由于飞机发动机运转中受到各种因素的影响,如摩擦、磨损、振动等,飞行的状态可能会发生变化,从而影响飞行稳定性,甚至出现故障。因此,对飞机设备状态的监测和预测至关重要。
航空飞机发动机转子异常振动的频谱特征具有以下三点:
1、航空飞机滚动件与停止件碰磨
在发动机运转过程中,因为转子不平衡、滚动件和停止件的径向空隙小、轴承座同轴度不良等,均能产生滚动件与停止件碰磨,并导致振动剧增。
发动机转子、停止件碰磨的振动具有以下特征
(1)机匣振动呼应会出现转子旋转频率的次谐波、高次谐波和组合谐波成分
(2)振动随时间而改变,当碰磨触摸面积增大或触摸位置添加时,机匣振动呼应幅值剧增;
(3)双转子发动机,其转子、停止件产生碰磨时,体系产生次谐波和组合谐波频率的振动。
2、航空飞机转子不对中
转子在安装过程中经常出现不对中差错。轴不对中差错是因为相邻轴承座不同心而导致轴中心线偏斜所引起的,轴不对中差错可能出现的情况;平行度差错、视点差错和一起存在平行度、视点差错。对中不良的转子运行将导致轴承负荷不均衡,使得发动机振动加剧,要害件过早失效。发动机转子不对中振动具有一下特征;
(1)转子轴向振动增大,并大于0.5倍径向振动值,
(2)从振动信号的频谱图上能够观察到转速二倍频或三倍频峰值 于基频峰值的典型现象。滚动件与停止件碰磨
3、航空飞机转子不平衡
因为原料不均匀,结构不对称、加工差错以及安装差错导致转子质量偏疼大。转子静曲折、转子热曲折、转子对中不良等情况,均会产生较大的不平衡振动。发动机不平衡振动具有一下特征;
(1)在亚临界区运转的刚性转子,其振动幅值随转速增大而添加,随转速降低而减小。
(2)在频谱图上基频峰值显著大于其分频和倍频峰值。
整机振动是影响航空发动机寿命和飞行安全的决定性因素。现代的航空发动机追求飞行性能和有效载荷,结构日趋杂乱,工作条件越发严苛,导致整机振动过大的因素逐渐增多。飞机上装载许多高精度仪器,通过测量飞机各部件的振动情况来分析运转状态,为飞机的维修、保养提供科学依据。