田慧清，梁 鍵，劉忠華

（中國(guó)航發(fā)西安航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司，西安710021）

0 引言

某航空發(fā)動(dòng)機(jī)多次發(fā)生放氣活門(mén)隨動(dòng)桿斷裂故障。為降低故障發(fā)生率，找出故障發(fā)生的機(jī)理和原因，需開(kāi)展對(duì)隨動(dòng)桿工作機(jī)理和受力狀態(tài)的動(dòng)態(tài)測(cè)試研究。

以往同類(lèi)故障分析往往采取外觀檢查、斷口分析、表面微觀檢查、截面金相檢查等方式[1，3]，但此類(lèi)方法不能判斷出隨動(dòng)桿的受力方式，無(wú)法找出隨動(dòng)桿斷裂的主要原因。要找出其原因，關(guān)鍵是要對(duì)隨動(dòng)桿進(jìn)行動(dòng)應(yīng)力測(cè)試，而完成此類(lèi)動(dòng)態(tài)測(cè)試必須解決發(fā)動(dòng)機(jī)裝配狀態(tài)空間限制、環(huán)境影響、應(yīng)變計(jì)引線穿過(guò)外涵道等測(cè)試技術(shù)難題，在動(dòng)測(cè)基礎(chǔ)上分析隨動(dòng)桿斷裂故障特征，掌握隨動(dòng)桿在工作狀態(tài)下的受力情況，進(jìn)而找出故障發(fā)生的機(jī)理和原因，為準(zhǔn)確排除隨動(dòng)桿斷裂故障,從設(shè)計(jì)和裝配上采取針對(duì)性的改進(jìn)措施提供可靠的測(cè)試分析依據(jù)。

1 放氣活門(mén)機(jī)構(gòu)

放氣活門(mén)機(jī)構(gòu)總體外觀如圖1所示。

1.1 隨動(dòng)桿工作原理

隨動(dòng)桿、從動(dòng)桿均屬于放氣活門(mén)操縱桿，是某型發(fā)動(dòng)機(jī)放氣機(jī)構(gòu)的主要組件。放氣活門(mén)操縱桿共有4個(gè)，1個(gè)為主動(dòng)桿即隨動(dòng)桿，其余3個(gè)為支撐桿，主動(dòng)桿對(duì)面的支撐桿為從動(dòng)桿。均安裝在中介機(jī)匣的外套管中，內(nèi)端用支架固定在中介機(jī)匣分隔環(huán)上，外端用圓板和螺母固定在中介機(jī)匣的安裝凸臺(tái)上，沿360°周向均布。

各操縱桿的內(nèi)端有1個(gè)“U”形撥叉與放氣活門(mén)連接。隨動(dòng)桿外端有外花鍵與防喘調(diào)節(jié)系統(tǒng)的放氣活門(mén)控制桿連接，將防喘調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)傳給主動(dòng)桿（隨動(dòng)桿）的撥叉，操縱放氣活門(mén)的開(kāi)、關(guān)。主動(dòng)桿和從動(dòng)桿帶動(dòng)放氣活門(mén)運(yùn)動(dòng)，2個(gè)支撐桿保證了放氣活門(mén)運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，放氣活門(mén)的運(yùn)動(dòng)軌跡近似螺旋形。隨動(dòng)桿安裝方式如圖2所示。

1.2 故障斷裂模式

故障多發(fā)生在隨動(dòng)桿上，其對(duì)面的從動(dòng)桿斷裂較少。隨動(dòng)桿、從動(dòng)桿斷裂位置和模式相同，如圖3所示。斷裂均屬疲勞斷裂，線源起始表明疲勞裂紋起始應(yīng)力較大，起源于桿部退刀槽與撥叉轉(zhuǎn)接R處，屬較大應(yīng)力起始，具有高周疲勞擴(kuò)展特點(diǎn)。

2 動(dòng)應(yīng)力測(cè)試方案

2.1 測(cè)試方法

應(yīng)力測(cè)試最簡(jiǎn)單準(zhǔn)確的方法，就是在需測(cè)試部位粘貼應(yīng)變片直接測(cè)試。由于該發(fā)動(dòng)機(jī)隨動(dòng)桿故障裂紋起始位置在零件的轉(zhuǎn)接R處，并且裂紋起始面不平整，無(wú)法貼應(yīng)變片，可將應(yīng)變片粘貼在斷裂面的背面測(cè)試，再通過(guò)有限元計(jì)算，將測(cè)試面的應(yīng)力換算到斷裂處受力。

