refik.in.ua 1

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ МОЛОДЇ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ


ЗАПОРІЗЬКИЙ АВІАЦІЙНИЙ КОЛЕДЖ

Ім. О.Г. Івченка
Спеціальність 5.090261






«ЗАТВЕРДЖЕНО»

Заступник директора з НВР

_______________В.І. Сніжко

«_____»____________200__р.


ІНСТРУКЦІЯ

до лабораторної роботи №2

4 (години)

Технологія прийомо-здавальних випробувань авіаційних ГТД

з дисципліни «Випробування АД»





Інструкцію розробив:

Викладач ___________ В.М. Задорожний
Розглянуто на засіданні ПЦК:

авіа конструкторських дисциплін
Протокол №_____ від «_____»_______200_р.
Голова ПЦК _________)(_________________)

підпис прізвище

ТЕХНІКА БЕЗПЕКИ


  1. Під час переміщення до виробничого підприємства, та пересування на підприємстві та його підрозділах необхідно керуватися загальнодержавними «Правилами дорожнього руху» та правилами стандарту підприємства «Правила руху на підприємстві».




  1. Додержуватися вимог правил «Пожежної безпеки».




  1. Додержуватися вимог правил «Електробезпеки».




  1. Додержуватися вимог правил «Експлуатації та користування чорно мастильних матеріалів».




  1. Додержуватись правил «Експлуатації вантажопідйомних механізмів.



  1. Під час виконання роботи забороняється залишати робоче місце без дозволу викладача-керівника.





  1. Перед проведенням роботи викладачем проводиться інструктаж з техніки безпеки та правил поведінки на підприємстві під розпис у журнал.

Лабораторна робота №2

Технологія прийомо-здавальних випробувань авіаційних ГТД
Мета роботи: вивчення технологічного процесу прийомо-здавальних випробувань авіаційного ГТД

Обладнання: робота проводиться на випробувальній станції Запорізького

АТ «Мотор Січ» в процесі здавально-контрольних

випробувань натурних авіадвигунів. Вивченню підлягають

технологічні процеси випробування двигунів АИ-20, АИ-24,

АИ-25, Д-36, Д-436.

Тривалість – 4 годин.
1. Теоретичні положення

Класифікація випробувань ТРД

Види випробувань повітряно-реактивних двигунів і умови, в яких вони виконуються, досить різноманітні.

Для вивчення, аналізу і подальшого удосконалення випробувань зручно користуватися класифікацією, яка може бути проведена за різними ознаками. Найбільш важливі з них наступні: за кінцевою метою випробувань і за спільністю явищ, які досліджуються.

Класифікуючи випробування за кінцевою метою, розрізняють:

  1. науково-дослідницькі випробування; в них вивчаються загальні властивості агрегатів, вузлів і двигунів;

  2. дослідницькі випробування, які проводяться для доводки нових зразків ВРД, їхніх агрегатів, вузлів і для перевірки Державною комісією відповідності властивостей нового двигуна технічним умовам;

  3. заводські випробування серійних ВРД, якими перевіряється якість готової продукції заводу.

Подібна класифікація випробувань ВРД умовна, так як на практиці зустрічаються випадки тісного переплетення різних задач, які вирішаються при випробуваннях. Так, наприклад, довгострокові стендові випробування на серійному заводі для перевірки надійності лопаток турбіни, виготовлених за різною технологією, являються заводськими технологічними випробуваннями. В той же час це – складова частина дослідницької роботи по виявленню оптимальної технології виготовлення лопаток турбіни.


Заводські випробування

Заводські випробування серійних двигунів проводять на заводах, які виготовляють або ремонтують двигуни з метою від лагодження і перевірки якості готової продукції.

Кожен двигун проходить короткочасні випробування, в процесі яких проводиться визначення і регулювання основних параметрів і зборки деталей, приробка і Акт здачі готової продукції. Короткочасні випробування складаються зі здавальних і контрольних. Після здавальних випробувань двигун розбирають для виявлення можливих прихованих дефектів, заміни ушкоджених деталей і тих, підборкою характеристик яких можна привести в норму параметри двигуна, які контролюються.

