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      某型直升機(jī)進(jìn)氣風(fēng)扇振動(dòng)校驗(yàn)淺析

      2020-02-24 06:53:08劉航
      科技風(fēng) 2020年4期
      關(guān)鍵詞:振動(dòng)

      摘要:隨著近幾年通用航空的迅猛發(fā)展,通航所屬的飛行訓(xùn)練學(xué)校、企業(yè)劇增,飛機(jī)數(shù)量和訓(xùn)練量成倍增長(zhǎng)。而通用航空中直升機(jī)的使用率也逐漸提升,這就對(duì)直升機(jī)隊(duì)的維護(hù)保障提出了更高的要求。相比固定翼飛機(jī),振動(dòng)是直升機(jī)的固有特性,它對(duì)飛行的安全以及乘坐的舒適性都有較重要的影響。本文通過(guò)對(duì)某型直升機(jī)的結(jié)構(gòu)大修發(fā)現(xiàn),在進(jìn)行進(jìn)氣風(fēng)扇振動(dòng)校驗(yàn)時(shí)存在測(cè)量點(diǎn)發(fā)生漂移的現(xiàn)象。給出在振動(dòng)校驗(yàn)時(shí)的測(cè)量思路,以及遇到相似故障時(shí)的解決辦法,提供一些有效的排故思路。

      關(guān)鍵詞:進(jìn)氣風(fēng)扇;振動(dòng);漂移

      1緒論

      振動(dòng)為一種快速的振蕩運(yùn)動(dòng),可能時(shí)由于旋轉(zhuǎn)部件因?yàn)槭テ胶?,或者是由于空氣?dòng)力這樣的外力作用下產(chǎn)生。這樣的振蕩運(yùn)動(dòng)可以表述為:位移或振幅的大小,頻率的快慢,比如振動(dòng)次數(shù)每分鐘。

      直升機(jī)承受的振動(dòng)可能來(lái)自很多方面,比如槳葉,傳動(dòng)機(jī)構(gòu),發(fā)動(dòng)機(jī),這些振動(dòng)可以對(duì)機(jī)體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生應(yīng)力甚至損壞,縮短部件的使用壽命,并會(huì)給飛行員以及乘客造成不舒適的乘坐感覺(jué)。

      轉(zhuǎn)動(dòng)部件的振動(dòng)頻率一般與部件的轉(zhuǎn)動(dòng)速度有關(guān),而直升機(jī)上部件的轉(zhuǎn)動(dòng)速度各不相同,因此振動(dòng)頻率是識(shí)別振動(dòng)來(lái)源的一個(gè)主要依據(jù)。振動(dòng)按頻率分為三類:

      (1)低頻振動(dòng),主要來(lái)源于主槳系統(tǒng)。

      (2)中頻振動(dòng),主要來(lái)源于尾槳系統(tǒng)。

      (3)高頻振動(dòng),主要來(lái)源于發(fā)動(dòng)機(jī)和高速傳動(dòng)軸。

      高頻振動(dòng)是由高速轉(zhuǎn)動(dòng)部件產(chǎn)生。一般情況下認(rèn)為是由發(fā)動(dòng)機(jī)引起的。而進(jìn)氣風(fēng)扇就是連接在發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸上的部件,因此對(duì)進(jìn)氣風(fēng)扇的振動(dòng)值必須密切監(jiān)控。

      2校驗(yàn)過(guò)程

      通過(guò)某型直升機(jī)的AMM手冊(cè)我們可以找到某型直升機(jī)風(fēng)扇配平的步驟和方法。手冊(cè)中推薦使用型號(hào)為192-或8500-系列或等效設(shè)備的動(dòng)態(tài)平衡儀。使用時(shí)查閱設(shè)備特殊操作說(shuō)明。

      (1)將加速計(jì)導(dǎo)線安裝到風(fēng)扇軸軸承上,參考圖一。加速計(jì)應(yīng)尖頭向下。一個(gè)適當(dāng)?shù)闹Ъ芸捎蓛蓚€(gè)加速表支架結(jié)合在一起組成,也可以專門(mén)制造。

      (2)在風(fēng)扇的一個(gè)葉片邊緣貼一個(gè)靶標(biāo)(反光條),如下圖。

      (3)將頻閃觀測(cè)器的頻閃方式至于B位置,將平衡箱轉(zhuǎn)動(dòng)范圍置于*10速率,將平衡箱轉(zhuǎn)速刻度表至于270。

      (4)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),齒合旋翼系統(tǒng),打開(kāi)調(diào)速器開(kāi)關(guān),調(diào)整旋翼轉(zhuǎn)速RPM至102%。準(zhǔn)備進(jìn)行進(jìn)氣風(fēng)扇振動(dòng)值測(cè)量。

