Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1962, H. 23 - Felsökning på jetmotorer genom vibrationsanalys, av Lennart Ståhlbrand
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Fig. 3. Idealiserad bild av en vibrationskurva sedd
på en oscilloscopskärm; A totalamplitud, B
högfrekvent selektiv amplitud, C lågfrekvent selektiv
amplitud.
sig mycket snart tillkänna genom störningar i
andra funktioner. Den kan inte orsaka
totalhaveri på motorn, och den är lätt att byta ut.
Man kan givetvis aldrig genom
vibrationsmätning hindra en skada från att uppstå, endast
upptäcka den.
SAS kontroll
De skisserade fallen har gett några synpunkter
på svårigheterna att bedöma vibrationer hos
motorer i flygplan. För att härvidlag få en
säkrare grund har SAS startat en serie mätningar
på normala motorer som går utan
anmärkningar i flygplan. Dessa mäts på olika specificerade
punkter, och resultatet skall sedan ligga till
grund för bedömning av misstänkta
vibrationsfall.
Ett annat ställe inom SAS där man har stora
fordringar på vibrationsmätning och analys av
resultatet är motorprovningen, där motorerna
provas efter översyn. Där gäller det inte endast
att konstatera om motorerna kan tillåtas gå
eller ej. Skulle någon motor vibrera onormalt
vid provkörningen, måste man här i största
möjliga mån ta reda på vad som vållar
vibrationerna. Det säger sig självt, att minskningen
i arbetskostnad för iståndsättande av en
underkänd motor blir avsevärd om
provningspersonalen kan ge verkstadspersonalen en klar
upplysning om var felet sitter.
Amplitud
mm\-1-1-1–
0.10––l
O 100 200 300’ VM Hz
Frekvens
Fig. 4. Exempel på frekvens-amplituddiagram för
"twin-spool"-motor; 1 lågtrycksrotorns
grundfrekvens, 2 högtrycksrotorns grundfrekvens, 3
rotorer-nas skillnadsfrekvens, A lågtrycksrotorns första
överton, 5 högtrycksrotorns första och lågtrycksrotorns
andra överton, 6 högtrycksrotorns andra överton.
För att mäta och analysera motorvibrationer
är mikrofonerna de viktigaste tekniska
hjälpmedlen. De är av elektrodynamisk typ. På en
"twin-spool"-motor av Pratt and Whitney’s
fabrikat monteras fyra mikrofoner, fig. 2. De
mäter på lågtryckskompressorn,
hjälpapparat-huset, brännkammarmanteln och turbinen.
Mikrofonerna är kopplade till ett instrument
där man kan avläsa vibrationernas
medelhastighet och amplitud. Denna mätutrustning är
inkopplad under all motorprovning.
Om vibrationsamplituderna är normala, dvs.
ligger inom de av tillverkaren fastställda
gränserna, är allt gott och väl. För en motor av
denna typ är högsta tillåten
vibrationsampli-tud 0,1 mm. Om nu en av mikrofonerna, t.ex.
den som sitter på turbindelen, skulle visa ett
större utslag, har man fog för att misstänka
någon felaktighet i motorn. Den indikerande
mikrofonens läge upplyser i de flesta fall om
vilken del av motorn som vibrationerna
kommer från.
Ökar amplituden med ökat varvtal och har
sitt högsta värde vid fullt varvtal, kan man
sluta sig till att vibrationerna härrör från en
obalans i något turbinsteg. Men frågan är, vilket
turbinsteg det gäller. En motor av denna typ
har två turbiner, en högtrycks- och en
lågtrycksturbin, vilka roterar med olika varvtal.
För att avgöra i vilken turbin obalansen sitter,
måste man på något sätt ta reda på vilken
frekvens som de största vibrationerna har.
Mellan vissa gränser, nedåt ca 40 och uppåt
ca 2 000 Hz, återger en mikrofon alla
frekvenser som den vibrerar med, fig. 3. Alla
delvibrationer inom området går fram till
amplitudmä-taren, som mäter totalamplituden. För vidare
analys får man spalta upp hela
vibrationsspektret i smärre frekvensområden och
undersöka vart och ett separat.
För grovsållning kan man då använda fasta
filter. De vanligaste filtren är högpassfilter. Ett
sådant filter skär bort alla frekvenser under
en viss frekvens. Man kan således med ett
sådant filter avgöra, om den sökta
vibrations-frekvensen ligger högre eller lägre än filtrets
frekvensgräns. Om man har flera filter
konstruerade för olika frekvenser, kan man få en
grov bild av frekvensfördelningen hos
vibrationerna. Nackdelen är att frekvensgränsen för
filtren ej är tillräckligt skarp.
För noggrann analysering av ett
vibrationsspektrum måste man använda en
våganalysa-tor. I allmänna marknaden finns ett flertal
olika fabrikat vilka vanligen går under
benämningen vibrationsanalysatorer. Dessa bygger
på heterodynprincipen. Man kan här svepa
över frekvensbandet 40—2 000 Hz och söka
amplitudtoppar. Eftersom analysatorerna är
mycket selektiva, med en bandbredd på ca 3—
5 Hz, kan man mycket noga avläsa
frekvens-fördelningen, fig. 4.
I det enkla rutinfallet ger analysen en
frekvenstopp som motsvarar varvtalet för någon
roterande del i motorn. Man kan då omedelbart
meddela översynspersonalen om var felet eller
TEKNISK TIDSKRIFT 1962 H. 22 (JQ3
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