Один двигун з партії або за певний строк випуску проходить довгострокові комісійні випробування, якими перевіряються надійність двигуна і стабільність основних параметрів робочого процесу при довгостроковій роботі. Короткоресурсні двигуни (до декількох сотень годин) проходять комісійні випробування, терміном в повний міжремонтний ресурс. Двигуни великих ресурсів – еквівалентні прискорені випробування або випробування до 300 годин, в яких час напружених режимів дорівнює часові таких в межах міжремонтного ресурсу. За результатами вказаних випробувань судять про якість всіх двигунів однієї серії*, які випущені після попередніх довгострокових випробувань.

Крім перерахованих на серійних заводах проводять довгострокові випробування по визначенню впливу на робочий процес і властивості двигуна та його агрегатів різних вимірювань в конструкції, матеріалах і технології, введених з метою удосконалення двигуна. Ці випробування називаються технологічними.

Загальні заходи по підготовці і проведенню заводських випробувань

Двигуни, призначені для випробувань, поступають зі складального цеху (а для довгострокових випробувань повертають з експедиції) на обмінний пункт випробувальної станції, де приймаються робітниками станції. При прийомці упевнюються в правильності збірки, наявності агрегатів і систем, а також в правильності оформлення технічної документації (справи виробу, лицевих карток встановлених агрегатів і карти монтажу). Виконують зовнішній огляд двигуна. Всі дефекти, виявлені оглядом, повинні бути усуненими, а можливі відхилення оформлені в його справі.


Прийнятий двигун транспортують в бокс, кріплять на силовимірювальному устрої в тому положенні, яке потрібне, виконують дообладнання первинними перетворювачами вимірювальних приборів, установку технологічного обладнання (сопла, проставки для вимірювання витрати повітря, лемніскатового насадку та ін.) і приєднання до стендових систем у відповідності зі схемою, яка створюється для кожного типу двигуна.

Монтуються системи обдування вузлів і агрегатів (генератору, форсажної камери), відбору повітря для зовнішніх користувачів, приєднуються паливні і масляні магістралі і перевіряється їхня герметичність.

Вхід двигуна обладнується захисною сіткою 17 (див. рис.), яка кріпиться до спеціальних опір поза динамометричної платформи так, щоб не торкатися вхідного дифузору (не створювати поміх у вимірюванні сили тяги).

На кожен вид заводського випробування складається своя технологія. В технології вказуються: призначення випробувань; марки палива і масла; послідовність операцій і режимів; час роботи на кожному режимі; параметри, які вимірюються; потрібна точність їх визначення і допустимі відхилення; засоби регулювання параметрів; частота повторних вимірювань на довгострокових режимах і час вимірювання на короткочасних режимах; нормальні показники приборів на кожному режимі; експлуатаційні обмеження і граничні (погрожуючі) значення параметрів двигуна (максимально допустимі частота обертання, температура газів перед або за турбіною, температура масла, яке виходить, мінімальний тиск масла та ін.).

Короткочасні випробування

В задачі короткочасних випробувань входять:

1) перевірка якості виготовлення і збірки двигуна;

2) приробка (обкатування) деталей і агрегатів двигуна;

3) перевірка замовлених даних і налагодження двигуна з метою отримання параметрів робочого процесу, які відповідають технічним умовам;

4) здача готової продукції представникам ОТК і Замовника.

Якість виготовлення і збірки визначається під час режимної роботи: перевіркою відсутності стружки в маслі (на фільтруючих елементах фільтрів або за допомогою сигналізатору ззовні), підтікань палива і масла, підвищених вібрацій і т.д.


Для ТРД немає необхідності у довгостроковій обкатці, як це має місце в поршневих двигунах, бо в кінематичній схемі відсутні деталі, які потребують довгої приробки (підшипники ковзання, поршні і циліндри, поршневі кільця, клапани і т.д.). Однак необхідна деяка мінімальний наробіток, в процесі якого може бути перевірена міцність деталей і поверхонь, які сполучаються (в основному підшипників кочення, зуб’їв шестерен, ущільнень на рухомих з’єднаннях). Мінімальний час режимної роботи на здавальних випробуваннях регламентовано. Якщо виконання програми здавального випробування по налагодженню двигуна зайняло часу менше цього, то двигун доробляє різницю на певних, але не на мінімально навантажених режимах. У ТРД час режимної роботи на здавальних випробуваннях не великий (для Р11Ф-300 – 40 хв.). Під час короткочасних випробувань виконується перевірка замовлених параметрів і компенсація відхилень до потрібних значень. Це досягається регулювання спеціальних елементів двигуна (наприклад, сила тяги регулюється зміною критичного перетину сопла) або підборкою потрібних розмірів деталей (наприклад, дросельних пакетів), які потім встановлюються при переробці. Вибір елементів двигуна, за допомогою яких впливають на робочий процес, може бути здійснено методом малих відхилень [66].

