Способ определения характеристик несинхронных колебаний рабочего колеса турбомашины

Изобретение может быть использовано для поузловой доводки авиационных двигателей при стендовых испытаниях, а именно доводки рабочих колес турбин и колес компрессоров. При реализации способа определения характеристик несинхронных колебаний рабочего колеса турбомашины, содержащей установленную в корпусе, по меньшей мере, одну ступень с рабочим колесом и направляющим или сопловым аппаратом, подсчитывают количество лопаток рабочего колеса и направляющего или соплового аппарата. Экспериментально определяют частоты колебаний рабочего колеса, соответствующие режиму появления максимальных напряжений в лопатках рабочего колеса в рабочем диапазоне частот вращения турбомашины. Для выявленных частот вычисляют коэффициенты (k1; k2) для вперед бегущей и назад бегущей волн деформаций. По рассчитанным коэффициентам судят о количественной мере диаметральных колебаний рабочего колеса на данной частоте. Технический результат заключается в сокращении затрат времени на проведение испытаний при определении характеристик несинхронных колебаний рабочего колеса турбомашины, а также в повышении достоверности определения количественной меры диаметральных форм колебаний рабочего колеса турбомашины. 1 табл., 2 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для поузловой доводки авиационных двигателей при стендовых испытаниях, а именно доводки рабочих колес турбин и компрессоров.

В процессе вибропрочностной доводки газотурбинных двигателей (ГТД) большое внимание уделяется вопросам исследования вибрационного состояния рабочих ступеней компрессора.

Известно, что диаметральные формы колебаний рабочего колеса (число диаметров) можно представить в виде волн (Г. Пейн. Физика колебаний и волн. Москва: "Мир", 1979 г., стр. 129-130).

При числе диаметров, большем единицы на окружности колеса, найдется ряд точек, которые всегда будут оставаться неподвижными. Они определяются уравнением:

W=a sin(nθ) cos(pnt)=0, где a sin(nθ) обозначает форму колебаний, cos(pnt) - гармоническое движение и pn - частоту колебаний. Значения θ=0 и 2π соответствуют точкам начала и конца окружности, которые в данном случае совпадают. Однако в случае n-й гармоники по окружности колеса имеется еще (2n-1) точек, в которых смещение всегда равно нулю. Такие точки, равномерно распределенные по всей окружности, называются узловыми точками. Это точки нулевого движения (покоя) в системе стоячих волн и через них проходят линии, в которых смещения всегда равны нулю, называемые узловыми диаметрами. Стоячие волны возникают благодаря сложению волновых возмущений, распространяющихся в противоположных направлениях. Если амплитуды бегущих волн будут равны по величине и противоположны по знаку, то возникнут узловые диаметры. Но отражение часто оказывается неполным и поэтому волны, бегущие в противоположных направлениях, не точно компенсируются и не образуют «идеальных» диаметров, в которых смещения строго равны нулю.

Представление ступени турбомашины в виде генератора механических колебаний (механического генератора) открывает новые возможности для трактовки результатов испытаний с целью поузловой доводки ГТД и позволяет повысить надежность диагностирования несинхронных колебаний, обеспечить выявление механизмов их возникновения и развития.

В отличие от электронного генератора, у которого колебания на собственных частотах должны быть исключены в рабочем диапазоне частот этого генератора, в механическом генераторе в силу объективных причин такой ситуации избежать нельзя. Поэтому колебания, при которых происходит увеличение напряжений, а частоты лежат на прямой, описываемой уравнением для вынужденных колебаний fвын=fсоб±kn, где n - частота вращения рабочего колеса, будем называть резонансными колебаниями.

Представленная формула для вынужденных колебаний является универсальной в том смысле, что коэффициент k, характеризующий диаметральную форму колебаний рабочего колеса, может быть как целым числом, так и дробным.

Кратность частоты возбуждаемых колебаний в рабочем колесе определяют как отношение этой частоты к частоте вращения. При целом числе k=1 говорят о колебаниях по форме с одним узловым диаметром, при k=2 - о колебаниях по форме с двумя диаметрами и т.д.

