Рассматриваются особенности мониторинга и оценки динамики прецессионного движения роторных систем двухроторныхгазотурбинных двигателей, показываются возможности анализа и прогнозированияеё измененийс использованием отображения информации о прецессионном движении на фазовой плоскости. Анализ полученных изображенийпозволяет определить основные качественные или геометрическиехарактеристики функций, описывающих траекторию движения ротора. Для оценивания количественных значений параметров динамики прецессионного движения применяется теория выбросов. Это дает возможность выполнить ранжирование прецессионных перемещений и оценку значений сил,действующих в системевал ротора -подшипник, позволяет реализовать –раздельное суммирование единичных циклов нагрузкиподшипника вызываемыхпрецессией вала ротораиоценить их интенсивность. Рассмотренный в данной работе подход позволяет оценивать число циклов нагрузки превышающих установленные по кривой усталостипороги количественные характеристики технического состояния подшипниковых опор роторных систем газотурбинных двигателейв зависимости от накопленной ударной нагрузки вызванной прецессией роторов низкого и высокого давления. Предлагаемыйподход обладает существенной научной новизнойи обеспечиваетвозможность определения величины остаточного ресурса межроторного подшипникана основе подсчета значений накопленной нагрузки, кривой усталости материала и графика повреждаемости.При автоматизированной обработке данных вибромониторинга использовались технологии интеллектуального параметрического анализа признакового пространства объекта контроля на основе концепции программирование без программирования. Основные принципы предлагаемых алгоритмов оценивания были проверены экспериментально на программном макете обработки реальных сигналов вибраций ГТД. При этом был реализован алгоритм подсчёта остаточного ресурса подшипниковых опор ГТД в зависимости от конкретного количества приложенных нагрузок различных уровней.В дальнейшем предполагается применение результатов данного исследования для разработки соответствующих аппаратных решений полевого уровня.

Evaluation of the technical condition of gas turbine units, widely used in power engineering, oil and gas industry and aviation, is an important and complex scientific and technical problem. One of the most important elements that has a significant impact on the quality and reliability of the gas turbine unit is its rotor system. Dynamic mechanical interaction between the rotors and inter-shaft bearing caused by counterphase motion of the mass centers of the rotors or the precession axes can lead to a sudden failures causing bearing breakage in the two-loop gas turbine engines. It has beenassumed in the paper that sudden failures are caused by accumulated, total fatigue of the bearing material arising becauseof shock cyclic bearing loads due to the precession of the rotors. It has beenshown that the technical condition couldbe evaluated using vibration monitoring the precessional motion of the rotors and constructingits trajectory in the normalized, using the fatigue curve of the material, phase plane. Usingthe new intellectual technology of automated estimation of control object state with use of concepts “programming without programming” and the level intersection theory, vibration curves and phase trajectories were analyzed to determine the characteristics of load cycles. This makes it possible to estimate the residual resource value of the inter-rotor bearing assembly. The proposed approach possesses essential scientific novelty to the estimation of the effect of vibrations on individual units and mechanisms of gas turbine systems and can be used for creating compact field-level devices.

Se studiează caracteristicile monitorizării și evaluării dinamicii mișcării de precesie a sistemelor rotorice ale motoarelor cu turbine cu două rotoare și sunt prezentate posibilitățile de analiză și prezicere a modificărilor prin afișarea informațiilor despre mișcarea de precesie pe planul de fază.Analiza imaginilor obținute ne permite să determinăm principalele caracteristici calitative sau geometrice ale funcțiilor care descriu traiectoria mișcării rotorului.Acest lucru face posibilă realizarea clasamentului mișcărilor precesionale și evaluarea valorilor forțelor care acționează în sistemul arborelui rulmentului rotorului, face posibilă realizarea unei însumări separate a ciclurilor individuale de sarcină a rulmentului cauzatede precesiunea arborelui rotorului și estimarea intensității acestora. Abordarea sugerată are o noutate științifică semnificativă și oferă posibilitatea determinării valorii duratei de viață reziduală a rulmentului interurban pe baza calculului valorilor încărcării acumulate, curbei de oboseală a materialului și a curbei de distrugere.Cu prelucrarea automată a datelor de monitorizare a vibrațiilor, tehnologiile de analiză parametrică inteligentă a spațiului caracteristic al obiectului de control au fost utilizate pe baza conceptului de programare fără programare. Principiile de bază ale algoritmilor de estimare propuse au fost testate experimental pe o machetă software de procesare a semnalelor de vibrații reale ale unui motor cu turbină cu gaz. În acelașitimp, a fost implementat algoritmul de calcul al duratei de viață reziduală a suporților lagărului motoarelor cu turbine cu gaze în funcție de numărul specific de sarcini aplicate de diferite nivele.În viitor, ne așteptăm ca aplicarea rezultatelor acestui studiu să dezvolte soluții hardware la nivel de domeniude aplicare.