Спосіб модернізації стенда, призначеного для проведення випробувань головних вертолітних редукторів типу вр-8/вр-8а та вр-14/вр-24 по всіх параметрах

1. Спосіб модернізації стенда, призначеного для проведення випробувань головних вертолітних редукторів типу ВР-8/ВР-8А та ВР-14/ВР-24 по всіх параметрах, що включає монтаж на стенді двох привідних двигунів, які виконують функцію приводу, проміжного верхнього технологічного редуктора-мультиплікатора, головного вертолітного редуктора та взаємозалежного між собою технологічного обладнання, агрегатів, систем та їх виконавчих механізмів, включаючи систему керування стендом, підвідних комунікацій, магістралей для відведення газів, обладнання для заміру параметрів роботи зазначених двигунів та редуктора, допоміжного устаткування, вихлопної труби та електротельфера/крана для установки редуктора на випробувальний стенд, з наступним проведенням заходів, що включають модернізацію системи вимірювань параметрів двигунів та головного редуктора, введення систем автоматизації процесу випробувань і системи керування, введення додаткових засобів вимірювання, масової тензометрії та інших параметрів, заміну компонентів АСУ на електронні, заміну вимірювального обладнання на сучасні аналоги - модулі віддаленого збору інформації, що працюють під керуванням ПЕОМ і/чи програмувального логічного контролера, введення до системи керування спеціального програмного забезпечення під заходи модернізації у вигляді спеціальних пакетів технологічного процесу, та заходів щодо демонтажу і профілактичного ремон 2 (19) 1 3 59513 4 лової установки АІ-9В в основну вихлопну трубу технологічних газотурбінних двигунів ТВ2-117/ТВ3117. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що загальну монтажну раму для монтажу двигунів водночас модернізують таким чином, щоб забезпечити можливість регулювання зсувів. Корисна модель відноситься до галузі техніки, зокрема, до випробувань вертолітних агрегатів, а саме, до способів модернізації випробувальних стендів, на яких проводять випробування по всіх параметрах головних вертолітних редукторів, з метою випробувань не тільки головних вертолітних редукторів типу ВР-8/ВР-8А, а також і головних вертолітних редукторів типу ВР-14/ВР-24. Випробування, яким піддається головний редуктор, підрозділяються на здавальні випробування і контрольні випробування. Метою здавальних випробувань є обкатування і приробляння зубчастих зачеплень, перевірка якості ремонту та складання головного редуктора, перевірка і налагодження параметрів головного редуктора. Метою контрольних випробувань є перевірка якості складання, а також перевірка та налагодження параметрів головного редуктора. Підставою для проведення контрольних випробувань є відсутність зауважень по дефектації деталей, вузлів і підшипників головного редуктора після здавальних випробувань. Крім здавальних випробувань і контрольних випробувань, яким піддається головний редуктор, якість підготовки виробництва та освоєння ремонту перевіряється проведенням тривалих стендових або літних випробувань (або періодичних еквівалентно-циклічних випробувань), відповідно до існуючого Положення (керівних документів). Всі види випробувань головного редуктора проводяться у послідовності, передбаченої Посібником з ремонту редукторів того або іншого типу. Відомий спосіб модернізації стенда для проведення випробувань головних вертолітних редукторів, який передбачає монтаж на стенді привідних двигунів, які виконують функцію приводу, проміжного технологічного редуктора - мультиплікатора, головного вертолітного редуктора та взаємозалежного між собою технологічного обладнання, агрегатів, систему керування стендом, систем забезпечення та їх виконавчих механізмів, підвідних комунікацій, магістралей для відведення газів, обладнання для заміру параметрів роботи зазначених двигунів та редуктора, допоміжного устаткування та монтажних площадок, вихлопної труби та підйомного крана для установки редуктора на випробувальний стенд, з наступним проведенням в процесі експлуатації стенда заходів, що включають модернізацію систем, введення систем автоматизації процесу випробувань і системи керування, введення додаткових засобів