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[摘要]针对某型飞机在振动测试过程中,测试结果异常值的产生、筛选和剔除等问题,进行原因分析,通过验证并改进,从而有效避免振动异常值的出现,降低了导管故障率,提高测试的准确性与可靠性。
[关键词]振动测试 异常值 導管故障
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)40-0200-01
0 引言
机械运动是自然界、工程应用和日常生活当中普遍的物理现象,是振动的根源,有时可以产生一定的危害。特别是航空领域,飞机在飞行过程中由于压力、速度、载荷等因素的变化都有可能导致各部件产生不同程度的振动,特别是多个振动源引起的共振更容易造成安全事故。
飞机导管连接发动机、燃油泵、电动机构等各类部件、系统,且各种振动源通过导管传导与交汇。因此导管振动测试在航空领域有着非常重要的安全作用。
1 飞机导管振动测试简述
1.1 导管振动测试的原因
飞机脉动液压泵在液压导管内部提供脉动的液压流体,脉动的液压流体在导管内提供一定的激发,遇到管弯头、管径变化、控制阀门、导管夹板等管道元件,产生一定的随时间而变化的激振力,在激振力作用下导管和连接设备产生振动。由于飞机液压泵工作频率的变化,导管内部流体的压力和流速等均发生变化,所以不可避免的产生脉动的振动。
飞机液压导管承受的内部压力在(15~25) MPa之间,并且弯曲多、接头多、长短有差异,在发动机、各类油泵的带动下,产生不同的振动。如果超出导管承受振动极限,就会产生疲劳裂纹或脆性断裂等现象。在巨大的压力下,瞬间液压流体就会损失殆尽。在2016年飞行任务中多次出现导管破裂液压油泄露事故,起落架无法放下,启动应急放,发生飞行事故征候。
1.2 振动测试方法
振动测量方法按振动信号的转化形式可分为:机械法、光学法和电测法。
a. 机械法是利用杠杆的原理将振动量直接记录下来;
b. 光测法是将机械运动转换为光信号,通过显微镜、激光干涉等方法进行测试;
c. 电测法是通过传感器将机械振动转换为电参量,通过放大、转换等环节进行测试。
电测法因具有使用频率广、振动幅度大、灵敏度高和受外界干扰小等优点被广泛应用。电测法一般由振动传感器、振动采集单元、转换显现等单元组成。振动传感器有压电式、磁电式、电荷式、电阻式等。
2 振动异常值的筛选与分析
飞机导管在外场测试受外界电磁干扰影响较大,振动结果容易产生异常。异常值的筛选、剔除是振动测试的关键,提高测试结果的准确性与可靠性。
2.1 异常值的筛选
歼某型飞机某次后组燃油泵的振动测试中,测试点如图1,图中测试位置出口远端、入口远端、入口近端、出口近端及壳体依次处于测试点a、b、c、d、e处。依据振动测试技术条件规定,导管接头固定处振动加速度值≤130 g(g:重力加速度,约为9.8m/s2)。对应测试数据见表1,后组燃油泵的出口导管远端(a点)与出口导管近端(d点)两个传感器加速度值超出规定要求,且三个方向加速度值较接近。
完成飞机开车测试后,即在没有振动的情况下,a、d点存在16g以上振动值。经多次调整,采用更换通道等方式仍存在异常值。在短时间内无法排除故障,重新粘贴传感器,完成开车后的测试结果见表2。
相同位置的两次振动测试结果进行对比可得:一,仅表1中a、d两点测试值远远大于130 g。二,无振动源时a、d点测试值约为16 g。表2的测试结果均小于130 g,满足技术要求。因此,依据振动测试技术条件规定,表1中测试点a、d两点为振动异常值,应剔除。
2.2 振动异常值的原因分析
2.2.1振动异常值的特点
a. 异常值存在个别传感器,且传感器三个方向干扰振动值相近。
b. 异常值为周期信号,频率稳定,幅值较大。
c. 异常值在不同通道之间无相互影响。
4 结论
振动传感器外壳为金属材质,传感器采用胶黏剂与飞机导管粘接,粘接导管部位为导电性钢制材料,粘接初始阶段胶黏剂呈液态,所以粘贴可能过程有传感器与飞机壳体短接的现象。从而使飞机壳体电信号通过传感器外壳、连接导线、振动测试系统形成回路,振动传感器大多为电压型或电荷型传感器,灵敏度高约10 mV/g以下,较小的干扰信号会引起较大的振动异常幅值,导致振动测试异常。产生干扰,形成振动异常值的出现。
因此,防止飞机壳体与传感器的短路连接,排除干扰信号,是避免振动异常值出现的关键因素,提高振动测试的准确性与可靠性,降低导管故障率,提高飞行安全系数。
参考文献
[1]洪宝林等主编.力学计量,第三卷 [M]北京:原子能出版社,2002.6.
[2]杨志,张希斌,季可进,等.HB 6133-1987 液压软管、导管、接头组件的脉冲试验[S].北京:中国航空工业部三0一研究所,1987.
