olindi. O'lchovlar dvigatelning besh asosiy tezlik rejimlarida olib borildi: 0,6, 0,65, 0,7, 0,82 va 0,94 maksimal aylanish chastotasiga nisbatan.

Sho'k yutuvchini moslashtirishdan oldin olingan natijalar 2.2-Jadvalda keltirilgan.

Jadval 2.2. Parvozda vibratsiya spektr komponentlari (yutuvchi moslashtirilishidan oldin)
# Propeller tezligi Vibratsiya spektr komponentlari,
chastota (CPM) / amplituda (mm/sek)		 VΣ,
mm/sec
%RPM Vp1 Vn Vc1 Vp2 Vc2 Vp4 Vc3 Vp5
1601155 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
2651244 1244
3.5		 1680
1.2		 1890
2.1		 2488
1.2		 3780
4.1		 4976
0.4		 5670
1.2		 6.2
3701342 1342
2.8		 1860
0.4		 2040
3.2		 2684
0.4		 4080
2.9		 5369
2.3		 5.0
4821580 1580
4.7		 2160
2.9		 2400
1.1		 3160
0.4		 4800
12.5		 13.7
5941830 1830
2.2		 2484
3.4		 2760
1.7		 3660
2.8		 5520
15.8		 7320
3.7		 17.1

Vp = propeller harmonics (1st, 2nd, 4th, 5th)   Vn = kompressor/chastota sensori   Vc1, Vc2, Vc3 = crankshaft 1st, 2nd, 3rd   Upper value = frequency (CPM), lower = amplitude (mm/sec).

Yak-52 kuzovida 60% rejimida vibration spektri
Fig. 2.3. Tebranish spektri 60% rejimda
Yak-52 kuzovida 94% rejimida vibration spektri
Fig. 2.4. Tebranish spektri 94% rejimda

2.2-jadvaldagi ko'rinishiga ko'ra, tebranishning asosiy komponentlari propeller aylanish chastotasida V paydo bo'ladip1, murvat valning chastotasida Vc1, havo kompressori (va/yoki chastota sensori) haydovchi Vn, va ularning yuqori harmonikalari.

Maksimal jami tebranish VΣ 82% (1580 rpm) va 94% (1830 rpm) rejimlarida topilgan. Bu rejimlarning asosiy komponenti murvat valning aylanish chastotasining 2-harmonikasida paydo bo'ladi Vc2, 4800 tsikl/min da 12.5 mm/sek va 5520 tsikl/min da 15.8 mm/sek ni tashkil etadi.

Bu komponent piston gruppasi (murvat val aylanishining bir devri davomida pistonlarning ikki harakati paytida sodir bo'ladigan zarba jarayonlari) bilan bog'liq bo'lishi mumkin deb taxmin qilish mumkin. 82% (birinchi nominal) va 94% (startovka) rejimlarida keskin o'sish aksariyat hollarda piston gruppasining nuqsonlari emas, balki dvigatel'ning sho'k absorberlarida rezonans tebranishlari sababli yuzaga keladi. Bu xulosa dvigatel'ning osma chastotalari o'lchovlari bilan qo'llab-quvvatlanadi, ular 74 Hz (4440 tsikl/min), 94 Hz (5640 tsikl/min) va 120 Hz (7200 tsikl/min) dvigatel'ning osma chastotalarini aniqladi. Ulardan ikkitasi — 74 Hz va 94 Hz — birinchi nominal va startovka ishlash rejimlarida murvat val harmonikasining 2-chastotalariga yaqin.

V da topilgan sezilarli tebranishlar tufaylic2, dvigatel'ning sho'k absorberlarining tortish kuchi tekshirildi va sozlandi. Taqqoslash natijalari 2.3-jadvalda berilgan.

2.3-jadvali. Sho'k absorber sozlamasidan oldin va keyin tebranish
#% RPM
(oldin / keyin)		 Vp1 Vc2
BeforeAfterBeforeAfter
1601155 / 1140 1155
4.4		 1140
3.3		 3510
3.0		 3480
3.6
2651244 / 1260 1244
3.5		 1260
3.5		 3780
4.1		 3840
4.3
3701342 / 1350 1342
2.8		 1350
3.3		 4080
2.9		 4080
1.2
4821580 / 1590 1580
4.7		 1590
4.2		 4800
12.5		 4830
16.7
5941830 / 1860 1830
2.2		 1860
2.7		 5520
15.8		 5640
15.2

Upper value = frequency (CPM), lower = amplitude (mm/sec).