Однако такое представление является далеко не полным, поскольку оно позволяет рассматривать только небольшую часть резонансных колебаний и совсем не охватывает такой тип колебаний как несинхронные колебания колес турбомашин, когда величина k является дробной. В случае дробной величины k следует говорить не о количестве диаметров, а о кратности частоты колебаний данной формы к частоте вращения, то есть о степени присутствия этой формы, другими словами, количественной мере диаметральных колебаний рабочего колеса на данной частоте. Поэтому колебания рабочего колеса с наличием вперед бегущей волны деформации с коэффициентом k1 и назад бегущей волны деформации с коэффициентом k2 будем определять как вид колебаний рабочего колеса в составе механического генератора, форма колебаний которого представлена алгебраической суммой дробных коэффициентов (k1+k2). Алгебраическая сумма этих коэффициентов дает кратность частоты резонансных колебаний рабочего колеса в составе механического генератора к частоте вращения.

Известен способ определения параметров колебаний лопаток турбомашин (патент РФ №2484439), заключающийся в бесконтактном измерении и непрерывном контроле амплитуды и частоты колебаний турбинных и компрессорных лопаток в эксплуатационных условиях. Измерение параметров колебаний осуществляется за счет установки радиолокационного устройства на базовом расстоянии от турбомашины под острым углом к перпендикуляру плоскости вращения лопаток, выделения частот Доплера сигнала, отраженного от движущихся лопаток турбомашины, выделения частоты Доплера сигнала от каждой движущейся лопатки, получения автокорреляционных функций сигналов, полученных для каждой i-й лопатки, определения амплитуды колебаний каждой i-й лопатки на основе сравнения значений автокорреляционных функций с порогом, по результатам сравнения судят об амплитуде колебаний, дополнительно определяют текущие значения скорости вращения лопаток турбомашины.

Недостатком известного способа является сложность осуществления процесса измерений и необходимость сложной математической обработки результатов измерений. Кроме того, использование данного способа измерений не позволяет получить связь частоты колебаний с конструктивными параметрами турбомашины.

Известен способ возбуждения и определения параметров колебаний лопаток турбомашин (патент РФ 2240526), заключающийся в измерении параметров колебаний лопаток посредством их тензометрирования. Способ обеспечивает проведение испытаний на разных частотах вращения при разных нагрузках и позволяет определить несколько форм колебаний лопаток рабочего колеса турбомашины.

Известен также способ диагностики колебаний рабочего колеса турбомашины, заключающийся в экспериментальном определении частот колебаний рабочего колеса. Способ позволяет учитывать влияние резонансного возбуждения на процесс развития автоколебаний [2].

Недостаток известного способа заключается в том, что на режиме развитых автоколебаний невозможно определить вид резонансных колебаний.

Задачей изобретения является создание способа, обеспечивающего выявление характеристик несинхронных колебаний рабочего колеса турбомашины в составе ее ступени и установление направления бегущих по колесу волн деформации.

Технический результат заключается в сокращении затрат времени на проведение испытаний при определении характеристик несинхронных колебаний рабочего колеса турбомашины. Сокращение времени достигается за счет того, что представление ступени турбомашины в виде механического генератора позволяет выявить несинхронные колебания по одной характерной точке. Технический результат заключается также в повышении достоверности диагностирования (определения) количественной меры диаметральных форм колебаний рабочего колеса турбомашины.

Задача изобретения решается реализацией способа определения характеристик несинхронных колебаний рабочего колеса турбомашины, содержащей установленную в корпусе, по меньшей мере, одну ступень с рабочим колесом и направляющим или сопловым аппаратом, характеризующегося тем, что подсчитывают количество лопаток рабочего колеса, подсчитывают количество лопаток направляющего или соплового аппарата, экспериментально определяют частоты колебаний рабочего колеса, соответствующие режиму появления максимальных напряжений в лопатках рабочего колеса в рабочем диапазоне частот вращения турбомашины, среди которых выявляют, по меньшей мере, одну частоту несинхронных колебаний рабочего колеса, вычисляют коэффициенты (k1; k2) для вперед бегущей и назад бегущей волн деформаций для выявленной частоты несинхронных колебаний, по которым судят о количественной мере диаметральных колебаний рабочего колеса на данной частоте.