然而，隨動(dòng)桿背面處于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣內(nèi)流道中，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)機(jī)匣內(nèi)的溫度一般為200℃左右，同時(shí)還有較高的空氣壓力和流速。此外，因隨動(dòng)桿工作時(shí)還要來(lái)回?cái)[動(dòng)以帶動(dòng)放氣活門(mén)的開(kāi)、關(guān)。為防止應(yīng)變片在測(cè)試過(guò)程中脫落給發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行造成安全隱患，以及防止應(yīng)變片的測(cè)試導(dǎo)線影響隨動(dòng)桿的動(dòng)作或在機(jī)匣流道內(nèi)被扯斷，必須可靠固定測(cè)試用應(yīng)變片及導(dǎo)線。采取在隨動(dòng)桿中心加工1個(gè)φ2 mm通孔（如圖4所示，孔的直徑以導(dǎo)線能通過(guò)即可）的方式將導(dǎo)線引出機(jī)匣。同時(shí)選擇軍品級(jí)中溫應(yīng)變片及相應(yīng)的膠粘劑對(duì)應(yīng)變片及導(dǎo)線進(jìn)行粘貼、固定，將粘貼固定后的零件放入烘箱內(nèi)加溫固化，保證應(yīng)變片粘貼牢固。

隨動(dòng)桿、從動(dòng)桿結(jié)構(gòu)形狀和端面尺寸相同，可以采用相同的貼片方式（圖4）。為了盡量了解斷裂部位的應(yīng)力分布狀態(tài)，盡可能多的在零件表面粘貼應(yīng)變片，每桿粘貼5片應(yīng)變片，其中4片豎片，1片橫片。

2.2 測(cè)試方案

為了充分了解隨動(dòng)桿在發(fā)動(dòng)機(jī)不同裝配狀態(tài)及不同運(yùn)行狀態(tài)下隨動(dòng)桿受力情況，充分了解隨動(dòng)桿斷裂機(jī)理，為故障分析提供依據(jù)，試驗(yàn)采取先在試驗(yàn)臺(tái)上模擬發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，測(cè)試放氣活門(mén)工作過(guò)程中隨動(dòng)桿的受力變化。再按隨動(dòng)桿應(yīng)變片粘貼方法，提前將隨動(dòng)桿、從動(dòng)桿粘貼固化好應(yīng)變片裝配發(fā)動(dòng)機(jī)，在試車(chē)臺(tái)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)試車(chē)過(guò)程中應(yīng)力對(duì)比測(cè)試，以驗(yàn)證各項(xiàng)測(cè)試結(jié)果。具體步驟如下。

（1）試驗(yàn)臺(tái)應(yīng)力測(cè)試。在試驗(yàn)臺(tái)上按發(fā)動(dòng)機(jī)正常裝配狀態(tài)裝配放氣機(jī)構(gòu)，測(cè)試放氣活門(mén)正常開(kāi)關(guān)過(guò)程中隨動(dòng)桿、從動(dòng)桿的受力情況；調(diào)整各處間隙（隨動(dòng)桿、從動(dòng)桿軸向間隙，摩擦塊間隙，4連桿墊片間隙等），測(cè)試間隙變化對(duì)隨動(dòng)桿受力的影響以及當(dāng)活門(mén)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中存在阻塞或卡滯時(shí)，隨動(dòng)桿、從動(dòng)桿受力的變化情況；

（2）試車(chē)臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)試車(chē)狀態(tài)測(cè)試。選用正常發(fā)動(dòng)機(jī)分別通過(guò)調(diào)整放氣機(jī)構(gòu)4連桿第4節(jié)剛性連桿使隨動(dòng)桿、從動(dòng)桿處活門(mén)同時(shí)處于關(guān)閉、打開(kāi)位置和使隨動(dòng)桿、從動(dòng)桿處活門(mén)不能同步關(guān)閉、打開(kāi)位置時(shí)進(jìn)行試車(chē)臺(tái)試車(chē)狀態(tài)對(duì)比測(cè)試；

（3）試車(chē)臺(tái)故障發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)比測(cè)試。選用故障發(fā)動(dòng)機(jī)更換測(cè)試用隨動(dòng)桿、從動(dòng)桿，測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)在原臺(tái)故障放氣活門(mén)且其它部件均為原臺(tái)件、原裝配狀態(tài)的故障情況下和更換合格放氣活門(mén)、其它件保持原狀態(tài)情況下，進(jìn)行試車(chē)對(duì)比測(cè)試。

2.3 測(cè)試系統(tǒng)

測(cè)試系統(tǒng)如圖5所示。測(cè)試時(shí)要求發(fā)動(dòng)機(jī)必須在冷機(jī)狀態(tài)下起動(dòng)，為保證測(cè)試數(shù)據(jù)真實(shí)完整，采樣頻率設(shè)為10 k，整個(gè)試車(chē)過(guò)程連續(xù)采樣。

