航空發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)技術(shù)論文
航空發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)技術(shù)論文
在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的過程中發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)越來越復(fù)雜，發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)技術(shù)也在不斷提升。學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的航空發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)技術(shù)論文，希望你們喜歡。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)技術(shù)論文篇一
航空發(fā)動(dòng)機(jī)磨損故障檢測(cè)技術(shù)
摘要：為了研究航空發(fā)動(dòng)機(jī)磨損故障檢測(cè)技術(shù)，本文主要介紹了：油液理化分析法、光譜分析方法、磁塞分析法以及鐵譜分析方法。同時(shí)介紹了這幾種故障檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用。目前主要通過滑油光譜分析儀和鐵譜分析儀針對(duì)滑油系統(tǒng)中所含的金屬元素含量和磨屑進(jìn)行檢測(cè)，以得到的金屬元素含量和磨屑參數(shù)的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的故障進(jìn)行檢測(cè)。本文研究可以作為航空發(fā)動(dòng)機(jī)磨損故障檢測(cè)過程中的參考。
關(guān)鍵詞：航空;發(fā)動(dòng)機(jī);磨損故障;鐵譜分析
前言
在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的過程中發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)越來越復(fù)雜，這些復(fù)雜的系統(tǒng)雖然使飛機(jī)的飛行更加穩(wěn)定，但是一旦在飛行過程中發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生故障就會(huì)造成飛機(jī)的失控，帶來不可挽回的重大損失，因此應(yīng)當(dāng)及時(shí)的對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的故障進(jìn)行檢測(cè)以保證飛行的安全和可靠，從多年的發(fā)動(dòng)機(jī)維修經(jīng)驗(yàn)中可以看出航空發(fā)動(dòng)機(jī)功能失效和失控主要是因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部機(jī)件存在的異常機(jī)械磨損所造成的。
1.航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械磨損故障的常用檢測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用
由于機(jī)械磨損對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的影響是非常大的，因此我國(guó)的很多民航機(jī)構(gòu)都在致力于研究航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械磨損的檢測(cè)，目前，在我國(guó)，對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)磨損進(jìn)行檢測(cè)時(shí)候主要有以下幾種方法：首先是磁塞分析方法;其次是油品理化性能分析法;再次是光譜分析法;最后是鐵譜分析法。其中每一種不同的檢測(cè)技術(shù)都有不同的檢測(cè)范圍，其中光譜分析的檢測(cè)有效范圍為小于5微米，最大范圍為10微米。鐵譜分析的有效范圍為1-200微米，而磁塞分析的有效范圍為大于50微米。下面對(duì)這些技術(shù)的檢測(cè)原理以及每種方法的具體應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。
1.1 磁塞分析法及其應(yīng)用
在對(duì)滑油系統(tǒng)中磨損顆粒進(jìn)行收集的過程中比較簡(jiǎn)單的方法就是磁塞分析法。磁塞分析法的原理是在回路中的綜合油箱中插入磁塞，這樣能夠在將油液中的磁性顆粒過濾出來的同時(shí)將其定期取出。為了對(duì)吸附的磁性顆粒進(jìn)行分析判斷，并判別顆粒的大小和數(shù)量等特征，維護(hù)人員需要借助放大鏡或肉眼進(jìn)行觀察，進(jìn)而可以判斷是否需要更換潤(rùn)滑油。這是一種簡(jiǎn)單快捷的方法。能夠檢測(cè)尺寸較大的金屬磨屑，但是這種方法主要存在著對(duì)于微小顆粒和非磁性顆粒沒有作用的缺點(diǎn)。
在進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候在發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)中永久的安裝著磁塞、封油閥和一個(gè)磁性探頭構(gòu)成了整個(gè)磁塞，磁鐵會(huì)在探頭插入以后暴露在循環(huán)著的潤(rùn)滑油中，為了防止漏油，，應(yīng)當(dāng)定期的把磁性探頭取下時(shí)以保證主體內(nèi)的封油閥會(huì)自動(dòng)封閉油出口，通過對(duì)線路動(dòng)作的控制可以在磁塞磨屑過多的時(shí)候?qū)⒅鳈C(jī)停止運(yùn)行。必須在潤(rùn)滑系統(tǒng)中能得到最大捕獲磨屑機(jī)會(huì)的地方安裝磁塞，最好裝在管子的彎曲部位。
1.2 油液理化分析法
滑油的油品質(zhì)量會(huì)在發(fā)動(dòng)機(jī)逐漸使用的過程中劣化，就會(huì)影響潤(rùn)滑效果，因此首先為了確定最經(jīng)濟(jì)有效的更換滑油的周期以減少機(jī)械磨損故障的發(fā)生可能性應(yīng)當(dāng)對(duì)滑油理化指標(biāo)的變化情況進(jìn)行監(jiān)控。然后為了提高滑油使用的科學(xué)性、有效性應(yīng)當(dāng)以檢測(cè)結(jié)果為基礎(chǔ)進(jìn)一步的對(duì)滑油的衰變特性進(jìn)行分析?；谝陨蟽蓚€(gè)目的進(jìn)行油液理化分析。
在具體的故障檢測(cè)過程中首先要弄清楚油液降解和污染的主要途徑及其重要表征參數(shù)：其中油液降解的主要表征參數(shù)有粘度、總酸值、總堿值、氧化深度、硝化深度、確酸鹽、抗氧劑水平、抗磨劑水平等，這種油液變質(zhì)方式的途徑主要有氧化、硝化、磺化、添粘以及加劑損耗。而油液污染的主要途徑有燃料稀釋、水分、冷卻劑、積碳以及固體雜質(zhì)，表征參數(shù)主要有閃點(diǎn)、粘度、燃料水平、水含量、冷卻劑水平、不溶物含量以及積碳水平。
具體的油液理化分析測(cè)試方法和內(nèi)容如下：戊燒不溶性實(shí)驗(yàn)測(cè)試、不溶物含量、積碳水平;粘度實(shí)驗(yàn)測(cè)量粘度;總酸、堿實(shí)驗(yàn)測(cè)量總酸值和總堿值;相對(duì)密度實(shí)驗(yàn)、閃點(diǎn)實(shí)驗(yàn)測(cè)量燃料水平;紅外分析實(shí)驗(yàn)測(cè)量氧化程度、銷化深度、硝酸鹽、抗氧劑水平、抗磨劑水平、冷卻劑水平。
1.3 光譜分析方法及其應(yīng)用
在原子物理學(xué)的介紹中，帶正電的原子核和圍繞其運(yùn)轉(zhuǎn)的電子組成了物質(zhì)結(jié)構(gòu)的原子，由于各層電子所含的能量級(jí)在正常情況下是最低的，這時(shí)的原子狀態(tài)成為基態(tài)，當(dāng)諸如光照、電弧沖擊、轄射等外來能量被基態(tài)吸引以后，核外電子在吸收能量以后就會(huì)從能量較低的能級(jí)躍遷到能量較高能級(jí)的軌道上去，是原子處于激發(fā)狀態(tài)。由于這時(shí)候原子是非常不穩(wěn)定的，返回基態(tài)的趨勢(shì)比較強(qiáng)，在原子由激發(fā)態(tài)返回基態(tài)的過程中，吸收的能量會(huì)以一定頻率的電磁波形式被福射出去。
為了了解所對(duì)應(yīng)元素的含量，應(yīng)當(dāng)通過一定的方法將用特征波長(zhǎng)的射線激發(fā)原子后福射強(qiáng)度的變化測(cè)量出來，這就是原子吸收光譜分析法。另外一方面，為了測(cè)得其發(fā)射輻射線的特征波長(zhǎng)，利用一定的方法將含有多種金屬元素的原子激發(fā)后的輻射線特征波長(zhǎng)測(cè)量出來，這就是指的原子發(fā)射光譜分析法?；凸庾V分析既有缺點(diǎn)也有優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)點(diǎn)主要是能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部機(jī)件早期的粘著磨損和磨屑磨損故障征兆，同時(shí)具有較高的靈敏度，但是對(duì)于疲勞磨損故障征兆很難發(fā)現(xiàn)，同時(shí)磨屑準(zhǔn)確度太低。
