Эксплуатация бесконтактных токосъёмников семейства контрольно-измерительных систем «агат» на предпритях РФ



Дата21.06.2018
өлшемі445 b.


ЭКСПЛУАТАЦИЯ БЕСКОНТАКТНЫХ ТОКОСЪЁМНИКОВ СЕМЕЙСТВА КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ «АГАТ» НА ПРЕДПРИТЯХ РФ

  • Владов М.П. OOO «COMELPRO»

  • г. Кишинев Республика Молдова office@comelpro.com

  • Гусев А. Б., Герасимов В.В. ФГУП МПП «Салют»

  • Российская Федерация era@salut.ru


ВВЕДЕНИЕ

  • В РФ авиамоторостроительными предприятиями и организациями, для

  • передачи информации с вращающихся элементов газотурбинных установок,

  • до настоящего времени, использовались ртутные токосъемники на 4 - 12

  • каналов. В ртутном токосъемнике для передачи электрического сигнала с

  • тензодатчиков или температурных датчиков расположенных на вращающихся

  • элементах газотурбинных двигателей используются токособирательные кольца

  • на основе ртути. Далее информация от измерительных датчиков подается в

  • аппаратуру сбора и преобразования информации типа АТМ-16, АТМ/Д-24 и

  • др. Измерительная информация отображается или на осциллограф или на

  • персональном компьютере специальным программным обеспечением.

  • Недостатком указанной системы является крайне малое количество

  • исследуемых каналов, опасность утечки паров ртути, дорогостоящая система

  • ремонта и обслуживания, а также объёмные массогабаритные характеристики

  • аппаратуры обработки измерительной информации, что не позволяло использовать

  • её при летных испытаниях.

  • Для устранения вышеуказанных недостатков по заданию ФГУП ММПП

  • «Салют» были разработаны ООО «Comelpro» семейство цифровых СКИ «Агат»,

  • предназначенных для проведения стендовых и летных испытаний авиационных

  • двигателей.



КИС 1.1.

  • . Работы по созданию КИС 1.1 начались в конце 2002 года по

  • техническому заданию ФГУП ММПП «Салют» и КИС 1.1

  • предназначалась для проведения стендовых испытаний

  • авиадвигателя АЛ-31Ф (изд. 99).

  • КИС 1.1 на ФГУП ММПП «Салют» использовалась для

  • тензометрирования лопаток 1-й ступени КНД при модернизации

  • изд. 99 с целью увеличения тяги. КИС 1.1 устанавливалась

  • вместо ртутного токосъёмника на месте штатного масляного

  • насоса на передней опоре двигателя. Это потребовало

  • разработки конструктива изделия КИС 1.1 типа консоли без

  • вращающих опор. Электрическая энергия передавалась со

  • статорной части на роторную часть КИС 1.1 через

  • специализированный воздушный трансформатор, измерительная

  • информация (ИИ) с тензодатчиков передавалась по

  • инфракрасному каналу с роторной части КИС 1.1 на статорную

  • часть.



Краткие характеристики КИС 1.1

  • Число измерительных каналов:

  • - тензометрических - 24,

  • - скорости оборотов роторов двигателя - 2.

  • Диапазон частот измеряемых деформаций - от 0,05 до 10,0 кГц.

  • Диапазон измерения скорости вращения - не более 15000 об/мин.

  • Основная приведенная погрешность измерения - не более 1,0%.



Процесс разработки программно-аппаратных средств КИС1.1 протекал

  • Процесс разработки программно-аппаратных средств КИС1.1 протекал

  • в тесном взаимодействии разработчиков и пользователей системы. В

  • части аппаратных средств были уточнены требуемые диапазоны частот

  • измерительных каналов (до 10 кГц). В процессе работ с КИС 1.1 по

  • требованию Заказчика проводилась доработка программного обеспечения,

  • введен ряд дополнительных возможностей:

  • цифровая фильтрация сигналов для измерительного канала с

  • изменяемыми по командам оператора порядком фильтра и полосой

  • частот;

  • интерполяция 4-го и 16-го порядка для работы с верхними

  • составляющими частотами спектрального диапазона;

  • спектральный анализ измерительного сигнала от тензодатчика для определения характеристик основных спектральных составляющих;

  • измерение разности фаз сигналов от двух различных тензодатчиков;

  • адаптированный к предложениям пользователя формат протокола,

  • формируемого в процессе постсеансной обработки сигнала;

  • цифровая и графическая форма отображения измеряемых параметров.



Большая работа по поверке КИС 1.1 была проделана сотрудниками

  • Большая работа по поверке КИС 1.1 была проделана сотрудниками

  • НИО-7 и -19 ЦАГИ по заданию ФГУП ММПП «Салют», обработка их

  • замечаний позволила так же значительно улучшить технические

  • характеристики КМС 1.1 и позволила получить СВИДЕТЕЛЬСТВО о

  • поверке №05/04-14 Государственного центра испытаний средств

  • измерения при Центральном аэрогидродинамическом институте им.

  • профессора Н. Е. Жуковского.

  • КИС 1.1 наработала более 100 часов

  • при стендовых испытаниях изделия 99,

  • также использовалась при испытаниях

  • новых образцов компрессоров турбин, в

  • том числе и на стендах ЦИАМа им. Баранова.

  • В процессе эксплуатации в ФГУП ММПП

  • «Салют» КИС 1.1 показала себя надежным

  • и безотказной системой, в том числе и

  • при возникших нештатных ситуациях.



Сертификация КИС1.1.

  • КИС 1.1 сертифицирована в России:

  • Сертификат об утверждении типа

  • средств измерений MD.Е.34.082.А

  • № 24728 зарегистрирован в

  • Государственном реестре средств

  • измерений под № 32248-06 и

  • допущен к применению в Российской

  • Федерации.



Для проведения летных испытаний модернизируемого

  • Для проведения летных испытаний модернизируемого

  • двигателя АЛ-31Ф по техническому заданию ФГУП ММПП

  • «Салют» в 2005 году в очень сжатые сроки (за 8 месяцев) на ООО

  • «Comelpro» были созданы и испытаны две СКИ «Агат-Л».

  • СКИ «Агат-Л» конструктивно базируется на КИС 1.1, но так

  • как должна использоваться в летном варианте, проведены

  • следующие изменения:

  • расширен рабочий диапазон температур – верхний предел увеличен до 100С;

  • число измеряемых каналов увеличено до 28;

  • разработано накопительное устройство емкостью до 10 Гбайт с

  • сетевым кондиционером, позволяющим работу аппаратуры СКИ «Агат-Л» от бортовой сети самолета с 12В вместо 27В.





В конце 2005 года проведены 6 полетов на летающей лаборатории

  • В конце 2005 года проведены 6 полетов на летающей лаборатории

  • СУ- 27 №3711 летного испытательного института (ЛИИ) им. М.М.Громова

  • (г. Жуковский, Московской области) с двигателем 99М1, лопатки 1-й

  • ступени компрессора низкого давления которого препарированы 32

  • тензодатчиками, а в передней опоре двигателя установлен бесконтактный

  • токосъемник СКИ «Агат-Л».

  • Информация с бесконтактного токосъемника СКИ «Агат-Л»

  • записывалась в накопительном устройстве с объемом памяти до 10

  • Гбайт, который размещался в центральной зоне фюзеляжа самолета.

  • Общая наработка СКИ «Агат-Л» с учетом наземных гонок и

  • рулежки по взлетно-посадочной полосе составила около 10 часов.

  • Испытания проводились в соответствии с полетными заданиями,

  • на скоростях до 2.35 МАХ и на высотах до 15 км.

  • СКИ «Агат-Л» с накопительным устройством по результатам

  • проведенных летных испытаний с 16.11.05 г. по 25.02.06 г. показала

  • безотказную работу, дефектов не было и признана пригодной для

  • тензометрирования вращающихся деталей ГТД в составе летающих

  • лабораторий по группе исполнения 3.3.6 (аппаратура размещаемая на

  • двигателе) по ГОСТ РВ 20.39.304-98.



