Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Принятие статистических решений по данным виброконтроля с целью предупреждения отказов авиационных двигателей Трутаев Виктор Владимирович

Принятие статистических решений по данным виброконтроля с целью предупреждения отказов авиационных двигателей
<
Принятие статистических решений по данным виброконтроля с целью предупреждения отказов авиационных двигателей Принятие статистических решений по данным виброконтроля с целью предупреждения отказов авиационных двигателей Принятие статистических решений по данным виброконтроля с целью предупреждения отказов авиационных двигателей Принятие статистических решений по данным виброконтроля с целью предупреждения отказов авиационных двигателей Принятие статистических решений по данным виброконтроля с целью предупреждения отказов авиационных двигателей
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Трутаев Виктор Владимирович. Принятие статистических решений по данным виброконтроля с целью предупреждения отказов авиационных двигателей : диссертация ... кандидата технических наук : 05.22.14.- Москва, 2005.- 152 с.: ил. РГБ ОД, 61 06-5/591

Содержание к диссертации

Введение

Раздел 1. Состояние вопроса диагностирования авиационных двигателей воздушных судов

Раздел 2. Использование сетевых и экспертных подходов к диагностированию авиационных двигателей 23

Глава 2.1 Нейротехнологии и диагностирование авиационных двигателей 23

Глава 2.2 Экспертные системы диагностирования авиационных двигателей 38

Раздел 3. Модели скорейшего обнаружения сбоев в работе авиационного двигателя при автоматизированной обработке информации виброконтроля 54

Раздел 4. Алгоритмы выявления неисправностей авиационных двигателей по изменению регистрируемых параметров вибрации 67

Глава 4.1 Общие положения и требования к обобщенной базе данных по эксплуатируемым авиационным двигателям 67

Глава 4.2 Анализ диагностической информации при виброконтроле состояния авиационных двигателей 70

Глава 4.3 Определение предотказового состояния авиационного двигателя на основе измерений уровня вибрации 103

Раздел 5. Контроль уровня вибрации авиационных двигателей воздушных судов иностранного производства в условиях российских авиакомпаний 107

Глава 5.1 Особенности контроля вибраций при применении обо рудования по балансировке двигателей иностранного производства 107

Глава 5.2 Оценка амплитуды вибрационного сигнала 111

Глава 5.3 Оценка частотной составляющей вибрационного сигнала 118

Глава 5.4 Оценка амплитуды вибрации на разных частотах вращения роторов двигателей 121

Общие выводы по работе 129

Список использованных источников

Введение к работе

Известно, что к авиационным двигателям (АД) предъявляются наиболее жесткие требования в части сохранения показателей безотказности, поэтому в целом ряде случаев АД не отрабатывают положенных ресурсов по разным причинам. Среди таких причин наиболее частыми являются механические повреждения проточной части двигателей, ведущие к необходимости замены лопаток, вследствие чего возникает вероятность возникновения дисбалансов роторных систем, ведущих к превышению предельных уровней вибрации двигателей, вследствие чего возникает необходимость в досрочном снятии двигателей с эксплуатации и направлении их в ремонт. Другой причиной возникновения повышенных вибраций в двигателях являются конструктивные особенности двигателей, технологическая оснащенность предприятий, изготавливающих двигатели, качество сборки двигателей.

Использованию информации о вибрациях АД в эксплуатации в интересах диагностики и предупреждения отказов и посвящена данная диссертационная работа.

Она базируется на теоретических и экспериментальных исследованиях, проведенных под руководством научного руководителя и лично автором в реальных условиях технического обслуживания (ТО) двигателей в АТЦ а/п Шереметьево, включая и двигатели воздушных судов (ВС) иностранного производства.

Кроме того, автор при проведении исследований опирался на труды отечественных ученых в области ви б роди агностики и диагностики АД: Н.И. Епишева, СМ. Дорошко, В.П. Кожаева, Е.А. Коняева,

В.И. Люлько, Г.П. Матвеенко, В.А. Пивоварова, М.К. Сидоренко, Н.Н. Сиротина и др.

