СПОСОБ КОНТРОЛЯ ИСПРАВНОСТИ ИНДУКЦИОННЫХ ВИБРОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ Российский патент 1994 года по МПК G01M7/00 

Изобретение относится к вибрационной технике, а именно к способам контроля исправности индукционных вибропреобразователей (ВП) газотурбинных двигателей (ГТД).

Известны применяемые в эксплуатации ГТД способы контроля исправности индукционных ВП, предусматривающие создание вибрационного воздействия с фиксированными параметрами на ВП и определение характеристик измеряемой им вибрации [1].

По характеристикам измеренной вибрации рассчитывают контрольные параметры, характеризующие исправность ВП.

Общим недостатком указанных способов являются их неоперативность и трудоемкость, обусловленные необходимостью демонтажа ВП с ГТД и проведением контрольных испытаний с использованием специального оборудования в лабораторных условиях.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ контроля исправности индукционных ВП ГТД, заключающийся в определении значения продольной фазочувствительности ВП на фиксированной частоте с помощью электродинамического вибростенда и сравнении его с нормативным [2].

Однако известный способ имеет следующий недостаток:
При контроле исправности индукционным ВП указанным способом сложно выявить механические неисправности ВП, связанные с износом и повреждением деталей подвижной системы. Поскольку определяемые значения продольной чувствительности при неисправностях данного типа изменяются незначительно и находятся, как правило, в пределах нормы. Это снижает достоверность результатов контроля, эффективность и надежность работы ВП в составе виброизмерительной аппаратуры ГТД.

Целью изобретения является повышение достоверности и оперативности контроля исправности индукционных ВП и ГТД в условиях эксплуатации, достигаемое за счет выявления механических неисправностей ВП без его демонтажа с ГТД.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе, состоящим в создании вибрационного воздействия на ВП, определении характеристик измеряемой им вибрации и расчете контролируемого параметра ВП, по которому судят о его исправности, новым является то, что в качестве вибровозбудителя используют непосредственно ГТД, на котором установлен ВП.

Для контроля исправности ВП на фиксированных режимах работы ГТД определяют характеристики измеряемой им вибрации: максимальный уровень вибрации в информативном диапазоне частот, характерном для данного типа индукционного ВП V, и максимальный уровень вибрации в рабочем диапазоне частот виброизмерительной аппаратуры ГТД V_о.

Для каждого из режимов работы ГТД рассчитывают контрольный параметр ВП, как отношение максимальных уровней вибрации в информативном диапазоне частот и в диапазоне рабочих частот виброизмерительной аппаратуры V/V_о. Полученные значения контрольных параметров сравнивают с эталонными, ВП считают исправным, если на всех режимах работы ГТД значения контрольных параметров не превышают эталонных.

На фиг. 1 представлена функциональная схема реализации предложенного способа; на фиг. 2 - эталонная кривая зависимости контрольного параметра V/Vo от режима работы ГТД для НК-2-УУ.

На ГТД 1 (фиг. 1) установлен индукционный ВП 2, выход которого подключен к входу виброизмерительной аппаратуры 3 ГТД, связанной с указателем вибрации 4, к входу полосового фильтра 5, связанному через усилитель 6 с указателем 7 вибрации. Коэффициент усиления усилителя 6 подбирается равным коэффициенту усиления соответствующего канала виброизмерительной аппаратуры 3.

Предложенный способ контроля исправности индукционных ВП реализуется следующим образом.

Устанавливают один из фиксированных режимов работы ГТД 1 (фиг. 1) по указателю 4 определяют максимальный уровень вибрации V_о, измеряемый ВП 2 в диапазоне рабочих частот виброизмерительной аппаратуры 3. Сигнал с выхода ВП 2 поступает также на вход полосового фильтра 5, где выделяется только диапазон информативных частот сигнала. В усилителе 6 сигнал усиливается до необходимого уровня. По указателю вибрации 7 определяют максимальный уровень вибрации измеряемой ВП 2 в информативном диапазоне частот V.

Приведенные выше операции проводят на остальных фиксированных режимах работы ГТД, определяя соответствующие им V_о и V. Для каждого из режимов рассчитывают контрольный параметр ВП, как отношение V/V_o, и сравнивают его с эталонным, ВП считают исправным, если на всех режимах работы ГТД значения контрольных параметров не превышают эталонных.

Предлагаемый способ был использован для контроля индукционных ВП типа МВ-28А системы измерения и контроля вибраций ИВ-154. Предварительно были проведены эксперименты, заключающиеся в измерении уровней и спектральных характеристик вибрации ВП данного типа, с целью определения характерного для них информативного диапазона частот. Эксперименты проводились на ГТД типа ИК-8-2У с использованием заведомо исправных и неисправных (с значениями поперечной чувствительности более 15% от продольной) ВП. Частота "ложных" откликов неисправных ВП находились в диапазоне частот 20-50 Гц независимо от режима работы ГТД.

Отклики высокой амплитуды, влияющие на показания виброизмерительной аппаратуры ГТД, возникали при работе ГТД на режимах начиная с 0,4 номинального. Статистическая обработка полученных данных позволила определить эталонные значения контрольного параметра на двух, выбранных для контроля, фиксированных режимах 0,7 номинального и номинальный (фиг. 2). Способ был опробован и отработан в условиях эксплуатации для ВП типа МВ-28А. Применение способа показало его высокую эффективность при выявлении механических неисправностей индукционных ВП.

Использование предлагаемого способа контроля индукционных ВП обеспечивает повышение достоверности контроля исправности индукционных ВП за счет выявления механических исправностей ВП и оперативности контроля за счет проведения его операций непосредственно на ГТД.

Использование: контроль исправности индукционных вибропреобразователей газотурбинных двигателей. Сущность изобретения: устанавливают фиксированный режим работы газотурбинного двигателя. Измеряют максимальный уровень вибрации V₀ в диапазоне рабочих частот виброизмерительной аппаратуры и максимальный уровень вибрации в информативном диапазоне частот, характерном для данного типа индукционного вибропреобразователя. Определяют значение контрольных параметров вибробропреобразователя для каждого из режимов работы газотурбинного двигателя как отношение максимальных уровней вибрации V/V₀ и сравнивают их с эталонными. 2 ил.

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ИСПРАВНОСТИ ИНДУКЦИОННЫХ ВИБРОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ газотурбинных двигателей, заключающийся в том, что осуществляют вибрационное воздействие на индукционный вибропреобразователь, регистрируют вибрационный параметр на выходе индукционного вибропреобразователя, определяют контролируемый параметр индукционного вибропреобразователя, сравнивают его значение с нормативным, по результатам сравнения судят об исправности индукционных вибропреобразователей, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности и быстродействия контроля, вибрационное воздействие на индукционный вибропреобразователь осуществляют в рабочем режиме газотурбинного двигателя, фиксируют режим работы газотурбинного двигателя, в качестве вибрационного параметра на выходе индукционного вибропреобразователя регистрируют максимальный уровень V вибрации в информативном диапазоне частот индукционного вибропреобразователя и максимальный уровень V₀ вибрации в рабочем диапазоне частот виброизмерительной аппаратуры газотурбинного двигателя, в качестве контролируемого параметра индукционного вибропреобразователя определяют параметр R = V / V₀, затем изменяют режимы работы газотурбинного двигателя и для каждого из режимов определяют параметр R.