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直升机振动监测分析【摘要】直升机震动较大,不同的部件及位置震动形式不同,通过监控这些震动,可以发现部件功能失效,大大提高直升机的安全水平,节省维护时间。
【关键词】直升机;震动;HUMS;EC225
1.直升机振动形式
由于直升机设计及工作特性,转动部件很多,不可避免地存在振动。振动来自各种活动件,桨叶、传动机构、发动机、这些振动对机体结构产生应力,缩短部件的使用寿命,影响直升机的舒适程度,对安全威胁很大.本文主要分析来自于主桨及尾桨振动。
振动为一种快速的振荡运动。这样的振荡运动可以表述为:如左下图振动曲线,位移或振幅、频率。直升机描述旋翼系统中的振动水平,常用振动频率与旋翼旋转速率相比较。每圈一振:在旋翼旋转一周发生振动5个循环,也就是5R振动或者比率为5:1。
现代直升机通常使用了震动监控系统,可以采集到整机不同部位震动的频谱。这对于分析全机震动很直观。如右上图,可以在不同的震动频率看到振幅大小,不同频率通常指向不同的部件,震动值的突变,常可以发现部件的功能损伤失效。
2.引起振动的原因
转动部件的振动频率一般与部件的转动速度有关,而直升机上部件的转动速度各不相同,因此振动频率是识别振动来源主要指标。振动按频率一般分三类:低频振动,主要来自于主桨系统,中频振动,主要来自于尾桨系统,高频振动,主要来自于发动机和高速传动轴,一些固定频率的震动也指向特定转动附件。根据振动的幅度大小