Цель работы - выявление и апробирование в условиях ТО возможностей обеспечения безопасного функционирования авиационных двигателей, имеющих повышенный уровень вибрации.

На защиту выносятся: статистический анализ данных о двигателях с повышенной вибрацией в различных условиях эксплуатации; обобщение опыта обнаружения, измерения и проведения мероприятий по снижению уровня вибрации двигателей в условиях реальной эксплуатации; уточнение и корректировка технологий обнаружения, измерения и проведения балансировки двигателей; проведение цикла практических работ и разработка методики проведения статической и динамической балансировки двигателей; разработка рекомендаций по анализу роторных вибраций двигателей, их измерению, принятию решений о возможностях восстановления двигателей в эксплуатации путем проведения комплекса необходимых работ.

Методы исследования. В зависимости от решаемых задач в работе использовались аналитические и инструментальные методы классификации и идентификации состояний объектов, методы математической статистики, а также методы оптимальной теории управления.

Научная новизна работы состоит в следующем. і 1. На основе обобщения опыта эксплуатации двигателей отечественных и иностранных ВС в А'ГЦ а/п Шереметьево определены взаимо- связи между уровнями технической оснащенности и качеством работ по проведению мероприятий в целях анализа роторных вибраций двигателя.

Рекомендованы новые подходы к анализу роторных вибраций двигателей, их измерению аппаратными средствами.

Обоснованы критериальные подходы для принятия решения о возможности продолжения эксплуатации двигателей иностранного производства после проведения статической и динамической балансировки.

Разработаны рекомендации по совершенствованию вибродиагностической аппаратуры по балансировке двигателя.

5. Получены данные об эффективности использования результатов проведенных исследований.

Достоверность результатов исследования, обоснованность научных положений, выводов и практических рекомендаций подтверждаются глубиной теоретических проработок, достаточным объемом экспериментов, корректностью обработки полученных данных.

Практическая ценность работы заключается в том, что на основе полученных результатов можно; проводить работы но балансировке двигателей в эксплуатации; эффективно проводить анализ технического состояния двигателя по уровню вибраций; усовершенствовать процедуры поиска и устранения неисправностей двигателя по причине повышенной вибрации; предотвращать повреждение двигателей в полете, снизить их досрочный съем.

Апробация и публикация результатов диссертации. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на семинарах секции «Проблемы воздушного транспорта» РАН (2000 - 2001 гг.), на семинаре кафедры «Оптимального управления» факультета вычислительной математики и кибернетики МГУ (2003 г.), на НТК «Чкаловские чтения»: инженерно-физические проблемы авиационной и космической техники (г. Егорьевск, 2002 г.).

По теме диссертации автор имеет 8 печатных работ.

В первом разделе дай анализ состояния вопроса диагностирования авиационных двигателей воздушных судов. Подробно рассмотрены вопросы получения и обработки диагностической информации, основные методы и средства диагностирования двигателей.

В ряду различных методов диагностирования состояния авиадвигателей особое место занимают параметрические методы, основанные па специальной обработке и анализе терм о газодинамических и иных параметров, измеряемых на работающем двигателе. Эти методы подробно изложены в разделе. Здесь же дана подробная классификация и описание всех методов диагностирования состояния газотурбинных двигателей (ГТД). Особое место в разделе уделено статистическим методам диагностирования ГТД с учетом ошибок при принятии решений о состояниях авиадвигателей, а также комбинированным методам.

В заключение раздела описаны физические методы диагностирования ГТД: метод^ трибодиагностики и метод вибродиагностирования. Отмечается пока еще малая эффективность первого метода, в то время как оценка технического состояния авиадвигателей с помощью характеристик вибраций используется па практике довольно широко ввиду её высокой эффективности. Поэтому в диссертации далее основные исследования посвящены вибродиагностике авиационных двигателей.