2.3-jadvaldagi ko'rinishiga ko'ra, absorber sozlamasi samolyotning asosiy tebranish komponentlarida sezilarli o'zgarishlarga olib kelmagani aniqlandi.

Shuni ta'kidlash kerakki, propeller nisbalashshilik komponenti Vp1 82% va 94% rejimlarida mos ravishda V dan 3–7 marta pastc2 bu rejimlarida. Boshqa parvozlar rejimlarida, Vp1 2,8 dan 4,4 mm/sek oralig'ida bo'lib, rejimlar orasidagi o'zgarishlari asosan vibroizlashning sifati bilan emas, balki samolyot tuzilish elementlarining tabiiy chastotallaridan chetlashish darajasi bilan belgilanadi.

2.6. Xulosalar

2.6.1.

Yak-52 samolyotining propellerini 1150 rpm (60%) aylanish chastotasida vibroizlash propeller aylanish chastotasidagi vibratsiyani 10,2 mm/sek dan 4,2 mm/sek ga pasaytirishga imkon berdi. "Balanset-1" qurilmasi yordamida Yak-52 va Su-29 samolyotlarining propellerlarini vibroizlash jarayonida to'plangan tajribani e'tiborga olib, vibratsiya darajasini yanada ko'proq pasaytirish mumkinligi haqiqiy: xususan, propellerni vibroizlash paytida uning aylanish chastotasini ko'proq qilib tanlash orqali, bu esa samolyotning o'lchovlar paytida aniqlanmish 20 Hz (1200 tsikl/min) tabiiy chastotasidan yanada ko'p darajada chetlashishga imkon beradi.

2.6.2.

Uçuş vibratsiyon sinaqlarida ko'rsatilganidek (2.2 va 2.3-jadvallarni qarang), Yak-52 samolyotining vibratsiya spektrlari propeller aylanish chastotasidagi vibratsiyadan tashqari Vp1boshqa bir nechta muhim komponentalarni o'z ichiga oladi — garnitura V bilan bog'liqc1, Vc2, Vc3, dvigatelning piston guruhi va hava kompressori (va/yoki chastota sensori) boshlanishi Vn.

60%, 65% va 70% tezlik rejimlarida ushbu komponentalar propeller balanssizligi komponenti V bilan miqdor jihatdan solishtiriladjp1. Shunday qilib, propeller balanssizligi sababli vibratsiyaning to'liq yo'q qilinishi hatto ushbu rejimlarning samolyotining umumiy vibratsiyasini taxminan 1,5 martaga pasaytirishga imkon beradi.

2.6.3.

Maksimal jami tebranish VΣ Yak-52 samolyotining ushbu vibratsiyasi 82% (propeller 1580 rpm) va 94% (propeller 1830 rpm) tezlik rejimlarida topildi. Ushbu vibratsiyaning dominant komponenti garnitura aylanish chastotasining 2-harmonikasida V paydo bo'ladic2, mos ravishda 4800 tsikl/min va 5520 tsikl/min chastotalarda, ular 12,5 mm/sek va 15,8 mm/sek qiymatlariga erishadi.

2.5 va 2.2-bo'limlarda ko'rsatilganidek, bu komponentaning ko'rsatilgan rejimlarida keskin ko'tarilishi ehtimol piston guruhi noquliqlari bilan emas, balki uning teskari absorbatorlari ustidagi dvigatelning rezonans tebranishlari bilan bog'liq. Sinaqlar paytida absorbator kuchaytirgich kuchini sozlash vibratsiya darajalarida sezilarli o'zgarishlarga olib kelmadi.

Bu vaziyatni samolyot ishlab chiqaruvchilar tomonidan dvigatelni o'rnatish (osib) tizimini tanlash paytida допущенный dizayn xatosi (" deb qarash mumkinkonstruktivny proschet") samolyot korpusida.

2.6.4.