Авторами проведен анализ данных, полученных при проведении испытаний рабочего колеса №1 (см. В.М. Сачин, А.А. Хориков, А.Г. Шатохин. Некоторые результаты исследования спектров высокочастотных аэроупругих колебаний лопаток компрессоров. Аэроупругость лопаток турбомашин. 1981. Труды ЦИАМ, №953, стр. 296-307). Представление рабочего колеса (РК) турбомашины в виде составной части механического генератора позволило выявить, что несинхронные колебания РК определяются конструктивными особенностями ступеней рабочего колеса и направляющего аппарата (см. А.О. Коскин, В.Г. Селезнев. Особенности изменения частотных характеристик рабочих колес турбомашин. Вестник двигателестроения №2, 2013, стр. 142-147).

Изобретение поясняется чертежами, где

на фиг. 1 - спектры колебаний рабочего колеса, поясняющие влияние резонансного возбуждения на процесс развития автоколебаний: а - на этапе выделения наименее устойчивых форм колебаний, б - σ≈5 кгс/мм2, в - режимы развитых автоколебаний, σ≈10 кгс/мм2;

на фиг. 2 - осциллограммы и спектры сигналов с тензометров при развитом флаттере.

Способ определения характеристик несинхронных колебаний рабочего колеса турбомашины реализуется следующим образом. Перед началом испытаний определяют количество лопаток рабочего колеса и количество лопаток направляющего аппарата, в случае если турбомашина представляет собой компрессор. Если турбомашина представляет собой турбину, то после определения количества лопаток рабочего колеса определяют количество лопаток соплового аппарата. Одним из известных способов экспериментально определяют частоты колебаний рабочего колеса, соответствующие режиму появления максимальных напряжений в лопатках рабочего колеса в рабочем диапазоне частот вращения турбомашины.

Далее ступень турбомашины представляют в виде механического генератора, состоящего из направляющего или соплового аппарата и рабочего колеса, вращающегося в потоке текучей среды. Для воздушного компрессора текучая среда является воздухом, для газовой турбины - газы, выходящие из камеры сгорания. Механический генератор, как любой генератор колебаний, характеризуется набором частот f вынужденных колебаний.

Согласно способу несинхронные колебания рабочего колеса определяют по коэффициенту k, характеризующему форму колебаний рабочего колеса по формуле:

f=kn+b,

где,

k - коэффициент, характеризующий форму колебаний рабочего колеса;

n - частота вращения рабочего колеса, Гц;

b - целочисленная величина, пропорциональная количеству лопаток, Гц.

Как показано на фиг. 2, авторы работы (В.М. Сачин, А.А. Хориков, А.Г. Шатохин. Некоторые результаты исследования спектров высокочастотных аэроупругих колебаний лопаток компрессоров. Аэроупругость лопаток турбомашин. 1981. Труды ЦИАМ, №953, стр. 296-307) при исследовании влияния резонансного возбуждения на процесс развития автоколебаний установили, что развитые автоколебания происходили с частотой 820 Гц по форме с 5-ю узловыми диаметрами.

Анализируя рассматриваемый случай как несинхронные колебания рабочего колеса на частоте 820 Гц в виде вперед бегущей волны (ВБВ) с k1=1,807142857 и назад бегущей волны (НБВ) с k2=-4,05, находим, что суммарный коэффициент k равен алгебраической сумме k1+k2 и составляет величину, равную 5,857142857, что совпадает с кратностью к оборотам частоты 820 Гц:820:140=5,857142857.

Коэффициенты k1 и k2 для ВБВ и НБВ деформаций для выявленной частоты несинхронных колебаний являются количественной мерой диаметральных колебаний рабочего колеса на данной частоте.

Возможность определения характеристик несинхронных колебаний рабочего колеса предложенным способом, при котором рабочее колесо является составной частью механического генератора, подтверждается другими примерами.