Налагодженню і перевірці підлягають основні параметри, які забезпечують льотно-технічні дані двигуна, а також ті, від яких залежить його міцність і надійність: сила тяги, максимальна середня температура газів і температурне поле перед турбіною, максимальна частота обертання, питома витрата палива і масла, частота обертання і сила тяги режиму малого газу, віброперенавантаження, час прийомисності, тиск і прокачування масла, параметри в процесі запуску, а також деякі параметри, властиві конструкції двигуна певного типу, наприклад, для ТРДФ – синхронізація розпалення форсажу, двовалових ТРД – ковзання роторів, ТВД – автоматика флюгіювання гвинтів, двигунів з реверсом – час перекладки реверсивного устрою і т.д.


В програмі короткочасних випробувань обов’язково повинні передбачатися: робота на злітному режимі, режимі максимальної тривалої сили тяги і малому газі; робота двигуна з максимальною температурою масла на вході, навантаженням приводів всіх агрегатів в розмірі експлуатаційних величин; режими з відбором повітря на різні користувачі, а також перевірка короткочасних випробувань удосконалюється по мірі накопичення досвіду експлуатації двигунів даного типу. У випадку з’явлення дефектів в експлуатації до неї включаються операції, які надійно вибраковують двигуни, в яких цей дефект можливий. З іншого боку, все більша частина контрольних операцій передається до цехів-виробників, де вони можуть здійснюватися з меншими витратами і в більш зручних умовах (перевірка герметичності з’єднань, роботи масляних і паливних агрегатів, відбудування автоматики запуску і т.д.), залишаючи для короткочасних випробувань питання комплексної перевірки і налагодження двигуна.

Між здавальними і контрольними випробуваннями двигун проходить розбирання і дефектацію. Деталі промивають і оглядають.

Особливо уважно контролюють ті деталі, які навантажені і труться (вали, підшипники, шестерні, камери згоряння, диски і лопатки, турбокомпресори і т.д.). Перевіряють і при необхідності приводять в норму баланасировку компресору і турбіни. Знайдені під час огляду дефекти, а також дефекти, виявлені, але не виправлені під час здавального випробування, усувають.

Для кожного типу двигуна існує перелік деталей, які обов’язково замінюються на нові при кожній збірці (прокладки, деякі ущільнюючі елементи, шплінти і т.д.). Якщо усунення дефекту потребує заміни деталі, яка не входить у вказаний перелік, то заміна виконується за нормами, які передбачають проведення ряду заходів в залежності від важливості деталей. Дозволяється заміняти:


  • деталі, які не перевіряються при переробці (наприклад, статорні лопатки компресору), новими;
  • деталі і вузли, міцність яких перевіряється наробітком в розмірі здавальних випробувань (ресори, лопатки роторів, маслонасосний агрегат), деталями і вузлами, які пройшли випробування на іншому двигуні, тривалістю не менше здавальних випробувань, але які мають сумарний наробіток не більше певного часу (25-30 год.);


  • деталі, пошкодження яких може викликати змінення у сполучених деталях (шестерні приводів, відцентровий суфлер), вузлами, які пройшли випробування на іншому двигуні;

  • деталі, робота яких може вплинути на характеристики працездатності двигуна, новими деталями з обов’язковими повторними здавальними випробуваннями поза залежності від того, чи випробувались вони на іншому двигуні, чи ні, так як, наприклад, заміна жарових труб може призвести до змінення температурного поля перед турбіною, заміна корпусів або основних підшипників – до змінення рівня вібрацій і т.д.

Після переробки і дефекації двигун збирають і направляють на контрольне випробування.

Проведення контрольного випробування (підготовка, режими роботи і операції регулювання) мало відмінні від проведення здавальних випробувань. Однак вимоги до точності регулювань і технічного стану двигуна вище. Якщо при здавальному випробуванні проводилось первісне відбудування автоматичного запуску, часу прийомисності, на які могли вплинути наступні регулювання інших параметрів двигуна, то при контрольному випробуванні після дорегулювання і перевірки замовлені параметри повинні бути в нормі. Не допускається наявність будь-яких дефектів. Всі роботи, які проводяться на двигуні, повинні бути завершені. Так, наприклад, при розконтровці деталей, викликаній необхідністю регулювання агрегатів або усунення течі палива або масла, виконується обов’язкова контровка з наступним підписом виконавця в протоколі.

