МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ КЛАСТЕРНЫХ СИСТЕМ ИЗМЕРЕНИЯ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОДШИПНИКОВЫХ УЗЛОВ ЭНЕРГОСИЛОВЫХ УСТАНОВОК ПОВЫШЕННОЙ МОЩНОСТИ

Объектом исследования являются системы измерения диагностических характеристик подшипниковых узлов энергосиловых установок большой мощности. Цель работы — исследование влияния внешних воздействующих факторов различной физической природы на преобразование информативных сигналов одновитковых чувствительных элементов, являющихся основой для создания оригинальных средств контроля диагностических характеристик подшипниковых узлов силовых установок большой мощности; разработка методов снижения такого влияния с последующей экспериментальной проверкой предложенных подходов в лабораторных условиях на макетах систем on-line диагностики подшипников газотурбинных и жидкостных ракетных двигателей. Обобщены внешние и внутренние факторы различной физической природы, оказывающие существенное влияние на процесс преобразования выходных параметров одновитковых вихретоковых датчиков, используемых в системах контроля состояния подшипниковых узлов энергосиловых установок большой мощности. Проведены теоретические и экспериментальные исследования влияния наиболее значимых факторов и разработаны схемотехнические и алгоритмические методы снижения такого влияния. Исследована возможность и предложены способы, обеспечивающие повышение чувствительности одновитковых вихретоковых сенсоров кольцевого типа, используемых в системах непрерывного контроля частиц износа подшипниковых узлов, омываемых маслом. На уровне обобщенных функциональных схем и оригинальных алгоритмов разработаны принципы построения систем измерения диагностических характеристик подшипниковых узлов, реализующие предложенные способы снижения влияния внешних и внутренних мешающих факторов, включая алгоритмы детектирования полезного сигнала на фоне электромагнитных помех и шумов в информационных каналах систем и определения износа радиально-упорного подшипника по величине осевого перемещения вала в опоре. Предложен оригинальный способ снижения трудоемкости процесса градуировки информационных каналов и повышения разрешающей способности системы контроля частиц износа в маслосистемах силовых установок большой мощности. Разработаны макеты систем измерения диагностических параметров подшипниковых узлов газотурбинных и ракетных двигателей. Проведены экспериментальные исследования макетов систем в лабораторных условиях и оценена их работоспособность, в том числе в условиях воздействия мешающих факторов.