Файл: 1. Анализ технического состояния функциональной системы ла как объекта технической эксплуатации.pdf

1. Анализ технического состояния функциональной системы ЛА как объекта технической эксплуатации.
1.1 Особенности конструкции и принципы работы функциональной системы и ее компонентов
Масляная система двигателя Д-36 на самолете Як-42 – циркуляционная, под давлением, конструктивно выполнена автономной, то есть все узлы системы смонтированы непосредственно на двигателе. Масляная система обеспечивает постоянную подачу масла под давлением к трущимся поверхностям подшипников, к уплотнениям подшипников роторов компрессоров и турбин, вращающимся деталям центрального привода для их смазки и охлаждения.
Основные узлы масляной системы двигателя Д-36.
Маслобак МБ-36 предназначен для размещения резерва масла на двигателе и пополнения маслом системы двигателя по мере его расходования. Маслобак имеет: предохранительный клапан, автоматически стравливающий воздух из полости маслобака при возрастании в ней давления свыше 0,35 кгс/см2; обратный клапан, перекрывающий при случайном повышении давления в коробки приводов, ее сообщение с полостью маслобака; датчик масломера ДМ2-1; заливную горловину с фильтром; кран слива масла; угольники и проходники для подсоединения трубопроводов маслоситемы.
Маслоагрегат МА-36 обеспечивает циркуляцию, фильтрацию и редуцирование давления масла и состоит из нагнетающей и четырёх откачивающих секций маслонасосов шестеренчатого типа, обратного и редукционного клапанов, клапана стравливания воздуха, маслофильтра тонкой отчистки МФТ-36 и перепускного клапана.
Топливно-масляный агрегат 566ОТ предназначен для охлаждения масла, циркулирующего в масляной системе двигателя, топливом, поступающим в двигатель, и состоит из топливно-масляного радиатора и топливного фильтра с сигнализатором
СП-0,4Э максимального перепада давления на топливном фильтре.
Воздухоотделитель ВО-36 с маслофильтром грубой отчистки МФГ-36 и перепускным клапаном предназначен для отделения воздуха из масла и отчистки масла, поступающего из основной откачивающей секции маслоагрегата.
Центробежный суфлер ЦС-36 предназначен для отделения масла из воздушно- масляной эмульсии, отводимой из масляных полостей двигателя.
Трубопроводы и каналы масляной системы и форсунки, подающие масло на подшипники роторов.

Схема маслосистемы и системы суфлирования двигателя:
1 - сигнализаторы масломера; 2 - масломер; 3 - передача электрического сигнала; 4 - датчик уровнемера; 5 - маслобак; 6 -. заправочная горловина с фильтром; 7 - предохранительный клапан; 8 -предохранительный маслофильтр; 9 - топливно- масляный агрегат; 10 -воздухоотделитель;
11 - фильтр грубой очистки; 12 - термо-клапан; 13 - перепускной клапан; 14 - сигнализатор стружки в масле и перегрева; 15 - сигнализатор засорения фильтра грубой очистки; 16 - датчик перепада давления на фильтре грубой очистки; 17 - стружкосигнализатор; 18 - сигнализатор засорения фильтра тонкой очистки; 19 - указатель давления масла; 20 - сигнализатор минимального давления масла; 21- указатель температуры масла; 22 - откачивающие секции маслоагрегата; 23 - редукционный клапан; 24 - сигнализатор перепада давления на фильтре тонкой очистки; 25 - датчик замера давления; 26 - термостружкосигнализатор; 27 - предохранительный фильтр насосов; 28 - фильтр тонкой очистки; 29 - датчик температуры масла; 30 - нагнетающая секция маслоагрегата; 31 - обратный клапан; 32
- датчик перепада давления на фильтре тонкой очистки.
Работа масляной системы.
Маслосистема работает следующим образом (рис 6.1). Масло из маслобака 5 поступает самотеком в нагнетающую секцию 30 маслоагрегата, откуда под давлением подается в фильтр 28 тонкой очистки, размещенный в корпусе маслоагрегата. Давление масла на входе в двигатель поддерживается редукционным клапаном 23. Выйдя из маслоагрегата, масло по внешнему трубопроводу подается к боковому ребру промежуточного корпуса, проходит через полость ребра и разделяется на три потока.
Один поток идет на смазку и охлаждение подшипника ротора компрессора ВД и

