лекция №13

Лекция 13Лекция 13

Неисправности систем регулирования и Неисправности систем регулирования и топливопитания, трансмиссии, узлов топливопитания, трансмиссии, узлов опор, маслосистемы. Повышенные опор, маслосистемы. Повышенные

вибрации. Незапуск двигателя. вибрации. Незапуск двигателя. Распределение неисправностей ГТД в Распределение неисправностей ГТД в

эксплуатации.эксплуатации.

Неисправности элементов системы регулирования Неисправности элементов системы регулирования

и топливопитанияи топливопитания.. Причины отказов САР и топливопитания можно разделить на Причины отказов САР и топливопитания можно разделить на

три группы. три группы. 1 Причины, обусловленные общими для любых систем 1 Причины, обусловленные общими для любых систем

управления факторами, влияющими на выполнение управления факторами, влияющими на выполнение системой заданных функций: объём выполняемых функций, системой заданных функций: объём выполняемых функций, требования к точности работы системы.требования к точности работы системы.

2 Причины, обусловленные надёжностью элементов 2 Причины, обусловленные надёжностью элементов системы. Эти причины носят индивидуальный характер для системы. Эти причины носят индивидуальный характер для разных элементов гидромеханических и электронных систем разных элементов гидромеханических и электронных систем регулирования и систем топливопитания: от механических регулирования и систем топливопитания: от механических разрушений насосов различной конструкции до нарушения разрушений насосов различной конструкции до нарушения электрических контактов, пробоев изоляции и т.п. электрических контактов, пробоев изоляции и т.п.

3 Причины, обусловленные общими для многих агрегатов 3 Причины, обусловленные общими для многих агрегатов факторами, не связанных непосредственно с конструктивно- факторами, не связанных непосредственно с конструктивно- производственным совершенством агрегатовпроизводственным совершенством агрегатов. .

Разрушение подшипниковРазрушение подшипников Причины отказов подшипниковых узлов, элементов маслосистемы, Причины отказов подшипниковых узлов, элементов маслосистемы,

лабиринтов м.б. самого разного характера. лабиринтов м.б. самого разного характера. Например, разрушение подшипника м.б. вызвано следующими Например, разрушение подшипника м.б. вызвано следующими

причинами. причинами. 1 Дефект самого подшипника. 1 Дефект самого подшипника. 2 Подшипник работал в нерасчётных условиях: не была выдержана 2 Подшипник работал в нерасчётных условиях: не была выдержана

потребная величина зазора между его наружной обоймой и гнездом потребная величина зазора между его наружной обоймой и гнездом узла опоры при сборке на заводе. В этом случае отказ является узла опоры при сборке на заводе. В этом случае отказ является следствием технологического нарушения. следствием технологического нарушения.

3 Разрушение уплотнения из-за низкого качества графита, входящего 3 Разрушение уплотнения из-за низкого качества графита, входящего в состав деталей контактного уплотнения. При этом вследствие в состав деталей контактного уплотнения. При этом вследствие “ухода“ масла наступило масляное голодание, приведшее к “ухода“ масла наступило масляное голодание, приведшее к разрушению подшипника. разрушению подшипника.

4 “Уход” масла вследствие выброса масла в полёте из маслобака 4 “Уход” масла вследствие выброса масла в полёте из маслобака через горловину бака, которая не была закрыта крышкой после через горловину бака, которая не была закрыта крышкой после заправки –эксплуатационное нарушение. заправки –эксплуатационное нарушение.

5 Неправильный выбор при проектировании маслосистемы 5 Неправильный выбор при проектировании маслосистемы потребной величины прокачки масла, не учитывающий всех потребной величины прокачки масла, не учитывающий всех возможных в эксплуатации условий работы ГТД. По мере наработки возможных в эксплуатации условий работы ГТД. По мере наработки ГТД могло происходить закоксовывание каналов масляной ГТД могло происходить закоксовывание каналов масляной форсунки, подающей масло на подшипник, и снижение её форсунки, подающей масло на подшипник, и снижение её производительности, приведшее в определённый момент времени к производительности, приведшее в определённый момент времени к масляному голоданию, т.е. причиной отказа могло быть и масляному голоданию, т.е. причиной отказа могло быть и конструктивное несовершенство маслосистемыконструктивное несовершенство маслосистемы..

Разрушения подшипниковРазрушения подшипников

Неисправности маслосистемыНеисправности маслосистемы

Наиболее характерные неисправности Наиболее характерные неисправности маслосистемы связаны со снижением маслосистемы связаны со снижением циркуляционной прокачки масла через циркуляционной прокачки масла через ГТД и уходом масла из –за ГТД и уходом масла из –за разгерметизации. К снижению прокачки разгерметизации. К снижению прокачки масла может привести:масла может привести:

- разрушение нагнетающего насоса или его - разрушение нагнетающего насоса или его привода;привода;

- зависание редукционного клапана в - зависание редукционного клапана в открытом положении;открытом положении;

- уменьшение проходных сечений масло - уменьшение проходных сечений масло форсунок из-за отложенияфорсунок из-за отложения кокса кокса

Неисправность маслосистемы может проявляться Неисправность маслосистемы может проявляться в понижении или в повышении .в понижении или в повышении .

