CC BY
20Эксплуатация и надежность авиационной техники.
УДК 629.73.08; 629.7.004.67
АНАЛИЗ И СРАВНЕНИЕ НАРАБОТКИ ПО МАСЛУ МАРКИ BP TURBOOIL 2380 В ДВИГАТЕЛЯХ ТИПА РТ16А-114А
Р. В. Менчиков, Е. С. Панкеев, Е. А. Нартов
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: Rj-Pankeew@yandex.ru
Для современных авиационных двигателей предъявляются более жесткие требования к сопротивлению износу для обеспечения надежной эксплуатации. Одним из видов анализа является анализ масла.
Ключевые слова: авиационные масла, содержание металлов, надежная эксплуатация воздушного судна, надежность двигателя.
ANALYSIS OF DEVELOPMENTS OF OIL BP TURBOOIL 2380 IN ENGINES OF THE TYPE РТ16А-114А
R. V. Menchikov, E. S. Pankeev, E. A. Nartov
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: Rj-Pankeew@yandex.ru
For modern aircraft engines are subject to more stringent requirements for wear resistance, to ensure reliable operation. One type of examination is oil analysis.
Keywords: aviation oil, containing of metal, reliable operation of aircraft, engine reliability.
Главным назначением смазки любого механизма является уменьшение износа трущихся деталей и уменьшение мощности, которая затрачивается на это. Кроме этого, смазывающие материалы отводят тепло от нагретых узлов двигателя, предохраняют детали машин от коррозии, очищают пространство между трущимися поверхностями от продуктов износа, механических примесей и т. д.
Наибольший интерес представляют для нас процессы изнашивания. Изнашивание - это процесс отделения материала с поверхности твердого тела при трении и увеличения его остаточной деформации. Результатом изнашивания, определяемым в установленных единицах (длины, массы, объема и др.), является износ. Износ является причиной выхода из строя более 80 % деталей машин и механизмов. Порой даже незначительный износ является причиной потери работоспособности машин [1].
В зависимости от материалов трущихся тел, их геометрии, различных технологических факторов, геометрии контакта трущихся тел, режимов нагруже-ния, окружающей среды и т. д., могут осуществляться различные типы изнашивания, классифицируемые по характеру воздействия на поверхности трения и протекающих в ней процессов при эксплуатации деталей машин [2].
Рассматриваемый нами двигатель типа РТ16А-114А с заводскими номерами РСЕ-РС-2014, РСЕ-РС-2032, РСЕ-РС-1806, РСЕ-РС-2020, РСЕ-РС-1727 является турбовинтовым двигателем (ТВД). Соответственно, для такого типа двигателей
имеются определенные требования к маслам, так как особенности конструкции ТВД связаны с наличием в них многоступенчатых зубчатых передач (редукторов), которые предназначены для передачи больших усилий и работают при высоких частотах вращения. Выдержать такие нагрузки, как показывает опыт эксплуатации, могут масла с повышенной вязкостью. Поэтому для турбовинтовых двигателей применяют авиамасла с более высокой вязкостью, чем для турбореактивных. Требования, предъявляемые к авиационным маслам для ТВД, следующие:
- пологая вязкостно-температурная кривая и хорошая прокачиваемость при низких г;
- устойчивость к окислению в условиях высоких t (150-175 °С) и контакта с воздухом и различными авиационными материалами;
- инертность по отношению к металлам, сплавам, резинам, покрытиям, клеям и другим конструкционным материалам;
- минимальные вспениваемость и испаряемость.
Для смазывания этих двигателей применяют нефтяные и синтетические авиационные масла.
Анализируемая наработка масла происходила по марке ВР ТитЬоОП 2380, синтетическому авиационному маслу, одним из характеристических преимуществ которого является снижение до минимума нагара и шлака. Это обеспечивает возможность продолжительной эксплуатации системы без риска засорения фильтра продувочного насоса или коррозии, причинами которых часто являются значительные отложения [3].