центрального привода, другой - на смазку и охлаждение подшипников ротора вентилятора и компрессора НД, третий - на смазку и охлаждение подшипников турбин всех роторов.
Масло на подшипники роторов подается форсунками. Перед форсунками установлены предохранительные фильтры. Остальные узлы смазываются барбатажем. Масло из полостей подшипников вентилятора, компрессора низкого давления и турбин откачивается секциями 22. Из полости подшипников ротора компрессора ВД масло самотеком сливается в коробку приводов, по пути смазывая и охлаждая детали центрального привода и колонки приводов.
Откачиваемое масло из всех полостей сливается в масляную полость коробки приводов.
Из поддона коробки приводов все масло, пройдя стружкосигнализатор 17, откачивается основной откачивающей секцией 22 и по каналу в коробке приводов направляется в центробежный воздухоотделитель 10. Отделенное в воздухоотделителе от воздуха масло поступает для охлаждения в топливно-масляный агрегат 9 и оттуда возвращается в маслобак 5.
Давление масла на входе в двигатель замеряется с помощью датчика и указателя 25, а минимальное давление фиксируется с помощью сигнализатора 20. Давление масла на входе в двигатель поддерживается в пределах:
− 3,5 ± 0,5 кгс/см2 - на земле при частоте вращения nВД =95% и температуре масла на входе в двигатель 70 ± 15°С;
− 2,0...4,5 кгс/см2 - на всех режимах и высотах полета.
Температура масла на входе в двигатель контролируется по показаниям датчика 29 и указателя 21. В магистралях откачки установлены термостружкосигнализаторы 26, выдающие сигналы при появлении в масле ферромагнитных частиц или превышении предельной температуры откачиваемого масла.
Появление ферромагнитных частиц в откачиваемом из коробки приводов масле обнаруживается стружкосигнализатором 17.
На приборной доске пилотов имеется табло контроля параметров маслосистемы:
"Минимальное давление масла" - загорается при минимально допустимом давлении масла на входе в двигатель;
"Стружка" - загорается при наличии ферромагнитных частиц и превышении температуры откачиваемого масла;
"Засорен маслофильтр" - загорается при заданном перепаде давлений на маслофильтре тонкой очистки;
"Минимальный уровень масла" - загорается при заданном минимальном уровне масла в маслобаке.
На щитке централизованной заправки маслобака, который находится в хвостовой части фюзеляжа с правого борта, расположены: индикатор уровня масла в баке и табло "Минимальный уровень масла", "Добавь масла", ''Максимальный уровень масла". Для

слива масла из двигателя имеются краны в нижней части коробки приводов, на маслобаке и на ТМА.
При максимальной заправке маслобака общий объем масла в маслосистеме составляет
27 л, из них 16 л. в маслобаке, 2 л. в ТМА и остальное в масляных полостях двигателя, агрегатах и трубопроводах. Табло "Добавь масла" загорается при уровне масла в маслобаке 8 л., табло "Минимальный уровень масла" загорается при уровне масла в маслобаке 4 л.
1.2 Характеристика условий эксплуатации
С учетом конструкторского исполнения ФС и ее компонентов проводится анализ реальных условий эксплуатации ФС, при этом выделяются основные внешние факторы (виды нагружений, климатические условия, личностные факторы и т. п.), оказывающие существенное влияние на изменение технического состояния ФС.
В ПЗ дается описание особенностей и степени влияния эксплуатацион- ных факторов на изменение технического состояния ФС и ее компонентов, приводятся необходимые графики, схемы силового нагружения, аналитические зависимости, диапазоны допустимых значений нагрузок и параметров окружающей среды.
1.3 Типовые отказы и повреждения
Большая часть отказов и неисправностей масляной системы связана с повреждением их агрегатов либо с повышенным износом деталей, омываемых маслом, а также из-за нарушений правил технической эксплуатации системы и двигателя в целом.
Загрязненность масла вызывает засорение фильтра тонкой очистки. Засорение фильтра приводит, как правило, к открытию перепускного клапана. В результате неочищенное масло поступает в двигатель. При этом продукты изнашивания, кокс и другие примеси могут вызвать повышенный износ узлов трения и уплотнений опор, уменьшение проходного сечения масляных форсунок, заклинивание качающих узлов насосов и разрушение их приводов, загрязнение ТМА и т.п.
Перегрев масла происходит за счет повышенного тепловыделения при интенсивном износе смазываемых деталей, в результате «масляного голодания», а также при забросах частоты вращения роторов, температуры газов и т.п. Превышение допустимых температур вызывает окисление масла, выделение из него кокса и смол, засоряющих фильтры и форсунки, ухудшение смазывающих и антикоррозионных свойств масла.
Загрязненность и перегрев масла, выражающийся в потемнении масла, являются признаками разрушения и перегрева деталей, омываемых маслом. В первую очередь это относится к подшипникам опор роторов.
Повреждения подшипников роторов в основном возникают по следующим причинам: - усталостное разрушение материала в зоне контакта тел качения и беговых дорожек; - повышенное проскальзывание и износ деталей подшипника;
- работа подшипника в условиях масляного голодания.