Propeller vibroizlash jarayonida olingan ma'lumotlar va qo'shimcha ravishda amalga oshirilgan vibratsiya sinaqları samolyot dvigatelining texnik holatining diagnostik baholashida vaqti-vaqti bilan vibratsiyani monitoring qilish foydali ekanligi, shu jumladan piston guruhi, garnitura, dvigatel yataklar va hava kompressori boshlanishining holatini baholash hamda ko'rsatadi.

Bunday ishni, masalan, "Balanset-1" qurilmasi yordamida bajarish mumkin (hozirda Balanset-1A) sifatida ishlab chiqariladi, uning dasturiy ta'minotida spektral vibratsion analiz funksiyasi amalga oshirilgan.

3. MTV-9-K-S/SL 260-27 Propellerni vibroizlash va Su-29 ning vibratsiya tadqiqi

3.1. Kirish

2014 yil 15 iyunida Su-29 akrobatik samolyotining M-14P aviatsion dvigatelida o'rnatilgan MTV-9-K-S/SL 260-27 turidagi uchburchak propellerni vibroizlash ishlari bajarildi.

Ishlab chiqaruvchi (MT-Propeller) tomonidan taqdim etilgan ma'lumotlarga ko'ra, ko'rsatilgan propeller awal statik vibroizlash qilingan bo'lib, bu tasnifda fabrikada o'rnatilgan to'g'rilash og'irligi mavjudligi bilan tasdiqlangan.

Su-29 reduktor chiqish valining ustiga oʻrnatilgan propeller balanslashi (ya'ni uning doim o'rnatilish joyida) "Balanset-1" vibratsion balanslash to'plamlari yordamida, seriya raqami 149 bilan amalga oshirildi.

O'lchov sxemasi (3.1-rasm) umuman Yak-52 uchun qo'llaniladigan sxemaga o'xshash edi. Vibratsion sensor (akselerometr) 1 maxsus ishlab chiqilgan qo'llanma yordamida magnit o'rnatgich bilan motor reduktor korpusiga o'rnatildi. Lazer fazaviy burchak sensori 2 xuddi shu tarzda reduktor korpusiga o'rnatildi va propeller petkalarining biriga qo'llangan oyna belgisiga yo'naltirилди. Sensorlardan analog signallar kabellar orqali "Balanset-1" qurilmasining o'lchov blokiga uzatildi, bu yerda dastlabki raqamli ishlov berish amalga oshirildi. Shundan so'ng, raqamli shaklda signallar kompyuterga kirdi, bu yerda programma ishlov berish amalga oshirildi va propeller disbalansini kompensatsiya qilish uchun zarur bo'lgan korreksiya og'irligi va burchagining massasi va burchagi hisoblandi.

Su-29 propellerini balansirosh uchun o'lchash sxemasi
3.1-rasm. Su-29 propeller balanslashi uchun o'lchov sxemasi.
Zk — asosiy tishli g'ildirak; Zc — himoyachilar; Zn — statsionar tishli g'ildirakning g'ildiragining g'ildiragining g'ildiragining g'ildiragining g'ildiragining g'ildiragining g'ildiragining g'ildirakning g'ildirakning g'ildirakning g'ildirakning g'ildirakning g'ildirakning charkh.

Ushbu ishdan oldin va Yak-52 propeller balanslashida olingan tajribani e'tiborga olib, qo'shimcha tadqiqotlar o'tkazildi:

  • Su-29 motori va propeller tebranishlari tabiiy chastotalarini aniqlash;
  • balanslashdan oldin ikkinchi uchuvchi kabinasida asos vibratsiyasining kattaliği va spektral tarkibini tekshirish.

3.2. Motor va Propeller Tebranishlari Tabiiy Chastotalari

AD-3527 analizatori bilan bir xil zarba ekskitatsiya usuli yordamida, motor suspenziya spektrida oltita asosiy chastota aniqlandi (3.2-rasm): 16 Hz, 22 Hz, 37 Hz, 66 Hz, 88 Hz, 120 Hz.

Su-29 dvigatelining suspenziya tabiiy chastotalari
3.2-rasm. Su-29 motor suspenziyasi tabiiy chastotalari spektri

66 Hz, 88 Hz va 120 Hz chastotalari ehtimol samolyotning tanasidagi motor o'rnatish (suspenziya) tizimining xususiyatlariga to'g'ridan-to'g'ri bog'liq. 16 Hz va 22 Hz chastotalari, ehtimol, samolyotning o'zining shassi bo'ylab tabiiy tebranishlari bilan bog'liq. 37 Hz chastotasiga kelsak, u samolyotning propeller petkasining tebranishlari tabiiy chastotasi bilan bog'liq bo'lishi mumkin.