Якщо всі параметри в нормі і немає дефектів, то двигун підготовляють до акту здачі: щільно оглядають і промивають фільтри паливної і масляної систем, пломбують регулювальні елементи, оформлюють справу виробу, протокол контрольного випробування. Місця з’єднання паливних магістралей покривають крейдової обмазкою, яка містить індикатор виявлення палива.

Під час акту здачі представник Замовника остаточно і всебічно перевіряє роботу двигуна на всіх експлуатаційних режимах. Наявність будь-якого дефекту і невідповідність будь-якого параметру технічним нормам веде до бракування двигуна.


Після режимної роботи виконують зовнішній огляд двигуна і стенду, промивку і контроль фільтрів, обробку експериментальних даних. Складається закінчення про проходження контрольного випробування за підписом бригадира, контролера і представника Замовника.

Двигун демонструють, виконують консервацію і направляють в експедицію.

Наробіток на короткочасних випробуваннях не входить в ресурс двигуна.
Спрощені і сполучені короткочасні випробування

Для освоювання у виробництві і особливо ремонтних двигунів об’єм перевірок при короткочасних випробуваннях може бути по узгодженню із Замовником суттєво зменшено. Наприклад, не все, а тільки певний процент двигунів може випробовуватися з навантаженими приводами допоміжних і літакових агрегатів, зменшено об’єм дослідження деталей при переробці двигуна і, насамкінець, повністю усунена переборка двигуна і, таким чином, здавальне і контрольне випробування поєднані.

Для ремонтних двигунів процес спрощення і поєднання короткочасних випробувань протікає значно скоріше, так як це виправдовується тим, що перед ремонтом всі деталі двигуна проходять дефектацію в повному обсязі, а заміні підлягають, як правило, лише обмежена їх кількість. Отже, більшість деталей, з яких збирається ремонтний двигун, вже пройшли перевірку наробітком протягом міжремонтного ресурсу і додатковий наробіток в об’ємі здавальних випробувань мало що змінить в оцінці їх надійності. Якщо при ремонті замінюються найбільш відповідальні деталі або вузли, то такий двигун повинен підлягати здавальним, контрольним випробування і переробці між ними.

Спрощення і сполучення короткочасних випробувань можливо в тих випадках, коли гарантується збереження працездатності двигуна протягом міжремонтного ресурсу. При виявленні погіршення працездатності двигуна в експлуатації або при введенні в конструкцію або технологію виробництва значних змін прийняті скорочення в короткочасних випробуваннях і об’єм перевірок при переробці можуть бути за вимогою Замовника переглянуті.

2. Порядок виконання.

2.1. Ознайомитися з актом прийому двигуна на випробувальний стенд.

2.2. Установити перелік робіт, які виконуються при підготовці двигуна до

здавальних й контрольних випробувань.

2.3. Ознайомитися з технологією монтажу двигуна на станок:

- кріплення двигуна;

- установкою повітрязаборника й реактивного сопла вентилятора;

- приєднанням трубопроводів живлення палива й заправки маслом.;

- приєднанням дитчиків вимірювання: чисел обертів, тиску палива й

масла, температури масла й газу за турбіною, тиском на вході й за

компресором, вібрацій й інших параметрів, що характеризують робочий

процес двигуна;

- приєднанням системи дистанційного керування двигуном.

2.4. Ознайомитися з регламентом проведення прийомо-здавальних випробувань:

- умови готовності двигуна до запуску;

- ложний запуск;; його призначення й порядок проведення;

- огляд двигуна після ложного запуску;

- гарячий запуск;

- зафіксувати режими: тривалість кожного й величини, що

контролюються, які характеризують роботу двигуна. Указати прилади й

апаратуру для вимірювання величин, що контролюються;


  • ознайомитися з веденням протоколу випробування.




  1. Зміст звіту

    1. Тема та мета роботи.

    2. Згідно порядку виконання роботи, який наведено у п.2. виконати протокол випробування, побудувати дросельну характеристику, зробити обробку й дати аналіз заміряних параметрів згідно до технології прийомо-здавальних випробувань.


4. Література

    1. ОАО «Мотор Сич». Технологический процесс испытания авиационного ГТД

    2. В.Н. Леонтьев. Испытание авиационных двигателей и их агрегатов.


    3. В.М. Задорожний. Випробування авіаційних ГТД.