Ю. В. Киселев
Вибрационная диагностика систем и конструкций
авиационной техники
Электронное учебное пособие
САМАРА
2010
УДК 621.431.75:534
Автор: Киселев Юрий Витальевич
Рассмотрены вопросы возбуждения вибрации в технических системах. <...> Дано описание
авиационной техники как объекта вибрационной диагностики и особенности
вибрации, возбуждаемой различными источниками. <...> Контроль изменения технического состояния ГТД по
показаниям бортовой аппаратуры контроля вибрации…. <...> Диагностирование систем и конструкций авиационной техники
по вибрационным параметрам ………………………………………. <...> При диагностировании таких сложных систем как авиационная техника
используется широкий спектр параметров различной физической природы. <...> Значительно больший объем информации содержится в
вибрационных процессах – это общий уровень вибрации, частотный состав,
соотношение между частотами и уровнями отдельных составляющих,
статистические характеристики вибрационных процессов и т.д. <...> 5
Во втором разделе приведены сведения о параметрах и характеристиках
вибрации, о методах анализа вибрации. <...> В соответствии с нормами летной годности все воздушные суда должны
быть оснащены средствами контроля вибрации двигателей силовых
установок. <...> Поэтому пятый раздел пособия посвящен вопросам контроля и
диагностики состояния авиационных двигателей по показаниям штатной
аппаратуры вибрации. <...> .
Параметрические методы широко применяются при диагностировании
авиационной техники, в том числе и авиационных ГТД, что нашло отражение
в литературе [3, 4, 5, 9, 20, 21, 22, 23]. <...> Таблица 1.1 Оценка информативности методов диагностики ГТД
№
Методы диагностики ГТД
1
Оценка (max- 10 баллов)
Тепловизионный (инфракрасная
2 термография)
Трибомониторинг (анализ проб авиамасел)
9,5
3
Эндоскопия (фото-видео документирование)
8,0
4
Вибрационный
7,5
5
Термогазодинамическая параметрия
6,0
8,5
Как следует из полученных данных, если исключить тепловые методы,
которые в настоящее <...>
Вибрационная_диагностика_систем_и_конструкций_авиационной_техники_[Электронный_ресурс]_.pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА С.П. КОРОЛЕВА
(НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)»
Ю. В. Киселев
Вибрационная диагностика систем и конструкций
авиационной техники
Электронное учебное пособие
САМАРА
2010
Стр.1
УДК 621.431.75:534
Автор: Киселев Юрий Витальевич
Рассмотрены вопросы возбуждения вибрации в технических системах.
Изложены основы описания вибрации временными и частотными
характеристиками, рассмотрены методы анализа вибрации. Дано описание
авиационной техники как объекта вибрационной диагностики и особенности
вибрации, возбуждаемой различными источниками. Приведена методика
идентификации спектральных характеристик вибрации. Приведены сведения
о средствах измерения и анализа вибрации.
Рассмотрены вопросы контроля вибрации авиационных ГТД.
Приведены сведения о влиянии неисправностей различных узлов и
повреждений авиационных конструкций на вибрационные характеристики, и
о диагностировании состояния узлов и конструкций авиационной техники по
этим характеристикам.
Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по
направлению 162300, а также для смежных авиационных специальностей и
направлений.
Учебное пособие рекомендуется для магистрантов в рамках
магистерской программы ≪Контроль, динамика и испытания систем
авиационной техники≫ по направлению 162300.68 ≪Техническая
эксплуатация летательных аппаратов и двигателей", в качестве электронного
ресурса.
Подготовлено на кафедре эксплуатации авиационной техники.
© Самарский государственный
аэрокосмический университет, 2010
Стр.2
3
Содержание
Стр.
Введение……………………………………………………………………4
1. Место и роль технической диагностики в системе
эксплуатации авиационной техники…………………….…………….6
2. Характеристики и методы анализа вибрации …………………….…11
2.1. Характеристики вибрации………………………………………11
2.2. Методы анализа вибрации…………………………………..….23
3. Источники и причины возбуждения вибрации изделий
авиационной техники …………………………………………………30
3.1. Авиационная техника как объект
вибрационной диагностики…………………………………….30
3.2. Роторная вибрация ГТД………………………………………..36
3.3. Вибрация ГТД аэродинамического происхождения………..39
3.4. Вибрация, возбуждаемая процессами в
газовоздушном тракте ГТД……………………………………43
3.5. Вибрация подшипниковых узлов……………………………..44
3.6. Вибрация зубчатых передач…………………………………..46
3.7. Идентификация характеристик вибрационных процессов.…49
4. Средства измерения и анализа вибрации ………………………….51
4.1. Средства измерения вибрации…………………………………51
4.2. Средства анализа вибрации……………………………………59
5. Контроль вибрации……………………………………………………64
5.1. Назначение и принципы штатного бортового
контроля вибрации……………………………………………..64
5.2. Контроль изменения технического состояния ГТД по
показаниям бортовой аппаратуры контроля вибрации….….68
6. Диагностирование систем и конструкций авиационной техники
по вибрационным параметрам ……………………………………….75
6.1. Диагностирование причин изменения роторной вибрации….75
6.2. Диагностирование лопаточных узлов………………………….83
6.3. Диагностирование подшипниковых узлов…………………….87
6.4. Диагностирование зубчатых передач………………………….91
6.5. Диагностирование повреждений сотовых конструкций………93
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………….…………………………………………………97
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ……..……………….99
Приложение ………………………………………………………………103
Стр.3