Bu so'nggi faraz propeller petkalarining tebranishlari tabiiy chastotalarini o'lchash natijalariga (3.3-rasm) tasdiqlangan bo'lib, uning spektrida uchta asosiy chastota aniqlandi: 37 Hz, 100 Hz va 174 Hz.

Su-29 propeller lauchasining tabiiy chastotalari
3.3-rasm. Su-29 propeller petkalarining tabiiy chastotalari spektri

Su-29 motor suspenziyasi va propeller petkalarining tabiiy chastotalarini bilish amaliy jihatdan muhim ahamiyatga ega. Birinchidan, bu propeller aylanish chastotasini balanslash uchun asoslangan tarzda tanlash imkoniyatini beradi, samolyotning strukturaviy rezonanslaridan maksimal detuningni ta'minlaydi. Ikkinchidan, bu turli motor iş rejimlarida kuzatilgan vibratsion sabablarni to'g'ri talqin qilish va diagnostika qilish uchun zarur bo'lgan asosni beradi, bu esa bu hisobot keyingi bo'limlarida ko'rsatiladi.

3.3. Balanslashdan Oldin Asos Kabina Vibratsiyasi

Balanslash protsedurasi o'tkazishdan oldin, Su-29ning ikkinchi uchuvchi kabinasida asos vibratsiya darajalarini o'lchash o'tkazildi. Yak-52 holati kabi, vibratsiya vertikal yo'nalishda AM "A&D" (Yaponiya) tashuvchi spektr analizatori yordamida 5 dan 200 Hz gacha chastota diapazonida o'lchandi. O'lchovlar motor aylanish maksimal chastotasining 60%, 65%, 70% va 82% ga mos keladigan to'rtta asosiy motor tezlik rejimida o'tkazildi.

Ushbu o'lchovlarning natijalari 3.1-jadvalda taqdim etilgan.

Jadval 3.1. Balanslashdan oldin tebranish spektri komponentlari (Su-29)
# Propeller tezligi Vibratsiya spektr komponentlari,
chastota (CPM) / amplituda (mm/sek)		 VΣ,
mm/sec
%RPM Vp1 Vn Vc1 Vp3 Vc2 Vp4 Vc3 V?
1601150 1150
5.4		 1560
2.6		 1740
2.0		 3450 3480
4.2		 6120
2.8		 8.0
2651240 1240
5.7		 1700
2.4		 1890
1.3		 3720 3780
8.6		 10.6
3701320 1320
2.8		 1800
2.5		 2010
0.9		 3960 4020
10.8		 11.5
4821580 1580
3.2		 2160
1.5		 2400
3.0		 4740 4800
8.5		 9.7

Vp = propeller garmonikasi (1-chi, 3-chi, 4-chi)   Vn = kompressor/chastota sensori   Vc1, Vc2 = shaftning 1-chi, 2-chi   V? = unidentified component. Upper value = frequency (CPM), lower = amplitude (mm/sec).

Asosiy tebranish komponentlari propeller aylanish chastotasida paydo bo'ladi Vp1, crankshaft Vc1, kompressor qo'llanmasi Vn, va shaft-ning 2-chi garmonikasi Vc2 (uch qanotli propeller holatida ushbu shaft-ning qanotlar o'tish chastotasi bilan qo'shma bo'lishi mumkin Vp3).

60% rejim spektrida 6120 aylanish/min da nomalum komponent ham topildi, bu taxminan 100 Hz da resonansdan, ya'ni propeller qanotining tabiiy chastotalaridan biri sababli bo'lishi mumkin — — propeller qanotining tabiiy chastotalaridan biri.

Maksimal umumiy tebranish (11,5 mm/s) 70% rejimida topildi. Ushbu rejimda asosiy komponent Vc2 4020 aylanish/min, 10,8 mm/s ga yetdi. 70% da ushbu keskin ko'tarilish motor suspenziyasining 67 Hz (4020 aylanish/min) yaqinida resonant tebranishiga ehtimol.