СКИ «Агат-500С»

  • Для проведения стендовых и летных испытаний нового авиационного

  • двигателя ТВ-500С по техническому заданию ФГУП ММПП «Салют» в

  • 2005 -2006 годах ООО «Comelpro» разработали и изготовили две СКИ

  • «Агат-500С».

  • Особенностью СКИ «Агат-500С», из-за больших оборотов вращения

  • ротора турбины двигателя до 47000 об/мин, является использование

  • двухопорного конструктива с воздушным охлаждением подшипниковых

  • опор. В СКИ «Агат-500С»:

  • увеличено количество каналов измерения до 40;

  • расширены диапазоны измеряемых частот деформаций до 40,0 кГц;

  • увеличены скорости вращения ротора турбины до 47000 об/мин.

  • Для реализации требований работы СКИ «Агат-500С» на скорости

  • вращения ротора двигателя до 47000 об/мин применен двухопорный

  • конструктив с воздушным охлаждением подшипниковых опор. В СКИ

  • «Агат-500С» реализован непрерывный контроль и отображение на

  • мониторе оператора АРМ температуры подшипников и вибрации

  • корпуса.



Возросшие объёмы обработки ИИ потребовали разработки нового

  • Возросшие объёмы обработки ИИ потребовали разработки нового

  • блока интерфейсного (БИ), который обеспечивает передачу ИИ через

  • интерфейс RS-485 со скоростью до 25Мбит/сек в соответствии с

  • принятым для СКИ «Агат» форматом и ввод данных в компьютер

  • через сетевой интерфейс «Ethernet» со скоростью до 100Мбит/сек.



СКИ «Агат-М»

  • Разработка и производство СКИ «Агат-М» для проведения

  • стендовых и летных испытаний авиадвигателя АИ - 222

  • проводилась по техническому заданию ФГУП ММПП

  • «Салют» в 2006 -2007 годах.

  • Система предназначена для сбора измерительной

  • информации с датчиков деформации ее преобразования

  • и запоминания в накопительном устройстве СКИ «Агат-М» с

  • привязкой ко времени и частоте вращения вала двигателя.

  • Считывание вышеперечисленной информации в АРМ

  • оператора для проведения анализа состояния испытываемого

  • двигателя проводится после его остановки.

  • АРМ реализован как аппаратно-программный комплекс на базе

  • персонального компьютера IBM/PC с процессором не хуже

  • Pentium 4. Операционная система WINDOWS-XP.



  • АРМ оператора СКИ «Агат-М» обеспечивает:

  • отображение результатов спектрального анализа для

  • выбранного оператором АРМ канала измерения;

  • формирование и отображение служебной информации –

  • относительного времени проведения измерений, для

  • обеспечения временной привязки результатов измерений

  • и температуры окружающей среды корпуса прибора;

  • формирование протокола измерений для выбранного

  • оператором канала измерения с табличным представлением

  • результатов измерения с привязкой к относительному

  • времени проведения измерения и к результатам измерения

  • показаний датчика оборотов.



  • По требованию Главного Конструктора АИ - 222 изделие

  • «Агат-М» при установке на работающий двигатель не должно

  • иметь никаких присоединительных кабелей к статорной

  • части двигателя, поэтому изделие «Агат-М» выполнено как

  • полностью законченная система с автономным питанием,

  • встроенной памятью для ИИ и встроенным датчиком оборотов.

  • На данный момент СКИ «Агат-500С» и СКИ «Агат-М»

  • прошли входной проверочный цикл испытаний и готовятся

  • для установки на вышеуказанные двигатели для проведения

  • стендовых испытаний.



БИБЛИОГРАФИЯ

  • Техническая справка № 09. 94. 3290 от 28.11.05 г.

  • Результаты использования контрольно-измерительной

  • системы КИС 1.1 («Агат- Л») в составе двигателя 99М1 – Т99-

  • 006 на летающей лаборатории СУ-27 №3711 ЛИИ

  • им. М.М. Громова.

  • ГОСТ РВ 20.39.304-98 Аппаратура, приборы, устройства и

  • оборудование военного назначения. Требования стойкости к

  • внешним воздействующим факторам.





Достарыңызбен бөлісу:


©stom.tilimen.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет