某發動機清洗噴射架振動考核試驗研究

劉 濤 范秀杰 劉 偉

（沈陽黎明航空發動機（集團）有限責任公司，遼寧 沈陽 110043）

1 引言

噴射支架固定于飛機進氣道唇口處，在發動機冷轉或慢車狀態時，實現發動機的流道清洗。為了避免新設計的噴射架在飛機上安裝使用時產生共振，需對其進行固有頻率測試，并在裝機試驗前模擬發動機冷運轉和慢車狀態進行地面振動考核試驗。

2 試驗測試系統

整個試驗測試系統由固持系統、測量系統和激振系統等三部分組成。

2.1 固持系統。夾具固定于振動臺上，構成固持系統。對固持系統考慮的總原則是結構簡單、使用方便，同時應盡量減少或消除固持系統對于固有頻率測試試驗準確度的影響。設計夾具時主要考慮整個固持系統有足夠的剛性和質量，應遵循質量輕、剛度大的原則，使整個系統基本上處于絕對剛性固持狀態。

2.2 測量系統。測量系統用以感受噴射支架的振動信號，并通過測量儀器顯示或記錄，從而判斷噴射支架的共振狀態，確定振型和固有頻率。振動測量系統由振動臺、非接觸式傳感器、示波器、位移測量儀和毫伏表等組成。

2.3 激振系統。激振系統用以產生一定能量、頻率可變的激振力，以激勵葉片產生強迫振動和共振。通常由信號發生器、功率放大器和激振器組成。采用DC-5000-50電磁振動臺系統作為試驗設備，其各項技術指標滿足試驗任務書要求。

3 固有頻率測試試驗

固有頻率測試采用敲擊法和共振法兩種方法分別進行測試。

3.1 敲擊法。將噴射架試驗件通過工裝夾具安裝固定到電磁振動臺上，保證固定方式與飛機上的固定方式相同；用橡皮錘子敲擊靠近噴嘴后面的三角連接塊，敲擊方向從上往下。由于夾板內部附有5mm厚的膠皮， 阻尼很大，無法形成波形，多次敲擊都沒有響應信號，這也是敲擊法的局限性。

3.2 共振法。將噴射架試驗件通過工裝夾具安裝固定到電磁振動臺上，保證固定方式與飛機上的固定方式相同。共振法測試采用非接觸式傳感器，調整激振頻率，當激振頻率與試驗件固有頻率相一致時，試驗件振動幅值明顯增大，此時的激振頻率就是噴射架的固有頻率。重復測試三次取平均值。試驗結果見表1。

表1 共振法固有頻率測試結果

表2 模擬進氣道唇口振動試驗要求

表3 振動考核試驗測試結果

4 環境振動試驗

環境振動試驗是模擬發動機在冷運轉和慢車狀態下，飛機進氣道唇口處的振動對噴射架的影響。采用正弦定頻試驗，模擬進氣道唇口環境振動試驗具體要求見表2。

振動循環要求：每個狀態試驗總時間為48h，其中每個頻段8h。冷運轉和慢車狀態共進行96h的振動試驗，見表3。

結語

振動考核試驗結束后，由承制單位進行密封性和著色檢查，沒有發現焊縫開裂、沒有任何漏點，清洗車噴射支架通過振動考核試驗，可以安裝到發動機上進行流道清洗試驗。

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