在光譜分析法的應(yīng)用中，首先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后進(jìn)行模式識(shí)別。在數(shù)據(jù)處理的和模式識(shí)別的過程中應(yīng)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具來實(shí)現(xiàn)，通過滑油光譜分析可以定性判斷出發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部構(gòu)件磨損等故障，主要包括：主軸承嚴(yán)重磨損、附件機(jī)匣軸承和軸承保持架磨損、附件機(jī)內(nèi)齒輪磨損、軸間軸承磨損、離心通風(fēng)器殼體磨損、封嚴(yán)圈嚴(yán)重磨損等。
1.4 鐵譜分析方法及其應(yīng)用
采用磁性的方法，以磁譜儀為工具將于潤(rùn)滑油中的金屬磨屑分離出來就是鐵譜分析技術(shù)，同時(shí)將分離出來的金屬磨屑按其尺寸大小依次、不重疊地沉淀到一塊透明的基片上得到譜片，在進(jìn)行觀察的過程中進(jìn)行分析就可以得到磨屑的形態(tài)特征、尺寸大小及其差異，這樣就得到了磨屑的表面形貌和成分。另外，在鐵譜顯微鏡上加裝相應(yīng)的光密度計(jì)分析大小磨屑的相對(duì)含量。運(yùn)用鐵譜分析技術(shù)能夠有效的檢測(cè)機(jī)械磨損，同時(shí)還可以研究磨損機(jī)理。
鐵譜分析方法的不足主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先是存在著一定的誤差，無法有效的控制這些誤差;然后運(yùn)用鐵譜分析方法的操作人員的專業(yè)水平和經(jīng)驗(yàn)必須要達(dá)到很高的要求;最后，對(duì)于一般人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)快速分析的工作不適合應(yīng)用鐵譜分析方法。
在鐵譜分析法的應(yīng)用過程中，首先確定主要表征磨屑的參數(shù)，然后進(jìn)行BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的編程，并有灰色關(guān)聯(lián)度在MATLAB中實(shí)現(xiàn)故障的模式識(shí)別，最后實(shí)現(xiàn)鐵譜數(shù)據(jù)分析GUI界面的實(shí)現(xiàn)。這樣由錄入的表征磨屑的參數(shù)，直接輸出訓(xùn)練后的矩陣，進(jìn)而刻意判斷出屬于那種故障模式，在人機(jī)交互的過程中使結(jié)果更加直觀。
2.總結(jié)
通過前面的研究可以看出有多中方法可以對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)磨損故障進(jìn)行檢測(cè)，但是在具體的檢測(cè)過程中應(yīng)當(dāng)綜合應(yīng)用各種方法，有效的檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)的故障，避免發(fā)生安全事故，后續(xù)還應(yīng)當(dāng)對(duì)上述各種技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行更加深入的研究。
參考文獻(xiàn)：
[1]謝小鵬.基于能量耗損的發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷方法研究[J].潤(rùn)滑與密封，2011，36(05)：117-119.
[2]佟彥斌.關(guān)于金屬磨損自修復(fù)技術(shù)對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)磨損維修的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究(電子版)，2011，03(21)：143-145.
[3]李詠.油液分析技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)磨損故障中的運(yùn)用[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2014，34(01)：36-38.
航空發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)技術(shù)論文篇二
航空發(fā)動(dòng)機(jī)鈦合金襯套的檢測(cè)技術(shù)
摘 要：航空發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部有很多類型的襯套，其中包括碳鋼和鈦合金類襯套。為了順利完成該類型零件的檢測(cè)任務(wù)，經(jīng)過多次的試驗(yàn)分析，摸索數(shù)據(jù)，我們逐漸掌握了該類型零件的檢測(cè)方法，為后續(xù)加工該類型的零件摸索出了一套成熟的檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)。
