Испытания и обеспечение надежности ГТД

     Расход  топлива может производиться  путем измерения:

     - времени выработки определенного объема топлива из мерного бака -массового расхода;

     - скорости движения топлива через калиброванное сечение с помощью роторного расходомера - мгновенного объемного расхода.

     Стендовая масляная  система имеет вспомогательное назначение и предназначена для исследования работоспособности основной - двигательной системы смазки, моделирования эксплуатационных, условий работы консервации двигателей. Стендовая масляная система позволяет производить замеры расхода и прокачки масла, проверять чистоту масляной системы двигателя, проводить специальные испытания.

     Гидравлическая  система используется для загрузки гидравлических агрегатов, которые необходимы для работы систем самолета. Гидравлическая система позволяет имитировать работу гидравлического оборудования самолета по полетному циклу с помощью системы автоматической загрузки гидронасосов, а также проверять работоспособность кинематической цепи привода гидравлических агрегатов. В случае отсутствия гидравлических агрегатов при испытании двигателя данная система не используется.

     Электрическая система стенда предназначена для обеспечения работы системы запуска, питания приборов, контроля и управления постоянным током напряжением 27 В и высокочастотным переменным током (36 В, 400 Гц). Электрическая система также должна обеспечивать питание бокса энергией для освещения, сигнализации, противопожарной безопасности, привода механизмов вспомогательных устройств. Электрическая энергия требуемых параметров может вырабатываться генераторами, работающими от электрической системы промышленного тока, поступать от автономных источников на базе кислотно-щелочных аккумуляторов.

     Силоизмерительная система. Представляет собой сложную пространственную конструкцию, которая предназначена для выполнения следующих функций: закрепления моторной рамы с двигателем, восприятия и измерения силы тяги, размещения коммуникаций технологических систем.

Для измерения  тяги служит динамометрическая платформа, которая представляет собой металлическую  раму, установленную или подвешенную  к силовой неподвижной раме на упругих металлических лентах. При  работе двигателя динамометрическая платформа смещается из состояния равновесия, воздействуя на первичный тензорезисторный преобразователь, который вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный силе тяги.

     Система подвода воздуха (воздухозаборник). Состоит из лемнискатного насадка и входного коллектора, которые выравнивают поля скоростей и давлений воздуха на входе в двигатель, обеспечивают измерение расхода воздуха. Воздухозаборное устройство присоединяется к двигателю с помощью телескопического уплотнения, исключающего его влияние на измерение тяги. Для имитации полетных условий или влияния самолетного воздухозаборника на работу двигателя, в стендовый воздухозаборник могут устанавливаться специальные проставки.

     Система запуска двигателя предназначена для раскрутки ротора, которая обеспечивает условия воспламенения топливо-воздушной смеси. В большинстве случаев для этих целей используется вспомогательный газотурбинный двигатель, из-за компрессора которого отбирается сжатый воздух. Запуск вспомогательного двигателя производится с помощью электростартера и источника электрической энергии. Источниками сжатого воздуха также могут быть воздушные компрессоры большой мощности с электрическим приводом.

     Система промышленного телевидения предназначена для обеспечения визуального наблюдения за работающим двигателем во всем диапазоне рабочих режимов и отдельными элементами стендового оборудования. Основная цель - получение объективной информации о состоянии внешней обвязки двигателя и обнаружения различных дефектов (течей топлива и масла, локальных отказов) на ранней стадии их проявления. 

2. Сравнительный анализ классической и современной испытательной станции

 

     Сравнительный анализ конструктивных особенностей классической и современной станций проведем по следующим параметрам:

1. Топливная система.

       У классической испытательной станции расход топлива измеряется с помощью весовой системы с расходным бачком. Недостатком такой системы является значительные габариты и масса, а также инерционность. Для измерения расхода топлива в современных испытательных станциях применяются роторные расходомеры различных типов, лишенные перечисленных недостатков.

2. Силоизмерительная система.

     Принципиальное  отличие испытательных станций  заключается в расположении силовой  рамы стенда на фундаменте и на потолке помещения и в калибровке системы, которая выполняется вручную путем постановки грузов и автоматизировано, для классической и современной испытательных станций соответственно.

3. Система промышленного телевидения.

     В классических испытательных станциях системы подобного рода отсутствуют, для наблюдения используются смотровые окна. В зале испытания современных испытательных станций установлены камеры, в реальном времени передающие изображение на дисплей компьютера оператора, что значительно повышает безопасность и облегчает условия труда работников станции. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     ЛАБОРАТОРНАЯ  РАБОТА №3 

«Вспомогательное  технологическое оборудование, подготовка, проведение серийных и экспериментальных  испытаний» 

1. Теоретические сведения

 

     Для доставки изделий из сборочного цеха и монтажа на моторную раму используется подъемно-транспортное оборудование и технологическая оснастка. К подъемно-транспортному оборудованию, в первую очередь, относятся транспортировочные тележки и кран-балки. Для монтажа двигателя на моторную раму и их перемещения используется специальная оснастка (такелажные приспособления) или так называемые адаптеры - приспособления, устанавливаемые на двигатель в сборочном цехе или непосредственно на испытательном стенде, которые позволяют присоединять двигатель к динамометрической платформе силоизмерительной системы.