В работе (см. П.В. Макаров, М.Б. Макарова, Е.Е. Шатная. Особенности изменения частотной характеристики рабочего колеса "блиск" с широкохордными лопатками в условиях флаттера. Материалы Международной научно-технической конференции "Проблемы и перспективы развития двигателестроения", Самара, СГАУ, 24-26 июня 2009 г., с. 203-204), посвященной исследованию явления снижения частоты собственных колебаний рабочего колеса в условиях возникновения флаттера, анализу подвергались результаты испытаний двух широкохордных трехступенчатых вентиляторов. В процессе испытаний выполнялось тензометрирование и наблюдался флаттер. Анализ колебаний рассматриваемых объектов выявил появление связанных колебаний рабочего колеса первой ступени в виде ВБВ деформации с превалирующим числом узловых диаметров n=2, которые были идентифицированы как флаттер.

В другом (пятом) проанализированном примере (см. А.А. Хориков, С.Ю. Данилкин, Т.Н. Мазикина, П.В. Макаров. Исследование механизмов возникновения и развития классического флаттера компрессорных лопаток с применением современных методов обработки динамических процессов. Вестник двигателестроения №2, 2013, стр. 136-141) объектом исследования являлись рабочие лопатки второй ступени высоконагруженного четырехступенчатого экспериментального вентилятора. На рабочем режиме при увеличении частоты вращения вентилятора на рабочих лопатках были зафиксированы нерезонансные колебания с высоким уровнем замеренных напряжений. При развитом флаттере возникли колебания лопаток с большими уровнями напряжений на частоте 664 Гц. Осциллограммы и спектры сигналов с тензометров приведены на фиг. 2.

Используя гипотезу механического генератора и анализируя рассматриваемый случай как несинхронные колебания рабочего колеса на частоте 666 Гц в виде ВБВ с k1=1,028571429 и НБВ с k2=-8,485714286, находим, что суммарный коэффициент k равен алгебраической сумме k1+k2 и составляет величину, равную 9,514285715, что совпадает с кратностью к оборотам частоты 666 Гц:666:70=9,514285715.

В следующем (шестом) проанализированном примере авторы работы (R. Rzadowski, R. Szczepanik, М. Drewczynski, М. Solinski, A. Maurin, L. Kubitz. Forced response of the mistuned first stage compressor bladed disc of an aircraft engine - Experimental and numerical results. 13th Word Congress in Mechanism and Machine Science, Guanajuato, Mexico, 19-25 June, 2011) исследовали причины разрушения компрессорных лопаток первой ступени двигателя SO-3. Сообщалось обо всех 28 поврежденных лопатках рабочего колеса. В заключении говорилось о свободных и вынужденных колебаниях рабочего колеса первой ступени. Рассматривались три модели: модель А без расстройки (0%), модель В - 3,6% расстройки и модель С - 9,5% расстройки, при которой величина максимальных напряжений увеличилась на 26% и эта модель наиболее близко соответствовала экспериментальным результатам. Была создана трехмерная CFD-модель первой ступени и для сравнения с экспериментальными результатами были рассмотрены вынужденные колебания как настроенного, так и расстроенных (ненастроенных) дисков (рабочих колес) на частоте вращения 250 Гц.

Для модели В максимальный уровень напряжений в лопатках превысил настроенный вариант А на 36%. Частота колебаний настроенного диска, возбуждаемого второй гармоникой от частоты вращения, была около 499 Гц с амплитудой напряжений около 260 МПа. Для модели В максимальная амплитуда напряжений на частоте порядка 503 Гц составила 360 МПа. Для модели С максимальная амплитуда напряжений на частоте 490 Гц (лопатка 19) составила 320 МПа.

Используя гипотезу механического генератора и анализируя рассматриваемый случай как несинхронные колебания рабочего колеса на частоте 492 Гц в виде ВБВ с k1=0,912 и НБВ с k2=-1,056, находим, что суммарный коэффициент k равен алгебраической сумме k1+k2 и составляет величину, равную 1,968, что совпадает с кратностью к оборотам частоты 492 Гц:492:250=1,968. Таким образом, результаты подхода с позиции генератора механических колебаний совпадают с экспериментальными результатами данной работы для модели С. Следует отметить, что физический подход к описанию поведения рабочего колеса первой ступени в обоих случаях также одинаковый, так как он основывается на привлечении механизма вынужденных колебаний.