вимірювання, заміну компонентів АСУ на електронні, заміну вимірювального обладнання на сучасні аналоги, введення до системи керування спеціального програмного забезпечення під заходи модернізації, та заходів щодо демонтажу і профілактичного ремонту механічних вузлів і конструкцій, що зносилися, включаючи заміну агрегатів та доробки механічних частин і конструкцій стенда [1]. До недоліків відомого способу модернізації відноситься те, що не забезпечується автоматизоване випробування різних за конструкцією головних вертолітних редукторів та отримання всієї необхідної інформації о значеннях контрольних параметрів зазначених редукторів відповідно до технічних вимог до їх випробувань. Найбільш близьким технічним рішенням, як по суті, так і за задачами, що вирішуються, яке обрано за найближчий аналог, є спосіб модернізації стенда, призначеного для проведення випробувань головних вертолітних редукторів по всіх параметрах, що включає монтаж на стенді двох привідних двигунів, які виконують функцію приводу, проміжного верхнього технологічного редукторамультиплікатора, головного вертолітного редуктора та взаємозалежного між собою технологічного обладнання, агрегатів, систем та їх виконавчих механізмів, включаючи систему керування стендом, підвідних комунікацій, магістралей для відведення газів, обладнання для заміру параметрів роботи зазначених двигунів та редуктора, допоміжного устаткування та монтажних площадок, які розміщують навколо привідних двигунів, вихлопної труби та електротельфера/крана для установки редуктора на випробувальний стенд, з наступним проведенням в процесі експлуатації стенда заходів, що включають модернізацію системи вимірювань параметрів двигунів та головного редуктора, введення систем автоматизації процесу випробувань і системи керування, введення додаткових засобів вимірювання, масової тензометрії та інших параметрів, заміну компонентів АСУ на електронні, заміну вимірювального обладнання на сучасні аналоги - модулі віддаленого збору інформації, що працюють під управлінням ПЕОМ і/чи програмувального логічного контролера, введення до системи керування спеціального програмного забезпечення під заходи модернізації у вигляді спеціальних пакетів технологічного процесу, та заходів щодо демонтажу і профілактичного ремонту механічних вузлів і конструкцій, що зносилися, включаючи заміну агрегатів та доробки механічних частин [2]. До недоліків відомого стенда, який вибрано за найближчий аналог, відноситься те, що не забезпечується автоматизоване випробування різних за конструкцією головних вертолітних редукторів та отримання всієї необхідної інформації про значення контрольних параметрів зазначених редукторів відповідно до технічних вимог щодо їх випробувань. До недоліків відомого стенда, який вибрано за найближчий аналог, відноситься те, що не забезпечується зручність підготовчих операцій щодо монтажу технологічних двигунів і редукторів, що піддаються випробуванням - привідні ТВД двигуни 5 установлюються поодинці (а не спаркою) на силову монтажну раму для монтажу двигунів за межами випробувального боксу, що не дає можливість здійснювати оперативну заміну обох ТВД привідних двигунів для переналагодження стенда з випробування головного редуктора ВР-8А на випробування головного редуктора ВР-14 (ВР-24), а це, у свою чергу, призводить до збільшення тривалості випробувань, працевитрат та вартості процесу випробувань. В основу корисної моделі покладено задачу шляхом введення у технологічний процес випробувань головного вертолітного редуктора нових технологічних процесів та додаткового обладнання, сучасних методів діагностування параметрів роботи обладнання стенда, забезпечити розширення технологічних і функціональних можливостей стенда за рахунок проведення на одному стенді автоматизованого випробування різних за конструкцією редукторів - або ВР-8/ВР-8А, або ВР14(ВР-24), та підвищення при цьому зручності випробувань зазначених редукторів, зменшення тривалості випробувань, працевитрат та вартості процесу випробувань. Суть корисної моделі у способі модернізації стенда, призначеного для проведення випробувань головних вертолітних редукторів по всіх параметрах, що включає монтаж