Анализ роторной вибрации двигателя АИ-222-25

Испытатели-механики двигателей занятые на работе по испытанию двигателей должны быть обеспечены спец.одеждой, обувью и средствами индивидуальной защиты - костюм х/б с о/п, сапоги кирзовые, наушники, куртка х/б на утепляющей прокладке (зимой), согласно установленным нор-мам.

Ответственным за обеспечение спец.одеждой и СИЗ является начальник цеха и ст.мастер.

Медицинский осмотр работников, занятых на испытаниях изделия должны производиться при поступлении на работу и периодически в процессе работы.

В пультовой и помещениях испытательного стенда должны быть вывешены инструкции по соблюдению правил техники безопасности при выполнении работ по техническому обслуживанию стенда.

Перед началом работ по проведению монтажа и ремонта крупногабаритного и сложного оборудования, связанного с разборкой, демонтажем, монтажом узлов на высоте свыше 1.5 м., получить от мастера наряд-допуск. При невозможности или нецелесообразности устройства на высоте настилов с ограждением пользоваться предохранительным поясом, который следует укрепить за прочные и устойчивые опоры специальным тросом. Разрешается пользоваться приставными лестницами. Лестницы, устанавливаемые на земле или на деревянном полу, должны быть снабжены острыми металлическими шипами, а на твердом полу (бетонном, металлическом) - резиновыми подпятниками. Верхние концы лестницы должны иметь крючки.

За правильную и безопасную организацию монтажных, ремонтных, профилактических и подготовительных работ ответственность возлагается на мастера. Все члены бригады обязаны строго выполнять его указания.

Перед началом работ необходимо привести в порядок свою рабочую одежду: застегнуть обшлага рукавов, заправить одежду так, чтобы не было развевающихся концов. Не допускается работать в мягкой обуви.

Ответственность за правильную и безопасную транспортировку грузов возлагается на мастера.

5.2 Правила применения спецодежды, личной гигиены и поведения при заболевании или травмировании

Все лица, участвующие в испытаниях, должны работать в выданной им, согласно норм, спецодежде и обуви. Не допускается применять спецодежду рваную, пропитанную нефтепродуктами или замасленную. Стирка спецодежды бензином, ацетоном или другими видами горючего не допускается. Спецодежду, используемую при работе с нефтепродуктами (керосин, бензин), следует хранить в металлических шкафах, оборудованных вентиляцией. Хранение спецодежды и личной одежды должно производиться раздельно.

Во время пребывания людей на стенде должна работать приточно-вытяжная вентиляция. Вентиляционные устройства должны постоянно находиться в полной исправности.

При выполнении работ в условиях шума, работающие должны применять индивидуальные заглушки или противошумы.

Во избежание кожных заболеваний при работе в непосредственном контакте с нефтепродуктами, работающие должны пользоваться защитными перчатками и защитными кремами. При попадании нефтепродуктов на руки, лицо или на другие части тела, последние необходимо обмыть теплой водой с мылом.

Трубопроводы и их арматура должны быть герметичны. Всякое подтекание должно немедленно устраняться, места течи выявляться и подвергаться ремонту, чтобы избежать появления испарения.

Кабина наблюдения должна постоянно содержаться в чистоте. Нельзя допускать разлива в ней нефтепродуктов, воды и т.д.

На стенде должна быть аптечка с медикаментами и перевязочными средствами для оказания первой медицинской помощи при заболевании или травмировании работника.

Во время работы:

Транспортировка оборудования из транспортного цеха.

Транспортировка должна производиться на электрокаре или специальной тележке. Перед погрузкой оборудования на тележку необходимо ее предварительно проверить на исправность. При транспортировке оборудования и приборов на электрокаре скорость не должна превышать 3-5 км/час, а на поворотах и въезде в ворота предельно минимальной. Во время перевозки оборудования , сопровождающим его лицам не разрешается ехать на платформе электрокара.

5.3 Монтаж и демонтаж оборудования

Ежедневно за 15 мин. До начала всех монтажных, профилактических, ремонтных, и подготовительных работ на стенде необходимо включить приточно-вытяжную вентиляцию (сначала вытяжную). Перед подъемом грузов необходимо осмотреть подъемный механизм и состояние тросов, цепей, строп, крюков и других приспособлений. Не допускается поднимать грузы рывками. Стоять и работать под поднятым грузом, оставлять груз в подвешенном состоянии.