Результаты анализа колебаний шести рабочих колес помещены таблицу. В пятой строке приведены расчеты для рабочего колеса, которое является модификацией колеса по второму примеру. Показательно, что в последнем примере рабочее колесо конструктивно существенно отличается от рабочего колеса в предыдущем примере. Однако коэффициенты k1 и k2 очень близки, что указывает на одинаковую природу явлений, происходящих в этих рабочих колесах.

Приведенные данные находятся в пределах тех целых чисел диаметров, которые возникают в системе диск - лопатки, то есть в рабочих колесах турбомашин.

Способ определения характеристик несинхронных колебаний рабочего колеса турбомашины, содержащей установленную в корпусе, по меньшей мере, одну ступень с рабочим колесом и направляющим или сопловым аппаратом, характеризующийся тем, что подсчитывают количество лопаток рабочего колеса, подсчитывают количество лопаток направляющего или соплового аппарата, экспериментально определяют частоты колебаний рабочего колеса, соответствующие режиму появления максимальных напряжений в лопатках рабочего колеса в рабочем диапазоне частот вращения турбомашины, среди которых выявляют, по меньшей мере, одну частоту несинхронных колебаний рабочего колеса, вычисляют коэффициенты (k1; k2) для вперед бегущей и назад бегущей волн деформаций для выявленной частоты несинхронных колебаний, по которым судят о количественной мере диаметральных форм колебаний рабочего колеса, представляющей характеристику несинхронных колебаний рабочего колеса турбомашины на данной частоте.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к способу для контроля установленной в транспортном средстве подсистемы по нейтрализации отработавших газов двигателя внутреннего сгорания транспортного средства, при котором блок диагностики проверяет подсистему во время циклов движения транспортного средства на предмет выявления системной ошибки, причем проверку осуществляют в отношении как возникновения, так и устранения системной ошибки, характеризующемуся тем, что посредством блока диагностики на основании частоты распознавания возникновения и устранения системной ошибки осуществляют оценку неправомерного вмешательства для определения того, имеет ли место неправомерное вмешательство в подсистему, причем при распознавании возникновения системной ошибки и нераспознавании ее устранения активируют ограничительный режим эксплуатации или оставляют в силе активированный ограничительный режим эксплуатации, при котором ограничивают эксплуатацию транспортного средства после истечения заранее задаваемого количества циклов движения или после достижения заранее задаваемого пробега.

Способ определения выброса несгоревшего топлива из цилиндра двигателя внутреннего сгорания позволяет осуществлять контроль дымности отработавших газов (ОГ) двигателя и дополняет его возможностью выявления цилиндров с неисправностями, вызывающими повышенную дымность.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к определению технического состояния путем измерения параметров, отражающих давление в цилиндрах поршневых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) в эксплуатационных условиях.

Изобретение относится к области транспорта и может быть использовано для бортовой диагностики катушек зажигания двигателей внутреннего сгорания (ДВС) с принудительным воспламенением от искрового разряда, формируемого микропроцессорной системой зажигания в условиях сложной электромагнитной обстановки.
Способ диагностирования образования и развития трещины в диске работающего авиационного газотурбинного двигателя, который реализуется регистрацией сигнала с датчика линейного перемещения, установленного на корпусе двигателя и фиксирующего кратковременное колебание корпуса из-за импульсного высвобождения энергии при образовании и ступенчатом развитии трещины при выходе двигателя на максимальные обороты в рабочем цикле.

Изобретение относится к испытательной технике и испытаниям на усталостную прочность при кручении. Стенд содержит сервогидравлическое нагружающее устройство (СНУ), элемент коленчатого вала (1), один конец которого жестко крепится через фланец отбора мощности к вертикальной неподвижной стойке (7).

Изобретение относится к оценке работоспособности технологического оборудования при эксплуатации в условиях, вызывающих снижение пластичности и растрескивание металла конструктивных элементов, и может быть использовано при его диагностировании для обоснования возможности, сроков, условий дальнейшей эксплуатации и предупреждения хрупких разрушений.