на стенді двох привідних двигунів, які виконують функцію приводу, проміжного верхнього технологічного редуктора мультиплікатора, головного вертолітного редуктора та взаємозалежного між собою технологічного обладнання, агрегатів, систем та їх виконавчих механізмів, включаючи систему керування стендом, підвідних комунікацій, магістралей для відведення газів, обладнання для заміру параметрів роботи зазначених двигунів та редуктора, допоміжного устаткування, вихлопної труби та електротельфера/крана для установки редуктора на випробувальний стенд, з наступним проведенням заходів, що включають модернізацію системи вимірювань параметрів двигунів та головного редуктора, введення систем автоматизації процесу випробувань і системи керування, введення додаткових засобів вимірювання, масової тензометрії та інших параметрів, заміну компонентів АСУ на електронні, заміну вимірювального обладнання на сучасні аналоги - модулі віддаленого збору інформації, що працюють під управлінням ПЕОМ і/чи програмувального логічного контролера, введення до системи керування спеціального програмного забезпечення під заходи модернізації у вигляді спеціальних пакетів технологічного процесу, та заходів щодо демонтажу і профілактичного ремонту механічних вузлів і конструкцій, що зносилися, включаючи заміну агрегатів та доробки механічних частин, полягає в тому, що зазначений стенд для проведення випробувань інших головних вертолітних редукторів типу ВР-14/ВР-24 всіх модифікацій модернізують шляхом додаткового введення до складу стенда та розміщення на стенді допоміжної силової установки АІ-9В для запуску привідних двигунів ТВЗ-117, що має сумісні з основними магістралями гідро- та електрокомунікації, обладнання основної рами стенда комплек 59513 6 том підмоторних рам, стійками гідрогальм, стійкою динамічного динамометра, монтажними плитами головного вертолітного редуктора типу ВР-14/ВР24, що випробовується, технологічних візків для одночасного транспортування спарки привідних двигунів ТВ2-117 чи ТВЗ-117. Суть корисної моделі полягає і в тому, що заходи модернізації включають в себе виконання монтажних рам об'єднаними у загальну монтажну раму для розміщення парами двигунів ТВ2-117 чи ТВЗ-117, що виконують функцію приводу, встановлення на зазначені монтажні рами модулів електричних та гідравлічних з'єднань, що обладнані швидкорознімними штуцерами, виконання системи виміру крутного моменту головного приводу у вигляді ваговимірювальної системи цифрового типу з тензодатчиками та з елементами системи виміру робочих обертів головного приводу, виконання системи завантаження хвостового валу/гвинта у вигляді гідравлічного динамометра, обладнаного тензометричною системою заміру крутного моменту з виведенням показань на ПЕОМ. Суть корисної моделі полягає також і в тому, що модернізація стенда передбачає виконання заходів, що включають встановлення модулів електричних та гідравлічних з'єднань, що обладнані швидкорознімними штуцерами, на загальній монтажній рамі та з'єднання їх з відповідними виконавчими елементами і системами привідних двигунів ТВ2-117 чи ТВ3-117, встановлення всіх систем забезпечення в машинному відділенні/залі і винесення їх на загальну монтажну площину, виведенні вихлопу допоміжної силової установки АІ-9В в основну вихлопну трубу технологічних газотурбінних двигунів ТВ2-117/ТВ3117, а загальну монтажну раму для монтажу двигунів водночас модернізують таким чином, щоб забезпечити можливість регулювання зсувів. Порівняльний аналіз технічного рішення з найближчим аналогом, дозволяє зробити висновок, що зазначений спосіб модернізації стенда, призначеного для проведення випробувань головних вертолітних редукторів типу ВР-8/ВР-8А та ВР14/ВР-24 по всіх параметрах, який заявляється, відрізняється тим, що стенд для проведення випробувань головних вертолітних редукторів типу ВР-8/ВР-8А для проведення випробувань інших головних вертолітних редукторів типу ВР-14/ВР-24 всіх модифікацій модернізують шляхом додаткового введення до складу стенда та розміщення на стенді допоміжної силової установки АІ-9В для запуску привідних двигунів ТВ3-117, що має сумісні з основними магістралями гідро- та електрокомунікації, обладнання