Воздействие влажности на ГТД

Воздействие влажности окружающей среды проявляется в виде воды, дождя, водяных паров, капель, брызг и др. Под влиянием влаги металлы корродируют, а диэлектрики снижают свое поверхностное сопротивление. При испытаниях электронного регулятора на влагоустойчивость испытуемый регулятор помещают в камеру влажности, в которой устанавливают температуру согласно техническим условиям, после чего повышают влажность до 95%. .98%. Регулятор выдерживают в этих условиях в течение 2-10 суток. Водопроницаемость электронного регулятора определяется с помощью падающей на него воды (льющейся или в виде брызг).

Механические воздействия. Воздействие вибрации, представляющей собой периодические механические колебания, особенно опасны, когда их частота совпадает с частотой собственных вибраций элементов электронного регулятора. При определенных условиях может возникать механический резонанс, который обычно приводит к разрушению аппаратуры. Момент возникновения резонанса определяется с помощью тензометрических датчиков, установленных в наиболее критичных точках конструкции. Электронный регулятор, расположенный на двигателе, должен выдерживать синусоидальные вибрации с амплитудой ускорения 20g в диапазоне частот 5. .2000 Гц.

Воздействия в виде механических ударов возникают при резком изменении ускорения и характеризуются ускорением и длительностью. Удары имеют место при нормальных условиях эксплуатации ДА во время приземления, руления или когда ДА неожиданно сталкивается с порывами ветра в полете. Целью испытаний является определение устойчивости аппаратуры к ударам, возникающим при вынужденной посадке. При расположении электронного регулятора на двигателе возможны механические одиночные и многократные ударные нагрузки. Пиковое ускорение одиночной ударной нагрузки может достигать 15g (длительностью 15 мс). При ударных нагрузках многократного действия пиковое ускорение достигает 8g (длительностью 20 мс).

Акустические воздействия представляют собой вид механических воздействий, возникающих на ДА в основном из-за шума, создаваемого двигателями. Количественно акустический уровень шума характеризуется давлением звука и диапазоном частот звуковых колебаний. Акустический шум в зоне установки электронного регулятора на двигателе может достигать уровня звукового давления 150 дБ (в диапазоне частот 0,1. 10 кГц).

Кроме климатических и механических испытаний электронный регулятор подвергают испытаниям на воздействия песка и пыли, грибковых образований, соляных брызг, вредных жидкостей и др. Требования к устойчивости аппаратуры при воздействии внешних факторов определяются в соответствии со специальными стандартами.

Испытания на подтверждение надежности

Уменьшить количество дефектов, связанных с климатическими, механическими и другими видами воздействий на электронный регулятор, позволяет всесторонняя и тщательная проработка его конструкции, использование специальной элементной базы, эффективный входной контроль покупных изделий микроэлектроники и электротехники, использование различных видов тренировок (температурных, механических и электрических) элементов, плат, устройств и блоков и обеспечение комфортных условий эксплуатации электронного регулятора.

Причинами отказов являются воздействие температуры, вибраций и влажности, а по месту проявления отказов — разъемы, электронные комплектующие элементы и паяные соединения.

В ходе конструирования, изготовления и испытаний электронного блока не удается избежать конструкторских и технологических ошибок и брака в производстве. В результате реальная средняя наработка на отказ опытного образца электронного устройства существенно отличается от расчетной. Это отличие косвенно характеризует конструкторский, технологический и производственный уровень предприятия. Испытания направлены на упреждающее определение конструктивных и технологических дефектов электронного регулятора.

До начала эксплуатации требуется подтверждение наработки на отказ реальными испытаниями на полунатурных и двигательных стендах двух и более образцов.

Допускается использование ускоренных эквивалентно-циклических испытаний (УЭЦИ). Современные методики УЭЦИ строятся на основе применения форсированных режимов, которые ускоряют физико-химические процессы в материалах и конструктивных элементах испытуемых электронных регуляторов, что способствует более быстрому развитию в них отказов. Создать такие условия можно, изменив штатные условия работы электронного блока на более жесткие по температуре, вибрации, влажности, напряжению питания, реализовав комбинированные воздействия, а также циклическим изменением внешних воздействий с повышенной частотой. Применение УЭЦИ позволяет ускорить ход испытаний в несколько раз.

5.4  Информационно-измерительные системы стендов для испытаний САУ

Информацию в процессе стендовых испытаний САУ получают с помощью информационно-измерительной системы (ИИС). Необходи- мость выполнения этих функций на переходных режимах работы —

одна из главных особенностей ИИС при экспериментальных исследованиях САУ. В зависимости от задач испытаний агрегатов и систем ГТД можно выделить три частотных диапазона измерения параметров:

(1)  до нескольких герц — для установившихся режимов;

(2)  до десятков-сотен герц — для переходных процессов;

(3)  десятки килогерц — для быстроизменяющихся процессов.

Так, при определении напорных и кавитационных характеристик качающих топливных узлов измерения выполняются в первом частотном диапазоне, при контроле параметров при приемистости и проверке точности регулирования — во втором, а измерения пульсации давления и вибрации корпусов при диагностике — в третьем.

Средства измерений

При выборе средств измерений учитывается физическая природа измеряемых параметров, диапазон их изменения, требуемая точность в «статике» и «динамике». При испытаниях САУ измеряют частоту вращения п, давление рв и температуру tB воздуха, расход GT, давление рт и температуру tT топлива, перемещение а органов управления и др. Требования к средствам измерений зависят также от типа испытательного стенда, вида испытаний, характеристики испытуемого устройства. Погрешность измерения может оцениваться по отношению к ИВ параметра. Например, диапазон изменения частоты вращения п составляет 0%. 110% при допустимой погрешности ±0,1%.0,15% ИВ.

При испытаниях агрегатов и систем на безмоторных (лабораторных, полунатурных) стендах выбор средств измерений по критерию точности осуществляется в зависимости от допуска D на отклонение измеряемого параметра х согласно соотношению:

Информационно-измерительная система представляет собой комплекс аппаратно-программных средств, который может быть выполнен по сосредоточенной или распределенной схеме. В испытательных комплексах стендовая ИИС является одной из подсистем многоуровневой АСУ ТП испытаний.

Информационно-измерительная система сосредоточенного типа имеет централизованный вычислитель и измерительные каналы (ИК) физических величин, которые с помощью устройства связи с объектом УСО подключаются к стендовой ЭВМ, оснащенной устройствами визуализации и хранения данных. Измерительный канал содержит датчики Д соответствующих физических величин с выходным электрическим сигналом, вторичные преобразующие ВП и формирующие устройства и линии связи J1C. Для градуировки датчиков используются специальные устройства автоматического задания АЗ эталонных физических сигналов. Могут применяться автоматические переключатели, обеспечивающие работу многодиапазонных измерителей и др.

Маломощный сигнал с выхода датчиков усиливается в ВП и приводится к нормализованному виду: напряжению постоянного тока, например, ±5 В, частоте 5. 500 Гц, силе тока 4. 20 мА или преобразуется в дискретный сигнал.

Нормализованный сигнал с выхода ВП с помощью J1C передается в УСО. Для приема измерительных сигналов УСО имеет входы со

ответствующей номенклатуры, которые с помощью мультиплексора подсоединяются к измерительному устройству. Аналоговые сигналы преобразуются в цифровую форму с помощью АЦП, частотные — с помощью счетчиков числа импульсов.

Основными характеристиками АЦП являются время преобразования, число эффективных разрядов преобразования, отношение сигнал/шум, дифференциальная и интегральная нелинейности и др. Для измерения сигналов в первом частотном диапазоне используются, как правило, 14-24-разрядные, во втором — 12-14-разрядные, в третьем — 10-12-разрядные АЦП. У последних частота преобразования достигает 0,5. 1 МГц.

Читать всё о газотурбинном двигателе

Avia.pro