Kiểm tra tính toàn vẹn của cánh quạt

Các hoạt động bảo dưỡng, sửa chữa và đại tu máy bay (MRO) đảm bảo rằng máy bay luôn an toàn để bay trong suốt thời gian sử dụng. Một phần không thể thiếu của bất kỳ chương trình bảo trì máy bay nào là sửa chữa và đại tu động cơ.

Đặc biệt, cánh quạt của tuabin đẩy máy bay hiện đại phải chịu được điều kiện hoạt động khắc nghiệt trong suốt tuổi thọ của chúng. Để đảm bảo mức độ an toàn cao nhất có thể, cánh quạt liên tục được kiểm tra tính toàn vẹn của chúng. Hơn nữa, cánh quạt tiếp xúc với sét, băng và chim. Các sự cố như thế này kích hoạt cuộc kiểm tra dịch vụ dài hạn, trong đó các cánh quạt bị lỗi cần được xác định và thay thế. Quy trình này rất tốn kém và mất thời gian vì nó bao gồm việc tháo gỡ hoàn toàn tuabin. Trong thời gian kiểm tra dịch vụ, một tuabin trao đổi đắt tiền sẽ giữ cho máy bay hoạt động. Rõ ràng, các hãng hàng không muốn giảm thời gian ngừng hoạt động của động cơ phản lực xuống mức tối thiểu.

Việc kiểm tra nhanh từng cánh quạt mà không cần phải tháo rời toàn bộ tuabin sẽ tiết kiệm rất nhiều thời gian và tiền bạc. Hãy tưởng tượng các kỹ thuật viên dịch vụ có thể thực hiện một phép đo trên mỗi cánh quạt với một phản ứng nhanh chóng về tình trạng của các thành phần – an toàn để bay hay không?

Mục tiêu/Tầm nhìn: ARAMIS phát hiện các vết nứt trên cánh quạt trong quá trình kiểm tra dịch vụ

Tại đây, cảm biến thử nghiệm 3D ARAMIS của ZEISS vào cuộc. Bằng cách sử dụng công nghệ theo dõi điểm của ARAMIS, phản ứng của cánh quạt đối với các thử nghiệm va đập bằng búa có thể được đánh giá và sử dụng để tính toán hình dạng biến dạng hoạt động (ODS) của từng cánh quạt. Việc so sánh các hình dạng lệch vận hành thực tế đo được với các hình dạng chế độ mô phỏng hoặc trạng thái thực tế từ các phép đo trước đây của cánh quạt cho phép rút ra kết luận về tính toàn vẹn của thành phần. Nếu có sự thay đổi giữa hình dạng chế độ đo và mô phỏng hoặc thay đổi hoàn toàn các cộng hưởng đặc trưng (ví dụ, trong suốt vòng đời), thì có thể có một vết nứt ở đâu đó trong cánh và nó cần được thay thế.

ZEISS đã thực hiện một nghiên cứu trên một cánh quạt đơn để chứng minh tính khả thi chung của khái niệm này. Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn các bước của quy trình.

  • Chuẩn bị đối tượng đo ARAMIS
  • Chuẩn bị đối tượng đo ARAMIS
  • Chuẩn bị đối tượng đo ARAMIS
  • Chuẩn bị đối tượng đo ARAMIS
  • Chuẩn bị đối tượng đo ARAMIS
  • Chuẩn bị đối tượng đo ARAMIS
  • Chuẩn bị đối tượng đo ARAMIS
  • Chuẩn bị đối tượng đo ARAMIS

Bước 1: Chuẩn bị đối tượng đo

ARAMIS sử dụng các điểm đánh dấu điểm tham chiếu kết dính siêu nhẹ để đo và theo dõi tọa độ 3D trong không gian. Do nguyên tắc không tiếp xúc của hệ thống đo lường, không cần phải lắp đặt dây cảm biến như ở các gia tốc kế truyền thống. Mỗi điểm đánh dấu tham chiếu cung cấp thông tin về sự dịch chuyển theo cả ba hướng không gian cộng với dữ liệu đo về tốc độ và gia tốc. Thông thường, hàng trăm điểm đánh dấu tham chiếu có thể được áp dụng cho đối tượng thử nghiệm nhờ vào việc dán nhãn nhanh chóng và dễ dàng cũng như trọng lượng nhẹ của chúng. Điều này dẫn đến mật độ dữ liệu cao cho phân tích rung tiếp theo.

  • Thử nghiệm va đập búa ARAMIS
  • Thử nghiệm va đập búa ARAMIS
  • Thử nghiệm va đập búa ARAMIS
  • Thử nghiệm va đập búa ARAMIS

Bước 2: ARAMIS đo kiểm tra tác động của búa

Thử nghiệm va đập búa được sử dụng rộng rãi trong phân tích độ rung. Sự kiện va đập bằng búa kích thích cánh quạt với một rung động tạm thời và cho phép xác định các tần số cộng hưởng của nó. Từ các mô phỏng số, người ta biết rằng cánh quạt dự kiến sẽ thể hiện các cộng hưởng quan trọng nhất trong dải tần số lên đến 1500 Hz. Do đó, hệ thống ARAMIS được đo với tần suất lấy mẫu cao hơn mười lần là 15.000 khung hình mỗi giây.

  • Bước 3: Phân tích độ rung

Bước 3: Phân tích độ rung

Hệ thống đo quang ARAMIS cung cấp dữ liệu chính xác về chuyển vị 3D. Công cụ phân tích tích hợp sử dụng dữ liệu này để tính toán chức năng đáp ứng tần số cho phép xác định tần số cộng hưởng của cánh quạt. Hơn nữa, ARAMIS tính toán hình dạng lệch vận hành của cánh quạt cho mỗi tần số có trong phổ kích thích. Điều này cho phép trích xuất các giá trị biên độ cho hàng trăm điểm đo được chụp đồng thời trong quá trình đo độ rung mờ dần.

  • Bước 4: So sánh với mô phỏng số về các dạng dao động và quyết định: an toàn để bay?

Bước 4: So sánh với mô phỏng số về các dạng dao động và quyết định: an toàn để bay?

Khi ODS (Hình dạng lệch vận hành) được xác định trong ZEISS INSPECT Correlate, chúng cho phép so sánh với các hình dạng chế độ mô phỏng. Trong trường hợp có sự khác biệt đáng kể về tần số cộng hưởng đặc trưng giữa các hình dạng chế độ và ODS đo được, điều này cho thấy cánh quạt bị lỗi và cần được thay thế.


Chia sẻ trang này

Contact us

Would you like to learn more about our solutions for industries? We are happy to provide more information or a demo.

Do you need more information?

Get in touch with us. Our experts will get back to you.

Biểu mẫu đang tải ...

/ 4
Bước tiếp theo:
  • Interest Inquiry
  • Personal Details
  • Company Details

If you want to have more information on data processing at ZEISS please refer to our data privacy notice.