Автореферат и диссертация с приложением на соискание ученой степени
кандидата технических наук : 05.22.14. – Эксплуатация воздушного
транспорта. — Московский государственный технический университет
гражданской авиации — Москва, 2012. — 170 с.
Научный руководитель: д.т.н., профессор Коняев Е.А. Объект исследования – золотниковые пары топливорегулирующей
аппаратуры авиационных ГТД (на примере насоса регулятора НР-30 КУ/КП
двигателя Д-30КУ/КП).
Предмет исследования:
а) процесс накопления высокотемпературных (выше 100оС) отложений на реальном золотнике во времени;
б) изменение амплитуды свободных колебаний золотника по мере накопления отложений;
в) определение динамического воздействия на корпус залипшего золотника, необходимого и достаточного для его страгивания.
Цель работы: Повышение уровня безопасности полётов и эффективности поддержания лётной годности ВС путем разработки способов повышения безотказности золотниковых пар ТРА авиационных ГТД.
Для достижения этой цели в диссертационной работе поставлены и
решены следующие задачи:
систематизация данных об отказах авиационных ГТД, связанным с залипанием золотниковых пар ТРА;
экспериментально исследовать кинетику роста массы отложений на конкретном золотнике при его контакте с керосином ТС-1 при различных температурах;
установить закономерность влияния температуры на скорость роста массы отложений до критических значений, при которых имеет место заклинивание золотниковой пары;
разработать математическую модель, описывающую изменение вибрационных характеристик золотниковых пар, вызванное образованием отложений;
разработать математическую модель динамического воздействия на золотниковые пары, устраняющего их залипание;
разработать автоматизированную систему контроля вибрационного состояния золотниковых пар с использованием разработанной математической модели.
Методологической основой исследования являлись основные
положения авиационной химмотологии как науки о влиянии качества ГСМ на надежность авиационной техники, методы технической диагностики, в том числе вибрационного диагностирования, математического моделирования процесса отложения осадков в топливе при повышенных температурах и его влияния на динамические характеристики золотниковых пар.
Достоверность и адекватность результатов подтверждается приемлемой сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований, адекватностью математических моделей исследуемым процессам, применением сертифицированного оборудования при проведении экспериментальных исследований. Научная новизна работы
Установлены закономерности:
роста массы отложений на конкретном золотнике при его контакте с авиационным керосином ТС-1 при различных температурах;
влияния температуры на скорость и время роста отложений до значений, при которых имеет место заклинивание золотниковой пары.
Разработана математическая модель, описывающая изменение вибрационных характеристик золотниковых пар, вызванная образованием отложений.
Разработана математическая модель динамического воздействия на золотниковые пары, устраняющего их заклинивание. Общая характеристика работы
Состояние проблемы обеспечения безотказной работы золотниковых пар топливорегулирующей аппаратуры ГТД ВС ГА
Роль ТРС ГТД в обеспечении надежности его работы на всех режимах
Общие сведения об отказах и неисправностях ТРА ГТД
Статистика отказов ТРА ГТД из-за снижения качества топлива за период с1996 по 2008г
Причины заклинивания (заедания) золотниковых пар ТРА ГТД
Существующие методы предотвращения и устранения заклинивания золотниковых пар ТРА ГТД Выводы по главе 1
Кинетика роста массы отложений на конкретном золотнике насосарегулятора НР-30КУ\КП при его контакте с керосином
Объекты исследования и постановка эксперимента
Экспериментальное определение кинетических характеристик роста массы смолистых отложений на золотнике клапана блокировки при контакте с топливом ТС-1
Разработка основных принципов построения методики предупреждения залипания золотниковых пар ТРА авиационных ГТД
Выводы по главе 2
Влияние отложений на динамические характеристики золотниковых пар
Математическая модель процесса изменения динамических характеристик золотниковых пар по мере накопления отложений
Экспериментальное исследование влияния вязкости среды на амплитуду свободных колебаний золотника
Основные принципы построения системы оценки состояния золотниковых ТРА авиационных ГТД на основе анализа параметров свободных колебаний золотника (патент на ПМ №111324 от 10.12.2011)
Выводы по главе 3
Теоретическое и экспериментальное исследования по определению параметров динамического (ультразвукового) воздействия на золотниковые пары, устраняющего их заклинивание
Математическая модель процесса динамического воздействия на золотниковые пары, устраняющего их заклинивание
Использование ультразвукового (УЗ) концентратора для повышения эффективности динамического страгивания залипшего золотника топливорегулирующей аппаратуры ГТД
Экспериментальное исследование по обеспечению подвижности залипшего золотника
Система предотвращения залипания золотниковых пар топливорегулирующей аппаратуры авиационных газотурбинных двигателей путем ультразвукового возбуждения корпуса. Авторы: Урявин С.П., Коняев Е.А., Каюмов В.П. Патент на полезную модель №114179 от 03.11.2011г
Выводы по главе 4
Заключение
Список использованных источников
Приложение
Научный руководитель: д.т.н., профессор Коняев Е.А. Объект исследования – золотниковые пары топливорегулирующей
аппаратуры авиационных ГТД (на примере насоса регулятора НР-30 КУ/КП
двигателя Д-30КУ/КП).