Shuni ham qayd qilish kerakki, piston guruhi ta'siridagi zarba eksitatsiyalaridan tashqari, ushbu chastota hududida tebranish propeller qanotlarining o'tish chastotasidagi aerodinamik kuchlardan ham ta'sir qabul qilishi mumkin (Vp3). 65% va 82% rejimlarida, V komponenti sezilarli ko'tarilishi ham kuzatiladi (c2 (Vp3), bu samaasiga samaasiga, samaasiga samaasiga samaasiga samaasiga samaasiga uchun samaasiga samaasiga samaasiga samaasiga samaasiga uchun samaasiga samaasiga samaasiga uchlari resonant tebranishi bilan ham tushuntirish mumkin.

Propeller disbalansi komponenti Vp1 balanslashdan oldin rejimlar bo'ylab 2,4 dan 5,7 mm/s gacha o'zgarib turdi, odatda V dan kamc2 mos rejimlarida. Rejimlar orasidagi o'zgarishi nafaqat balanslash sifatiga, balki samaasiga detuning darajasiga va samaasiga detuning darajasiga (tayyora konstruktiv elementlarining tabiiy chastotalaridan) ham bogli.

3.4. Natijalarni muvozanatlash

Propeller balanslashi bir tekislikda 1350 rpm aylanish chastotasida, ikkita o'lchash o'tkazmasi (ta'sir koeffitsientlari klassik usuli) yordamida amalga oshirildi. Balanslash protokolining to'liq versiyasi quyidagi jihatda keltirilgan 1-ilova.

Balanslash jarayoni quyidagi operatsiyalardan iborat edi:

  1. Birinchi o'tkazmada (boshlang'ich holatda), propeller aylanish chastotasidagi tebranishning amplitudasi va fazasi aniqlanib chiqildi.
  2. Ikkinchi o'tkazmada, propeller usti bilanlari ba'zi masalalar kelib chiqqan. Propeller usti bilanlari ba'zi masalalar yuzaga kelgan bo'lsa, tebranishning amplitudasi va fazasi aniqlanib chiqildi.
  3. Ushbu o'lchov natijalari asosida dastur 1-tekislikda винт disbalansi uchun kompensatsiya uchun zarur bo'lgan korreksion og'irligining massasini va o'rnatish burchagini hisobladi.

Result: Korreksion og'irligini o'rnatgandan keyin 40.9 g, vibratsiyon kamaydi 6.7 mm/sec to 1.5 mm/sec. Boshqa tezlik rejimlarida винт disbalansi bilan bog'liq vibratsiyon qoldi 1–2.5 mm/sec.

Muvozanatning tekshirilishi parvozda tashlab yuborilmadi, chunki o'quv parvozida винт tasodifiy shikastlanmagan.

Zavoddan muvozanatdan sezilarli chetlanish. Shuni ta'kidlash kerakki, dala muvozanatlashida olingan natija ishlab chiqarish zavodida amalga oshirilgan muvozanatashtirishning natijasidan shunga o'xshash butunlay farq qiladi:

  • Dala muvozanlashtirishdaก ўnarda ўйни o'zining doimiy o'rnatilgan joyida (Su-29 o'tkazgich transmissiyasining chiqish valida) ўшнай aylanish chastotasidagi vibratsiyon boshlang'ich holatga (ya'ni zavoddan muvozanatlanmagan holat) nisbatan 4 martadan ortiq qisqartirildi;
  • Dala muvozalantirishdagi paytida o'rnatilgan korreksion og'irlik tayyorgarlik zavodida o'rnatilgan korreksion og'irligiga nisbatan taxminan 130° siljidi (MT-Propeller).

Tayyorgarlik zavodida o'rnatilgan korreksion og'irlik not removed qo'shimcha dala muvozalantirishida ўшнай chiqarish validan.

Kursatilgan farqning sabablari quyidagi bo'lishi mumkin:

  • tayyorgarlik zavodida muvozanatashtirgich stendining o'lchov sistemasining xatoliklari (bu sabab eng kam ehtimol bo'lib ko'rinadi);
  • tayyorgarlik zavodida muvozanatashtirgich mashinasining spindle o'rnatish sirtlarining geometrik xatoliklari (noto'g'riliklari), spindle da ўшнай radial runout ni keltirib chiqaradigan;
  • Su-29 samolyotining transmissiyaning chiqish valining o'rnatish sirtlarining geometrik xatoliklari (noto'g'riliklari), transmissiya valida o'rnatilganda ўшнай radial runout ni keltirib chiqaradigan.

