Kroz praćenje zdravlja, razvoj inteligentnih rješenja za ležajeve pomoći će poboljšanju pouzdanosti aeromotora. Svrha ovog projekta je razvoj inteligentnog sistema ležajeva za mašinu za verifikaciju ispitivanja na zemlji sa ultra-visokom propulzijskom efikasnošću (UHPE), uključujući potpuno integrisan bežični senzorski sistem sa sopstvenim napajanjem za sledeću generaciju aviona. Ovaj rad daje pregled postojećih tehnologija inteligentnih ležajeva, prikazujući strukturu integrisanog senzorskog sistema, fokusirajući se na parametre koje avio-motori nadziru i metode izbora senzorskih tehnologija. Trenutno se većina razvijenih inteligentnih ležajeva može koristiti u automobilskoj, željezničkoj i drugim industrijama. Njihova dostupnost je ograničena i nisu prikladni za surovo okruženje (kao što su visoka temperatura i visok nivo vibracija) koje doživljavaju mlazni motori. Primarni sadržaj praćenja uključuje vibracije, temperaturu, opterećenje, kretanje vretena, brzinu i ostatke habanja. Odaberite odgovarajuću senzorsku tehnologiju na osnovu metode klasifikacije izdržljivosti u ekstremnom okruženju unutar motora, kao i veličine, težine, osjetljivosti, radnog frekvencijskog opsega, metode ugradnje, zahtjeva za obradu podataka i potrošnje energije prikupljanja energije i bežičnog prijenosa.
Iuvod
Kotrljajni ležaj je jedan od najvažnijih dijelova mlaznog motora. Praćenje stanja ležajeva mlaznog motora pomaže u otkrivanju kvarova ležaja i predviđanju vijeka trajanja ležaja. Razvijen inteligentni integrirani senzorski ležaj može realizirati praćenje stanja na mreži. Ležaj se naziva inteligentnim ležajem, koji se sastoji od malih senzora male snage i ima mogućnost samoopskrbe energijom za bežičnu komunikaciju i prijenos podataka. Inteligentno vidno polje će promovisati praćenje stanja na mreži na novi nivo. Međutim, trenutno se većina postojećih tehnologija inteligentnih ležajeva može koristiti u automobilima, željeznicama, opremi za energiju vjetra, itd. Zbog složenog i izazovnog okruženja i radnih uvjeta mlaznih motora, uključujući izuzetno veliku brzinu vretena, visoku frekvenciju vibracija i visoke temperature, razvoj inteligentnih ležajeva koji se mogu koristiti u mlaznim motorima je vrlo ograničen. Glavna osovina mlaznog motora i ležajevi za turbinu izloženi su temperaturama od oko 200 stepeni, odnosno 300 stepeni. Visokotemperaturno ulje za podmazivanje takođe predstavlja teško okruženje za senzor. Ostali izazovi uključuju ograničenu ulaznu snagu, ograničen prostor i dostupnost žičanih kanala i nedostupnost elektronskih komponenti otpornih na visoke temperature na tržištu. Osim toga, upotreba magnetnih senzora ili materijala oko ležajeva mlaznog motora je strogo ograničena, jer mogu adsorbirati metalne ostatke i uzrokovati blokadu. U mlaznim motorima, ležajevi se ugrađuju u zapečaćena metalna kućišta, što ozbiljno ograničava bežični prijenos podataka. Stoga, iako je tehnologija posljednjih godina značajno napredovala, istraživanje i razvoj inteligentnih ležajeva za mlazne motore i dalje je izazov.
Prvi korak ovog rada je određivanje senzorskih komponenti koje se koriste za praćenje stanja ležaja u teškim uslovima u kojima se nalazi mlazni motor, kao i integracija senzora u inteligentni ležaj koji može mjeriti niz parametara koji ukazuju na status ležaja. U isto vrijeme razvijamo tehnologiju prikupljanja energije koja može prikupljati i prenositi podatke bežično, što je ključni dio inteligentnih ležajeva.
Glavna svrha projekta
*Identifikovati senzore na tržištu koji su prikladni za praćenje stanja ležajeva mlaznih motora, posebno onih koji mogu da rade u okruženju visokih temperatura i korozivnog ulja za podmazivanje mlaznih motora, i koristiti ih u mlaznim motorima;
*Identifikujte senzore male snage za smanjenje potrošnje energije;
*Identifikovati i razviti tehnologije prikupljanja energije prikladne za okruženja mlaznih motora;
*Optimizirati potrošnju energije senzorskog sistema i razviti strategiju distribucije energije;
*Razviti bežični komunikacioni sistem za prenos podataka kroz metalnu šasiju mlaznog motora.
Kako bi se provjerila odabrana tehnologija i inteligentni senzorski sistem, u laboratoriji će se provesti niz testova dijelova i malih nivoa ležajeva. Glava za ispitivanje je dizajnirana za ispitnu ploču malih ležajeva za simulaciju stvarnog okruženja mlaznih motora. Ovaj rad se fokusira na razvoj inteligentnih komponenti senzora ležaja. Prije svega, ovaj rad rezimira postojeću tehnologiju inteligentnih ležajeva i razmatra izazove s kojima se suočava senzorski sistem u okruženju mlaznog motora. Nakon toga, ovaj rad opisuje način odabira senzora i strukturu inteligentnog ležaja, te na kraju daje zaključak.
Sažetak tehnologije inteligentnih ležajeva
U protekle tri decenije urađeno je dosta posla na razvoju senzorskih ležajeva. U početku se istraživanje fokusiralo na ugradnju više senzora na ležaj za mjerenje parametara koji mogu ukazati na status ležaja. Vibracije, brzina i temperatura smatraju se najvažnijim parametrima za on-line praćenje statusa ležaja. Zatim se proširuje tako da uključuje praćenje opterećenja i podmazivanja.
Instalacija inteligentnih jedinica važan je aspekt u razvoju inteligentnih ležajeva. Senzorska jedinica je prvo postavljena na postolje ležaja, koje je razvijeno u ugradnju senzora u prsten ležaja. Senzori većine ležajeva na tržištu povezani su preko žičanog obnovljenog sistema prstenova. Većina ovih ležajeva se može koristiti u automobilskoj i željezničkoj industriji, kao što je čaura koja se ugrađuje u jedinicu ležaja osovinske kutije s integriranim senzorima u željezničkoj industriji. Jednom riječju, napravljen je veliki napredak u razvoju tehnologije senzorskih ležajeva. Međutim, do sada je broj dostupnih proizvoda, kao što su ležajevi osovinske kutije, NSK kretanje i upravljanje, aktivni ležajevi senzora i integrirani ležajevi rotirajućih senzora, još uvijek ograničen. Fokus istraživanja se pomerio sa senzorskog ležaja (žičana senzorska jedinica) na inteligentni ležaj (bežični senzorski sistem sa sopstvenim napajanjem). Kako bi se uklonilo napajanje za online praćenje inteligentnih ležajeva, veoma su popularni bežični senzorski sistemi i senzorske jedinice sa samopokretanjem za prikupljanje energije. Međutim, inteligentni ležaj sa samosnabdijevanjem energije i bežičnim senzorskim sistemom je još uvijek u fazi istraživanja i razvoja, a još nema proizvoda na tržištu? Slično, razvoj tankoslojnih senzora i MEMS-a pomjerio je fokus istraživanja na ugradnju senzora u unutrašnje i vanjske prstenove ležajeva. Većina razvoja senzorskih i inteligentnih tehnologija ležajeva primijenjena je u željezničkoj i automobilskoj industriji, ali je manje pažnje posvećeno ležajevima mlaznih motora. Tradicionalno, ležajevi mlaznih motora se prate mjerenjem vibracija i praćenjem ostataka ulja. Svrha ovog istraživanja je da se razvije integrisani inteligentni sistem ležajeva za novu generaciju mlaznih motora na osnovu postojećeg znanja o tehnologiji inteligentnih ležajeva i uslovima rada ležajeva mlaznih motora.
Izazovi u razvoju inteligentnih ležajeva za mlazne motore
Kao što je već spomenuto, iako su razvijeni pametni ležajevi koji se koriste u drugim poljima, još uvijek nema dostupnih pametnih ležajeva za mlazne motore zbog nekih velikih izazova. U početnoj fazi ove studije, ovi izazovi su postali jasniji, pomažući u identifikaciji senzorskih tehnologija za mlazne motore.
Ležajevi mlaznog motora rade pri velikoj brzini (3,000rpm - 10,000rpm), visokoj temperaturi (> 200 stepeni) i visokim vibracijama (> 100g). Osim toga, mlazni motor ostaje u takozvanom stanju vrućeg namakanja kako bi pohranio toplinu, koja ne može raspršiti toplinu čak ni nakon što motor prestane da radi, čime se temperatura ležaja podiže na 250 stepeni.
U cilju simulacije okruženja mlaznih motora, planirana ispitivanja ležajeva će se vršiti na 150 do 250 stepeni. Ovo je veliki izazov za većinu postojećih elektronskih uređaja, jer oni mogu raditi samo u okruženjima do 80 stepeni. Pronalaženje senzora i srodnih tehnologija pogodnih za okruženje visokih temperatura glavna je prepreka u razvoju inteligentnih ležajeva za mlazne motore. Više od 90% akcelerometara je dizajnirano i proizvedeno za upotrebu u okruženjima ispod 80 stepeni.
Drugi izazov je velika brzina vretena (3,000rpm - 10,000rpm), koja stvara okruženje visokih vibracija sa velikom amplitudom. Ovo ne samo da otežava poboljšanje izdržljivosti senzora, već predstavlja i veliki izazov za mjerenje vibracija, brzine kaveza i drugih vrijednosti (pogledajte dolje za detalje). Osim toga, kako bi se simulirale performanse mlaznih motora, na ispitnom stolu se koriste manji ležajevi, tako da će raditi na većoj brzini (između 25,000 o/min i 30,000 o/min) kako bi se postigao prečnik koraka sličan onom kod mlaznih motora.
Osim temperaturnih ograničenja, pametni ležajevi za mlazne motore zahtijevaju nisku potrošnju energije kako bi omogućili bežični prijenos energije i podataka korištenjem odgovarajućih tehnologija prikupljanja energije. Postoje dodatna ograničenja u okruženju mlaznih motora, kao što su zahtjevi za niskom potrošnjom energije (što rezultira ograničenom obradom i pohranom podataka u zraku), mali prostor za instalaciju senzora, nefleksibilan dizajn motora nakon dodavanja zahtjeva kupaca, nemogućnost korištenja magnetnih senzora zbog blokade metalnih krhotina , i nemogućnost korištenja optičkih senzora (upotreba ulja će ometati optičke performanse).
Za senzore koji ispunjavaju zahtjeve za visoke temperature, također ih treba testirati kako bi se osiguralo da mogu biti izloženi visokoj temperaturi (kao što je 180 stepeni) ulja za podmazivanje mlaznih motora. Općenito, mlazni motori koriste ulja za plinske motore i/ili ulja visoke termičke stabilnosti (HTS). Ova ulja su agresivna i mogu dugo vremena uzrokovati hemijsko oštećenje senzora u okruženju visoke temperature. Maziva također mogu oštetiti konektore i kablove senzora u motoru.
Što se tiče visokih temperatura, ako je potrebno zalijepiti senzor za ležaj/kućište, morate odabrati odgovarajući ljepilo ili epoksidnu smolu, jer se većina ljepila ne može koristiti na visokim temperaturama. Prije upotrebe, također treba provjeriti utjecaj korozivne uljne sredine na ljepilo. Kako bi se provjerio odabrani senzor i njegov konektor i kabel, ova studija je provela prethodno testiranje u okruženju s visokotemperaturnim uljem za podmazivanje prije nego što je integriran u mali stol za ispitivanje ležajeva.
Izbor senzora
Jedan od najvažnijih zadataka u razvoju integrisanih inteligentnih ležajeva je pažljivo odabiranje komercijalnih (COTS) senzora prikladnih za radne uslove ležajeva mlaznih motora. U početku, prije razvoja potpuno integriranih pametnih ležajeva u montiranim/ugrađenim ležajevima, senzori su bili montirani na postolje ležaja na ispitnom stolu. Kao što je gore spomenuto, smatra se da se koriste senzori sposobni za mjerenje vibracija, temperature, brzine kaveza, pomaka vretena i opterećenja tokom razvoja inteligentnih ležajeva.
Kako bi se osiguralo odabir najprikladnijeg senzora za pametni ležaj, COTS senzor se bira metodom prikazanom na slici 1. U avio industriji, kako bi se smanjili troškovi, rješenja bazirana na COTS senzorima dobijaju sve više pažnje. Svi COTS senzori koji se koriste u mlaznim motorima moraju zadovoljiti standarde visokih performansi koje spominje zrakoplovna industrija. Izbor senzora se zasniva na informacijama i znanju o praćenju ležajeva dobijenim iz literature i standarda, dizajnu ležaja, okruženju ležišta i uslovima rada i drugim zahtevima. Proces selekcije se može podijeliti na dva dijela: a) identifikacija ispravnih metoda i tehnologija; b) Identifikacija najpogodnijeg senzora za stanje tehnike. Prvi dio identifikuje tehnike primjenjive na mjerenje specifičnih parametara. Na primjer, postoji mnogo dostupnih metoda za mjerenje temperature ležaja, kao što su termoelement, MEMS tehnologija, itd. Za ovu primjenu, razlog zašto je termoelement odabran umjesto MEMS tehnologije je taj što termoelement ne mora unositi električnu energiju i može mjeri temperaturu u širokom rasponu. Na osnovu tehnika identificiranih u prvom dijelu, drugi dio se fokusira na odabir (modeliranje i proizvodnju) specifičnih senzora.
Odaberite senzore koji mogu mjeriti vibracije, brzinu kaveza i opterećenje za pametne ležajeve mlaznih motora. Sljedeći pododjeljci pružaju detalje odabira.
01 Vibracije
Praćenje vibracija je jedna od najvažnijih i najčešće korištenih metoda za praćenje stanja ležaja, jer praćenje vibracija može pružiti dijagnostičke informacije prema specifičnoj karakterističnoj frekvenciji ležaja za identifikaciju neispravnih komponenti. Čak i mali defekti na površini ležaja, ako se ne otkriju na vrijeme, mogu dovesti do kvara ležaja. Prema geometriji, broju kotrljajućih elemenata i brzini vretena, defekti kotrljajućih ležajeva će proizvesti određenu frekvenciju. Očekivana učestalost kvara može se izračunati korištenjem formule date u referenci 16. Detekcija ovih frekvencija je korisna za predviđanje vijeka trajanja ležajeva mlaznog motora. Za planirana ispitivanja ležajeva, očekivana učestalost kvarova izračunata je na osnovu konstrukcije ležaja i brzine vretena. Ovi proračuni pružaju informacije za odabir odgovarajućeg senzora za ispitni ležaj.
Da bi se vibracije efikasno izmjerile, senzor treba koristiti za mjerenje vibracija? Ugrađuje se na ležaj pored kontaktne površine (u blizini područja opterećenja), gdje kotrljajući element ležaja direktno dodiruje stazu gonjenja. Područje u blizini opterećenja gdje je senzor ugrađen je i visokotemperaturno područje ležaja mlaznog motora, a temperatura može biti i do 250 stepeni. Velika brzina mlaznog motora dovodi do visoke frekvencije kvarova. Stoga tehnologija akcelerometra za način punjenja ispunjava zahtjeve, dok tehnologije zasnovane na pomaku i vibracijama nisu prikladne.
In addition to the stringent requirements for the accelerometer temperature and frequency range, the sensor resonant frequency is also important. For the required frequency range (>25 kHz), rezonantna frekvencija mora biti najmanje dvostruko veća od radne frekvencije akcelerometra? trostruko. To znači da akcelerometar ima rezonantnu frekvenciju od najmanje 50 kHz. Rezonancija i radna frekvencija akcelerometra obrnuto su proporcionalne osjetljivosti, odnosno što je viša frekvencija rezonancije, osjetljivost je manja i obrnuto. U ovom slučaju je poželjna viša rezonantna frekvencija, jer se osjetljivost može kontrolirati pomoću pojačala.
Metoda instalacije je još jedan faktor koji treba uzeti u obzir pri odabiru senzora. Kako bi se osiguralo da je akcelerometar sigurno montiran na ležaj u okruženjima s visokim vibracijama i visokim temperaturama, dostupni su samo senzori montirani vijcima i vijcima. Nije moguće zalijepiti akcelerometar na ležaj ljepljivom ugradnjom, jer ne samo da će smanjiti radnu i rezonantnu frekvenciju, već će djelovati i kao prigušivač vibracija. Osim toga, u okruženju visoke temperature, sposobnost lijepljenja će opasti s vremenom, što ne može zadovoljiti zahtjeve dugotrajnog rada.
Prema kriterijumima definisanim metodom odabira, pregledano je stotine COTS akcelerometara različitih proizvođača, a samo osam senzora je zadovoljilo zahteve radne frekvencije, rezonantne frekvencije i drugih karakteristika. Brzina vretena je vrlo velika (25,000 o/min - 30,000 o/min); Stoga se očekuje da će se frekvencija defekta također razviti prema višem kraju spektra. Na harmonijskim frekvencijama od 5 i 10, očekivane frekvencije kvarova su 28 kHz i 56 kHz, respektivno. Radne i rezonantne frekvencije ovih akcelerometara su veće od 15 kHz i 45 kHz, respektivno. Odabrana su dva akcelerometra sa najvećom rezonantnom frekvencijom, sa frekvencijama od 90 kHz i 100 kHz. Radna frekvencija oba akcelerometra je 20kHz. Osim toga, postoje senzori sa radnom frekvencijom do 30kHz. Međutim, data radna frekvencija je viša od ostalih akcelerometara, ali rezonantna frekvencija spada u harmonijsku frekvenciju koju generiše frekvencija defekta ležaja. Stoga je upotreba ovog akcelerometra nepraktična i neće se koristiti u testu.
02 Brzina kaveza
U mlaznim motorima, brzina rotacije komponenti ležaja je vrlo velika, a klizanje između staza za trčanje i kotrljajućih elemenata će uzrokovati rani kvar. Relativno klizanje između spojnih površina će proizvesti veliku količinu površinskog napona na smicanje. Za ležajeve u velikoj brzini rotacije, klizanje će uzrokovati da stvarna brzina kotrljajućeg elementa bude niža od teorijske vrijednosti. Efekat klizanja se ne može pratiti vibracijom, ali se može pratiti mjerenjem brzine kaveza.
Brzina rotacije kaveza može se mjeriti beskontaktnim metodama kao što su vrtložna struja, kapacitivni senzor, magnetni senzor i optički senzor. Međutim, zbog niza razloga, surovo okruženje mlaznog motora ograničava upotrebu magnetnih, kapacitivnih i optičkih senzora. Na primjer, nije dozvoljeno stavljati magnetne komponente u rezervoar za zračno ulje, jer će magnetni senzori skupljati ostatke habanja, uzrokujući opasnost. Optički senzori ne mogu izvršiti precizna mjerenja jer se svjetlost raspršuje i raspršuje u okruženju ulja za podmazivanje ležajeva. Opseg mjerenja kapacitivnog senzora je ograničen, a ulje za podmazivanje ima značajan utjecaj na točnost mjerenja.
