Ремонт авиационной техники является объективной необходимостью, вызванной техническими и экономическими причинами.

Nbsp;

И.В. Борисов

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПОВРЕЖДАЕМОСТИ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ АВИАЦИОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Таганрогский государственный радиотехнический университет

ПРИОРИТЕТНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ “ОБРАЗОВАНИЕ”

(2006-2007 гг.)

Инновационная образовательная программа

“ИННОВАЦИОННЫЙ МЕХАНИЗМ РАЗВИТИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТАГАНРОГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО РАДИОТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА И БИЗНЕСА”

И. В. Борисов

Основы теории повреждаемости и восстановления авиационных конструкций

Учебное пособие

Таганрог 2006

УДК

Рецензенты:

Профессор, д.т.н. МГТУ ГА Макин Ю.Н.

Доцент, к.т.н. МАИ Красоткин А.А.

Борисов И. В. Основы теории повреждаемости и восстановления авиационных конструкций. Учебное пособие. - Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2006. - 65 с.

Данное учебное пособие посвящено изложению общих вопросов ремонта авиационной техники, основам теории эксплуатационной повреждаемости авиационных деталей и соединений и прогнозированию отбраковки деталей в процессе восстановления летной годности авиационной техники.

Пособие предназначено для студентов специальности 160901 “Техническая эксплуатация летательных аппаратов” изучающих предметы, составляющие дисциплину “Производство и ремонт ЛА и АД”, и может быть рекомендовано инженерно-техническому составу авиаремонтных организаций.

Табл. 4. Ил. 47. Библиогр.: 8 назв.

Печатается по решению редакционно-издательского совета Таганрогского государственного радиотехнического университета.

радиотехнический университет, 2006

Оглавление

1.0. Общие сведения о ремонте авиационной техники. Основные понятия и определения. 6

2.0. Эксплуатационная повреждаемость авиационных деталей и соединений. 13

2.1. Основные виды и закономерности изнашивания авиационных деталей при трении скольжения. 13

2.2. Изнашивание при трении качения. 29

2.3. Влияние износа на работоспособность авиационных деталей, агрегатов и систем летательных аппаратов. 40

2.4. Усталостная повреждаемость авиационных деталей и соединений. 43

2.5. Коррозионная повреждаемость авиационных деталей. 54

3.0. Прогнозирование отбраковки деталей при ремонте авиационной техники. 58

3.1. Прогнозирование отбраковки в процессе дефектации авиационных деталей. 58

3.2. Оценивание закономерностей окислительного изнашивания. 65

3.3. Прогнозирование отбраковки авиационных пар трения. 70

Библиографический список. 75

Ремонт авиационной техники является объективной необходимостью, вызванной техническими и экономическими причинами.

Современный летательный аппарат представляет собой сложную конструкцию, состоящую из различных по назначению, форме, размерам, материалам и условиям работы деталей и сборочных единиц более ста тысяч наименований. В процессе эксплуатации вследствие изнашивания, усталостной повреждаемости, коррозионных процессов и старения материалов большинство таких комплектующих изделий в той или иной степени повреждается.

Под повреждаемостью понимается изменение исходного состояния детали (изделия), приводящее при своем накоплении к возникновению неисправности. Под неисправностью понимают такое состояние изделия, при котором оно не соответствует хотя бы одному из требований нормативно-технической документации. Накопление или рост неисправностей может вызвать отказ, т.е. нарушение работоспособности изделия.

Примером повреждаемости является выгорание легирующих элементов материала поверхностного слоя лопаток турбин ТРД. С ростом наработки степень выгорания увеличивается, что приводят к снижению жаропрочности и выносливости материала этого слоя. При дальнейшей эксплуатации в обедненном легирующими элементами слое зарождается и начинает расти усталостная трещина. Данный процесс завершается разрушением лопатки, т.е. отказом двигателя.

Изменение исходного состояния свойств деталей в процессе эксплуатации в общем виде можно характеризовать некоторым количественным показателем . При изнашивании под можно донимать величину изменения размеров пары трения, при усталостном разрушении - длину усталостной трещины, при коррозионном поражении - глубину коррозионных раковин и т.п.

В рассматриваемом примере эксплуатационной повреждаемости материала лопаток турбин под , в начальный период эксплуатации следует понимать отношение исходного процентного состава легирующего элемента в материале поверхностного слоя к фактическому в рассматриваемый момент наработки. После зарождения усталостной трещины под понимается ее длина.

Характерное изменение величины , накопленного к моменту , в общем виде представлено на рис. 1.1 кривой 1. Уровень соответствует здесь возникновению неисправности, а уровень - отказу. Накопление повреждений до наработки , т.е. до возникновения неисправности, происходит с малой скоростью. С момента возникновения неисправности скорость возрастания , как правило, значительно увеличивается. В момент будет достигнут уровень повреждения , при котором произойдет отказ.

Рис. 1.1.

Если при наработке устранить накопившиеся повреждения, то дальнейшие его накопления будут происходить по линии 2. Тогда в момент неисправности не возникает, а в момент не произойдет отказ.

Величина наработки , при которой производится устранение накопленных повреждений, не должна превышать величины . Если , то при устранении накопленных повреждений должны быть устранены и возникшие неисправности.

Применительно к рассмотренному примеру устранить повреждение лопаток турбин, вызванное выгоранием легирующих элементов, можно двумя путями: снятием тонкого разупрочнениего слоя металла или диффузионным насыщением его легирующими элементами. Оба эти процесса реализованы в авиаремонтном производстве. Однако, с точки зрения последующей работоспособности и надежности отремонтированных лопаток турбин, эти процессы не равноценны. После снятия разупрочненного слоя долговечность и надежность лопаток будут близки к исходным значениям, но несколько меньше их. Степень уменьшения зависит от толщины снимаемого слоя. Чем больше толщина снятого слоя, тем меньше площадь и момент сопротивления поперечного сечения лопатки, т.е. тем больше величины напряжений в материале лопатки, возникающих при тех же режимах работы авиадвигателя.

После такого ремонта накопление повреждений по линии 2(рис. 1.1) будет происходить быстрее, чем по линии 1.

Диффузионное насыщение легирующими элементами обеспечивает повышение жаропрочности материала поверхностного слоя, выносливости и коррозионной стойкости отремонтированных лопаток. Накопление повреждений по линии 2 будет происходить в этом случае с меньшей скоростью, чем по линии 1.

Таким образом, правильно выбранные момент и технологический процесс ремонта должны обеспечивать высокую надежность отремонтированной авиационной техники.

В зависимости от наработки интенсивность возникновения неисправностей на деталях летательного аппарата имеет вид, представленный на рис. 1.2. По оси абсцисс здесь отложена наработка летательного аппарата, а по оси ординат - интенсивность возникновения неисправностей. Пик интенсивности отказов в начальный период эксплуатации обусловлен несовершенством конструктивных или технологических решений. Резкий рост интенсивности неисправностей после наработки, равной , обусловлен накоплением повреждений в предшествующий (при ) период эксплуатации.

Рис. 1.2.

Закономерность, представленная на рис. 1.2. и связанная с ней необходимость ремонта, характерны практически для любой машины.

Для снятия пика интенсивности отказов в начальный период эксплуатации летательного аппарата или авиадвигателя недостаточно надежные детали совершенствуют. Такое совершенствование получило название "доработки".

Доработка авиационной техники осуществляется в эксплуатационных подразделениях или на авиаремонтных предприятиях. Существенные погрешности, угрожающие безопасности полетов, устраняют силами бригад, выделяемых с заводов изготовителей AT.

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 348; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!