Для подъема и монтажа двигателя на стенд в помещении бокса уста-новлено грузоподъемное сооружение, работа на котором допускается лицам, обученным по использованию грузоподъемных кранов управляемых с пола в соответствии с инструкцией ИОТ 34.14.002-2003.

Ответственность за правильный захват поднимаемого двигателя или другого груза и за безопасность подъема груза возлагается на мастера.

5.4 Правила электробезопасности

При эксплуатации и техническом обслуживании стенда необходимо выполнять требования инструкций по технике безопасности для электромонтеров при обслуживании эл. установок в цехах и отделах завода и по охране труда слесаря эл. монтажника данного цеха.

Во время работы:

Все оборудование испытательного стенда должно быть заземлено. Пульт управления, топливная аппаратура, емкости и различное стендовое оборудование также должно быть надежно заземлено. Пол в кабине наблюдения, где расположены пульт, и шкафы должен быть устлан диэлектрическим ковриком.

Переносные лампы, применяемые для освещения, при выполнении монтажных работ, должны иметь изоляционную ручку, крючок для подвески, шланговый провод достаточной длины с исправной изоляцией, исправную штепсельную вилку и щиток, защищающий глаза от прямого света. Запрещается пользоваться на стенде электросветильниками напряжением свыше 12 вольт.

С ручным электроинструментом имеют право работать лица, прошедшие специальную подготовку и аттестованные не ниже 2-й группы электробезопасности.

Пользоваться временной электропроводкой запрещается. Все токоведущие части любых напряжений должны быть надежно ограждены и изолированы. При обслуживании электрооборудования запрещается вскрывать шкафы с электроаппаратурой, находящейся под напряжением. При проведении наладочных работ без снятия напряжения, работы должны производиться бригадой не менее двух человек. Работа с электрооборудованием без снятия напряжения должна производиться в диэлектрических перчатках на диэлектрических ковриках. При проведении осмотра и наладочных работ отдельных систем стенда все остальные должны быть выключены.

Все механические части оборудования, нормально не находящееся под напряжением, но могущие оказаться в результате повреждения изоляции или других неисправностей оборудования и электропроводки, должны быть заземлены. Кабели и жгуты, прокладываемые по стенду, должны быть защи¬щены от механических повреждений, и не мешать движению.

Экраны жгутов и кабелей, общие шины микропроцессорных устройств должны быть в одной точке соединены с опорным узлом информационного заземления, последний в одной точке должен быть соединен с магистралью защитного заземления.

5.5 Требования безопасности при испытании двигателя

Постановка изделия на стенд

Перед подъемом изделия для постановки его на стенд проверить срабатывание конечного и аварийного выключателей электрооборудования стенда. Не производить подъем изделия при неисправных подъемных сооружениях. Запрещается самостоятельно производить какие-либо работы по исправлению подъемных сооружений и в электросиловом щитке. Не допускается хождение под поднятым изделием или зоне подъема. Не класть руки на стойки подмоторных рам при постановке изделия. Применять монтажный инструмент только по назначению.

Неисправным инструментом не работать. После постановки изделия на стенд собрать и вынести весь инструмент из бокса. Проверить наличие инструмента в инструментальном ящике. Произвести уборку в боксе, пультовой и проходах.

Работы по подготовке испытания и во время его проведения

Перед запуском изделия проверить состояние бокса, открыть заслонку эжекторной трубы и жалюзийные ворота в шахтах всасывания и подсоса. При наличии посторонних предметов произвести уборку. Проверить герметичных топливных и масляных кранов, неисправность рычагов и тяг управления. Не производить работу (запуск изделия и т.д.) при неисправности электропроводки (оголении, потертости и др.), питания электрокрана на проводах загрузки генератора и других.