Причины понижения относительно установленных Причины понижения относительно установленных норм:норм:

а) недостаточное количество масла в маслобаке; а) недостаточное количество масла в маслобаке; б) нарушение регулировки редукционного клапана б) нарушение регулировки редукционного клапана

или его неисправность (поломка пружины клапана, или его неисправность (поломка пружины клапана, попадание твёрдых частиц под клапан);попадание твёрдых частиц под клапан);

в) сильная утечка масла из маслосистемы;в) сильная утечка масла из маслосистемы; г) засорение фильтров низкого давления;г) засорение фильтров низкого давления; д) перегрев масла.д) перегрев масла. Причины повышения :Причины повышения : а) нарушение регулировки редукционного клапана;а) нарушение регулировки редукционного клапана; б) заклинивание клапана в закрытом положении и б) заклинивание клапана в закрытом положении и

закупорка масляных жиклёров, подающих масло на закупорка масляных жиклёров, подающих масло на смазываемые узлы;смазываемые узлы;

в) засорение фильтров высокого давления.в) засорение фильтров высокого давления.

Повышенные вибрации двигателяПовышенные вибрации двигателя Причиной возникновения повышенных может Причиной возникновения повышенных может

являться изменение натягов по посадочным являться изменение натягов по посадочным поясам роторных и статорных деталей, в том числе поясам роторных и статорных деталей, в том числе ослабление под действием центробежных сил ослабление под действием центробежных сил натяга дисков на своих посадочных местах. В натяга дисков на своих посадочных местах. В конструкциях, где диски роторов соединяются конструкциях, где диски роторов соединяются торцевыми шлицами и стяжным болтом, из-за торцевыми шлицами и стяжным болтом, из-за недостаточного усилия затяжки возможны недостаточного усилия затяжки возможны относительные перемещения дисков в процессе относительные перемещения дисков в процессе работы ГТД. Высокие могут возникать в работы ГТД. Высокие могут возникать в результате появления при эксплуатации ГТД результате появления при эксплуатации ГТД критических вблизи рабочих, например, критических вблизи рабочих, например, вследствие недостаточной стабильности уровня вследствие недостаточной стабильности уровня жёсткости опор. Во всех этих случаях повышенные жёсткости опор. Во всех этих случаях повышенные свидетельствуют о наличии дефектов роторной свидетельствуют о наличии дефектов роторной части ГТД, в связи с чем необходимо возможно части ГТД, в связи с чем необходимо возможно более быстрое выключение ГТД с целью более быстрое выключение ГТД с целью исключения серьёзных разрушений ГТД.исключения серьёзных разрушений ГТД.

Незапуск двигателяНезапуск двигателя Незапуск ГТД в полёте м.б. вызван многими Незапуск ГТД в полёте м.б. вызван многими

причинами, среди которых можно указать причинами, среди которых можно указать следующие: следующие:

- - малые запасы устойчивости работы КС в малые запасы устойчивости работы КС в области бедных смесей; области бедных смесей;

- - невоспламенение топлива в КС невоспламенение топлива в КС авторотирующего ГТД на больших полёта, а авторотирующего ГТД на больших полёта, а также при больших (в последнем случае из-также при больших (в последнем случае из-за высоких воздуха в КС); за высоких воздуха в КС);

--недостаточные недостаточные n n при авторотации на при авторотации на малыхмалых . .

Распределение отказов между Распределение отказов между узлами и системами ГТДузлами и системами ГТД

Таблица 4.1 – Распределение отказов, приводящих к невыполнению задания.

Узел или системаОтносительное количество отказов (%)

Система регулирования и топливопитания

20 … 60

Компрессор 2 … 20

Маслосистема, узлы подшипников 5 … 15

Система запуска 0 … 14

Приводы агрегатов 2 … 10

Турбина 0 … 7

Таблица 4.2 – Распределение отказов, приводящих к досрочному съёму



0 … 13


Маслосистема, узлы подшипников 3 … 14

Камера сгорания (основная) 1 … 9

Приводы агрегатов 0 … 10

Турбина 3 … 20

Таблица 4.3 – Распределение всех отказов



15 … 53


Маслосистема, узлы подшипников 1,5 … 28,5

Система запуска 2 … 20

Влияние условий применения на отказы ГТДВлияние условий применения на отказы ГТД Рассмотрим некоторые примеры неисправностей ГТД в разных Рассмотрим некоторые примеры неисправностей ГТД в разных

условиях применения.условиях применения. 1 При использовании авиационного ГТД в условиях контакта с 1 При использовании авиационного ГТД в условиях контакта с

брызгами морской воды привело через несколько десятков часов брызгами морской воды привело через несколько десятков часов эксплуатации к интенсивной коррозии лопаток компрессора, хотя эксплуатации к интенсивной коррозии лопаток компрессора, хотя они и были выполнены из нержавеющей стали. Оказалось, что они и были выполнены из нержавеющей стали. Оказалось, что предел выносливости таких лопаток уменьшился в 2,7 раза, что предел выносливости таких лопаток уменьшился в 2,7 раза, что стало приводить к их поломкам.стало приводить к их поломкам.

