Przedmiotem wynalazku jest sposób biezacej kontroli stanu technicznego urzadzenia z obroto¬ wym organem roboczym w postaci na przyklad urzadzenia napedowego, urzadzenia przenoszacego ruch obrotowy, urzadzenia wirnikowego itp. oraz uklad do stosowania tego sposobu.Biezaca kontrola stanu technicznego urzadzenia z obrotowym organem roboczym pozwala wykry¬ wac stany przedawaryjne, wystepujace w momen¬ cie pojawienia sie nieprawidlowosci w funkcjono¬ waniu wspólpracujacych ze soba elementów silo¬ wych urzadzenia. Nieprawidlowosci w funkcjono¬ waniu tego typu urzadzen wynikaja najczesciej z powodu zmeczenia elementów silowych, ukry¬ tych wad materialowych, uszkodzen mechanicznych, pogorszenia sie warunków trybologicznych itp.Odpowiednio wczesne wykrycie pojawiajacej sie nieprawidlowosci w funkcjonowaniu elementów silowych urzadzenia ma bardzo istotne znaczenie dla prawidlowej oceny aktualnego stanu technicz¬ nego danego urzadzenia, bezpieczenstwa jego ob¬ slugi i stwarza mozliwosc unikniecia awarii oraz przedwczesnego wyeliminowania urzadzenia z eksploatacji. Zagadnienie to jest szczególnie wazne w odniesieniu do urzadzen spelniajacych podsta¬ wowe funkcje w bardziej zlozonych tworach tech¬ nicznych. Uszkodzenie na przyklad podczas lotu samolotu pompy paliwowej silnika moze stac sie przyczyna awarii, a nawet katastrofy samolotu.Dlatego tez w praktyce stosuje sie rózne srod- 10 15 25 30 ki techniczne, które pozwalaja na dostatecznie wczesne wykrycie nieprawidlowosci w funkcjo¬ nowaniu urzadzen lub poszczególnych jego zespo¬ lów.Istota znanego sposobu biezacej kontroli stanu technicznego urzadzenia z obrotowym organem roboczym polega na tym, ze kontroluje sie naj¬ bardziej znaczace parametry fizyczne, charaktery¬ zujace proces roboczy danego urzadzenia. Kontro¬ luje sie na przyklad obroty, moc na wyjsciu lub na wejsciu w zaleznosci od tego czy kontrolowane urzadzenie jest napedowe, czy napedzane, tempe¬ rature srodków smarujacych lub chlodzacych, po¬ lozenie geometryczne elementów wirujacych w stosunku na przyklad do obudowy, reprezenta¬ tywne wielkosci fizyczne czynnika, poddanego w kontrolowanym urzadzeniu procesom fizycznym itp. Wada tego sposobu jest to, ze dostrzegalne zmiany kontrolowanych parametrów wystepuja czesto z duzym opóznieniem w stosunku do mo¬ mentu pojawienia sie nieprawidlowego funkcjono¬ wania elementów silowych kontrolowanego urza¬ dzenia.Znany jest równiez sposób kontroli stanu tech¬ nicznego urzadzenia z obrotowym organem robo¬ czym poprzez analize jakosciowa i ilosciowa pro¬ duktów scierania, wytwarzanych przez trace sie elementy kontrolowanego urzadzenia i gromadza¬ cych sie w obiegowym srodku smarujacym. Sposób ten jest jednak stosunkowo pracochlonny i wy- 107129107 li 3 maga stosowania zlozonych srodków technicznych.Dlatego tez moze byc stosowany do kontroli okre¬ sowej.Celem wynalazku' jest wyeliminowanie wad ^ niedogodnosci znanych sposobów. 5 Cel ten osiagniety zostal w sposobie wedlug wynalazku, którego istota polega na tym, ze rów¬ nolegle z pomiarem co najmniej jednego ze zna¬ czacych parametrów procesu roboczego kontrolo¬ wanego urzadzenia przeprowadza sie biezaca ana- 10 lize obciazen cieplnych wybranych elementów si¬ lowych urzadzenia, korzystnie podpór obrotowego organu roboczego, w okreslonych i charaktery¬ stycznych dla danego urzadzenia stanach — robo¬ czych. 