Не включать без надобности тумблеры кнопки на пульте управления. Проверить надежность крепления тарировочного приспособления. Персонал, занятый работами с кислородом, должен быть обучен и аттестован. Запрещается применять уплотнительные прокладки в кислородных системах, содержащих в себе жир, масла и т.п. Приборы для замера кислорода должны быть с отметкой «Для кислорода». У работающих по обслуживанию кислородных магистралей должны быть чистые руки и обезжиренная спецодежда и инструмент. При работе с кислородом ношение шелковой одежды (из искусственного или натурального, синтетики) не разрешается. Кислородное оборудование должно быть размещено так, чтобы исключалась возможность попадания на него масла и других жирных веществ. Соединение кислорода с маслом взрывоопасно.

Не производить запуск изделия, если у электрокнопок нет трафареток, поясняющих их назначение.

Запрещается находиться в зоне выхлопа изделия при проверке зажигания, прокрутке, продувки изделия. Не производить запуск изделия, если в боксе есть люди, при проведении запуска предупредить всех о запуске: дать сигнал, после этого убедиться в отсутствии людей в боксе, закрыть дверь в бокс и произвести запуск. Смотровое окно должно быть защищено бронещитом или бронестеклом. Запрещается выходить в бокс во время работы изделия.

Выход в бокс для осмотра и регулировки двигателя разрешается при ра¬боте двигателя на малом газу.

При запусках и опробовании двигателя запрещается находиться или проходить в опасных зонах расположенных впереди всасывающего канала и позади реактивного сопла двигателя.

Во избежание аварии изделия проводить испытания по технологии. При аварии изделия во время испытания убрать РУД в положение «Стоп» и закрыть топливные краны стенда.

Не допускать в боксе разлитого масла, топлива и других веществ. Окончив испытание изделия, закрыть топливные и масляные краны, выключить электрооборудование.

На территории испытательной станции не допускается курение вне отведенного места, производство работ с открытым огнем, хранение горючих и легковоспламеняющихся жидкостей в открытом виде, использование неисправной электропроводки.

При разливе топлива или масла последние должны удаляться предварительным засыпанием места разлива сухими древесными опилками, которые затем выносятся в безопасное место и утилизируются. Во избежание образования искр при уборке производственных помещений испытательной станции не должны применяться железные скребки, совки, лопаты. Указанный инвентарь разрешается применять только из цветного материала.

На испытательном стенде не допускается производство работ с открытым огнем, хранение горючих и легковоспламеняющихся жидкостей в открытом виде, использование неисправной электропроводки. Курить разрешается в специально отведенных местах.

В помещениях испытательных стендов должны присутствовать

средства пожаротушения - передвижные и стационарные установки пожаротушения, огнетушители, кошма, сухой песок в ящике, пожарный кран.

Средства пожаротушения и сигнальные устройства должны содержаться в исправном состоянии, находится на видном и доступном месте.

Персонал испытательного стенда должен знать противопожарные инструкции и уметь пользоваться средствами пожаротушения.

Сварочные работы в боксе могут производиться только с разрешения начальника цеха и пожарного надзора. В случае проведения сварочных работ вблизи изделия для предохранения его от попадания искр, последний должен быть покрыт чехлом и асбестом.

Для осмотра изделия разрешается пользоваться только переносками низкого напряжения. Использованный обтирочный материал в процессе работы должен собираться в специальные металлические ящики с крышками и по мере их накопления не реже одного раза в смену выносится в установленное пожаробезопасное место.

Профилактика входа воздуха в шахты бокса

Осмотр и очистку входа воздуха в шахты всасывания и подсоса бокса производить в дневное время при отсутствии атмосферных осадков, соблюдая максимальную осторожность. Лица, производящие работу должны быть предварительно проинструктированы мастером. Для проведения работ или осмотра выделять не мене двух человек. При подъемах и спусках по лестницам руки должны быть свободными. Подъем и спуск инструмента и материалов производить с помощью веревки и троса.

Транспортировка изделия после испытания

Внутрицеховая транспортировка изделия должна производиться на тележке, изготовленной для данного изделия по утвержденным чертежам.

Перед погрузкой изделия на тележку необходимо проверить ее исправность. Крепление изделия на тележке должно быть надежным.

Правила передвижения работников по территории предприятия.

При передвижении на территории завода необходимо пользоваться установленными пешеходными дорожками и проходами, особенно быть внимательными в проходах цехов при движении транспорта.

На территории предприятия не разрешается:

- находиться и проходить под поднятым грузом и стрелой грузоподъ-емного механизма;

- проходить через ворота и тамбуры цехов во время проезда транспорта;

- заходить за ограждения оборудования и проходить через производст¬венные участки в неустановленных местах;

- находиться на пути движения транспорта и перебегать дорогу перед движущимся транспортом.

Общие выводы по работе

Проведем некоторый анализ полученных результатов. В первую очередь необходимо отметить большой разброс уровней вибрации, измеренных в плоскости задней подвески двигателя (датчик Zзп). Точно установить причину этого явления пока не удалось, исследование этого вопроса продолжается.

Так же обращают на себя внимание достаточно резкие изменения уровня вибраций при постоянстве частоты вращения роторов, что связанно с нелинейными вибрационными эффектами, не связанных с наличием дефекта в двигателе . Причиной этого может быть достижение ротором резонансной частоты при выходе на обкатку. В обычном состоянии на рабочем режиме ротор совершает маятниковые колебания в зазоре, который имеется в подшипниках. В этом случае явление резонанса отсутствует. Однако в случае какого-либо воздействия, не связанного с изменением частоты вращения, зазор в подшипниках может быть выбран, вследствие чего ротор выйдет на обкатку и может достигнуть резонансной частоты. Данная проблема может быть решена с помощью подбора величин зазоров в подшипниках ротора.

Необходимо отметить высокий уровень вибраций на турбине низкого давления, что свидетельствует о недостаточной эффективности демпфера в задней опоре.

В рассматриваемом двигателе межроторный подшипник, установленный в опоре турбины высокого давления, сконструирован таким образом, что его внутренняя обойма крепится на ротор высокого давления, а наружная соприкасается с ротором низкого давления. В процессе работы двигателя ротор высокого давления нагревается сильнее, чем ротор низкого давления, что приводит к уменьшению зазора в подшипнике. Вследствие этого ротор может выходить на обкатку, что приводит к нежелательным явлениям, описанным выше.

По результатам проведенных испытаний можно констатировать, что двигатель подтвердил ресурс в 1000 ч. Заклинивания двигателя во время испытаний не произошло, а степень износа деталей и узлов неизвестна, т.к. на момент написания данной работы дефектация двигателя произведена не была. Но по результатам проведенного исследования, кроме резкого изменения уровня вибраций, измеряемых в плоскости задней подвески двигателя, нет причин утверждать о развитии каких-либо дефектов в двигателе во время проведения длительных испытаний.

Cписок литературы

1. В.А.Карасев, И.П.Максимов, М.К.Сидоренко. Вибрационная диагностика газотурбинных двигателей - М., Машиностроение, 1978.

2. Н.Н. Сиротин. Конструкция и эксплуатация, повреждаемость и работоспособность газотурбинных двигателей(основы конструирования), М., РИА «ИМ-ИНФОРМ», 2002.

3. Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных. М.: «Мир» 1989. 540 с.

4. Хронин Д.В. и др. Конструкция и проектирование авиационных газотурбинных двигателей. М «Машиностроение», 1989.

5. ГОСТ 26382-84. Допустимые уровни вибрации и общие требования к контролю вибрации.

6. ГОСТ ИСО 10816-1-97. Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях. ч1.1998.

7. ГОСТ 25865-83. Вибрация. Средства измерений вибрации с пьезоэлектрическими виброизмерительными преобразователями. Основные параметры и технические требования.

8. С.Л. Звонарев, В.А.Поклад, А.Ю. Потапов Стендовый комплекс диагностики авиационных двигателей, ж. «Современные технологии автоматизации»стр.42-47, М. 1.2002

9. М.К. Леонтьев. Виброметрирование авиационных ГТД. М. МАИ, 1998.

10. А.И. Максименко, Б.Ф. Федоров. Оптические методы измерения и исследования колебаний роторов при их уравновешивании.Теория и практика балансировочной техники, сб. статей под ред. В.А.Щепетильникова(стр27 - 30), М. Машиностроение 1973.

11. В. Н. Афанасьев, М. М. Юзбашев. Анализ временных рядов и прогнозирование. Москва.”Финансы и статистика”, 2001 г.

Размещено на Allbest.ru