Для полноты картины во втором разделе работы кратко изложены сетевые и экспертные подходы к диагностированию авиационных двига- телеи, которые, несмотря на свою перспективность, еще не получили широкого применения в отечественной гражданской авиации.

Вместе с тем, в диссертации указывается на возможность использования в интересах диагностирования, автоматизированного определения на-груженности работы авиадвигателей и поиска сложных неисправностей растущих пирамидальных и балансных сетей, имеющих ряд преимуществ перед традиционно используемыми в технике нейронными сетями.

Третий раздел диссертации посвящен математическим моделям, с помощью которых можно на основе обработки информации виброконтроля за минимально возможное время обнаружить сбой в работе авиационного двигателя.

В разделе приводятся реальные графики изменения вибрации реального двигателя, выбросов и разброса уровня вибрации, а также график изменения вибрации при неисправности виброаппаратуры и износе вибропреобразователя. Эти графики служат физической иллюстрацией предложенной в разделе следующей модели.

Пусть в дискретные моменты tx, h, ..., /-і состояние контролируемого параметра характеризуется последовательностью случайных величин gi, %ъ ..., 0_i. Эта последовательность случайных величин имеет общую функцию распределения F»(x). Предположим, что в момент te произошло изменение контролируемого параметра, и он в моменты te, tmx , /йц-2 и т.д. характеризуется другой последовательностью случайных величин с общей функцией распределения F\(x) j*F<t(x).

Случайная величина 0 характеризует момент разладки в работе авиационного двигателя.

В разделе 3 при практически приемлемых допущениях приводятся применительно к вибродиагностике авиационного двигателя (АД) решения двух следующих задач.

Задача № 1: как по результатам наблюдений , > ответить на вопрос о том, что произошла разладка в работе АД и как сделать так, чтобы при заданной малой вероятности «ложной тревоги» а~ Р(т< 0} среднее время запаздывания М[т - @\ т> \ было бы минимальным. В работе формулируются условия, при которых существует оптимальный момент обнаружения разладки.

Отличие задачи № 2. решение которой также приводится в разделе, от предыдущей задачи заключается в том, что наблюдению подлежит случайный процесс {,\j, t >0, а не последовательность случайных величин. Для задачи № 2 выписывается явное выражение для среднего времени запаздывания.

В разделе\4 предложены алгоритмы выявления неисправностей АД по изменению регистрируемых параметров вибрации, которые вошли составной частью в математическое обеспечение действующей в ОАО «Аэрофлот» автоматизированной системы эксплуатации ВС ГА по техническому состоянию.

На основе оценки фактического изменения вибрации принимаются следующие решения.

Двигатель исправен.

Двигатель следует взять под особый контроль.

Необходимо провести дополнительное наземное обследование с последующим принятием решения о техническом состоянии (ТС) двигателя, которое принимает экспертное совещание.

4) Двигатель неисправен и подлежит досрочному съему в установленном порядке, На основе прогноза изменения вибрации возможны такие решения.

Прогнозируемое изменение вибраций допустимо.

Двигатель следует взять под особый контроль.

Необходимо провести дополнительное наземное обследование при ближайшей форме регламентного обслуживания с последующим решением о ТС двигателя.

В заключение раздела 4 предложена модель определения предотка-зового состояния авиационного двигателя на основе измерений уровней вибраций.

В пятом разделе диссертации описаны теоретические и практические рекомендации по анализу роторных вибраций двигателей иностранного производства. Приведены практические материалы по выполнению работ по балансировке двигателей иностранного производства в условиях авиакомпании «Аэрофлот». Приведены методики и технологии выполнения работ по балансировке с применением аппаратуры балансировки двигателей PBS-4100. Проведен анализ статистических данных вибрации, указанных в приложениях 1 и 2, разработаны также рекомендации и выводы по эффективной эксплуатации двигателей в авиакомпании,

Экспертные системы диагностирования авиационных двигателей

Экспертные системы (ЭС) предназначены, главным образом, для решения практических задач, возникающих в слабо структурированной и трудно формализуемой предметной области. ЭС были первыми системами, которые привлекли внимание потенциальных потребителей продукции искусственного интеллекта (ИИ). С ЭС связаны некоторые распространенные заблуждения.

