СПОСОБ ВИБРАЦИОННОГО МОНИТОРИНГА РОТОРНЫХ МАШИН

Вибрационный мониторинг машин и механизмов является неотъемлемой частью оценки их технического состояния в процессе эксплуатации и предупреждения разрушения при работе на резонансных режимах или из-за усталости материала. Авиационные газотурбинные двигатели и наземные газотурбинные установки – типичные представители машин, подлежащих обязательному вибрационному контролю. В большинстве случаев он должен осуществляться непрерывно, но в ряде случаев (например, силовые установки легких вертолетов) виброконтроль осуществляют через интервалы времени, исчисляемые десятками часов. В настоящее время при этом используются одноосевые датчики вибрации различных типов. В любом случае данные, полученные в ходе вибромониторинга, подвергают обработке, в первую очередь с использованием допускового контроля и ряда способов сглаживания и оценки тенденции изменения вибрации в процессе эксплуатации, примеры использования которых для двигателей показаны в статье. В ряде случаев возникает необходимость упрощенной оценки вибрационного состояния машины в дополнительных точках или проведение оперативного первичного вибромониторинга без привлечения арендуемой  аппаратуры  контроля.  Возможным  решением  представляется  использование  современных  мобильных устройств, оснащенных датчиками ускорений и специализированного программного обеспечения для архивации и представления данных вибромониторинга в режиме реального времени. В учебном процессе эти устройства выступают полноценной заменой связки датчиков вибрации и осциллографа при исследовании критических частот вращения роторов с возможностью архивации данных мониторинга для дальнейшей обработки. Рассмотренный  в  статье  способ  вибрационного  мониторинга  с  использованием  микроэлектромеханических систем современных мобильных устройств имеет ряд преимуществ перед прочими способами, в частности, выполняется одновременная трехосевая оценка виброускорений и вектора вибрации c графическим и символьным представлением данных в режиме реального времени и более широкими возможностями по архивации и оперативной обработке данных.

1. ГОСТ 31320-2006. Межгосударственный стандарт. Вибрация. Методы и критерии балансировки гибких роторов. М.: Стандартинформ, 2006. 12 c.

2. Лозицкий Л.П. Оценка технического состояния авиационных ГТД. М.: Транспорт, 1982. 167 с.

3. ГОСТ 8.207-76. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений // Основополагающие стандарты в области метрологии. М.: Изд-во стандартов, 1986. 311 с.

4. ГОСТ 23220-78. Средства контроля работы двигателей летательных аппаратов. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1978. 10 с.

5. ГОСТ 8.467-82. Нормативно-технические документы на методики выполнения измерений. Требования к построению, содержанию и изложению // Основополагающие стандарты в области метрологии. М.: Изд-во стандартов,1986. 311 с.

6. ГОСТ 26656-85. Техническая диагностика. Контролепригодность. Общие требования. М.: Изд-во стандартов, 1986. 15 с.

7. ГОСТ ИСО 10816-3-2002. Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях. Часть 3. Промышленные машины номинальной мощностью более 15 кВт и номинальной скоростью от 120 до 15000 мин–1. М.: Стандартинформ, 2002. 10 c.

8. ГОСТ Р52526-2006. Национальный стандарт Российской Федерации. Установки газотурбинные с конвертируемыми авиационными двигателями. Контроль состояния по результатам измерений вибрации на невращающихся частях. М.: Стандартинформ, 2006. 12 c.

9. Кендалл М., Стьюарт А. Многомерный статистический анализ и временные ряды. М.: Гл. ред. физ.-мат. лит. изд-ва «Наука», 1976. 736 с.

10. Химмельблау Д. Анализ процессов статистическими методами: Пер. c англ. М.: Мир, 1973. 959 c.

11. Кендэл М. Временные ряды. М.: Финансы и статистика, 1981. 199 с.

12. Практическая диагностика авиационных газотурбинных двигателей / под ред. В.Л. Степаненко. М.: Транспорт, 1985. 116 c.

13. Программа МСД-ECM II. Engine Condition Monitoring Programm. Pratt & Whitney. Performance & Diagnostics Support, 1994. 11 р.

14. Программа построения моделей и диагностирования двигателей типа ПС-90А «ДИАГНОЗ-90-ТРЕНДплюс». Рекламно-техническое описание (01132212.1948–01 99 01), 2003. 23 c. Депонировано во ВНТИЦ, инв. номер 50200300100.

15. Бюллетень № 94148-БЭ-Г. Изделие: Двигатель ПС-90А. По вопросу: Внедрения в эксплуатацию 2-й очереди наземной автоматизированной системы диагностирования «АСД-Диагноз-90» двигателя ПС-90А на самолете ИЛ-96-300. Пермь, 1996. 71 c.

16. Чичков Б.А. Вибродатчики и микроэлектромеханические системы мобильных устройств, как их аналоги, для оценки вибросостояния роторных машин // Научный Вестник МГТУ ГА. 2016. № 223 (1). C. 120–125.