Феррографический метод оценки технического состояния авиадвигателей

Из табл. 3 следует, что содержание частиц износа размером до 5 мкм в маслосистеме исправного двигателя составляет всего около 50%.

Это свидетельствует о значительном различии в распределении частиц по размерам в стандартном образце, изготовленном согласно методики, и в поступающих на анализ пробах.

Для измерения содержания металлов в пробах масел используютя отечественные спектрометры типа МФС-7 (зарубежные аналоги MOA, Spectroil), где проба в дуговой разряд вводится из ванночки с помощью вращающегося электрода.

На рис. 26 приведены градуировочные графики для Cu, полученные в авиационно-техническом центре ОАО «Аэрофлот» на спектрометре MOA фирмы Baird. Графики получены для трёх типов образцов, изготовленных на основе введения в чистое масло МС-8П примесей различных форм: 1 – металлоорганического раствора (СО Conostan); 2 – естественных частиц износа, смытых с масляного фильтра ГТД типа Д-30КП / КУ / КУ-154; 3, 4 – порошка оксида меди с частицами различной крупности.

Рис. 26. Градуировочные графики, построенные по СО, изготовленным на основе масла МС-8П из стандартного образца Conostan, натуральных частиц износа, выделенных из масла исправных двигателей, и частиц оксида меди различной крупности:

1 – Conostan;

2 – частицы износа;

3 – Cu (5 мкм);

4 – Cu (10 мкм)

Очевидно, что при отсутствии влияния размеров частиц на интенсивность сигнала градуировочные графики должны быть представлены в виде единой градуировочной зависимости. Однако рис. 26 демонстрирует зависимость интенсивности сигнала I и наклона градуировочного графика от размеров частиц определяемого элемента. Такая зависимость не позволяет точно определить содержание продуктов износа в пробах масла только по СО. Это связано с тем, что изменяющееся в процессе эксплуатации двигателя распределение по размерам реальных частиц износа в пробах не будет совпадать с заданным, постоянным распределением частиц в стандартном образце.

Способ подачи пробы в дуговой разряд из ванночки на вращающемся электроде должен снизить случайную погрешность. Известно, что в разогретом электродом масле наиболее крупные и тяжёлые частицы металла осаждаются на дно ванночки, а в формировании сигнала в основном участвуют мелкие. Такая сепарация частиц по размерам действительно снижает вероятность случайной ошибки за счёт уменьшения погрешности в размерах частиц пробы, но в то же время приводит к занижению сигнала в результате потери крупных частиц (уменьшение наклона градуировочного графика).

Известно, что при атомно-эмиссионных измерениях величина сигнала (интенсивность линии) пропорциональна испарившейся массе частиц металла. Из табл. 3 следует, что 16 частиц размером 40 и 50 мкм составляют по массе 87% от оставшихся частиц, т.е. основное содержание металла в пробе масла можно определить по нескольким крупным частицам.

Представленный материал показывает, что различие форм содержания металлической примеси в СО и в анализируемой пробе может привести к значительным систематическим погрешностям. Тем не менее, в нормативных документах эти погрешности не учитываются.

Результаты спектральных измерений не дают точной оценки технического состояния узлов и агрегатов ГТД, омываемых маслом.

Один из показателей оценки технического состояния маслосистемы двигателей – увеличение содержания металла в масле в случае возникновения и развития дефекта.

Однако весь опыт диагностирования ГТД по результатам атомно-эмиссионных и атомно-абсорбционных измерений свидетельствует, что этот принцип выдерживается не всегда. Даже в двигателях, снятых с эксплуатации в связи с появлением «стружки» в масле, а также частиц износа на магнитных пробках и маслофильтрах (дефект подтвердился при заводских исследованиях), результаты измерений содержания металлов в пробе масла зачастую не превышали граничных значений. Это является прямым нарушением принципа идентичности разноразмерных фракций. Одной из причин пропуска дефектов может быть несоответствие форм содержания металла в СО и анализируемой пробе.

Поэтому создание унифицированного долговечного стандартного образца, где металлическая примесь содержится, например, в виде металлоорганического комплекса, а в анализируемой пробе – в частицах износа, не повысит эффективность диагностирования маслосистемы ГТД.

С помощью такого унифицированного СО можно проверить работоспособность спектрометра, соответствие его параметров установленным значениям и т.д. Но точность измерений содержания частиц в реальных пробах масел при этом не повысится.

Необходимо рассмотреть ещё один вопрос, связанный с пределами обнаружения атомно-эмиссионных спектрометров. В нормативной документации граничные значения, при которых двигатель может (не может) эксплуатироваться, даны только для двух элементов – железа и меди. Между тем МФС и другие типы спектрометров могут одновременно определять до 20 химических элементов, которые входят в состав сплавов. С другой стороны, в работах по спектральному анализу констатируется, что при прямых измерениях металлической примеси (без предварительной пробоподготовки) предел обнаружения по меди и железу составляет около 1 г/т.

Статьи о транспорте:

Методика выбора перевозчика
Для сравнения и выбора наиболее приемлемого тарифа построим график (рис. 3.1), в котором отразим отношение цены перевозки на 1 килограмм груза при перевозке любого веса одним перевозчиком, используя расчеты таблица 3.2 (приложение А). Исходя из предлагаемых тарифов перевозчиков составим таблицу, ...

Проверка точности выбора температуры остаточных газов
Расчетное значение температуры остаточных газов в К: ; Расхождение между принятой величиной и рассчитанной : ; ...

Способы очистки внутренней полости трубопроводов
Очистка полости трубопроводов выполняется одним из следующих способов: -промывкой с пропуском очистных поршней или поршней-разделителей; -продувкой с пропуском очистных поршней, а при необходимости и поршней-разделителей; -продувкой без пропуска очистных поршней. Очистка полости линейной части ...