<Тешетневс^ие чтения. 2016
4-1
f—I
ю
S -
—
*
CL О)
Э
О
0,600 0,500 0,400 0,300 0,200 0,100 0,000
|
л У- ------
^ ^ & «S
Наработка масла, час
Рис. 1. Наработка по двигателю PCE-PC2020
Рис. 2. Наработка по двигателю PCE-PC2032
к =
—
£
и
$
О
1,800 1,600 1,400 1,200 1,000 0,800 0,600 0,400 0,200 0,000
сО-
Fe
J
— / Си
# . # сУ? <#
# # # А>'
Наработка масла, час
Рис. 3. Наработка по двигателю PCE-PC-2014
0,3 so
-г 0,3 со
1С 0,250
= 0,200
| 0,150
г* С- о,: со
^ 0,050
и 0,000
«¡¡Р*
Наработка масла, час
Рис. 5. Наработка по двигателю РСЕ-РС-1727
При анализе наработки масла в нескольких ТВД мы построили графики содержания веществ в масле -железа и меди, которые образуются в связи с износом движущихся частей ТВД (рис. 1-5).
Анализируя графики, мы определили средние значения содержания меди и железа в масле для двигателей:
РСЕ-РС2032 - Fe = 0,096 г/т, Си = 0 г/т;
РСЕ-РС-2014 - Fe = 0,124г/т, Си = 0,006 г/т;
РСЕ-РС1806 - Fe = 0,052г/т, Си = 0,005 г/т;
РСЕ-РС2020 - Fe = 0,251 г/т, Си = 0,003 г/т;
РСЕ-РС-1727 - Fe = 0,071 г/т, Си = 0,001 г/т.
Общие потери по железу и меди в двигателях:
РСЕ-РС2032 - Fe = 1,82 г/т, Си = 0 г/т;
РСЕ-РС-2014 - Fe = 2,11 г/т, Си = 0,11 г/т;
РСЕ-РС1806 - Fe = 0,83 г/т, Си = 0,08 г/т;
РСЕ-РС2020 - Fe = 4,2 г/т, Си = 0,044 г/т;
РСЕ-РС-1727^е = 1,273г/т, Си = 0,023г/т.
На данный момент значения потерь металлов в исследуемом авиационном масле не превышают предельно допустимых концентраций, а значит, двигате-
Рис. 4. Наработка по двигателю PCE-PC1806
ли показывают себя достаточно надежными на данном этапе наработки. Но судить о надежности этого типа двигателя в полной мере трудно, так как количества двигателей недостаточно для полного анализа. Чтобы произвести оценку современных ТВД двигателей, таких как РТ16А-114А, следует обратиться к анализу масла двигателей с более богатой историей эксплуатации, например АИ-24.
Библиографические ссылки
1. Коняев Е. А., Немчиков М. Л.. Химмотология авиационных масел и гидравлических жидкостей. М. : МАТИ, 2008. № 4. 12 с.
2. Киришев Е. Л., Попов В. Г., Яновский Л. С. Влияние качества горюче-смазочных материалов на работоспособность авиационных газотурбинных двигателей. М. : МАТИ, 2008. 102 с.
3. [Электронный ресурс]. URL:http://www.neft-him.ru/maslo-bp-turbo-oil-2380.php (дата обращения: 18.09.2016).
References
1. Konyaev E. A., Niemczyk M. L. Himmotologiya aviation oils and hydraulic fluids. M. : MATI, 2008. № 4. 12 p.
2. Kirishev E. L., Popov V. G., Yanovsky L. S. Effect of quality of fuel and lubricants on the performance of aircraft gas turbine engines. M. : MATI, 2008. 102 p.
3. [Electronic resource]. URL:http://www.neft-him.ru/maslo-bp-turbo-oil-2380.php (date accessed: 18.09.2016).
© Менчиков Р. В., Панкеев Е. С., Нартов Е. А., 2016