основної рами стенда комплектом підмоторних рам, стійками гідрогальм, стійкою динамічного динамометра, монтажними плитами головного вертолітного редуктора типу ВР-14/ВР-24, що випробовується, технологічних візків для одночасного транспортування спарки привідних двигунів ТВ2-117 чи ТВ3/117, при цьому заходи модернізації включають в себе виконання монтажних рам об'єднаними у загальну монтажну раму для розміщення парами двигунів ТВ2-117 чи ТВ3-117, що виконують функцію приводу, встановлення на зазначені монтажні рами модулів електричних та гідравлічних з'єднань, що обладнані 7 швидкорознімними штуцерами, виконання системи виміру крутного моменту головного приводу у вигляді ваговимірювальної системи цифрового типу з тензодатчиками та з елементами системи виміру робочих обертів головного приводу, виконання системи завантаження приводу хвостового гвинта у вигляді гідравлічного динамометра, обладнаного тензометричною системою заміру крутного моменту з виведенням показань на ПЕОМ, причому модернізація стенда передбачає виконання заходів, що включають встановлення модулів електричних та гідравлічних з'єднань, що обладнані швидкорознімними штуцерами, на загальній монтажній рамі та з'єднання їх з відповідними виконавчими елементами і системами привідних двигунів ТВ2-117 чи ТВ3-117, встановлення всіх систем забезпечення в машинному відділенні/залі і винесення їх на загальну монтажну площину, виведенні вихлопу допоміжної силової установки АІ-9В в основну вихлопну трубу технологічних газотурбінних двигунів ТВ2-117/ТВ3-117, а загальну монтажну раму для монтажу двигунів водночас модернізують таким чином, щоб забезпечити можливість регулювання зсувів. Технічний результат досягається тим, що: - застосування технологічних візків для одночасного транспортування спарки привідних двигунів ТВ2-117 чи ТВ3-117 дозволяє підвищити зручність підготовчих операцій щодо монтажу технологічних двигунів і редукторів, що підвергаються випробуванням. Встановлення двигунів у спарці на силову монтажну раму для монтажу двигунів за межами випробувального боксу дає можливість здійснювати оперативну заміну обох привідних двигунів для переналагодження стенда при переході з випробування головного редуктора ВР8А на випробування головного редуктора ВР-14 (ВР-24), а це, у свою чергу, призводить до зменшення тривалості випробувань, працевитрат та вартості процесу випробувань; - розміщення на загальній монтажній рамі модулів електричних та гідравлічних з'єднань, що обладнані швидкороз'ємними штуцерами, та з'єднання їх з відповідними виконавчими елементами і системами привідних двигунів ТВ2-117 чи ТВ3-117 також дозволяє забезпечити зменшення тривалості випробувань, працевитрат та вартості процесу випробувань; - зміна конструкції загальної монтажної рами для монтажу двигунів забезпечує можливість регулювання зсувів, що, у свою чергу, дозволяє забезпечити їх орієнтування відносно пристроїв заміру тяги чи потужності, регулювання горизонтального положення двигунів в поперечному і поздовжньому напрямках. Також це забезпечує центрування з гальмовими пристроями; - введення до складу стенда та розміщення на стенді допоміжної силової установки АІ-9В, що має сумісні з основними магістралями гідро- та електрокомунікації, що дозволяє забезпечити надійний запуск технологічних двигунів ТВ3-117, що виконують функцію приводу; - виведенні вихлопу допоміжної силової установки АІ-9В в основну вихлопну трубу технологічних газотурбінних двигунів ТВ2-117/ТВ3-117 до 59513 8 зволяє зменшити кількість відвідних газових магістралей, що приводить до зменшення загальної вартості процесу випробувань; - обладнання основної рами стенда комплектом підмоторних рам, стійками гідрогальм, стійкою динамічного динамометра і монтажними плитами головного вертолітного редуктора типу ВР-14/ВР24, що випробовується, дозволить забезпечити надійну фіксацію зазначених пристроїв на стенді; - встановлення всіх систем забезпечення в машинному відділенні/залі і винесення їх на загальну монтажну площину дозволить, при їх зосередженні на одній загальній площині, мати оператору зоровий контроль всього обладнання, виявляти теч рідин, контролювати стан шлангів, трубопроводів