3.5. Xulasalar

3.5.1.

Su-29 samolyotining ўшнай bitta tekislikda 1350 rpm (70%) da ўшнай aylanish chastotasida muvozalantirilishi vibratsiyon boshlang'ich holатda ўшнай aylanish chastotasidan 6.7 mm/sec dan muvozalantirishdaก keyin 1.5 mm/sec ga qisqartirildi. Dvigatel boshqa tezlik rejimlarida ўшнай disbalansi bilan bog'liq vibratsiyon ham sezilarli qisqartirildi va 1–2.5 mm/sec ichida qoldi.

3.5.2.

Tayyorgarlik zavodida (MT-Propeller) ўшнай muvozalantirishinig qoniqarli bo'lmagan natijalarining sabablarini aniq qilish uchun Su-29 samolyotining dvigatel transmissiyasining chiqish valida ўшнай radial runout ni tekshirish zarur.

Qo'shimcha 1: Balanslash Protokoli

MUVOZONLASHTIRISH PROTOKOLI

Su-29 akrobatik samolyotining MTV-9-KC/CL 260-27 parvonasi

1. Customer: V.D. Chvokov

2. O'rnatish joyи: Su-29 reduktori chiqish valı

3. Propeller turi: MTV-9-K-C/CL 260-27

4. Balanslash usuli: Joyida yig'ilgan (o'z podshipniklar ichida), bir tekislik

5. Balanslash aylanish tezligi (RPM): 1350

6. Balanslash qurilmasi: «Balanset-1», seriya raqami 149, Vibromera

7. Qo'llaniladigan standartlar: ISO 1940-1 — Qat'iy rotorlar uchun balanslash sifati talablari.

8. Date: 15.06.2014

9. Balanslash natijalarining xulasasi:

#MeasurementTebranish, mm/sekDisbalans, g·mm
1Balanslashdan oldin *6.76135
2Balanslashtirgandan keyin1.51350
ISO 1940 ruxsati G 6.3 sinf uchun1500

* Balanslash propellerga fabrika tomonidan o'rnatilgan korrektsion og'irlik saqlanib turib bajarildi.

10. Findings:

10.1. Su-29 reduktori chiqish valida propeller balanslangandan keyin qolgan tebranish (disbalans) dastlabki holatga nisbatan 4 marta kuchaytirildi.

10.2. Korrektsion og'irlikning parametrlari (massa, burchak) ishlab chiqaruvchi tomonidan o'rnatilganlardan (MT-Propeller) sezilarli darajada farq qiladi. 40,9 g qo'shimcha korrektsion og'irlik o'rnatildi, fabrika og'irligidan 130° burchakka sursatildi. Fabrika og'irligi o'chirilmadi.

Aniq sababni aniqlash uchun kerak:

  • balanshlash mashinaliga spindle o'rnatishning o'lchash tizimi va geometrik aniqligini tekshiring;
  • Su-29 reduktorining chiqish valida propeller radial runout'ini tekshiring.

Ijrochi:

Bosh mutaxassis, Vibromera
V.D. Feldman

Ko'p beriladigan savollar

Propellerni shartli balansirish nima va nega kerak?

Maydon propeller balanslashi propeller samolyotga o'rnatilgan holatida, operatsion tezlikda bajariladi. Zavod statik balanshlashidan (samolyotdan tashqarida bajariladi) farqli o'laroq, u haqiqiy o'rnatish shartlarini hisobga oladi: reduktor tolelansiyalari, o'rnatish geometriyasi va samolyotning to'liq dinamik tizimi. Su-29 holatida, maydonida zarur bo'lgan korrektsion og'irlik zavoda o'rnatilgan og'irlikdan 130° siljigan edi — bu zavod balanshlashi bitta optimal natijalar uchun etarli bo'lmasligi mumkinligini ko'rsatadi.

Aviatsion propellerlarini balansirish uchun qanday uskunalar kerak?