Заблуждение первое: ЭС будут делать не более (а скорее даже менее) того, что может эксперт, создавший данную систему. Для опровержения данного постулата можно построить самообучающуюся ЭС в области, в которой вообще нет экспертов, либо объединить в одной ЭС знания нескольких экспертов, и получить в результате систему, которая может то, чего ни один из ее создателей не может.

Заблуждение второе: ЭС никогда не заменит человека-эксперта. Уже заменяет, иначе зачем бы их создавали? Существуют различные подходы к построению экспертных систем.

Логический подход. Основой для данного логического подхода служит Булева алгебра. Каждый программист знаком с нею и с логическими операторами с тех пор, когда он осваивал оператор IF. Свое дальнейшее развитие Булева алгебра получила в виде исчисления предикатов, в котором она расширена за счет введения предметных символов, отношений между ними, кванторов существования и всеобщности. Практически каждая система ИИ, построенная на логическом принципе, представляет собой маїііину доказательства теорем. При этом исходные данные хранятся в базе данных в виде аксиом, правила логического вывода - как отношения между ними. Кроме того, каждая такая машина имеет блок генерации цели, и система вывода пытается доказать данную цель как теорему. Если цель доказана, то трассировка примененных правил позволяет получить цепочку действий, необходимых для реализации поставленной цели. Мощность такой системы определяется возможностями генератора целей и машиной доказательства теорем.

Конечно, можно сказать, что выразительности алгебры высказыва V ний не хватит для полноценной реализации ИИ, но стоит вспомнить, что основой всех существующих ЭВМ является бит- ячейка памяти, которая может принимать значения только 0 и 1. Таким образом, было бы логично предположить, что все, что возможно реализовать на ЭВМ. можно было бы реализовать и в виде логики предикатов.

Добиться большей выразительности логическому подходу позволяет такое сравнительно новое направление, как нечеткая логика. Основным ее отличием является то, что правдивость высказывания может принимать в ней кроме да/нет (1/0) еще и промежуточные значения - не знаю (0.5), пациент скорее жив, чем мертв (0.75), пациент скорее мертв, чем жив (0.25). Данный подход больше похож на мышление человека, поскольку он на вопросы редко отвечает только да или нет. Для большинства логических методов характерна большая трудоемкость, поскольку во время поиска доказательства возможен полный перебор вариантов. Поэтому данный подход требует эффективной реализации вычислительного процесса, и хорошая работа обычно гарантируется при сравнительно небольшом размере базы данных.

Под структурным подходом мы подразумеваем попытки построения ИИ путем моделирования структуры человеческого мозга. Одной из первых таких попыток был перцептрон Френка Розенблатта. Основной моделируемой структурной единицей в перцептронах (как и в большинстве других вариантов моделирования мозга) является нейрон.

Позднее возникли и другие модели, которые обычно известны под термином «нейронные сети» (НС). Эги модели различаются по строению отдельных нейронов, по топологии связей между ними и по алгоритмам обучения. Среди наиболее известных сейчас вариантов НС можно назвать НС с обратным распространением ошибки, сети Хопфилда, стохастические нейронные сети.

НС наиболее успешно применяются в задачах распознавания обра-v зов, в том числесильно зашумленных.

Для моделей, построенных по мотивам человеческого мозга, характерна не слишком большая выразительность, легкое распараллеливание алгоритмов, и связанная с этим высокая производительность параллельно реализованных НС. Также для таких сетей характерно одно свойство, которое очень сближает их с человеческим мозгом - нейронные сети работают даже при условии неполной информации об окружающей среде, то есть как и человек, они на вопросы могут отвечать не только «да» и «нет», но и «не знаю точно, но скорее да».