і електроджгутів, а все це в комплексі забезпечує надійність роботи як всіх систем окремо, так і стенда в цілому, значно спрощує монтаж і обслуговування, а також дозволило більш раціонально використовувати виробничі площі стенда. В процесі ремонту вертольота в цілому, а саме, після закінчення всіх складальних робіт /3/ головний редуктор направляється на випробувальну станцію (на здавальні випробування або контрольні випробування). Випробувальний стенд призначений для здавальних, контрольних, сполучених і тривалих випробувань головних вертолітних редукторів ВР-8А, ВР-14, ВР-24 по всіх параметрах відповідно до технології здавальних, контрольних, сполучених і тривалих випробувань, передбачених відповідними Керівництвами з ремонту як головних редукторів ВР-8/ВР-8А, так і головних редукторів ВР-14, ВР-24. При випробуванні редуктора ВР-8А на стенді використовуються вертолітні двигуни ТВ2-117А (АГ), а при випробуванні головних редукторів ВР14 і ВР-24 необхідно використовувати вертолітні двигуни ТВЗ-117 (3 серії). Всі редуктори, які пройшли ремонт, повинні бути підвергнути випробуванням спочатку здавальному, а потім контрольному на випробувальному стенді з технологічними двигунами, що пройшли налагодження для роботи на режимах здавального/контрольного випробування редуктора ВР-8/ВР-8А таВР-14/ВР-24. При цьому режими роботи зазначених технологічних двигунів, що працюють спільно з головним редуктором, який проходить випробування, установлюють по частоті обертання несущого гвинта за спеціальною методикою, що викладена в Керівних документах на випробування. Таким чином, проблема підвищення якості і ефективності випробувань як головних редукторів типу ВР-8/ВР-8А, так і головних редукторів типу ВР-14/ВР-24, вирішується шляхом автоматизації процесів випробування та модернізацією стенда, призначеного для проведення випробувань (здавальних, контрольних, сполучених і тривалих) головних вертолітних редукторів типу ВР-8/ВР-8А та ВР-14/ВР-24 по всіх параметрах. В процесі експлуатації стенда, призначеного для проведення випробувань головних вертолітних редукторів типу ВР-8/ВР-8А та ВР-14/ВР-24 по всіх параметрах, що містить зазначені вище конс 9 труктивні елементи і системи, для проведенні випробувань головних вертолітних редукторів типу ВР-8/ВР-8А здійснюють загальні заходи, що включають: - модернізацію системи вимірювань параметрів двигунів та головного редуктора; - введення систем автоматизації процесу випробувань і системи керування; - введення додаткових засобів вимірювання, масової тензометрії та інших параметрів; - заміну компонентів АСУ на електронні; - заміну вимірювального обладнання на сучасні аналоги - модулі віддаленого збору інформації, що працюють під управлінням ПЕОМ і/чи програмувального логічного контролера; введення до системи керування спеціального програмного забезпечення під заходи модернізації у вигляді спеціальних пакетів технологічного процесу; - проведення заходів щодо демонтажу і профілактичного ремонту механічних вузлів і конструкцій, що зносилися, включаючи заміну агрегатів та доробки механічних частин. З метою проведення випробувань інших головних вертолітних редукторів, а саме, типу ВР14/ВР-24 всіх модифікацій, випробувальний стенд модернізують шляхом: - розміщення на стенді допоміжної силової установки АІ-9В для запуску привідних двигунів ТВ3-117, що має сумісні з основними магістралями гідро- та електрокомунікації; - додаткового введення до складу стенда технологічних визків (див. схему на фіг. 1) для одночасного транспортування або спарки привідних двигунів ТВ2-117, або спарки привідних двигунів ТВЗ-117; - обладнання основної рами стенда комплектом підмоторних рам, стійками гідрогальм, стійкою динамічного динамометра і монтажними плитами головного вертолітного редуктора типу ВР-14/ВР24, що випробовується. При цьому заходи з модернізації випробувального стенда (для проведення випробувань головних вертолітних редукторів типу ВР-14/ВР-24) включають в себе наступні заходи модернізації конкретного обладнання: - виконання монтажних рам об'єднаними у загальну монтажну раму (див. схему на фіг. 2) для розміщення парами двигунів ТВ2-117 чи ТВ3-117, що виконують