      (5)將頻閃觀測(cè)器指向風(fēng)扇軸螺帽然后拉扳機(jī)。注意靶標(biāo)的時(shí)鐘角。

      (6)按壓平衡箱上的調(diào)諧按鈕,注意靶標(biāo)時(shí)鐘角的變化,在壓住調(diào)諧按鈕的同時(shí),調(diào)整轉(zhuǎn)速表盤(pán),使靶標(biāo)回到第“5”步驟看到的時(shí)鐘角。如果當(dāng)壓下或松開(kāi)按鈕時(shí)靶標(biāo)的時(shí)鐘角不變化,則平衡箱已調(diào)至風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。

      (7)平衡箱調(diào)諧時(shí)要注意靶標(biāo)時(shí)鐘角的變化。

      (8)注意平衡箱上“IPS”表指示的振動(dòng)讀數(shù)。

      (9)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。

      (10)如果平衡讀數(shù)超過(guò)0.2IPS,必須改變墊片以平衡散熱風(fēng)扇。改變?cè)撐恢玫膲|片重量,或是各把一半重量分別加到鄰近的兩個(gè)螺帽下。

      在校驗(yàn)中,我們使用的是Honeywell公司的VIBREX2000PLUS動(dòng)態(tài)平衡儀。

      啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)以后,連接儀器進(jìn)行振動(dòng)數(shù)據(jù)的采集。如下表,第一次當(dāng)轉(zhuǎn)速2713RPM時(shí),振動(dòng)值達(dá)到0.71IPS,不滿足要求,需要加配重片進(jìn)行調(diào)整。振動(dòng)測(cè)試儀顯示在10:51方向增加配重25.5g。我們嘗試性的在該方向增加配重片14.6g,振動(dòng)值不降反增,達(dá)到0.97IPS。所以我們恢復(fù)到初始狀態(tài)。進(jìn)行第二次測(cè)量。轉(zhuǎn)速在2716RPM時(shí),振動(dòng)值依舊達(dá)0.65IPS,不滿足要求。振動(dòng)測(cè)試儀顯示在11:21方向增加配重22.2g。

      隨后,考慮到光電傳感器測(cè)量是否有延時(shí),我們決定在其他方向增加配重片。

      第三次數(shù)據(jù)在01:00方向增加配重片9.7g。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)量,當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到2723RPM時(shí),振動(dòng)值為0.41IPS。觀察到振動(dòng)值較之前有降低。這時(shí)振動(dòng)測(cè)量?jī)x顯示在10:47方向增加配重16.4g。

      第四次數(shù)據(jù)在02:00方向再增加配重9.7g。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)量數(shù)據(jù),當(dāng)轉(zhuǎn)速2723RPM時(shí),振動(dòng)值為0.10IPS。振動(dòng)值滿足要求。

      3校驗(yàn)分析與總結(jié)

      根據(jù)我們的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)。當(dāng)在01:00和02:00方向各加9.7g配重片時(shí),根據(jù)手冊(cè)得知,等效于在01:30方向加了19.4g配重片。

      由于進(jìn)氣風(fēng)扇是沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),而光電傳感器到反光條之間有一定距離,導(dǎo)致信號(hào)傳遞到光電傳感器接收的時(shí)候可能具有延時(shí)性,使得測(cè)試儀顯示的實(shí)測(cè)值延后。由于振動(dòng)測(cè)量?jī)x顯示在11:21方向增加配重,而實(shí)際我們?cè)?1:30方向增加了配重,所以我們猜想振動(dòng)測(cè)試儀顯示的測(cè)量點(diǎn)沿順時(shí)針?lè)较虬l(fā)生了漂移,漂移約2個(gè)小時(shí)(從11:21漂移到01:30)。

      在使用振動(dòng)測(cè)試儀進(jìn)行直升機(jī)振動(dòng)測(cè)試時(shí),無(wú)論是主槳系統(tǒng),尾槳系統(tǒng),還是發(fā)動(dòng)進(jìn)氣風(fēng)扇的振動(dòng)值,如果按照振動(dòng)測(cè)試儀顯示的配重添加方向和重量添加后,振動(dòng)值依然沒(méi)有減小,那么我們可以考慮顯示測(cè)量點(diǎn)與實(shí)際測(cè)量點(diǎn)產(chǎn)生漂移而導(dǎo)致。

      參考文獻(xiàn):

      [1]中國(guó)民航飛行學(xué)院.R44系列直升機(jī)培訓(xùn)教材.

      [2]RobinsonR44MaintainanceManual.

      作者簡(jiǎn)介:劉航(1991-),男,四川什邡人,本科,助理工程師,研究方向?yàn)楹娇掌骶S修與適航。

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