Senzor vrtložne struje ispunjava sve zahtjeve za mjerenje brzine rotacije kaveza ležaja mlaznog motora, uključujući visoku temperaturu, veliku brzinu rotacije i raspoloživi prostor oko ležaja motora. Brzina kaveza se mjeri izračunavanjem vremena za svaku kuglicu da prođe kroz sondu za detekciju vrtložnih struja. Kao što je prikazano na slici 2, svaki put kada lopta prođe kroz sondu, generisaće se izobličeni kvadratni talas usled interferencije magnetnog polja. Kada se puls generiše kada se postigne određena brzina, ova brzina se naziva frekvencijom prebacivanja i može se izračunati množenjem broja loptica sa brzinom kaveza. Za ležaj na malom ispitnom stolu, teoretska vrijednost brzine kaveza je oko polovice brzine vretena. Između 12500 o/min i 15000 o/min, broj kuglica je 20. Rezultirajuća frekvencija prebacivanja je između 250000 i 300000. Mjerenje tako visoke vrijednosti frekvencije prebacivanja je izazov za većinu COTS senzora. Kombinacijom drugih faktora koje treba uzeti u obzir, kao što su temperatura, opseg sonde i vrijeme reakcije, površina kuglice i uranjanje u ulje, odabir senzora vrtložne struje pogodnog za ležajeve mlaznog motora postaje izazov.
Slika 2 Mjerenje brzine rotacije kaveza sa frekvencijom prebacivanja
Temperatura oko ležaja u zračnom žljebu za ulje može biti i do 200 stepeni. Tipičan senzor vrtložne struje sastoji se od senzorske jedinice povezane sa elektronskim komponentama, koja može izdržati visoku temperaturu od 80 stepeni. Rješenje ovog problema je korištenje kabela za odvajanje senzorske jedinice od elektronskih komponenti. Nažalost, to će uvelike usporiti vrijeme odziva senzora i smanjiti frekvenciju prebacivanja. Frekvencija uključivanja većine senzora vrtložnih struja koji se mogu koristiti na visokim temperaturama može doseći samo nekoliko stotina herca, dok je frekvencija uključivanja mjerenja brzine držača mlaznog motora oko nekoliko hiljada herca. Jedno moguće rješenje je primjena pritiska u kavezu koji se može mjeriti turbinskim senzorom za svaki ciklus. Međutim, to se zasniva na izvodljivosti zamjene postojećih konstrukcija ležajeva mlaznih motora.
Izbor sonde sa vrtložnim strujama se često zasniva na njenom opsegu merenja, površini sonde i veličini cilja merenja. Slično, opseg mjerenja je direktno povezan s veličinom sonde, odnosno, kada se veličina sonde povećava, raspon mjerenja će se također povećati, i obrnuto. Međutim, za dati cilj, preporučuje se da veličina sonde bude manja ili jednaka veličini mete (vidi sliku 2). Kako bi se maksimizirala detekcija, oblik mjernog objekta (npr. kavez) bi trebao biti pravokutni (vidi sliku 2). Ako je u pitanju kuglični ležaj, vidljiva površina sonde za vrtložne struje je vrlo mala, pa je bolje izabrati sondu koja je manja. Međutim, ovo će zauzvrat suziti mjerni opseg sonde. Ovo se može podesiti ako je senzor montiran pored ležaja. Osim toga, kavez koji se okreće velikom brzinom može imati malu količinu aksijalnog pomaka, što zahtijeva da senzor bude instaliran na sigurnoj udaljenosti kako bi se izbjegao kontakt s ležajem tokom rada.
U kombinaciji sa svim izazovima u procesu selekcije, ustanovljeno je da samo dvije sonde na vrtložne struje ispunjavaju uslove, a odabrane su za razvoj inteligentnih ležajeva. Ove dvije sonde će biti testirane na malom stolu za ispitivanje ležajeva kako bi se izmjerilo zadržavanje ležaja? Procjenjuje se sposobnost brzine rotacije. Kasnije će se u okviru projekta ispitati i izvodljivost posebno dizajniranih kaveza.