функцію приводу, що дозволить розширити технологічні і функціональні можливості стенда за рахунок проведення на одному стенді автоматизованого випробування різних за конструкцією редукторів - або ВР-8/ВР-8А, або ВР14/ВР-24, та підвищення зручності випробувань зазначених редукторів; - встановлення на зазначені монтажні рами модулів електричних та гідравлічних з'єднань (див. схему на фіг. 3), що обладнані швидкорознімними штуцерами (див. схему на фіг. 4); - виконання системи виміру крутного моменту головного приводу у вигляді ваговимірювальної системи цифрового типу з тензодатчиками та з елементами системи виміру робочих обертів головного приводу (див. схему на фіг. 5). Зазначена 59513 10 система модернізується шляхом застосування тензодатчиків і ваговимірювальної системи, яка дозволяє з високою точністю робити заміри Мкр з виведенням показань на ПЕОМ для обрахування параметрів; - виконання системи завантаження приводу хвостового гвинта у вигляді гідравлічного динамометру, обладнаного тензометричною системою заміру крутного моменту з виведенням показань на ПЕОМ (конструкція системи завантаження модернізується шляхом застосування гідрогальма, обладнаного тензометричною системою заміру Мкр з виведенням показань на ПЕОМ, яке дозволяє завантажувати привід хвостового гвинта всіх трьох типів головних вертолітних редукторів - див. схему на фіг. 6). Модернізація стенда полягає також у виконанні заходів, що передбачають, відповідно: - встановлення модулів електричних та гідравлічних з'єднань, що обладнані швидкороз'ємними штуцерами, на загальній монтажній рамі та з'єднання їх з відповідними виконавчими елементами і системами привідних двигунів ТВ2-117 чи ТВ3-117; - виведенні вихлопу допоміжної силової установки АІ-9В в основну вихлопну (ежекторну) трубу технологічних газотурбінних двигунів ТВ2-117/ТВ3117. При цьому безпосередньо монтажну раму для монтажу технологічних газотурбінних двигунів ТВ2-117 чи ТВ3-117 модернізують таким чином, щоб забезпечити можливість регулювання зсувів. Модернізація стенда полягає також у встановлення всіх систем забезпечення в машинному відділенні/залі і винесення їх на загальну монтажну площину пульта керування і контролю роботи стенда, який служить для розміщення елементів керування технологічними двигунами і агрегатами, а також засобів вимірювання параметрів випробуваного редуктора. Після виконання заходів щодо модернізації стенда, що призначений для проведення випробувань головних вертолітних редукторів типу ВР8/ВР-8А та ВР-14/ВР-24 по всіх параметрах, приступають до стендових випробувань. Підвищення ефективності використання способу модернізації стенда, призначеного для проведення випробувань головних вертолітних редукторів типу ВР-8/ВР-8А та ВР-14/ВР-24 по всіх параметрах, який заявляється, у порівнянні з найближчим аналогом, полягає в тому, що шляхом введення додаткових технологічних операцій і зміни конструктивних і технологічних параметрів стенда забезпечується розширення технологічних і функціональних можливостей стенда за рахунок проведення на одному стенді автоматизованого випробування різних за конструкцією редукторів або ВР-8/ВР-8А, або ВР-14(ВР-24), та підвищення при цьому зручності випробувань зазначених редукторів, зменшення тривалості випробувань, працевитрат та вартості процесу випробувань при підвищенні продуктивності праці і забезпеченні об'єктивності оцінки випробовуваних виробів. Джерела інформації: 1. Ремонт летательных аппаратов: Учебник для вузов гражданской авиации. Под ред. Н.Л. 11 Голего. М.: Транспорт, 1977, стор. 348-376 - аналог. 2. Л.А. Бейлин, Ю.В. Назаров, И.И. Железняк «Ремонт самолетов, вертолетов и авиационных двигателей». Издание второе, переработанное и дополненное. М.: «Транспорт», 1979, Глава XVI Особенности капитального ремонта вертолетов. 59513 12 Раздел 5. Испытания вертолета и его агрегатов, стор. 259-260 - прототип. 3. К.Я. Орлов, В.А. Пархимович «Ремонт самолетов и вертолетов», М.: «Транспорт, 1988, § 5.9. Особенности ремонта вертолетов. Раздел «Ремонт редуктора», стор. 208-209. 13 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 59513 Підписне 14 Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601