     Подсоединение основных и вспомогательных систем к двигателю осуществляется с помощью гибких трубопроводов, кабельных магистралей, технологических разъемов, позволяющих обеспечивать работу двигателя, а также передавать управляющие сигналы и измерительную информацию.

     С целью наблюдения за работой двигателя, своевременного выявления внештатных ситуаций, которые могут привести к возгораниям, испытательные боксы оборудуются средствами  наблюдения:   окнами   и  видеокамерами, имеющими дистанционное управление. Боксы и технологические помещения оборудуются системами ручного и автоматического пожаротушения, позволяющими локализовать пламя и устранить условия горения.

     Обслуживание  двигателя, выполнение монтажных и регламентных работ производится со специальных трапов, рабочих площадок, которые должны обеспечить производительное и безопасное выполнение этих работ. С этой целью данные средства технологического оснащения снабжаются перилами, покрываются специальным настилом и имеют гарантированную устойчивость.

     Создание  специальных условий испытания, позволяющих моделировать полетные воздействия на двигатель, осуществляется с помощью приспособлений - имитаторов и устройств. Простейшим имитатором является перфорированный диск (дросселирующая решетка), устанавливаемый во входное устройство для повышения степени разряжения воздуха. Более сложные системы позволяют имитировать разряжение на срезе сопла, работу на нерасчетных режимах и т. д.

     Проведение  любых видов испытаний осуществляется на основе программы испытаний и технологической документации, которые определяют цели и назначение испытания, регламентируют последовательность и порядок выполнения основных технологических операций, устанавливают перечень контролируемых параметров, способы и приборы для их измерения.

     Программы специальных опытных испытаний  обычно составляются на основе типовых  программ и технических условий, разрабатываемых в конструкторских отделах. В них излагаются назначение, режимы проведения специальных исследований, способы, методы и средства измерения контролируемых параметров.

     Технология  проведения серийных испытаний характеризуется  более ограниченным набором целей, которые предусматривают:

     - обкатку и приработку узлов трения двигателя;

     - регулировку основных параметров;

     - отладку основных систем;

     - снятие дроссельной характеристики;

     - оценку соответствия двигателя  с заданным техническим характеристикам;

     - регулировку максимального (взлетного)  режима, других физических параметров и ограничений.

     Технология  серийных испытаний разрабатывается в виде набора операций, определяющих последовательность подготовки, проведения и завершения испытаний, порядок замера, фиксации и регистрации параметров, выполнения регламентных работ, сдачи двигателя контролерам и представителям заказчика. В состав технологической документации также входят инструкции по проведению регламентных работ с оборудованием, обслуживанию основных и вспомогательных систем стенда, выполнению требований техники безопасности. 

2. Сравнительный анализ классической и современной испытательной станции

Сравнительный анализ конструктивных особенностей классической и современной станций проведем по следующим параметрам:

1. Транспорт

     В классической испытательной станции  двигатель в испытательную камеру доставляется на машинном транспорте (трактор), непосредственно к мотораме – с использованием кран – балки.

     В современной испытательной станции  двигатель в зал подготовки доставляется на машинном транспорте, далее следует  по монорельсовому пути, проложенному под потолком помещения.

2. Установка двигателя на стенд и особенности стенда

   В классической испытательной станции  двигатель крепится непосредственно  к силовой раме стенда. Вывод коммуникаций производится в камере испытания. Платформа  для осмотра и обслуживания выполнена неподвижной, что затрудняет подготовку к испытаниям.

   В современной испытательной станции  установка на раму стенда упрощена за счет применения адаптера, предварительного вывода основных коммуникаций. Платформа  регулируется по высоте, а во время  испытаний опускается вниз, что исключает ее воздействие на потоки воздуха и рабочий процесс двигателя.

3. Передача и обработка информации

   В классической испытательной станции  передача первичных сигналов производится по каналам достаточно большой протяженности, в качестве индикаторов используются механические приборы (манометры, вольтметры, водяные столбы), регистрация выполняется вручную либо с помощью графопостроителей.

   В современной передачи испытательное станции первичные сигналы преобразуются непосредственно на стенде, что значительно повышает точность измерений. Станция имеет значительно большее число каналов. Данные поступают в расчетный центр (сервер) и средствами программного обеспечения визуализируются на экране дисплея оператора, могут быть сохранены в памяти компьютера. Управление стендом также выполняется при помощи компьютера. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     ЛАБОРАТОРНАЯ  РАБОТА №4 

«Методы измерения и контроля параметров двигателя» 

1. Теоретические сведения