Balanset-1A balanslash to'plami titroq sensori (akselerometr), lazerniy faza burchagi sensori (takhometr), raqamli signal qayta ishlash uchun USB interfeys bloki va balanslash dasturiy ta'minotini ishlatadigan kompyuterdan iborat. Sensorlar magnitli stand va qo'shma yordamida dvigatel reduktor korpusiga o'rnatiladi. Bir propeller lepkasidagi reflektiv lenta belgisi faza ildizi vazifasini bajaradi.

Balanslash RPM'si qanday tanlanadi?

Balanslash uchun aylanish chastotasi samolyotning strukturaviy elementlarining natural chastotalaridan maksimal detunningni taqdim etishi kerak (dvigatel tayanch, propeller lepkalari, shassida samolyot). Bundan tashqari, tanlangan RPM ish bajariladi va fazan o'z-o'zidan barqaror titroq o'lchovlarini berishi kerak. Yak-52 uchun 1150 rpm (60%) tanlab olindi; Su-29 uchun 1350 rpm (70%).

Balanslashdan so'ng qanday titroq darajalari qabul qilinadi?

ISO 1940 Class G 6.3 bo'yicha qolgan disbalansi 1500 g·mm dan oshmasligi kerak. Amalda, yaxshi natijalar propeller aylanish chastotasida 2,5 mm/sek RMS dan past titroq beradi. Su-29'da balanslash 1350 g·mm qolgan disbalansi bilan 1,5 mm/sek erishdi — ISO tolelansiyasi doirasida.

Propellerlarni balansirash samolyotning barcha tebranishlarini olib tashlashi mumkinmi?

Yo'q. Piston samolyotning titroq spektri crankshaft, piston guruhi, hava kompressori привода va strukturaviy rezonanslardan komponentlarni o'z ichiga oladi. Bizning Yak-52 tahlili shuni ko'rsatdiki, hatto propeller disbalansi to'liq yo'q bo'lsa ham, umumiy titroq ko'pchilik ishlatilish rejimlarida 1,5 martadan kam bo'lmaydi. 82% va 94% rejimlarida crankshaft 2-harmonikasi propeller komponentiga nisbatan 3-7 marta titroqni ustun turdi.

Aviatsion propellerlarni qanchalik tez-tez balansirish kerak?

Propellerlar katta inspeksiyalar paytida, ta'mirdan yoki ziyondan keyin, va o'ta titroq sezilarkan vaqtda balanslangan bo'lishi kerak. Akrobatik samolyotlar yuqori stress yuklamasi tufayli tez-tez balanslashni talab qilishi mumkin. Spektral tahlil yordamida davriy titroq monitoring (Balanset-1A dasturida mavjud) dvigatel holati baholash uchun diagnostik vosita bo'lib xizmat qilishi mumkin.

Propellerlarni balansirash uchun qanday Balanset modellari mavjud?

Vibromera propeller va rotor balanshlash uchun mos keladigan bir nechta modellarni taqdim etadi: Balanset-1A (€1,975) — ushbu tadqiqotda ishlatiladigan ikki kanalga ega barqaror tizim; Balanset-1A OEM (€1,735) — masterskoylar va ta'mir tashkilotlari uchun integratsiyaga tayyor versiya; Balanset-4 (€6,803) — murakkab ko'p tekislik balanslash vazifalarini bajarish uchun to'rt kanalga ega tizim. Barcha modellar spektral titroq tahlil imkoniyatini o'z ichiga oladi va titroq sensorlari, lazerniy takhometr, magnitli o'rnatish asbobotlari va PC dasturiy ta'minoti bilan birga keladi.

Vibromera propellerni shartli balansirish xizmati sifatida taqdim qila oladimi?

Ha. Balanshlash asbobotini ishlab chiqarish va sotishdan tashqari, Vibromera aylanuvchi mashinalarni maydon balanslash xizmatlarini taqdim etadi. O'z balanshlash asbobotlarini talab qilmaydigan tashkilotlar yoki murakkab bir martalik vazifalar uchun, Vibromera mutaxassislari ushbu hisobot bilan tasvirlangan Balanset asbobotlaridan foydalanib, joyida dinamik balanslashni bajarishi mumkin. Xizmat so'rovlari quyidagi orqali yo'naltirilishi mumkin: contact page.