Контроль уровня шума и вибрации в аэрокосмической отрасли Видеоматериалы

Аэрокосмическая отрасль предъявляет чрезвычайно жесткие требования к техническому обслуживанию. Повышенный уровень вибрации в подшипниках нередко указывает на возникновение проблем в таких важных элементах конструкции самолета как редукторы. Опираясь на накопленный опыт в области анализа контрольных параметров подшипников, SKF оказывает техническую поддержку службам технического контроля авиапредприятий. Поставляемая SKF система диагностики подшипников теперь имеет сертификацию компании Rolls-Royce Deutschland.

Периодическая диагностика, испытания и регулярное техобслуживание авиационных подшипников позволяют повысить надежность оборудования и снизить эксплутационные затраты. При проведении контрольных испытаний на предмет продления ресурса турбин и силовых установок самолета достоверность диагностических методов и надежность диагностической аппаратуры приобретают первостепенное значение.

SKF обладает обширными знаниями в области подшипников и четким пониманием причин возникновения шумов в работе подшипников. Анализ вибрационных характеристик включен в перечень обязательных контрольных проверок, осуществляемых в процессе производства подшипников SKF, а используемое при этом оборудование может с успехом применяться для контроля состояния подшипников при проведении регламентных и восстановительных работ на авиационной технике. 

Общие сведения

Контроль вибрационных характеристик имеет большое значение при производстве высококачественных подшипников. Некоторые виды вибрации уменьшают ресурс подшипников и могут стать причиной рекламаций со стороны заказчиков. Вибрации в подшипниках являются результатом протяженного во времени взаимодействия различных сил в подшипнике. Например, изменение пространственного положения усилия контакта вызывает вибрацию наружного кольца б подшипника. Снижение эффективности работы подшипника может быть вызвано:

• неровной поверхностью
• частичными повреждениями поверхности
• частицами грязи
• шероховатостью поверхности
• несоответствием геометрических форм
• дефектами сепаратора.

Разработанный SKF комплекс диагностического оборудования обеспечивает проведение количественного анализа шумов и вибрации, а также выявление причин их возникновения.

Историческая справка

Первый испытательный стенд для контроля шумовых характеристик подшипников был разработан и изготовлен SKF в середине 1950-х годов. В 1965 году исследователи SKF добились большого успеха в изучении проблем вибрации вподшипниках, что способствовало разработке национального стандарта AFBMA 13-1987 и международного стандарта DIN 5426 (проект), которые регламентируют характеристики измеряемых физических величин и условия проведения контрольных испытаний и проверок.

Принцип работы

Измерение уровня вибрации наружного кольца производится с помощью специального датчика. Подшипник, установлен-ный на прецизионном шпинделе, вращается с частотой 1800 об/мин. Неподвижное наружное кольцо нагружается с помощью специального нагрузочного устройства. Усиленный сигнал датчика поступает в блок, состоящий из трех широкополосных фильтров с разной полосой пропускания: низкая (L), средняя (М) и высокая (Н) в диапазоне частот, заданном требования-ми стандартов AFBMA и DIN.

Принцип работы системы электронной диагностики SKF основан на выделении узкой полосы частот из широкого спектра колебаний подшипникового узла, составленного из полос пропускания фильтров L, M, и Н. Результаты измерений могут быть представлены в мкм/с или единицах Андерона.

Использование таких методов как временной анализ, метод огибающей, узкополосный частотный анализ, преобразование Фурье, метод спектральной маски, а также специального метода цифровой фильтрации обеспечивает возможность измерения и анализа полосы частот, соответствующей частоте колебания отдельных компонентов подшипника (внутреннее кольцо, наружное кольцо, шарик). Результаты такого анализа содержат данные о видах выявленных дефектов с вероятностью их обнаружения. Данная система электронной диагностики  SKF также позволяет выявлять загрязнение деталей подшипника, шумы в работе сепараторов и несоответствие геометри-ческих форм деталей подшипника.

Получение сертификата Rolls-Royce

Диагностическое оборудование, базирующееся на данной технологии, получило сертификат соответствия компании Rolls-Royce, который дает право на его использование для контроля состояния подшипников авиационных редукторов. Решение о выдаче сертификата последовало после того, как Rolls-Royce Deutschland приняла решение о передаче сервисного обслуживания редукторов вспомогательных силовых установок подрядчику – британской компании DARA. Капитальный ремонт авиационных редукторов требует детальной проверки более 3000 компонентов. До февраля 2006 года диагностика состояния подшипников редукторов осуществлялась компанией Rolls-Royce Deutschland, т.к. компания DARA не имела собственного диагностического оборудования. После того, как DARA выбрала SKF в качестве поставщика необходимого оборудования, для получения права на его использование требовалось пройти сертификацию Rolls-Royce Deutschland.

Программа сертификации включала приемочные испытания, проводимые по методике Rolls-Royce Deutschland с использованием эталонных и серийных подшипников. Эти испытания должны были подтвердить возможность использования этого оборудования для контроля уровня вибрации подшипников после его установки в лаборатории компании DARA. Центр технологии качества, распо-ложенный в г. Штайр (Австрия), ус-пешно прошел программу приемочных испытаний Rolls-Royce Deutschland, и разработанное им оборудование было передано компании DARA в начале 2006 года. Кроме того, SKF является официальным поставщиком диагностического оборудования компании  Rolls-Royce Deutschland.

 

По материалам «Evolution» - делового и технического журнала фирмы SKF (www.skf.com)