作者简介:
贾建峰 男,1978年4月出生,应用电子专业毕业,石家庄海山实业发展总公司,综合检测部计量工程师,从事计量检测和飞机导管的振动测试工作。
[关键词]振动测试 异常值 導管故障
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)40-0200-01
0 引言
机械运动是自然界、工程应用和日常生活当中普遍的物理现象,是振动的根源,有时可以产生一定的危害。特别是航空领域,飞机在飞行过程中由于压力、速度、载荷等因素的变化都有可能导致各部件产生不同程度的振动,特别是多个振动源引起的共振更容易造成安全事故。
飞机导管连接发动机、燃油泵、电动机构等各类部件、系统,且各种振动源通过导管传导与交汇。因此导管振动测试在航空领域有着非常重要的安全作用。
1 飞机导管振动测试简述
1.1 导管振动测试的原因
飞机脉动液压泵在液压导管内部提供脉动的液压流体,脉动的液压流体在导管内提供一定的激发,遇到管弯头、管径变化、控制阀门、导管夹板等管道元件,产生一定的随时间而变化的激振力,在激振力作用下导管和连接设备产生振动。由于飞机液压泵工作频率的变化,导管内部流体的压力和流速等均发生变化,所以不可避免的产生脉动的振动。
飞机液压导管承受的内部压力在(15~25) MPa之间,并且弯曲多、接头多、长短有差异,在发动机、各类油泵的带动下,产生不同的振动。如果超出导管承受振动极限,就会产生疲劳裂纹或脆性断裂等现象。在巨大的压力下,瞬间液压流体就会损失殆尽。在2016年飞行任务中多次出现导管破裂液压油泄露事故,起落架无法放下,启动应急放,发生飞行事故征候。
1.2 振动测试方法
振动测量方法按振动信号的转化形式可分为:机械法、光学法和电测法。
a. 机械法是利用杠杆的原理将振动量直接记录下来;
b. 光测法是将机械运动转换为光信号,通过显微镜、激光干涉等方法进行测试;
c. 电测法是通过传感器将机械振动转换为电参量,通过放大、转换等环节进行测试。
电测法因具有使用频率广、振动幅度大、灵敏度高和受外界干扰小等优点被广泛应用。电测法一般由振动传感器、振动采集单元、转换显现等单元组成。振动传感器有压电式、磁电式、电荷式、电阻式等。
2 振动异常值的筛选与分析
飞机导管在外场测试受外界电磁干扰影响较大,振动结果容易产生异常。异常值的筛选、剔除是振动测试的关键,提高测试结果的准确性与可靠性。
2.1 异常值的筛选
歼某型飞机某次后组燃油泵的振动测试中,测试点如图1,图中测试位置出口远端、入口远端、入口近端、出口近端及壳体依次处于测试点a、b、c、d、e处。依据振动测试技术条件规定,导管接头固定处振动加速度值≤130 g(g:重力加速度,约为9.8m/s2)。对应测试数据见表1,后组燃油泵的出口导管远端(a点)与出口导管近端(d点)两个传感器加速度值超出规定要求,且三个方向加速度值较接近。
完成飞机开车测试后,即在没有振动的情况下,a、d点存在16g以上振动值。经多次调整,采用更换通道等方式仍存在异常值。在短时间内无法排除故障,重新粘贴传感器,完成开车后的测试结果见表2。
相同位置的两次振动测试结果进行对比可得:一,仅表1中a、d两点测试值远远大于130 g。二,无振动源时a、d点测试值约为16 g。表2的测试结果均小于130 g,满足技术要求。因此,依据振动测试技术条件规定,表1中测试点a、d两点为振动异常值,应剔除。
2.2 振动异常值的原因分析
2.2.1振动异常值的特点
a. 异常值存在个别传感器,且传感器三个方向干扰振动值相近。
b. 异常值为周期信号,频率稳定,幅值较大。
c. 异常值在不同通道之间无相互影响。
4 结论
振动传感器外壳为金属材质,传感器采用胶黏剂与飞机导管粘接,粘接导管部位为导电性钢制材料,粘接初始阶段胶黏剂呈液态,所以粘贴可能过程有传感器与飞机壳体短接的现象。从而使飞机壳体电信号通过传感器外壳、连接导线、振动测试系统形成回路,振动传感器大多为电压型或电荷型传感器,灵敏度高约10 mV/g以下,较小的干扰信号会引起较大的振动异常幅值,导致振动测试异常。产生干扰,形成振动异常值的出现。
因此,防止飞机壳体与传感器的短路连接,排除干扰信号,是避免振动异常值出现的关键因素,提高振动测试的准确性与可靠性,降低导管故障率,提高飞行安全系数。
参考文献
[1]洪宝林等主编.力学计量,第三卷 [M]北京:原子能出版社,2002.6.
[2]杨志,张希斌,季可进,等.HB 6133-1987 液压软管、导管、接头组件的脉冲试验[S].北京:中国航空工业部三0一研究所,1987.
作者简介:
贾建峰 男,1978年4月出生,应用电子专业毕业,石家庄海山实业发展总公司,综合检测部计量工程师,从事计量检测和飞机导管的振动测试工作。