Rys Samolot TS-11 Iskra z przyłączonym testerem diagnostycznym DIA-SO3

Transkrypt

1

2 3 2. 3a. 1. 2a. Fot. 1. Samolot TS-11 Iskra z przyłączonym testerem diagnostycznym DIA-SO3: 1.- tester diagnostyczny DIA- SO3, 2.- gniazdo prądu stałego 28V (w nosku kadłuba) miejsce podłączenia kanału pomiarowego prądu stałego (DC) obwodu testera DIA-SO3, 2a. kabel elektryczny łączący gniazdo 28V z testerem, 3.- złącze obrotomierza (tablica przyrządów w drugiej kabinie) miejsce podłączenia kanału pomiarowego AC (trójfazowego) od testera DIA-SO3, 3a. kabel elektryczny łączący złącze obrotomierza z testerem Rys Samolot TS-11 Iskra z przyłączonym testerem diagnostycznym DIA-SO3

3 Układ do diagnozowania zwłaszcza łożysk tocznych wału głównego lotniczego silnika turboodrzutowego zgłoszenie wynalazku nr P , data zgłoszenia do UP RP r. Wynalazcy: Andrzej Gębura, Tomasz Tokarski, Bogdan Pietnoczko Ogólnie biorąc wszystkie wcześniejsze metody diagnozowania mechanicznych zespołów napędowych wymagały bądź lokalnego kontaktu mechanicznego z badaną parą kinematyczną lub z jej obudową bądź dostępu optycznego do diagnozowanego elementu zespołu napędowego. Tak więc musiał być zamontowany dodatkowy (nie wchodzący w skład etatowej struktury badanego zespołu napędowego) czujnik, który w dodatku musiał być zamontowany w pobliżu badanej pary kinematycznej lub mieć kontakt optyczny z badanym elementem. Wcześniejsze wersje układu wykorzystywały pomiar jednofazowy z jednej prądnicy. Dzięki temu możliwe było obserwowanie wąskopasmowych zjawisk związanych m.in. z uszkodzeniami sprzęgieł jednokierunkowych dwusilnikowych zespołów napędowych statków powietrznych oraz diagnozowanie zespołów napędowych promów morskich. Istota układu polega na tym, że do zasilacza podłączone są trzy moduły poszczególnych faz trójfazowego układu kondycjonowania sygnału kanału AC, zawierającego zespół wzmacniaczy i komparatorów analogowych, konwertujących sygnały trzech faz oraz prądniczki tachometrycznej badanego silnika na przebiegi cyfrowe podawane na wejścia mikroprocesora. Inne wejście procesora jest połączone z detektorem zera DC wyposażonym w zespół filtrów, wzmacniaczy i komparatorów analogowych, przetwarzających składową zmienną pulsacji napięcia stałego na przebiegi cyfrowe podawane na wejście mikroprocesora. Jednym swym wyjściem mikroprocesor, który gromadzi dane z układu kondycjonowania sygnału AC oraz detektora zera DC, archiwizuje i przetwarza te dane, jest na wyjściu połączony z wyświetlaczem prezentującym użytkownikowi tryb pracy, wyniki pomiarów i ich liczbę, nazwę uszkodzonego podzespołu, stopień jego zużycia oraz rodzaj uszkodzenia. Kolejnym wyjściem mikroprocesor połączony jest z zespołem trzykolorowych diod sygnalizacyjnych, obrazujących stan techniczny diagnozowanych łożysk jako stopień zagrożenia dla pracy silnika. Jakkolwiek prądnice są instalowane do innych celów w układzie wykorzystywane są do przekazywania informacji o dynamice ruchu obserwowanych podzespołów jako, że w każdym dowolnym miejscu sieci zasilania obiektu istnieje ta sama dynamika modyfikacji częstotliwościowych niezależnie od odległości geometrycznej do śledzonych podzespołów. Dynamika częstotliwości odzwierciedla w sposób cyfrowy dynamikę ruchu wielu węzłów i w prosty sposób można je lokalizować i identyfikować a następnie porównywać z danymi schematu kinematycznego urządzenia.

4 Zalety: - Układ umożliwia diagnozowanie lotniczego silnika turboodrzutowego, a zwłaszcza łożysk tocznych jego wału głównego przy pomocy jednoczesnych obserwacji zmodulowań częstotliwości prądnic prądu stałego i przemiennego (dwa tory pomiarowe AC i DC. Dla prądnicy prądu przemiennego wykorzystywany jest pomiar trójfazowy, co trzykrotnie zwiększa rozdzielczość obserwacji ruchu mechanicznego, a sygnały z obu torów są przekazywane przy pomocy ścisłych ale rozbudowanych uwarunkowań. Możliwe jest zastosowanie większej liczby różnorodnych prądnic pokładowych. - Zastosowanie układu nie wymaga instalowania żadnych dodatkowych czujników ani przetworników. Rolę czujników pełnią etatowe prądnice pokładowe i czujniki prędkości zainstalowane przez producenta urządzenia. Wystarczy dołączenie odpowiednich przewodów elektrycznych na płatowcu które łączą się z prądnicami pokładowymi silnika. - Układ może być umieszczony w dowolnym miejscu wokół lub wewnątrz kabiny samolotu z dala od miejsc niebezpiecznych, ognia, dymu, wibracji i pozwala na bezpieczne półautomatyczne diagnozowanie pracy silnika podczas jego pracy po ustawieniu przez mechanika lub pilota kolejnych prędkości znamionowych wskazywanych i kontrolowanych przez układ. Dzięki temu, że układ pomiarowy może być podłączony do dowolnego miejsca pokładowej sieci elektrycznej diagnosta może wybrać bezpieczne miejsce z dala od strefy zagrożenia. Jest to szczególnie istotne przy diagnozowaniu zespołów napędowych przy reaktorach atomowych, silnikach turboodrzutowych, generatorach pirotechnicznych, gdzie układ ten może znaleźć zastosowanie. - Za pomocą układu uzyskuje się informację o ogólnym stanie technicznym silnika oraz jego podstawowych podzespołów, zwłaszcza łożysk. Możliwe jest wyświetlanie nazwy zużytego podzespołu i stopień jego uszkodzenia. Elementy układu o wysokiej skali integracji pozwalają na jego umieszczenie w niewielkiej obudowie i łatwe wykonywanie pomiarów w warunkach lotniskowych.

5 u DC (t) prądnicy prądu stałego u AC (t) prądnicy3 - fazowej prądnicytachometrycznej Filtr składowej stałej standaryzacji sygnału napięcia przemiennego (składowej pulsacji) standaryzacji sygnału napięcia przemiennego i nakładania trzech faz na jedną oś czasu obliczania czasów trwania kolejnych okresów składowej pulsacji obliczania czasów trwania kolejnych półokresów obliczania częstotliwości średniej ekstremów odchyleń ΔF czasów trwania odchyleń Δt odch obliczania częstotliwościśre dniej ekstremówodch yleń ΔF czasówtrwania odchyleń Δt odch obliczania bieżącej znamionowej prędkościobroto wej formowania zbiorów f i= f(t) zbiorów zbiorów f i= f(t) Rys.1 Schemat blokowy struktury logicznej polowego testera do krótkookresowego diagnozowania podpór łożyskowych silników SO-3/3W cz. 1 formowanie zbiorów i czasowych

6 parametrów i zależności wzorcowych kanału pomiarowego DC niezbędnych do klasyfikacji kompleksu zużyciowego parametrów wzorcowych kanału pomiarowego AC niezbędnych do klasyfikacji kompleksu zużyciowego formowania zbiorów e e e z e z funkcji wagowych niezbędnych do kompleksowej klasyfikacji rodzaju kompleksu zużyciowego Pamięć wewnętrzna testera wypracowania klasyfikacji rodzaju kompleksu zużyciowego Wyświetlacz nazwa kompleksu Rys.2. Schemat blokowy struktury logicznejpolowego testera do krótkookresowego diagnozowania podpór łożyskowych silników SO-3/3W cz. 2 rozpoznawanie rodzaju modelu zużyciowego

7 parametrów i zależności wzorcowych kompleksu zużyciowego nr 1 parametrów i zależności wzorcowych kompleksu zużyciowego nr 1a parametrów i zależności wzorcowych kompleksu zużyciowego nr 2 parametrów i zależności wzorcowych kompleksu zużyciowego nr 3 parametrów i zależności wzorcowych kompleksu zużyciowego nr 4 parametrów i zależności wzorcowych kompleksu zużyciowego nr 1 parametrów i zależności wzorcowych kompleksu zużyciowego nr 1a parametrów i zależności wzorcowych kompleksu zużyciowego nr 2 parametrów i zależności wzorcowych kompleksu zużyciowego nr 3 parametrów i zależności wzorcowych kompleksu zużyciowego nr 4 wypracowania klasyfikacji rodzaju kompleksu zużyciowego doboru wzorców parametrycznych reprezentatywnych dla danego kompleksu zużyciowego e e e z e z funkcji wagowych niezbędnych do określenia stopnia zagrożenia badanego silnika Pamięć wewnętrzna testera wypracowania prognozy diagnostycznej Diody LED stopień zużycia Rys.3. Schemat blokowy struktury logicznej polowego testera do krótkookresowego diagnozowania podpór łożyskowych silników SO-3/3W cz. 2 wypracowanie prognozy diagnostycznej