關(guān)鍵詞：襯套 ; 測(cè)量; 薄壁 ; 壁厚差 ; 圓柱度
中圖分類號(hào)：V26 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
襯套作為航空發(fā)動(dòng)機(jī)某部位的重要組成部分，用于殼體內(nèi)部齒輪和軸承的安裝，襯套的材料有碳鋼和鈦合金類之分，為了減輕發(fā)動(dòng)機(jī)的重量，以鈦合金種類的襯套居多。鈦合金襯套在加工中極易變形，所以有自己獨(dú)特的一套加工工藝方法，加工后的襯套的檢測(cè)更是難上加難，一直以來都沒有什么特別好的檢測(cè)方法，檢測(cè)效率低下。本文就從襯套的通用和專用的檢測(cè)方法入手，闡述了鈦合金襯套如何在自由狀態(tài)下做到準(zhǔn)確的測(cè)量。
1問題的提出
由于襯套壁薄，為了防止銑加工三個(gè)Ф20mm的月牙槽時(shí)變形，先將三個(gè)均勻的月牙槽銑削出來，以精加工的內(nèi)孔為基準(zhǔn)，用液性塑料漲緊夾具裝夾，精車外圓，但是工件壁太薄，極易變形，對(duì)溫度也很敏感，而且存在應(yīng)力集中現(xiàn)象，檢測(cè)結(jié)果不合格，現(xiàn)場(chǎng)加工尺寸與成品檢驗(yàn)尺寸存在一定差異。為解決此問題，工藝方法上采取了縮嚴(yán)加工尺寸公差的方法，將零件尺寸加工至中差范圍，但同時(shí)也增加了測(cè)量的難度。由于內(nèi)孔尺寸為mm，外圓尺寸為 mm，而且內(nèi)孔有3個(gè)1mm深的月牙槽，加工極易變形，加工的圓柱度、內(nèi)孔和外圓的圓柱度要求分別為0.005mm。 [1]。
1.1 檢測(cè)方案分析
由于圖紙中規(guī)定的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為測(cè)量基準(zhǔn)，而襯套壁薄，且內(nèi)孔均勻分布著三個(gè)Ф20mm的月牙槽，測(cè)量面較短，所以零件檢測(cè)難度較大，以下針對(duì)三個(gè)技術(shù)條件和兩個(gè)尺寸的檢測(cè)方案及過程進(jìn)行分析論證。
1.2對(duì)外圓圓柱度及尺寸mm的檢測(cè)方案分析
圓柱度公差帶是半徑差值為0.005mm的兩個(gè)圓柱面之間的區(qū)域，且圓柱面必須位于半徑差為0.005mm的兩個(gè)同軸圓柱面之間。
2檢測(cè)方案分析
2.1方案一：
外圓圓柱度對(duì)于軸類零件檢測(cè)可以利用頂針孔，在偏擺儀上檢測(cè)。而對(duì)于襯套類零件沒有頂針孔，這樣就必須借助于杠桿千分尺測(cè)量。由于檢測(cè)尺寸mm和檢測(cè)外圓的圓柱度的檢測(cè)部位相同，所以在用外徑杠桿千分尺檢查的mm同時(shí)也能檢測(cè)外圓的圓柱度，即多點(diǎn)測(cè)量。
首先按外圓尺寸mm要求，選用100～125mm的外徑杠桿千分尺，再用100mm的塊規(guī)校對(duì)外徑杠桿千分尺，校對(duì)杠桿千分尺后記錄修正值，用外徑杠桿千分尺對(duì)外圓進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量，記錄所測(cè)數(shù)值。每一部位測(cè)得的實(shí)際值為外圓的近似值，所測(cè)值中，最大值與最小值之差為外圓圓柱度，且半徑差不大于0.005mm。在測(cè)量過程中，由于所測(cè)量的是薄壁零件，所有測(cè)量力不能太大，但必須保證在測(cè)量過程中側(cè)頭與襯套表面連續(xù)接觸，否則易造成零件變形，測(cè)量力也不能太小，做大力度適中，否則不能反映出零件的真實(shí)狀態(tài)，測(cè)量出的零件數(shù)值不是零件的真實(shí)值。通常選用的靜態(tài)測(cè)量力應(yīng)小于1N。[2]
2.2方案二：
用V形塊法檢查圓柱度，用千分尺檢查外圓尺寸。
將襯套放在平臺(tái)上的V形塊內(nèi)，用夾緊裝置固定，且襯套可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。將千分表裝入萬能表座的表架內(nèi)，調(diào)整千分表位置使之位于襯套的最高點(diǎn)。在被測(cè)零件回轉(zhuǎn)一周過程中，測(cè)量某個(gè)橫截面的最大與最小讀數(shù)，連續(xù)測(cè)量若干個(gè)橫截面，取其中各橫截面所測(cè)得的所有讀數(shù)中最大與最小讀數(shù)值公差的一半，即為該零件的圓柱度誤差。
3檢測(cè)方案的確定
經(jīng)過實(shí)際測(cè)量比較用外徑杠桿千分尺測(cè)外徑圓柱度和外徑尺寸方便準(zhǔn)確，而且在實(shí)際檢測(cè)中操作方便易行，對(duì)于有合格資質(zhì)的檢驗(yàn)人員來說都可以做到準(zhǔn)確的檢測(cè)，但在實(shí)際操作中要注意測(cè)量力的因素。