Усталостное разрушение подшипников наблюдается в виде точечного выкрашивания материала дорожек и тел качения. Оно может возникнуть по причине больших нагрузок от центробежных сил, действующих со стороны тел качения, снижения твердости материала деталей подшипника из-за кратковременного перегрева при изготовлении или в эксплуатации, коррозии из-за плохой консервации.
Повышенному проскальзыванию и износу способствуют неправильный монтаж подшипника (повышенные зазоры, установка колец с перекосом). Интенсивный износ может привести к попаданию продуктов износа в зону контакта тел качения и вызвать заклинивание подшипника.
В свою очередь износ совместно с температурными деформациями вызывают изменение зазоров, что также может повлиять на работоспособность подшипника.
Например, при выключении двигателя без охлаждения на пониженных режимах работы, тепловой поток от диска турбины может привести к расширению внутреннего кольца подшипника, выборке зазора и кратковременному заклиниванию подшипника. После полного охлаждения всего двигателя, зазоры восстанавливаются, однако, высокие контактные напряжения при заклинивании могут привести к деформации контактирующих поверхностей и растрескиванию этих поверхностей.
При запуске холодного двигателя, из-за повышенной вязкости масла подача его к подшипникам затруднена. Тела качения при отсутствии достаточной смазки могут нагреться, выбрать зазор с кольцами, что приведет к заклиниванию и разрушению подшипника.
При разрушении деталей подшипника из-за масляного голодания всегда имеет место оплавление и износ тел качения, наволакивание материала шариков на поверхность беговых дорожек, износ наружной поверхности сепаратора и его гнезд, разрыв боковых перемычек сепаратора.
1.4 Признаки внешнего проявления отказов и повреждений
К числу признаков, свидетельствующих о появлении неисправностей в маслосистеме, относятся: повышенный расход масла, снижение подачи масла к потребителям, его загрязнение и перегрев.
Повышенный расход масла наблюдается в случаях разгерметизации масляных магистралей и полостей, например, при разрушении трубопроводов и их соединений, в результате износа уплотнений опор роторов, при возникновении трещин в корпусных деталях агрегатов маслосистемы и коробки приводов и т.п.
Большие потери масла могут быть связаны с его выбросом через систему суфлирования в случае разрушения приводов центробежного суфлера или воздухоотделителя.
Существенное увеличение расхода масла недопустимо из-за возможности последующего полного прекращения его подачи в двигатель, которое приведет к разрушению подшипников опор роторов.