Предмет исследования:
а) процесс накопления высокотемпературных (выше 100оС) отложений на реальном золотнике во времени;
б) изменение амплитуды свободных колебаний золотника по мере накопления отложений;
в) определение динамического воздействия на корпус залипшего золотника, необходимого и достаточного для его страгивания.
Цель работы: Повышение уровня безопасности полётов и эффективности поддержания лётной годности ВС путем разработки способов повышения безотказности золотниковых пар ТРА авиационных ГТД.
Для достижения этой цели в диссертационной работе поставлены и
решены следующие задачи:
систематизация данных об отказах авиационных ГТД, связанным с залипанием золотниковых пар ТРА;
экспериментально исследовать кинетику роста массы отложений на конкретном золотнике при его контакте с керосином ТС-1 при различных температурах;
установить закономерность влияния температуры на скорость роста массы отложений до критических значений, при которых имеет место заклинивание золотниковой пары;
разработать математическую модель, описывающую изменение вибрационных характеристик золотниковых пар, вызванное образованием отложений;
разработать математическую модель динамического воздействия на золотниковые пары, устраняющего их залипание;
разработать автоматизированную систему контроля вибрационного состояния золотниковых пар с использованием разработанной математической модели.
Методологической основой исследования являлись основные
положения авиационной химмотологии как науки о влиянии качества ГСМ на надежность авиационной техники, методы технической диагностики, в том числе вибрационного диагностирования, математического моделирования процесса отложения осадков в топливе при повышенных температурах и его влияния на динамические характеристики золотниковых пар.
Достоверность и адекватность результатов подтверждается приемлемой сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований, адекватностью математических моделей исследуемым процессам, применением сертифицированного оборудования при проведении экспериментальных исследований. Научная новизна работы
Установлены закономерности:
роста массы отложений на конкретном золотнике при его контакте с авиационным керосином ТС-1 при различных температурах;
влияния температуры на скорость и время роста отложений до значений, при которых имеет место заклинивание золотниковой пары.
Разработана математическая модель, описывающая изменение вибрационных характеристик золотниковых пар, вызванная образованием отложений.
Разработана математическая модель динамического воздействия на золотниковые пары, устраняющего их заклинивание. Общая характеристика работы
Состояние проблемы обеспечения безотказной работы золотниковых пар топливорегулирующей аппаратуры ГТД ВС ГА
Роль ТРС ГТД в обеспечении надежности его работы на всех режимах
Общие сведения об отказах и неисправностях ТРА ГТД
Статистика отказов ТРА ГТД из-за снижения качества топлива за период с1996 по 2008г
Причины заклинивания (заедания) золотниковых пар ТРА ГТД
Существующие методы предотвращения и устранения заклинивания золотниковых пар ТРА ГТД Выводы по главе 1
Кинетика роста массы отложений на конкретном золотнике насосарегулятора НР-30КУ\КП при его контакте с керосином
Объекты исследования и постановка эксперимента
Экспериментальное определение кинетических характеристик роста массы смолистых отложений на золотнике клапана блокировки при контакте с топливом ТС-1
Разработка основных принципов построения методики предупреждения залипания золотниковых пар ТРА авиационных ГТД
Выводы по главе 2
Влияние отложений на динамические характеристики золотниковых пар
Математическая модель процесса изменения динамических характеристик золотниковых пар по мере накопления отложений
Экспериментальное исследование влияния вязкости среды на амплитуду свободных колебаний золотника
Основные принципы построения системы оценки состояния золотниковых ТРА авиационных ГТД на основе анализа параметров свободных колебаний золотника (патент на ПМ №111324 от 10.12.2011)
Выводы по главе 3
Теоретическое и экспериментальное исследования по определению параметров динамического (ультразвукового) воздействия на золотниковые пары, устраняющего их заклинивание
Математическая модель процесса динамического воздействия на золотниковые пары, устраняющего их заклинивание
Использование ультразвукового (УЗ) концентратора для повышения эффективности динамического страгивания залипшего золотника топливорегулирующей аппаратуры ГТД
Экспериментальное исследование по обеспечению подвижности залипшего золотника
Система предотвращения залипания золотниковых пар топливорегулирующей аппаратуры авиационных газотурбинных двигателей путем ультразвукового возбуждения корпуса. Авторы: Урявин С.П., Коняев Е.А., Каюмов В.П. Патент на полезную модель №114179 от 03.11.2011г
Выводы по главе 4
Заключение
Список использованных источников
Приложение