Анализ диагностической информации при виброконтроле состояния авиационных двигателей

В соответствии с Указанием МГА №23.1.7-127 от 02.01.80г. в эксплуатационных подразделениях гражданской авиации введена в действие «Инструкция по регистрации параметров и наработке двухконтур-ных двигателей при выполнении рейсов на самолетах ГА». Инструкцией введена единая «Карта регистрации значений параметров и наработки двигателей при выполнении рейсов самолетами гражданской авиации».

Наряду с другими параметрами в «Карте регистрации...» фиксируются текущие значения уровней вибрации, изменения которых анализируются в лаборатории диагностики технического состояния авиационной техники (ЛДТСАТ) АТБ.

В основу получения излагаемых ниже результатов положены ручная регистрация значений вибрации и визуальное сравнение зависимостей вибрации по наработке с основными признаками (эталонами) неисправностей, что позволяет проводить оперативный анализ изменения вибрации двигателей не только в ЛДТСАТ, но и в тех подразделениях АТБ, где нет таких лабораторий.

В проводимые ниже исследования включен и новый способ прогнозирования вибрации, основанный на сопоставлении текущих значений вибрации со статистическими характеристиками изменений вибрации данного экземпляра двигателя и совокупности изменений вибрации всего парка двигателей данного типа.

Этот способ был реализован на ЭВМ.

Полученные в данном разделе результаты ориентированы на выявление неисправностей двигателей или аппаратуры контроля вибрации на ранней стадии до момента срабатывания сигнализации повышенной вибрации.

Нормы на изменение величины вибрации по двигателям НК-8-2У, НК-8-4 определяются действующим бюллетенем №590-Э, для двигателей Аи-25 - бюллетенем №124, для двигателей Д-30 2 сер. - методикой, введенной указанием МҐАЖ23.1.7-16 от 23.02.84 г.

Итак, одним из наиболее информативных параметров для оценки ТС ГТД является уровень вибрации.

Контролируемый в эксплуатации уровень вибрации ГТД представ V ляет собой обобщенную характеристику - амплитудное значение виброскорости V (иногда - вибросмещений или виброперегрузок) в полосе частот пропускания фильтров виброизмерительной аппаратуры (ИВ) и определяется, прежде всего, амплитудой вибрации с частотой вращения ротора турбокомпрессора (ТК), а также другими дискретными составляющими вибрации и уровнем вибрационного шума (фона).

В многороторных ГТД при использовании аппаратуры с полосовыми фильтрами в полосе пропускания их могут одновременно находиться частоты вращения двух и более роторов.

Соотношения между составляющими обобщенного параметра вибрации для каждого конкретного экземпляра ГТД могут быть существенно различными. Процесс изменения уровня роторной вибрации на установившихся режимах работы ГТД при заданных условиях полета (физическая частота вращения, высота, скорость полета) для большинства двигателей, находящихся в исправном состоянии, является стационарным случайным процессом, статистические характеристики которого (среднее и дисперсия) с течением времени практически не меняются.

При возникновении и развитии неисправности процесс изменения вибрации становится нестационарным (наступает «разладка» в работе АД), что и испойьзуется для диагностирования ТС ГТД.

При этом главным является предотвращение возможного превышения уровня вибрации в полете, так как при этом создается предпосылка к летному происшествию из-за необходимости выключения двигателя, который мог бы работать дальше, так как это приводит к неоправданным материальным затратам.

Предлагаемые в данном разделе результаты и рекомендации являются типовыми для всех ГТД и позволяет проводить оперативную оценку ТС двигателей по изменению уровня вибрации. Перечислим основные причины, вызывающие изменение уровня вибрации в полете.

Определение предотказового состояния авиационного двигателя на основе измерений уровня вибрации

Будем считать, что регулировки уровня вибрации осуществляются на основе его дискретного измерения в моменты tm и = 0, 1, 2, ... . Таким образом, мы наблюдаем некоторую последовательность случайных приращений уровня вибрации х\, Хг, ...» х„, ... . Назовем функцию р (х\, Хг, „., л:,,, ...), принимающую значения 0, 1} 2, ... , правилом остановки (наблюдений). Будем считать, что если, например, ф(х\, х% ..., хт ...) = т п, то есть мы имеем Х\ Х\, ...,Хт= хт, то процесс наблю дения заканчивается на ЯЇ-ОМ шаге. Если q (хь Хг, ..., хп, ...) — 0, то это означает, что принято решение вообще не производить наблюдений над случайными величинами.

Отметим, что записи Х\, Хг, ..., х„ относятся к уже наблюденным приращениям (реализациям случайных величин Хь Хг, ..., х„), а если мы не наблюдали приращения, то считаем его случайным и обозначим символом X, например, если последнее наблюдение закончилось в момент t„-\, то приращение процесса S(t) от t„-\ до t„ обозначим через X.

Мы ниже будем считать, что все случайные величины Х/(_ь п — \, 2, ... имеют одинаковое распределение.

Наблюдая процесс V(Q до момента tn включительно, мы решаем далее, какие средние удельные потери будем иметь, если остановим процесс в момент г„+ь здесь с - срецнее время возвращения процесса в ноль, если V(t,,+0 L, а с + А - среднее время его возвращения в ноль при V(tn+i) L, где L - допускаемая граница изменения процесса V(t„), tz -момент выхода процесса V(t,J за уровень L. Так как числитель дроби в правой части (4.2) случаен, то мы будем отыскивать оптимальное правило р , минимизирующее средние удельные затраты, то есть будем искать пйпМ\уп+](хъ ..., х„;Хп+1)\. Р Приступим к решению задачи. Запишем выражение для средних удельных потерь: М\уи+1(хъ ...,хп;Хп+])\ = - ВД(+1 L-S(Q} + + -[l-P{X,l+l L-S(tll)J\ = — + — x x\\ Pp(n+l L-S(t }}. (4.3) Покажем (чтобы потом воспользоваться известным результатом), что имеем место соотношение М\уп+У(хъ ...,xn;Xn+i)\ ун(хъ ..., если процесс наблюдения будем останавливать не позже момента, соответствующего значению р , то есть при п ф (хъ ...,х„), (4.4) и если 1 -P{X„+l L-S(tn)} -?—. (4.5) А -п

Действительно, подставляя (4.5) в (4.3), убеждаемся, что наше утверждение верно. И наоборот покажем, что имеет место соотношение ЩУп+\(х\, х„; Х„+])\ у„(хъ ..., хя-ь Хп), если процесс наблюдения будем останавливать не раньше момента, соответствующего значению #? , то есть при п2д (хь ...,х„), (4.6) и если \ 1 -P{XII+1 L S(Q} -?—. (4.7) А п Подставляя в (4.3) выражение (4.7), убеждаемся, что и обратное утверждение справедливо. Пусть п есть такое п, при котором имеет место знак равенства в (4.4) и (4.6). Покажем, что тогда Ф (хъ .... х»; Хп+1) = п . (4.8) Действительно, в нашем случае выполняются все условия оптимальной леммц, доказанной в [6], откуда и следует, что утвержде ниє (4.8) справедливо ил нужно отыскивать как наибольшее я, при котором еще верно выражение (4.5). Найдем из (4.5) уравнение кривой оптимального упреждающего допуска (кривая 1 нарис. 4.11). Из (4.5) имеем

Общие требования к системе балансировки двигателей сводятся к следующему, 1. Оборудование по балансировке двигателя должно быть одобрено авиационными властями и включено в перечень оборудования, разрешенного к использованию на определенном типе двигателя. 2. Оборудование должно быть откалибровано, проверена работоспособность всех его элементов. 3. Состав^ системы определяется комплектацией и включает, как правило: устройство сбора и обработки сигналов, компьютер, соединяющие кабели. На рис. 5.1 и 5.2 показана принципиальная схема подключения оборудования PBS-4I00 для балансировки двигателя CFM-56 самолета Б-737 и CF6-80 самолета А-310.