DHDAS動(dòng)態(tài)信號(hào)采集分析系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)：

測(cè)量范圍：0±2000 με；橋路電阻：50～10000Ω；

頻 響：DC-10 kHz；系統(tǒng)準(zhǔn)確度：0.5%(FS)。

2.4 試車(chē)程序

測(cè)試時(shí)要求發(fā)動(dòng)機(jī)必須在冷機(jī)狀態(tài)下起動(dòng)。為盡可能得到各狀態(tài)試車(chē)完整數(shù)據(jù)，測(cè)試所用試車(chē)程序需盡可能涵蓋隨動(dòng)桿動(dòng)作的各位置，并保持各位置試車(chē)狀態(tài)工作30 s采集數(shù)據(jù)。

測(cè)試時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)先由低狀態(tài)向高狀態(tài)按臺(tái)階錄取1遍試車(chē)數(shù)據(jù)，再按逆順序錄取1遍試車(chē)數(shù)據(jù)；之后重復(fù)1次上述程序；最后將發(fā)動(dòng)機(jī)從慢車(chē)狀態(tài)快推（≯1 s）至軍用狀態(tài)，軍用狀態(tài)工作30 s，發(fā)動(dòng)機(jī)再?gòu)能娪脿顟B(tài)快拉（≯1 s）至慢車(chē)狀態(tài)，慢車(chē)狀態(tài)工作30 s，并采集數(shù)據(jù)，之后再重復(fù)1遍此快速推拉程序并采集數(shù)據(jù)。

3 測(cè)試結(jié)果及分析

3.1 試驗(yàn)臺(tái)應(yīng)力測(cè)試結(jié)果

（1）在正常情況下，放氣活門(mén)隨動(dòng)桿和從動(dòng)桿帶動(dòng)放氣活門(mén)開(kāi)關(guān)，隨動(dòng)桿和從動(dòng)桿會(huì)受到彎曲應(yīng)力作用。

（2）如果存在阻塞或卡滯，放氣活門(mén)在即將打開(kāi)和即將關(guān)閉的瞬間，隨動(dòng)桿和從動(dòng)桿受到的應(yīng)力最大；隨著放氣活門(mén)開(kāi)度的不斷增大或減小，隨動(dòng)桿和從動(dòng)桿承受的應(yīng)力不斷減小。

（3）通過(guò)改變放氣活門(mén)隨動(dòng)桿、從動(dòng)桿軸向間隙、放氣活門(mén)止動(dòng)塊位置、摩擦塊間隙、4連桿墊片間隙、作動(dòng)筒行程變化，測(cè)試放氣活門(mén)隨動(dòng)桿、從動(dòng)桿在帶動(dòng)放氣活門(mén)開(kāi)關(guān)的過(guò)程中的應(yīng)變變化，發(fā)現(xiàn)應(yīng)力變化不明顯，初步說(shuō)明上述間隙的變化對(duì)隨動(dòng)桿撥叉處應(yīng)力變化影響較小。

（4）通過(guò)改變4連桿靠近從動(dòng)桿處第4節(jié)剛性連桿（4連桿中只有此節(jié)可以調(diào)整）的長(zhǎng)度，控制放氣活門(mén)在隨動(dòng)桿和從動(dòng)桿位置處的開(kāi)度，測(cè)試在正常和存在阻塞或卡滯情況下放氣活門(mén)隨動(dòng)桿和從動(dòng)桿受力情況。結(jié)果表明：4連桿在正常情況下，在隨動(dòng)桿和從動(dòng)桿位置處放氣活門(mén)開(kāi)度沒(méi)有明顯差異，2桿斷裂部位承受的應(yīng)力均能滿足零件許用的要求。當(dāng)4連桿長(zhǎng)度較正常位置縮短或伸長(zhǎng)時(shí)，隨動(dòng)桿、從動(dòng)桿處活門(mén)會(huì)出現(xiàn)關(guān)不緊，使活門(mén)關(guān)、開(kāi)運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)阻塞、卡滯現(xiàn)象，從而使隨動(dòng)桿、從動(dòng)桿斷裂處應(yīng)力變大。而當(dāng)隨動(dòng)桿與從動(dòng)桿部位活門(mén)開(kāi)度相差達(dá)到一定數(shù)值以上時(shí)，隨動(dòng)桿與從動(dòng)桿所承受的應(yīng)力的分配出現(xiàn)明顯差異，隨動(dòng)桿受力明顯增大，根據(jù)測(cè)試結(jié)果，最大可為從動(dòng)桿應(yīng)力的5倍。在調(diào)整、測(cè)試的過(guò)程中還發(fā)現(xiàn)，多數(shù)情況下隨動(dòng)桿受力較大，從動(dòng)桿受力較??；少數(shù)情況下出現(xiàn)了從動(dòng)桿受力比隨動(dòng)桿大的現(xiàn)象。

3.2 試車(chē)臺(tái)試車(chē)應(yīng)力測(cè)試結(jié)果

對(duì)試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試結(jié)果分別進(jìn)行試車(chē)狀態(tài)下驗(yàn)證試驗(yàn)。在試車(chē)臺(tái)分別進(jìn)行了正常發(fā)動(dòng)機(jī)使隨動(dòng)桿、從動(dòng)桿處放氣活門(mén)能或不能同時(shí)處于關(guān)閉、打開(kāi)位置的試驗(yàn)；故障發(fā)動(dòng)機(jī)在故障放氣活門(mén)和更換合格放氣活門(mén)時(shí)隨動(dòng)桿、從動(dòng)桿所受應(yīng)力對(duì)比試驗(yàn)測(cè)試。

通過(guò)試驗(yàn)可知：各次對(duì)比測(cè)試，隨動(dòng)桿、從動(dòng)桿在整個(gè)試車(chē)過(guò)程中受力情況與試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試結(jié)果大致相同，所受應(yīng)力時(shí)域曲線（如圖6所示，圖中較粗曲線段為高壓轉(zhuǎn)速在放氣活門(mén)動(dòng)作轉(zhuǎn)速附近）趨勢(shì)相同，但隨動(dòng)桿、從動(dòng)桿所受應(yīng)力變化明顯。經(jīng)分析，隨動(dòng)桿、從動(dòng)桿在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中主要承受靜應(yīng)力、振動(dòng)應(yīng)力和沖擊應(yīng)力[8]。

3.2.1 靜應(yīng)力分析

靜應(yīng)力主要由隨動(dòng)桿機(jī)械力、溫度及氣流靜壓分量等引起，以應(yīng)力平均值表示。

由各次試車(chē)數(shù)據(jù)和時(shí)域曲線可知，隨動(dòng)桿承受的靜應(yīng)力受溫度影響變化明顯，這也與測(cè)試方式有關(guān)。在測(cè)試時(shí)，應(yīng)變片接線采取半橋的接線方式，即1片工作片、1片補(bǔ)償片，但補(bǔ)償片僅起橋路平衡的作用，由于試車(chē)時(shí)測(cè)試部位無(wú)法放置補(bǔ)償片，所以在測(cè)試過(guò)程中應(yīng)變片的溫度無(wú)法補(bǔ)償。隨著溫度的升高，隨動(dòng)桿測(cè)點(diǎn)位置受溫度變化受力分析如下。

（1）隨動(dòng)桿（或從動(dòng)桿）受熱自由伸長(zhǎng)。形成測(cè)點(diǎn)的拉應(yīng)變特征的第1種可能性是隨動(dòng)桿（或從動(dòng)桿）受熱延如圖7所示方向伸長(zhǎng)，這種拉應(yīng)變是否能產(chǎn)生拉應(yīng)力，取決于連接結(jié)構(gòu)是否有約束。

由于隨動(dòng)桿、從動(dòng)桿的撥叉與活門(mén)相連，活門(mén)上端無(wú)約束，活門(mén)運(yùn)動(dòng)有足夠的行程，此行程可以消除隨動(dòng)桿、從動(dòng)桿受熱產(chǎn)生的自由伸長(zhǎng)量（隨動(dòng)桿與放氣活門(mén)連接裝配如圖1所示）。因此，該狀態(tài)所顯現(xiàn)的拉應(yīng)變特性并未使隨動(dòng)桿、從動(dòng)桿產(chǎn)生應(yīng)力。

（2）隨動(dòng)桿（或從動(dòng)桿）受熱產(chǎn)生向右彎曲應(yīng)力。形成測(cè)點(diǎn)的拉應(yīng)變特征的第2種可能性是隨動(dòng)桿（或從動(dòng)桿）受如圖7所示的向右的彎曲應(yīng)力。

隨著溫度的升高，測(cè)點(diǎn)拉應(yīng)力增大，向右的彎曲應(yīng)力也會(huì)增大，該應(yīng)力使隨動(dòng)桿（或從動(dòng)桿）起始裂紋處產(chǎn)生壓應(yīng)力，而壓應(yīng)力受力方向顯然與隨動(dòng)桿（或從動(dòng)桿）斷裂模式不相符。因此，這種受力狀態(tài)不會(huì)造成隨動(dòng)桿（或從動(dòng)桿）發(fā)生如圖3所示的斷裂。

