Аппаратура измерения вибрации и вибросмещения

Бортовая виброизмерительная аппаратура (измеритель вибрации) непрерывно измеряет и индицирует уровень виброскорости и вибросмещения в местах установки датчика вибрации в процессе эксплуатации авиадвигателя на ВС и сигнализирует об опасных виброперегрузках.

Вибрационные перегрузки авиадвигателя могут достигать критического значения при нарушении нормальной работы лопаток турбины, подшипников и т.д. или при совпадении частоты вибрации с частотой собственных колебаний авиадвигателя (резонанс). Для каждого типа авиадвигателя предусмотрена своя модификация виброаппаратуры, которая характеризуется настройкой на полосы пропускания рабочей частоты. В комплект виброаппаратуры входят датчики МВ (установлены на авиадвигателях), блок электронный БЭ (настройки), индикаторы ИВ-200 или УК-68В, кнопки контроля для проверки исправности электрической цепи от датчика на индикатор. Индикатор ИВ-200 – микроамперметр – имеет шкалу от 0 до 100 мм/с, индикатор УК-68В – шкалу от 0 до 100 %.

Электропитание аппаратуры осуществляется переменным током напряжением 115 В частотой 400 Гц (основное) и постоянным током напряжением 27 В для цепей сигнализации (рис. 2.4).

Рис. 2.4. Функциональная схема измерителя вибрации ИВ

Датчик МВ – магнитоэлектрический – жестко крепится на авиадвигателе и служит для преобразования скорости установившейся линейной вибрации, действующей в вертикальной плоскости, в электрический сигнал.

Основным элементом датчика является постоянный магнит, подвешенный на пружинах внутри обмотки. Под действием вибрации авиадвигателя магнит перемещается относительно витков обмотки. Его силовые линии, пересекая витки обмотки, наводят в них ЭДС, частота которой равна частоте вибрации. Сигнал с обмотки датчика подается для преобразования в электронный блок на вход полосового фильтра. Он оказывает минимальное сопротивление для сигналов рабочих частот и обеспечивает затухание сигналов других частот.

Сигнал вибрации с выхода полосового фильтра подается на вход частотно- избирательного усилителя, который имеет максимальный коэффициент усиления для полосы сигналов рабочих частот. Сигнал с усилителя подается на выпрямитель, далее на индикатор и мультивибратор. Электрической нагрузкой мультивибратора служат светосигнализаторы желтого цвета «повышенная вибрация» (предупреждающие), красного цвета «опасная вибрация» (аварийные).

Если частота вибрации авиадвигателя находится вне опасного диапазона, то коэффициент усиления небольшой, стрелка индикатора отклоняется на величину не более половины шкалы 50 мм/с (50 %), мультивибратор не срабатывает. Если авиадвигатель начнет вибрировать с опасной частотой, то есть с частотой близкой к частоте собственных колебаний, то коэффициент усиления резко возрастает, стрелка отклоняется более, чем на половину шкалы.

Для каждого типа авиадвигателя уровень опасной частоты устанавливается согласно остаточному ресурсу авиадвигателя, заносится в его паспорт и утверждается руководящими документами, поэтому и настройка измерения вибрации выполняется согласно уровню частот для конкретного типа авиадвигателя. Например, для авиадвигателя АИ-25 самолета Як-40 рабочая полоса частот 65 – 300 Гц, резонансная частота 185 Гц. Включение светосигнализатора «опасная вибрация» соответствует отклонению стрелки индикатора на величину 70 – 100 мм/с. Аппаратура контроля вибрации авиадвигателей имеет встроенный контроль, он состоит из исполнительного реле, кнопки «контроль ИВ», симметричного мультивибратора, генерирующего сигнал резонансной частоты авиадвигателя. При нажатии на кнопку реле срабатывает и подается сигнал от мультивибратора параллельно с сигналами датчика, имитируется опасная вибрация авиадвигателя. Стрелка индикатора должна отклониться на величину 70 – 100 мм/с (70 – 100 %), включаются светосигнализаторы «повышенная вибрация», «опасная вибрация».

На двигателях Д-18, Д-30 КУ, ПС-90 и т.д. применяются датчики вибрации МВ – пьезоэлектрического типа. Датчик выдает сигнал в виде электрического заряда, пропорционального виброускорению, сигнал подается на электронный блок и преобразуется в переменное напряжение. Частота этого сигнала пропорциональна частоте вибрации в месте установки датчика, а амплитуда пропорциональна виброускорению. Сигнал пропускается через фильтр, срезающий частоты помех, затем интегрируется и преобразуется в сигнал виброскорости. Сигнал пропускается через узкополостной следящий фильтр, полоса пропускания рабочих частот сдвигается, то есть меняется порог чувствительности фильтра по сигналу датчика ДТА, замеряющего частоту вращения ротора авиадвигателя. Следящие (перенастраиваемые) фильтры по сигналам частоты вращения роторов КВД, КСД, РВ от датчика ДТА непрерывно автоматически настраиваются на текущую частоту вращения соответствующего ротора авиадвигателя.

Сигнал уровня виброскорости ротора вентилятора после следящего фильтра подается на второй интегратор и преобразуется в сигнал вибросмещения РВ. Сигналы виброскорости КВД, КСД и вибросмещения РВ подаются на входы устройства выбора максимального сигнала. Он выбирает максимальный сигнал из всех каналов измерения отдельно по виброскорости и вибросмещению и выдает на индикаторы УК-68В.

Самоконтроль работы каналов осуществляется непрерывно и автоматически, при отказах происходит отключение неисправного канала.

Аппаратура контроля вибрации такого типа (ИВ-42-СФ-4) не требует ручной настройки, обладает повышенной эксплуатационной надежностью.

Аппаратура автоматически настраивается на включение сигнализации «повышенная вибрация», «опасная вибрация».

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: