Файл: Соломонов, П. А. Надежность планера самолета.pdf

других типов — приводить к значительном изменениям в их ра­ боте.

При работе ТРД большинство деталей агрегатов топливной аппаратуры занимает строго определенное положение, соответ­ ствующее данному установившемуся режиму работы.

Однако использование положения деталей агрегатов топлив­ ной автоматики для установления режима работы двигателя це­ лесообразно в сочетании с другими методами.

Поскольку положение деталей в момент удара, как правило, определяется по отпечаткам на деталях, это накладывает опре­ деленные условия на разборку агрегатов, чтобы не нанести до­ полнительных повреждений на рабочие поверхности деталей.

Для того чтобы сократить количество возможных ошибок при определении режима работы двигателя по положению деталей агрегатов топливной аппаратуры, нужно учитывать, что не все подвижные детали агрегатов пригодны для определения режи­ мов работы ТРД. Не всегда могут быть использованы детали, положение которых практически постоянно на различных режи­ мах (золотники центробежных регуляторов, клапанов постоян­ ного давления и постоянного перепада и т. д.).

Кроме того, не могут быть использованы детали, имеющие внешний механический привод (дроссельные краны, стоп-краны и т. п.).

Следует также учитывать, что положение деталей агрегатов не находится в прямой зависимости от оборотов двигателя, а в основном определяется давлением топлива в соответствующих полостях агрегатов.

Давление же топлива является однозначным критерием для оценки установившегося режима работы двигателя лишь при нормальной работе всех систем.

Прежде чем делать вывод о режиме работы двигателя по по­ ложению деталей агрегатов топливной аппаратуры, необходимо попытаться установить положение деталей автоматики компрес­ сора, положение створок реактивного сопла, а также режим работы двигателя — установившимся или переходным. Это поз­ волит более точно оценить режим работы двигателя.

Положение деталей агрегатов в момент удара о препятствие можно определить по их положению во втулках после удара или по отпечаткам на сопряженных деталях. При этом следует иметь в виду, что можно анализировать положение только тех золотни­ ков или других деталей, которые заклинились во втулках, при этом следует тщательно исследовать все повреждения данного узла, чтобы установить, не было ли ударов, направленных по оси золотника, определить, при первом или последующих ударах могли появиться повреждения, заклинившие золотник. Необхо­ димо учитывать также скорость возврата деталей в исходное положение в случае выключения двигателя, так как не исключе­ на возможность, что в непосредственной близости от земли лет­

284

чик выключил двигатель или при первом ударе о препятствие разрушился трубопровод подвода топлива и т. д. В этом случае детали регулирующих узлов агрегатов топливной аппаратуры резко изменяют свое положение: некоторые займут исходное по­ ложение под действием пружин, другие — положение, соответст­ вующее авторотирующему двигателю.

Наиболее достоверным методом определения положения деталей в момент удара о препятствие является метод изучения отпечатков от сопряженных или рядом расположенных деталей. Например, такие детали как опорные тарелки пружин, сами пру­ жины, как правило, оставляют отпечатки на рядом расположен­ ных деталях.

В некоторых случаях при ударах агрегата о препятствие про­ исходит частичное разрушение узла и этот удар вызывает обра­ зование отпечатков на сопряженных деталях. В результате вто­ ричных ударов деталь может оказаться в новом положении. По­ этому, оценивая положение заклиненной детали после удара, следует также внимательно исследовать ее рабочую поверхность, а также рабочие поверхности деталей, сопряженных с ней. Часто отпечатки на деталях более точно отражают действитель­ ное положение деталей в момент удара.

С учетом изложенного выше при исследовании агрегатов топ­ ливной аппаратуры обычно анализируют:

—положение наклонной шайбы топливных насосов (серво­ поршня), отпечатки на втулке сервопоршня, на роторе от нак­ лонной шайбы;

—положение золотника распределительного клапана и отпе­ чатки на его поверхности, отпечатки от опоры пружины и от

витков пружины на корпусе;

— положение поршня гидрозамедлителя, отпечатки на втулке поршня;

—положение поршня ОНД, отпечатки на втулке поршня от опоры пружины и витков пружины;

—положение форсажного крана и топливного клапана фор­ сажных насосов при предположении, что на взлете выключился режим форсажа или тяга на этом режиме была недостаточной;

—положение деталей ограничителя максимальных оборотов. Каждому режиму работы двигателя на заданной высоте и

скорости полета соответствует вполне определенный расход топ­ лива QT, обеспечиваемый насосом-регулятором основной систе­ мы.

Так как переменная производительность насоса обеспечивает­ ся изменением угла наклона шайбы аш, есть возможность в оп­ ределенном диапазоне оборотов по положению шайбы опреде­ лить режим работы двигателя. Определив положение наклонной шайбы в момент удара по отпечаткам на втулке сервопоршня или роторе насоса и зная зависимость расхода топлива от оборотов двигателя «д и числа М QT = / («д, М), а также расхода топлива

285

от угла наклона шайбы аш и оборотов двигателя QT= /(a m. пя), можно определить режим работы двигателя по зависимости

С£щ = / ( Л д , М ) •

Для того чтобы избежать ошибки в определении режима ра­ боты двигателя по углу наклона шайбы, следует учитывать сле­ дующее:

—уменьшение угла наклона шайбы с максимального до ми­ нимального при установке РУД в положение «Стоп» происходит

втечение «0,3—0,5 с;

—на режиме авторотации величина угла наклона шайбы за­

висит от положения рычага управления двигателем (РУД). При авторотации, если РУД находится в положении «Стоп»,

угол наклона шайбы в большинстве насосов будет 2—3,5°, если же РУД занимает положение выше малого газа, то шайба займет максимальный угол (при исправной автоматике);

— при невращающемся роторе насоса угол наклона шайбы для большинства топливных насосов находится в пределах от 9

до 9°30";

—при раскрытии лент перепуска или створок реактивного сопла (PC) угол наклона шайбы уменьшается примерно на 10%;

—при работающем двигателе наклонная шайба может ока­ заться на максимальном угле наклона в случае падения самоле­ та с большой скоростью на максимальном режиме или в случае заниженных оборотов по сравнению с положением рычага уп­ равления двигателя из-за торможения трансмиссии двигателя

(разрушения подшипников, утечка топлива и пр.). Определенному режиму работы двигателя на заданной высо­

те и скорости соответствует определенное давление перед рас­ пределительным клапаном (РК). Так как величина открывания клапана при данной предварительной затяжке пружины зависит только от давления топлива перед клапаном, то имеется воз­ можность по положению клапана определить режим работы дви­ гателя. Положение золотника (РК) можно определить при его заклинивании во втулке, по отпечаткам на поверхности золотни­ ка, образовавшимся при перегрузках в момент удара о кромку втулки.

В отдельных случаях положение золотника РК удается опре­ делить по отпечаткам на корпусе от витков пружины, учитывая' при этом, что величина смещения витков пружины зависит or количества витков в пружине и от расположения витка относи­ тельно подвижной опоры.

Для того чтобы получить зависимости положения золотника РК от режима работы двигателя, необходимо иметь следующие зависимости:

— давление топлива в первом контуре — от давления топли­ ва перед РК;

286

— положение золотника РК от давления топлива перед кла­ паном.

Первые две зависимости определяются экспериментально, а третья определяется расчетным путем по характеристике пружи­ ны и геометрическим данным агрегата:

где AI— перемещение золотника от упора; k — жесткость пружины;

Р р к — давление топлива перед РК; Рвх — давление топлива в пружинной полости РК;

/0— предварительное сжатие пружины; F3— поперечное сечение золотника РК.

Режим работы двигателя можно определить также по поло­ жению поршня гидрозамедлителя топливного насоса. При нор­ мально работающих системах двигателя в диапазоне оборотов «нор—Птах каждому установившемуся режиму соответствует со­ вершенно определенное положение поршня гидрозамедлителя. При этом следует учитывать, что положение поршня определя­ ется не оборотами ротора двигателя, а положением РУД. По­ этому при наличии какого-либо дефекта в системе двигателя, который привел к падению (зависанию) оборотов, но давление за качающим узлом не упало ниже 10—15 кгс/см2, поршень гид­ розамедлителя займет положение, соответствующее положению РУД и, следовательно, не будет характеризовать режим работы двигателя.-Следует также учитывать, что соответствие оборотов положению поршня справедливо только для установившегося режима, но не для переходного.

Расчет зависимости Акз=<f(nR) производится по формуле

"max — “ НАР

где Л/23 — промежуточное положение поршня от упора; /т ах — максимальный ход поршня;

(ож— заданная угловая скорость ротора двигателя; ютах — угловая скорость ротора на режиме «Максимал.»;

топлива в 1-ом контуре) каждой конкретной величине давления соответствует совершенно определенное положение поршня ОНД.

Так как давление топлива в Ком контуре и давление перед РК для данной скорости и высоты полета однозначно определя­ ют режим работы двигателя, то по положению поршня ОНД можно определить режим работы двигателя.

287

Положение поршня ОНД в момент удара самолета о препят­ ствие можно определить несколькими способами:

•— по положению поршня во втулке в случае его заклинива­ ния вследствие деформации втулки;

— по отпечатку на втулке поршня от ступицы поршня, опор­ ной тарелки, от витков пружины.

Для получения зависимости положения поршня ОНД от оборотов двигателя необходимо иметь следующие зависимости:

— оборотов ротора двигателя от давления топлива в 1-ом

контуре форсунок; —■положения поршня ОНД от давления топлива под золот­

ником ОНД.

Первая зависимость получается экспериментально, вторая определяется расчетным путем по уравнению равновесия золот­ ника ОНД (для ОНД с двойной внутренней пружиной)

передаются на регулятор маятникового типа, который управля­ ет положением гидропоршня ограничителя. Каждым оборотам РВД соответствует совершенно определенное положение порш­ ня ограничителя независимо от скорости и высоты полета. Опре­ делив положение поршня в момент удара, можно определить обороты РВД.

Зависимость Д1п от оборотов ротора п2 A\n=f(ti2) определя­ ется экспериментально. Датчик ограничителя обладает некото­ рой инерционностью и в случае падения оборотов поршень огра­ ничителя отстает от соответствующих оборотов двигателя, по­ этому нужно вводить поправку, если было установлено, что на двигателе в момент удара произошло падение оборотов.

Окончательный вывод о режиме работы двигателя в момент удара о препятствие не следует делать, используя результаты исследования одного метода или положение одной детали авто­ матики. Достоверным может быть такой результат, который ос­ нован на нескольких факторах.

2 8 8