4內(nèi)孔圓柱度及內(nèi)孔尺寸的檢測(cè)
選用75～100mm外徑千分尺和100mm塊規(guī)，校對(duì)外徑千分尺，記錄修正值，然后作為內(nèi)徑千分尺的對(duì)表基準(zhǔn)，使微分筒鎖定在對(duì)應(yīng)的數(shù)值95.03mm，對(duì)應(yīng)檢測(cè)公差為0.017mm的高精度內(nèi)徑，需選用內(nèi)徑千分表測(cè)量。選擇合適的測(cè)量頭安裝好，調(diào)節(jié)測(cè)量頭長(zhǎng)度，將內(nèi)徑千分表的測(cè)量頭壓入外徑千分尺的測(cè)砧與測(cè)微螺旋中間，看千分表的指示讀數(shù)，調(diào)節(jié)壓入量，固定測(cè)量頭使內(nèi)徑千分表的壓入量為0.30mm，將表圈轉(zhuǎn)動(dòng)，指針對(duì)零，使內(nèi)徑千分表前后微動(dòng)找到最小值，再將內(nèi)徑千分表測(cè)量頭壓入零件內(nèi)，前后微動(dòng)找到最大值與最小值。由于內(nèi)孔上有
三個(gè)Ф20mm的月牙槽，很難找到測(cè)量點(diǎn)，測(cè)頭的輔助支架有一邊僅能靠在內(nèi)孔一點(diǎn)上，所以測(cè)得內(nèi)孔直徑不夠準(zhǔn)確。以支架支在兩槽中間測(cè)頭測(cè)兩槽的邊緣，并在三個(gè)方向上下多點(diǎn)測(cè)量，以達(dá)到測(cè)量真實(shí)值的目的。[3]
5測(cè)量?jī)?nèi)孔對(duì)外圓的跳動(dòng)
5.1檢測(cè)分析
內(nèi)孔對(duì)外圓的跳動(dòng)測(cè)量的是徑向跳動(dòng)誤差，徑向跳動(dòng)誤差是指在旋轉(zhuǎn)表面的同一橫截面內(nèi)，被測(cè)表面各點(diǎn)與基準(zhǔn)軸線之間最大值與最小值距離之差，并以各個(gè)橫截面測(cè)出其最大跳動(dòng)作為整個(gè)被測(cè)圓柱面的徑向跳動(dòng)量。檢查徑向跳動(dòng)時(shí)一定要注意基準(zhǔn)，因?yàn)榛鶞?zhǔn)不同，測(cè)量結(jié)果就不同，襯套工藝規(guī)程圖紙上規(guī)定要求以襯套外圓作為零件的測(cè)量基準(zhǔn)。[4]
5.2檢測(cè)方案
先將V形塊和平臺(tái)擦拭干凈，將襯套豎直放在V形槽內(nèi)，用夾緊裝置固定，并能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。將杠桿百分表裝在表座的夾孔內(nèi)夾緊，調(diào)整萬能表座位置，使百分表接觸頭與襯套表面接觸，將襯套轉(zhuǎn)動(dòng)一周，取該橫截面的最大值，在測(cè)得若干個(gè)橫截面后取最大值即為內(nèi)孔的跳動(dòng)誤差。
結(jié)語
通過上述對(duì)鈦合金襯套的工藝分析及主要尺寸的檢測(cè)，利用通用的檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)了測(cè)量難度較大的薄壁零件，從以上的分析中可以看出所采用的檢測(cè)方法具有較強(qiáng)的科學(xué)性和實(shí)用性。實(shí)踐證明，通過上述方法檢測(cè)出的結(jié)果準(zhǔn)確性較高，而且可以將上述的檢測(cè)方法應(yīng)用到類似的零件檢測(cè)當(dāng)中，并不局限于鈦合金類零件。若將上述檢測(cè)方法加以推廣應(yīng)用，可以為新機(jī)研制節(jié)省大量的研制經(jīng)費(fèi)。
參考文獻(xiàn)
[1]張玉，劉玉.幾何量公差與測(cè)量技術(shù) [J].沈陽：東北大學(xué)出版社.1999.
[2]汪愷.形狀和位置公差標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用指南 [M]北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社.2000.
[3]王如根，高坤華.航空發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)[M]. 北京：航空工業(yè)出版社。2003年79-399
[4]武凱.航空薄壁件加工變形分析與控制[M].南京：南京航空航天大學(xué).2002.
看了“航空發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)技術(shù)論文”的人還看：
1.淺論《航空發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)度計(jì)算》的多媒體教學(xué)論文
2.本田發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)論文