Изобретения относятся к области машиностроения, а именно к испытаниям корпусов роторов лопаточных машин на непробиваемость. Способ заключается в том, что на одной из лопаток, установленных в роторе, расположенном внутри неподвижного корпуса, осуществляется ослабление ее поперечного сечения, при достижении ротором заданной частоты вращения и прогреве корпуса и деталей ротора до необходимой температуры проводят обрыв этой лопатки с последующим взаимодействием оборвавшейся части с корпусом.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложен способ диагностики топливной форсунки, в котором для уравновешивания крутящих моментов, производимых цилиндром двигателя, производят регулирование количества впрыскиваемого топлива или начало/конец синхронизации впрыска топлива в указанный цилиндр.

Описан способ проверки правильности определения вращающего момента двигателя, включающий: определение вращающего момента двигателя по количеству топлива, впрыскиваемого в двигатель, причем вращающий момент двигателя получают из таблицы впрыскивания топлива; вычисление первой величины веса транспортного средства по его ускорению и полученному вращающему моменту двигателя; определение вращающего момента вспомогательного тормозного устройства с использованием таблицы вспомогательного тормозного устройства; вычисление второй величины веса транспортного средства по полученному тормозному моменту вспомогательного тормозного устройства и сравнение первой и второй величин веса транспортного средства.

Изобретение относится к области двигателестроения, а точнее к диагностике, испытаниям и техническому обслуживанию двигателей внутреннего сгорания. Способ заключается в подключении к двигателю внутреннего сгорания автомобиля счетчика оборотов вала двигателя, с которого во время эксплуатации двигателя или его испытаний на лабораторном стенде снимается значение количества оборотов вала двигателя, сделанных к настоящему моменту. Далее при эксплуатации наблюдают за состоянием частей двигателя и в случае возникновения потребности технического обслуживания какой-либо детали двигателя связывают этот момент с количеством сделанных валом двигателя оборотов, которое показывает устройство, что позволяет в дальнейшем зная это значение достоверно определять будущие сроки технического обслуживания двигателя конкретно по каждой его составляющей. Для реализации способа предлагается устройство, состоящее из аппаратного удвоителя импульсов, на который поступают сигналы, нереверсивного суммирующего счетчика импульсов с энергонезависимой памятью, множителя для пересчета значений в требуемую и удобную величину, индикатора с жидкими кристаллами для представления результатов измерений и схемы контроля питания, обеспечивающей устройство необходимым напряжением. 2 н.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.

Изобретение относится к способу формирования последовательности импульсных сигналов, используя процессор, в частности, для системы калибровки системы измерения синхронизации венцов в турбомашине или другом вращающемся оборудовании. Техническим результатом является обеспечение возможности калибровки системы измерения синхронизации венцов в турбомашине. Способ содержит этапы, на которых: сохраняют множество элементов времени ожидания в блоке памяти, создают импульсный сигнал в блоке вывода сигнала во время по меньшей мере одного цикла процессора, считывают элемент времени ожидания из упомянутого блока памяти, создают нулевой сигнал в упомянутом блоке вывода сигнала для множества циклов процессора, полученных из упомянутого считанного элемента времени ожидания, подают сигналы, созданные в упомянутом блоке выходного сигнала для каждого цикла, в цифроаналоговый преобразователь и повторяют этапы создания импульсного сигнала, считывания элемента времени ожидания и создания нулевого сигнала для каждого импульсного сигнала в последовательности импульсных сигналов. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к способам оценки склонности автомобильных бензинов к образованию отложений на инжекторах двигателей внутреннего сгорания. Согласно предложенному способу осуществляют прокачку испытываемого бензина через нагретый до температуры 180±3°С инжектор в течение не более четырех суток, в каждые сутки из которых в течение 18 часов осуществляют впрыск топлива через нагретый инжектор в течение 0,2 с, с интервалом между впрысками 300 с, а в течение последующих 6 часов этих суток, при выключенном нагреве, инжектор выдерживают в нерабочем состоянии. По окончании испытания фиксируют цвет поверхности донышка инжектора, который сравнивают с цветовой шкалой, а склонность испытываемого бензина к образованию отложений оценивают в баллах, при этом каждые сутки после нерабочего состояния инжектора дополнительно оценивают герметичность его запорной иглы, при разгерметизации которой бензин считают некондиционным. Технический результат - сокращение продолжительности и повышение точности результатов испытаний. 1 табл., 2 ил.