Уменьшение подачи масла в двигатель сопровождается ухудшением условий смазки и охлаждения узлов трения («масляное голодание»), что вызовет их интенсивный износ, перегрев и может привести к заклиниванию роторов. «Масляное голодание» возникает при падении давления масла за нагнетающей секцией насоса и увеличении гидравлического сопротивления магистрали нагнетания, например, вследствие засорения фильтра тонкой очистки или закоксовывания масляных форсунок.
Причинами падения давления в нагнетающей магистрали могут быть большие потери масла, повышенный износ деталей нагнетающей секции насоса, ослабление пружины редукционного клапана или его зависание в открытом положении при засорении механическими частицами.
1.5 Методы и средства контроля диагностирования технического состояния
Средствами контроля диагностирования технического состояния маслосистемы являются приборы и устройства контроля работы.
Уровнемер масла поплавковый УМП2-1 служит для непрерывного измерения запаса масла в маслобаке двигателя Д-36 и дискретной выдачи сигналов «Максимальный уровень масла», «Добавь масла», «Минимальный уровень масла».
В комплект УМП2-1 входят:
- датчик масломера рычажно-поплавковый ДМ2-1 (4);
- индикатор унифицированный профильный ИП1-16ПБ.
На самолете установлено три комплекта УМП2-1 (по числу двигателей Д-36) .
Табло сигнала «Минимальный уровень масла» расположены на центральной панели приборной доски пилотов, а индикаторы МП1-18ПБ и табло «Максимальный уровень масла» и «Добавь масла» - на щитке централизованной заправки. Датчики ДМ2-1 расположены в маслобаках двигателей Д-36.
Указатель давления и температуры масла на входе в двигатель УИЗ-9 получает сигналы от датчика давления масла ИМД-8 (14) и приемника температуры масла А-77, вариант
2 (13). На центральной панели приборной доски пилотов установлено три указателя (по числу двигателей Д-36).
Сигнализатор минимального давления масла на входе в двигатель МСТВ- 1,6 подает сигнал на табло «Минимальное давление масла» на центральной панели приборной доски пилотов (три табло по числу двигателей) при уменьшении давления масла ниже допустимого.
Сигнализатор перепада давления на масляном фильтре тонкой очистки СП-0,63 при засорении фильтра включает сигнальное табло «Засорен маслофильтр» на центральной панели приборной доски пилотов (три табло по числу двигателей).

Стружкосигнализатор СС-36 (35) и три термостружкосигнализатора ТСС- 36 (20, 21, 37) служат для выдачи светового сигнала «Стружка» на центральной панели приборной доски при появлении в масле ферромагнитных частиц или превышении допустимой температуры откачиваемого из опор роторов масла. СС-36 установлен в поддоне коробки приводов в потоке откачиваемого из двигателя масла основной откачивающей секции маслоагрегата. ТСС-36 с фильтрами установлены в магистралях откачки масла из опор роторов перед откачивающими секциями маслоагрегата.
Система ССП-7 сигнализации о перегреве внутренних масляных и суфлирующих полостей двигателя Д-36 (три комплекта по числу двигателей) служит для выдачи сигнала на табло «Перегрев» (на центральной панели приборной доски).
Обслуживание масляной системы двигателя являются составной частью общего комплекса подготовки воздушного судна к полету и производятся в период выполнения оперативных и периодических форм технического обслуживания.
Основными работами при техническом обслуживании маслосистемы являются проверка состояния агрегатов и трубопроводов, контроль количества масла, слив масла и заправка маслосистемы. В процессе выполнения всех видов технического обслуживания проводится осмотр маслосистемы. В ходе осмотров необходимо проверить отсутствие течи масла и повреждений трубопроводов, крепление трубопроводов и целостность перемычек металлизации. Через каждые 50 часов работы двигателя проверяют уровень масла в баках, осматривают и проверяют фильтры. Через
200 часов работы двигателя необходимо заменить масло в двигателе, проверить срабатывание сигнализатора уровня масла, промыть сигнализатор. При заправке и сливе масла в первую очередь необходимо соблюдать правила техники безопасности по работе с горюче-смазочными материалами.
Перед запуском двигателя необходимо проверить уровень и температуру масла.
Минимальная температура на входе в двигателе, при которой разрешается запуск без подогрева - 40° С. При температуре окружающего воздуха ниже - 40° С двигатель следует подогревать, если температура масла на входе в двигатель ниже - 20° С.
Подогревают в течение 30...40 мин, пока температура масла не достигнет + 5° С. В ходе опробования двигателя следят за давлением и температурой масла, контролируют срабатывание сигнализационных табло.