03 Opterećenje
Ležaj mlaznog motora podnosi opterećenje i aksijalno i radijalno. Praćenje opterećenja ležaja u realnom vremenu može pomoći u razumijevanju dinamičkog stanja motora u složenim radnim uvjetima. Merne ćelije se obično koriste za mjerenje opterećenja, ali zbog velike težine i veličine nisu praktične, pa nisu prikladne za ležajeve mlaznih motora. Stoga je u ovoj primjeni odabrana alternativna metoda za procjenu opterećenja mjerenjem elastične deformacije fiksnog ležajnog prstena pomoću mjerača naprezanja. Postoji mnogo metoda za mjerenje naprezanja, a tri od njih mogu biti primjenjive na surovo okruženje mlaznih motora, uključujući otporne mjere naprezanja, svjetlosne rešetke i uređaje za površinske akustične valove. Sistem mjerenja svjetlosne rešetke je vrlo velik i treba mu puno energije za rad. Slično, SAW senzori se moraju dalje razvijati kako bi bili u mogućnosti mjeriti naprezanje u teškim uvjetima mlaznih motora. Stoga je u ovom projektu odabran mjerač otpornosti za mjerenje deformacije ležaja mlaznog motora.
Kako bi se izmjerila elastična deformacija vanjskog prstena, preporučuje se ugradnja mjerača naprezanja direktno na vanjski (fiksni) prsten ležaja. Mjerač naprezanja se postavlja izvan ležaja, a radijalna i aksijalna naprezanja se mjere duž sekundarne strane. Na vanjskom prstenu, mjerač naprezanja je izložen visokim temperaturama do 250 stepeni C. Kao što je gore navedeno, potrebno je odabrati odgovarajući ljepilo (ili ljepilo) kako bi se završilo dugotrajno sensiranje. Slično, nakon određenog vremenskog perioda, hemijska agresivnost maziva će takođe oslabiti efekat vezivanja. Stoga, mjerač naprezanja mora biti zaštićen od agresivnog ulja za podmazivanje. Kada dođe do curenja ulja između konektora mjerača naprezanja, to će odmah uzrokovati kvar senzora.
Osim toga, tokom rada, vanjski prsten ležaja mlaznog motora podliježe velikim temperaturnim promjenama, a mjerenje deformacije uvelike ovisi o temperaturi okoline. Da bi se dobili precizni rezultati mjerenja deformacija, mora se primijeniti temperaturna kompenzacija. Može se realizovati pomoću merača deformacija tipa T (vidi sliku 3), a diferencijalna deformacija se može meriti uspostavljanjem pločastog mostnog kola. Međutim, zbog ograničenog raspoloživog prostora na prstenovima ležaja, posebno na strani staze, ovo predstavlja još jedan izazov. Slika 3 pokazuje da za mjerenje radijalnog naprezanja, mjerač naprezanja treba postaviti izvan ferule. Međutim, ukupna širina vanjskog prstena koji se testira je 5,5 mm. Uzimajući u obzir sva ograničenja i zahtjeve, priznato je da su samo dvije vrste T-deformacijskih mjerača primjenjive na ispitni ležaj. Dimenzije ova dva merača su 5,6 mm × 5,6 mm (pravougaone) × 5,4 mm (okrugle).
Conclusion
Kroz preliminarna istraživanja, jasno je da surovo okruženje mlaznih motora predstavlja veliki izazov za razvoj inteligentnih ležajeva. Dva glavna izazova - visoka temperatura i velika brzina, kao i mnogi drugi izazovi takođe ograničavaju izbor senzora za ležajeve mlaznih motora. Na osnovu opisa literature i iskustva u industriji, najvažniji parametri odabrani za praćenje ležajeva mlaznih motora su vibracije, temperatura, brzina kaveza, pomak vretena i opterećenje. Metodologija se koristi za odabir senzorske tehnologije prikladne za zrakoplovne ležajeve. Nakon sveobuhvatnog pregleda COTS senzora, ustanovljeno je da samo nekoliko senzora ispunjava zahtjeve. Budući rad će se fokusirati na prethodno testiranje odabranog senzora u okruženju visoke temperature i uranjanja u ulje prije testiranja na malom testnom ležištu.
Više o WBM-uTapered Roller:
WBM proizvodi visoko precizne konusne valjke: Kapacitet: 10 miliona komada mesečno; Preostali kapacitet: 4 miliona komada mesečno; 5 proizvodnih linija valjaka; 7 mašina za hladno sabijanje (3 nacionalna, 4 domaća); Kapacitet termičke obrade: 9 tona dnevno.
Dobrodošlikontaktirajte WBMza više informacija!