Совершенствование СВЧ плазменного анализатора и методик диагностирования узлов, омываемых смазочным маслом авиационных газотурбинных двигателей при проведении приёмосдаточных испытаний

Содержание

Стр.

Введение ...................................................................................................................... 4

Глава 1. Спектральная аппаратура для контроля технического

состояния узлов трения авиационных газотурбинных двигателей

(ГТД) по параметрам частиц изнашивания ............................................ 14

1.1 Атомно-эмиссионный метод измерения количества металлической

примеси (стружки) в пробе масла ................................................................. 14

1.2. Рентгенофлуоресцентный метод измерения содержания металлической

примеси в пробе масла ................................................................................... 17

1.3. Микрорентгеноспектральный метод измерения параметров частиц ........... 21

1.4. СВЧ плазменный метод анализа частиц изнашивания .................................. 24

1.4.1. Блок-схема СВЧ плазменного анализатора и измеряемые параметры

при анализе пробы масла. .............................................................................. 25

1.4.2. Диагностические параметры при анализе пробы смыва с

маслофильтра ................................................................................................... 29

1.4.3. Метрологическое обеспечение методов контроля технического

состояния узлов трения авиационных ГТД по параметрам частиц

изнашивания .................................................................................................... 32

1.4.4. Устройство для распыления и подачи пробы масла в плазму.................... 36

1.5. Выводы по главе ................................................................................................. 41

Глава 2. Оценка влияния характеристик СВЧ плазменного источника

возбуждения спектров на формирование аналитического сигнала ... 43

2.1. Моделирование функции распределения СВЧ плазменных сигналов ......... 45

2.2. Обсуждение результатов расчетов ................................................................... 48

2.3. Экспериментальная оценка влияния размеров металлических частиц на

полноту их испарения в потоке СВЧ плазмы. ............................................. 54

3

2.4. Выводы по главе ................................................................................................. 58

Глава 3. Разработка устройства ввода пробы масла в плазму и совершенствование способа регистрации импульсных сигналов. ..... 59

3.1. Ультразвуковой распылитель масляных проб. ............................................... 59

3.1.1. Расчет колебаний распыляющей иглы, изогнутой под прямым углом к оси акустического волновода ..................................................................... 60

3.2. Экспериментальная оценка размеров капель золя в зависимости от температурных условий распыляемого масла ............................................. 73

3.2.1. Экспериментальная оценка размеров капель золя в зависимости от температурных условий распыляемого масла ............................................. 74

3.3. Оптимизация условий измерения элементного состава при СВЧ плазменных измерениях ................................................................................. 86

3.4. Выводы по главе ................................................................................................. 94

Глава 4. Разработка экспериментальной методики диагностирования двигателей Д30КП/КП2 при проведении приемосдаточных испытаний по результатам измерения параметров частиц изнашивания СВЧ плазменным методом. ............................................... 95

4.1.Обоснование возможности использования СВЧ плазменного метода в качестве контрольного при проведении ПСИ .............................................. 99

4.2. Статистическая эталонная модель исправного двигателя Д30КП/КП2, прошедшего приёмосдаточные испытания (ПСИ) ........ 102

4.3. Обсуждение результатов ................................................................................. 106

4.4. Выводы по главе ............................................................................................... 116

Основные результаты и выводы ....................................................................... 119

Список литературы .............................................................................................. 122

Приложение А ........................................................................................................ 135