2 При использовании вертолётного ГТД (ГТД 2 При использовании вертолётного ГТД (ГТД TT53-53-LL-13) американской -13) американской фирмы “Лайкоминг” в качестве локомотивного двигателя фирмы “Лайкоминг” в качестве локомотивного двигателя выявились существенные отличия в его эксплуатации по сравнению выявились существенные отличия в его эксплуатации по сравнению с эксплуатацией на вертолёте. Наиболее существенными оказались с эксплуатацией на вертолёте. Наиболее существенными оказались более частые запуски ГТД и продолжительная работа на холостом более частые запуски ГТД и продолжительная работа на холостом ходу, которая составила почти 60 % от общей наработки. На ходу, которая составила почти 60 % от общей наработки. На вертолётах ГТД запускался в среднем раз в 2 ч, а на локомотивах в вертолётах ГТД запускался в среднем раз в 2 ч, а на локомотивах в четыре раза чаще. Это привело (вследствие частых тепловых четыре раза чаще. Это привело (вследствие частых тепловых ударов) к существенному сокращению долговечности деталей ударов) к существенному сокращению долговечности деталей горячей части ГТД, появление при умеренных наработках дефектов горячей части ГТД, появление при умеренных наработках дефектов турбины, не проявлявшихся на вертолёте. При длительной работе турбины, не проявлявшихся на вертолёте. При длительной работе на холостом ходу падало в запорных полостях уплотнений на холостом ходу падало в запорных полостях уплотнений подшипниковых узлов, менялись осевые усилия на подшипниках, подшипниковых узлов, менялись осевые усилия на подшипниках, что приводило к раннему выходу их из строя, происходило также что приводило к раннему выходу их из строя, происходило также закоксование форсунок. Быстрый сброс и увеличение нагрузок закоксование форсунок. Быстрый сброс и увеличение нагрузок приводил к помпажам компрессора. Во время зимней эксплуатации приводил к помпажам компрессора. Во время зимней эксплуатации воздушный фильтр забивался снегом.воздушный фильтр забивался снегом.

3 При изменении условий эксплуатации вертолёта 3 При изменении условий эксплуатации вертолёта фирмы “Белл” на установленном на нём тем же ГТД фирмы “Белл” на установленном на нём тем же ГТД возникли новые неисправности. Когда вертолёт, возникли новые неисправности. Когда вертолёт, ранее применявшийся как транспортный, стал ранее применявшийся как транспортный, стал использоваться в операциях с неприспособленными использоваться в операциях с неприспособленными для нормального базирования условиях, у двигателя для нормального базирования условиях, у двигателя проявились частые помпажи и поломки, вызванные проявились частые помпажи и поломки, вызванные пылевой эрозией деталей компрессора. пылевой эрозией деталей компрессора.

4 Использование одного и того же двигателя в 4 Использование одного и того же двигателя в разных режимах работы также приводит к изменению разных режимах работы также приводит к изменению распределения неисправностей. В таблице 10.4 распределения неисправностей. В таблице 10.4 показано изменение распределения неисправностей показано изменение распределения неисправностей ТРДФ при изменении в 3 раза длительности ТРДФ при изменении в 3 раза длительности полётного цикла и примерно таком же изменении полётного цикла и примерно таком же изменении доли ресурсной наработки на максимальном и доли ресурсной наработки на максимальном и форсажном режимах. Одновременно с общим форсажном режимах. Одновременно с общим снижением неисправностей практически исчезли снижением неисправностей практически исчезли неисправности таких узлов, как турбина, форсажная неисправности таких узлов, как турбина, форсажная КС, резко сократились неисправности трансмиссии и КС, резко сократились неисправности трансмиссии и подшипниковых узлов. Неисправности агрегатов подшипниковых узлов. Неисправности агрегатов оказались мало зависящими от режимов работы оказались мало зависящими от режимов работы двигателя.двигателя.

Разрушение шестеренРазрушение шестерен

Вопросы к Лекции №13:Вопросы к Лекции №13:

1.Какие неисправности бывают в системах 1.Какие неисправности бывают в системах регулирования и топливопитания?регулирования и топливопитания?

2.Какие неисправности бывают в элементах 2.Какие неисправности бывают в элементах трансмиссии?трансмиссии?

3.Как распределяются отказы между узлами 3.Как распределяются отказы между узлами системами ГТД?системами ГТД?

4.Как влияют условия применения на отказы 4.Как влияют условия применения на отказы ГТД? ГТД?

5.Приведите примеры износовых и внезапных 5.Приведите примеры износовых и внезапных отказов в ГТД.отказов в ГТД.

лекция №13

Education