Изобретение может быть использовано при диагностике систем рециркуляции отработавших газов двигателей внутреннего сгорания. Способ контроля за системой рециркуляции отработавших газов (EGR), содержащей охладитель EGR, перепускной контур и клапан, выполненный с возможностью в активном состоянии направлять газы EGR в обход охладителя EGR, а в неактивном состоянии направлять газы EGR к охладителю системы EGR, заключается в следующем. Когда клапан охладителя неактивен, выдают указание о снижении эффективности системы EGR в соответствии с первой моделью EGR. Температурный результат первой модели EGR корректируют в зависимости от времени, в течение которого клапан был активен. Когда клапан охладителя активен, выдают указание о снижении эффективности системы EGR в соответствии со второй моделью EGR. Раскрыт вариант способа контроля за системой рециркуляции отработавших газов. Технический результат заключается в исключении ложных указаний о снижении эффективности работы системы рециркуляции отработавших газов. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим измерение двух или более переменных величин, и может быть использовано в составе оборудования, содержащего мехатронные приводы. Как известно, мехатронные устройства сочетают в себе узлы точной механики с блоками электроники и компьютерными устройствами, поэтому предлагаемое техническое решение рационально использовать при диагностике мотор-редукторов, а также станков с числовым программным управлением. Устройство диагностирования и оценки технического состояния мехатронных приводов содержит мехатронный модуль, включающий в себя узел точной механики с подключенными к нему электрическим двигателем и блоком управления. При этом устройство дополнительно содержит датчики сопротивления и силы тока, входы которых подключены к обмоткам электрического двигателя, а также датчики вибрации и температуры, установленные в корпусе мехатронного модуля. Выход датчика сопротивления подключен к блоку тестовой диагностики, а выходы датчиков силы тока, вибрации и температуры подключены к блоку расчета тренда и блоку функциональной диагностики. Выходы упомянутых блоков подключены к блоку расчета остаточного ресурса, выход которого подключен к блоку индикации. Блок расчета остаточного ресурса может быть выполнен на основе микропроцессорной системы, а блок индикации - на основе матричного LCD-индикатора. Техническим результатом является повышение точности диагностики мехатронных приводов за счет измерения и контроля не менее двух параметров, обеспечение возможности постоянного контроля состояния узлов точной механики мехатронного модуля и динамического расчета остаточного ресурса мехатронного привода, что в целом увеличивает его надежность. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение может быть использовано в процессе доводки деталей и узлов турбомашин, в частности авиационных двигателей, а также для изучения явлений ротор-статорного взаимодействия и усиления амплитуд колебаний, вызванного расстройкой рабочих колес. Способ характеризуется тем, что нагружают лопатки рабочего колеса пульсирующими струями в осевом направлении, при этом количество струй соответствует количеству лопаток статорного колеса. Измеряют амплитуду колебаний лопаток рабочего колеса, по меньшей мере один раз изменяют количество струй, используемых для нагружения лопаток рабочего колеса, и повторно измеряют амплитуду колебаний лопаток рабочего колеса. Сравнивают измеренные амплитуды колебаний лопаток рабочего колеса и по результату сравнения судят о требуемом количестве лопаток колеса, причем частоту пульсаций струй выбирают равной частоте колебаний лопаток рабочего колеса на выбранном режиме рабочего диапазона турбомашины. Технический результат заключается в снижении уровня вибронапряжений в лопатках рабочего колеса. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для безразборной диагностики двигателей внутреннего сгорания. В предлагаемом изобретении измерения выполняются тензометрами сопротивления, установленными непосредственно на стержне шатуна и работающими при одинаковых условиях, что исключает влияние на точность измерений самой установки датчиков, режима нагружения и температурного состояния; пересчет напряжений на стержне шатуна от давления газов в цилиндре как функции от угла поворота коленчатого вала выполняется на основе известного динамического расчета действующих сил в кривошипно-шатунном механизме; влияние температуры устраняется датчиком температурной компенсации, установленным на разгруженной пластине из материала шатуна на месте измерений напряжений; исключается неидентичность условий работы датчиков, установленных в прототипе на шпильках, крепящих крышки цилиндров, так как все шатуны находятся в одинаковых условиях; тензометрические датчики на шатуне работают в пределах закона Гука, что исключает нелинейность измерений во всем диапазоне режимов нагружения. Технический результат заключается в повышении достоверности и точности получаемых индикаторных диаграмм косвенным путем. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ включает в себя оценку параметров мониторинга на основании данных работы контура обратной связи; получение индикаторов на основании параметров мониторинга; определение по меньшей мере одной сигнатуры на основании значений по меньшей мере части индикаторов; и обнаружение и локализацию деградации, влияющей на контур обратной связи, в зависимости от упомянутой по меньшей мере одной определенной сигнатуры. Технический результат - повышение эффективности способа мониторинга контуров обратной связи приводных систем переменных геометрий турбореактивного двигателя. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области диагностики, а именно к способам оценки технического состояния однотипных механизмов машин, и может быть использовано, например, для оценки технического состояния узлов ходовой части транспортного средства. Способ диагностики технического состояния группы однотипных механизмов машин заключается в измерении текущих значений параметров, например температуры нагрева и вибрации каждого из контролируемой группы однотипных механизмов, работающих при одинаковых внешних условиях, оценке пределов разброса текущих значений параметров и сравнении их с пороговыми значениями, по превышению которых судят о наличии дефекта у отдельных механизмов в группе. Согласно способу назначают и вводят в качестве базового показателя в каждом цикле измерений медиану измеренных значений каждого измеряемого параметра, определяют размах верхних и нижних отклонений значений параметра от базового показателя, находят отношение размаха верхних отклонений параметра к размаху нижних отклонений параметра и используют это отношение в качестве критерия исправности технического состояния механизмов путем сравнения с предельным. При превышении этим отношением предельного значения делают вывод о наличии неисправного механизма в группе однотипных механизмов. Неисправный механизм в группе определяют по максимальному отношению верхнего отклонения его параметра, совпадающего с размахом, к базовому показателю. Базовый показатель определяют и корректируют в каждом цикле измерения параметров. В результате повышается достоверность диагностирования. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ эксплуатации двигателя заключается в том, что выполняют индикацию о снижении эффективности работы системы вентиляции картера на основании характеристик провала давления в вентиляционной трубке картера в переходных условиях во время запуска двигателя. Раскрыты вариант способа эксплуатации двигателя и система вентиляции картера двигателя. Технический результат заключается в снижении сложности системы контроля. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение может быть использовано для поузловой доводки авиационных двигателей при стендовых испытаниях, а именно доводки рабочих колес турбин и колес компрессоров. При реализации способа определения характеристик несинхронных колебаний рабочего колеса турбомашины, содержащей установленную в корпусе, по меньшей мере, одну ступень с рабочим колесом и направляющим или сопловым аппаратом, подсчитывают количество лопаток рабочего колеса и направляющего или соплового аппарата. Экспериментально определяют частоты колебаний рабочего колеса, соответствующие режиму появления максимальных напряжений в лопатках рабочего колеса в рабочем диапазоне частот вращения турбомашины. Для выявленных частот вычисляют коэффициенты для вперед бегущей и назад бегущей волн деформаций. По рассчитанным коэффициентам судят о количественной мере диаметральных колебаний рабочего колеса на данной частоте. Технический результат заключается в сокращении затрат времени на проведение испытаний при определении характеристик несинхронных колебаний рабочего колеса турбомашины, а также в повышении достоверности определения количественной меры диаметральных форм колебаний рабочего колеса турбомашины. 1 табл., 2 ил.

Наверх