Прежде чем приступить непосредственно к выполнению работ по балансировке двигателя, следует провести комплекс необходимых вспомогательных мероприятий по оценке состояния двигателя, включая и оценку состояния газовоздушного тракта. На рисунке 5.3 дана блок-схемы для двигателя CFM-56 и CF6-80 по проведению таких мероприятий.

Только после того, как все указанные на рис. 5.3 работы будет выполнены, приступаем непосредственно к выполнению работ но балансировке двигателей.

Оценка амплитуды вибрационного сигнала

В эксплуатации бороться с дисбалансом компрессора высокого давления невозможно из-за необходимости проведения полной разборки двигателя, поэтому при достижении предельного значения вибрации ротора высокого давления N 2 4 units (ед.) двигатель отправляется в ремонт. Как правило, причиной дисбаланса ротора высокого давления являются некачественный ремонт НРС (компрессора высокого давления) и повреждения лопаток компрессора высокого давления. В эксплуатации было зафиксировано два случая, когда двигатель CFM-56 по причине по-v вышения значения вибрации ротора N 2 ( 4.5 units) был снят с эксплуатации, и в обоих случаях причиной явилось разрушение лопаток компрессора высокого давления,

Вибрация ротора высокого давления происходит по причине дисбаланса турбины высокого давления, это проявляется на 8200 - 8600 об/мин N 2 и фиксируется вибро датчикам и передней и задней опоры.

В эксплуатации бороться с дисбалансом турбины высокого давления невозможно из-за необходимости проведения полной разборки двигателя, и при достижении предельных значений вибрации ротора высокого давления ( 4.0 units) двигатель снимается и направляется в ремонт. Причиной дисбаланса турбины высокого давления чаще всего является низкое качество сборки и повреждения лопаток турбины высокого давления. Поэтому особенно важно при оценке качества ремонта двигателя обратить внимание на его вибрационные характеристики, особенно на величину вибрации ротора высокого давления. Нормой для сдаточных испытаний двигателей CFM-56 и CF6-80 на стенде является величина вибрации ротора высокого давления 2.5 unit. Практика показывает, что двигатели, имеющие вибрацию ротора высокого давления при установке на самолет 2.0 units, становятся потенциально опасными, т.к. конструктивно из-за неудовлетворительного ремонта или сборки в них уже заложен дисбаланс. v

1. В диссертации дан подробный обзор методов и средств диагностирования авиационных двигателей и показаны роль и место вибродиагностики в общей системе технического обслуживания и ремонта воздушных судов гражданской авиации.

2. Проанализирован первый опыт применения в авиации сетевых методов распознавания и управления (нейронных, растущих пирамидальных и балансных сетей).

3. Обосновано использование некоторых параметров виброметри-рования авиационных двигателей для организации их эксплуатации по техническому состоянию.

4. Предложена математическая модель оптимального управления состоянием двигателя на основании периодического измерения уровня вибрации, обеспечивающая минимизацию средних эксплуатационных затрат при регулировках уровней вибрации и предупреждение отказов двигателей по причине выходов уровней вибрации за критические значения.

5. Разработанные алгоритмы выявления и предупреждения неисправностей авиационных двигателей по изменению регистрируемых параметров вибрации вошли составной частью в систему математического обеспечения эксплуатации воздушных судов гражданской авиации по техническому состоянию, успешно используемую в ОАО «Аэрофлот».

6. Разработана методика оценки спектра вибрации двигателей иностранного производства, проведены оценка и анализ амплитудного значения вибрации. Эта методика успешно используется в ОАО «Аэрофлот» при выполнении балансировки двигателей иностранного производства, что привело к предупреждению досрочного съема 8 двигателей парка из 24 эксплуатируемых в ОАО «Аэрофлот» ВС иностранного производства. 7. Полученные в работе результаты могут быть использованы при организации эксплуатации энергетических установок промышленного и транспортного применения, а также в Военно-воздушных силах РФ.

Похожие диссертации на Принятие статистических решений по данным виброконтроля с целью предупреждения отказов авиационных двигателей