15 Analize obciazen cieplnych wybranych elemen¬ tów przeprowadza sie poprzez punktowy pomiar chwilowych wartosci temperatur, wystepujacych w wybranych elementach, wyznaczanie róznic po¬ miedzy poszczególnymi parami mierzonych tempe- 2° ratur, a nastepnie porównywanie wyznaczonych róznic temperatur lub proporcjonalnych do nich wielkosci fizycznych z odpowiednimi wartosciami progowymi, które ustala sie uprzednio doswiad¬ czalnie dla danego urzadzenia i okreslonych sta- 25 nów roboczych. Wyboru reprezentatywnych ele¬ mentów silowych urzadzenia i najbardziej korzyst¬ nych wejsc pomiaru temperatur w tych elemen¬ tach dokonuje sie na podstawie analizy rozkla¬ du temperatur, jakie wystepuja w poszczególnych 30 elementach urzadzenia, przy czym rozklad tempe¬ ratur ustala sie jednym ze znanych sposobów, na przyklad za pomoca termografii.Uklad do stosowania sposobu wedlug wynalazku zawiera co najmniej jeden tor do pomiaru para¬ metru roboczego kontrolowanego urzadzenia oraz zespól czujników do punktowego pomiaru tempe¬ ratur w wybranych elementach kontrolowanego urzadzenia, wlaczonych parami do obwodów ana¬ lizujacych, które wyznaczaja róznice pomiedzy ^ poszczególnymi parami mierzonych temperatur, po¬ równuja wyznaczone róznice i/lub proporcjonalne do nich wielkosci fizyczne z odpowiednimi, zada¬ nymi wartosciami progowymi oraz wypracowuja impulsy uruchamiajace zespól wykonawczy, który 45 z kolei-generuje impulsy sygnalizujace nieprawid¬ lowa* prace kontrolowanego urzadzenia. Kazdy z obwodów analizujacych zawiera wzmacniacz róz¬ nicowy oraz polaczony z jego wyjsciem kompara¬ tor, a co najmniej jeden z obwodów analizujacych ^ zawiera dodatkowy komparator, polaczony z wyj¬ sciem wzmacniacza róznicowego poprzez bramke, sterowana generatorem impulsów czasowych.Generator ten uruchamiany jest poprzez wla¬ czony do jego wejscia komparator, na który poda¬ wany jest parametr roboczy kontrolowanego urza¬ dzenia oraz zadana wartosc progowa tego parame¬ tru. Wartosci progowe, wprowadzane do pozosta¬ lych komparatorów obwodów analizujacych, kory- , gowane sa w funkcji parametru roboczego kontro¬ lowanego urzadzenia poprzez przeliczniki na któ¬ rych wejscia podawany jest parametr roboczy.Sposób wedlug wynalazku oraz uklad dó stoso¬ wania tego sposobu pozwalaja na biezaca kontro- ~ 4 le stanu technicznego urzadzen z obrotowymi or¬ ganami roboczymi przy uzyciu stosunkowo pro¬ stych srodków technicznych.Uklad do stosowania sposobu wedlug wynalaz¬ ku zostanie blizej objasniony na przykladzie wy¬ konania zobrazowanym na rysunku, który przed¬ stawia uklad w schemacie blokowym. Uklad ten przeznaczony jest do biezacej kontroli stanu tech¬ nicznego nurnikowej pompy paliwowej lotniczego silnika turbinowego. Zawiera zespól czujników 1 do punktowego pomiaru temperatury Tx glowicy pompy oraz temperatury T2 korpusu pompy, sta¬ nowiacej temperature odniesienia. Chwilowe war¬ tosci temperatur Ti i T2 wprowadzane sa do ob¬ wodu analizujacego 2, który wyznacza róznice po¬ miedzy tymi temperaturami, porównuje wyznaczo¬ na róznice z wartoscia progowa p oraz wypraco¬ wuje impuls uruchamiajacy zespól wykonawczy 3, generujacy impuls spustowy S, polaczony z nie po¬ kazanym na rysunku obwodem sygnalizacji swie¬ tlnej i akustycznej.Obwód analizujacy 2 zawiera wzmacniacz rózni¬ cowy 4, przelicznik 5 w postaci wzmacniacza sumu¬ jacego oraz wlaczony do ich wyjsc komparator 6.Do wyjscia wzmacniacza róznicowego 4 wlaczo¬ ny jest równiez komparator 7 poprzez bramke 8, sterowana generatorem impulsów czasowych 9 w postaci multiwibratora jednostabilnego, który uru¬ chamiany jest poprzez komparator 10, na który podawana jest proporcjonalna do obrotów n kon¬ trolowanej pompy wartosc napiecia przetworni¬ ka 11 oraz wartosc progowa tego napiecia pn. Do wejscia komparatora 7, polaczonego swym wyj¬ sciem z zespolem wykonawczym, wlaczony jest przelicznik 12 w postaci wzmacniacza sumujacego, który wraz z przelicznikiem 5 polaczony jest z wyjsciem przetwornika 11. Na wejscie zespolu wy¬ konawczego 3 podawany jest równiez impuls kom¬ paratora 13, na którego wejscia podawana jest wartosc cisnienia c paliwa za pompe poprzez wzmacniacz pradu zmiennego 14 i prostownik 15 oraz wartosc progowa pc.Dzialanie. Przy prawidlowej pracy pompy w charakterystycznych dla niej zakresach obrotów róznice temperatur T1 — T2 sa mniejsze od zalez¬ nych od obrotów n wartosci progowych p a pul- sacje cisnienia paliwa c sa mniejsze od wartosci progowych pc i w zwiazku z tym na wyjsciach komparatorów 6, 7 i 13 nie pojawia sie impulsy uruchamiajace zespól wykonawczy 3. Nieprawidlo¬ we funkcjonowanie pompy, wystepujace najcze¬ sciej w wyniku zaklócenia pracy lozyska tarczy pochylej na skutek uszkodzenia jednego z elemen¬ tów czynnych samego lozyska badz zacierania sie nurników, wywoluje zmiane warunków trybolo- gicznych lozyska tarczy pochylej i ewentualnie pulsacje cisnienia paliwa za pompa. Pogorszenie sie warunków trybologicznych lozyska tarczy po¬ chylej powoduje wzrost ilosci wydzielanego ciepla i zwiazany z tym gradient temperatury Tx glowi¬ cy pompy. Wzrasta wiec róznica mierzonych tem¬ peratur Tx — T* a wzrost jej ponad wartosci pro¬ gowe p i/lub pb zostaje wykryty przez kompara¬ tory 6 i/lub 7, które wypracowuja wówczas impul-107 129 6 sy uruchamiajace zespól wykonawczy 3, generujacy impuls spustowy S, uruchamiajacy obwód sygna¬ lizujacy nieprawidlowa prace kontrolowanej pompy.Impuls spustowy S zostanie wypracowany rów¬ niez wtedy, gdy pulsacja cisnienia c paliwa za poimpa przekroczy wartosc progowa pc, wprowa¬ dzona do komparatora.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób biezacej kontroli stanu technicznego urzadzenia z obrotowym organem roboczym, w którym mierzy sie co najmniej jeden z charaktery¬ zujacych prace kontrolowanego urzadzenia para¬ metrów roboczych, znamienny tym, ze w okres¬ lonych stanach roboczych kontrolowanego urza¬ dzenia, charakteryzowanych wielkoscia jednego' z mierzonych parametrów roboczych, dokonuje sie biezacej analizy obciazen cieplnych wybranych elementów urzadzenia, które przeprowadza sie po¬ przez punktowy pomiar chwilowych wartosci temperatur, wystepujacych w wybranych elemen¬ tach, wyznaczanie róznic pomiedzy poszczególny¬ mi parami mierzonych temperatur i porównywa¬ nie wyznaczonych róznic temperatur i/lub propor¬ cjonalnych do nich wielkosci fizycznych z odpo¬ wiednimi wartosciami progowymi, które ustala sie uprzednio doswiadczalnie dla danego urzadzenia i odpowiednich jego stanów roboczych, przy czym wyboru reprezentatywnych elementów i najbar¬ dziej korzystnych miejsc do punktowego pomia¬ ru temperatur w tych elementach dokonuje sie 10 15 20 na podstawie analizy wyznaczonego jednym ze znanych sposobów rozkladu temperatur, jakie wy¬ stepuja w poszczególnych elementach urzadzenia. 2. Uklad do biezacej kontroli stanu techniczne¬ go urzadzenia z obrotowym organem roboczym, zawierajacy co najmniej jeden tor do pomiaru ro¬ boczego parametru kontrolowanego urzadzenia, znamienny tym, ze zawiera zespól czujników (1) do punktowego pomiaru temperatur (Tj T2... Tn) w wybranych elementach kontrolowanego urzadzenia, wlaczonych parami do poszczególnych obwodów analizujacych (2), z których kazdy polaczony jest swoim wyjsciem z zespolem wykonawczym (3) ge¬ nerujacym impuls spustowy (S) i zawiera wzmac¬ niacz róznicowy (4), przelicznik (5) oraz wlaczony do ich wyjsc komparator (6), a co najmniej jeden z obwodów analizujacych (2) zawiera dodatkowy komparator (7), którego wyjscie polaczone jest z zespolem wykonawczym (3), a wejscie polaczone jest z wyjsciem wzmacniacza róznicowego (4) po¬ przez bramke (8), sterowana generatorem impul¬ sów czasowych (9), uruchamianym poprzez wlaczo¬ ny do jego wyjscia komparator (10), na który po¬ dawany jest parametr roboczy z przetwornika (11) oraz wartosc progowa (pn) tego parametru, przy czym wlaczony do wyjscia komparatora (7) prze¬ licznik (12) wartosci progowej (pb) oraz przelicz¬ nik (5) wartosci progowych (p) wprowadzonych do poszczególnych obwodów analizujacych (2) pola¬ czone sa swodmi wejsciami z wyjsciem przetwor¬ nika (11) parametru roboczego kontrolowanego urzadzenia. i" 40 r^---~\ I Y1 ?T* i jv-l^£yj [ZKth4 3j /2 W H 6 I i_i_i A4 15 «i« PL