綜上分析，靜應(yīng)力不是造成隨動(dòng)桿斷裂主要因素。

3.2.2 振動(dòng)應(yīng)力分析

振動(dòng)應(yīng)力主要由隨動(dòng)桿、從動(dòng)桿振動(dòng)及氣流動(dòng)壓分量等引起，以應(yīng)力峰峰值表示。

通過(guò)對(duì)不同裝配狀態(tài)時(shí)正常發(fā)動(dòng)機(jī)及其與故障發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，隨動(dòng)桿的主動(dòng)桿、從動(dòng)桿振動(dòng)應(yīng)力最大值位置均在放氣活門(mén)即將關(guān)閉或打開(kāi)轉(zhuǎn)速附近。從不同發(fā)動(dòng)機(jī)不同裝配狀態(tài)下，放氣活門(mén)動(dòng)作轉(zhuǎn)速附近隨動(dòng)桿主動(dòng)桿、從動(dòng)桿所受動(dòng)應(yīng)力值可得到以下結(jié)論：

表1 隨動(dòng)桿3#測(cè)點(diǎn)、從動(dòng)桿2#測(cè)點(diǎn)活門(mén)動(dòng)作轉(zhuǎn)速附近振動(dòng)應(yīng)力

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)高壓轉(zhuǎn)速在放氣活門(mén)即將關(guān)閉或打開(kāi)轉(zhuǎn)速時(shí)（對(duì)于IGV35%～I(xiàn)GV45%），隨動(dòng)桿、從動(dòng)桿2桿所受應(yīng)力最大。

（2）通過(guò)調(diào)整4連桿第4節(jié)剛性連桿，使隨動(dòng)桿、從動(dòng)桿處活門(mén)同時(shí)處于關(guān)閉、打開(kāi)位置2桿斷裂處應(yīng)力明顯小于4連桿調(diào)長(zhǎng)或調(diào)短使2桿不能處于同時(shí)關(guān)閉、打開(kāi)位置時(shí)連桿斷裂處應(yīng)力。

（3）故障發(fā)動(dòng)機(jī)在放氣活門(mén)動(dòng)作轉(zhuǎn)速附近時(shí)的振動(dòng)應(yīng)力遠(yuǎn)大于正常發(fā)動(dòng)機(jī)該轉(zhuǎn)速附近時(shí)的應(yīng)力，應(yīng)力量值為正常發(fā)動(dòng)機(jī)的100%以上，測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。3#為隨動(dòng)桿受力較大點(diǎn)，2#為從動(dòng)桿受力較大。從表中數(shù)據(jù)可見(jiàn)，故障發(fā)動(dòng)機(jī)使用故障放氣活門(mén)進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試時(shí)隨動(dòng)桿所受最大應(yīng)力為315 MPa，而當(dāng)故障發(fā)動(dòng)機(jī)更換了合格的放氣活門(mén)后測(cè)試，隨動(dòng)桿所受最大應(yīng)力為56 MPa。

故障發(fā)動(dòng)機(jī)活門(mén)及活門(mén)處相關(guān)零件的磨損情況如圖8～10所示。對(duì)分解下的活門(mén)等零件磨損情況及位置進(jìn)行分析可知，放氣活門(mén)的磨損位置與放氣活門(mén)即將關(guān)閉或打開(kāi)的位置對(duì)應(yīng)，故其磨損主要與放氣活門(mén)的振動(dòng)有關(guān)。

由以上結(jié)果可得出：放氣活門(mén)磨損、變形及隨動(dòng)桿、從動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)不同步是導(dǎo)致放氣活門(mén)隨動(dòng)桿或從動(dòng)桿斷裂的主要原因。發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)避免長(zhǎng)時(shí)間在放氣活門(mén)動(dòng)作轉(zhuǎn)速左右工作，頻繁的開(kāi)、關(guān)放氣活門(mén)轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi)工作是導(dǎo)致隨動(dòng)桿或從動(dòng)桿斷裂的影響因素。

3.2.3 沖擊應(yīng)力分析

通過(guò)試車(chē)時(shí)域曲線和數(shù)據(jù)可知，發(fā)動(dòng)機(jī)在加、減速過(guò)程中，隨著操縱桿的動(dòng)作，在轉(zhuǎn)速達(dá)到放氣活門(mén)將要關(guān)閉和打開(kāi)的瞬間，隨動(dòng)桿、從動(dòng)桿均有瞬間的沖擊應(yīng)力，沖擊應(yīng)力時(shí)域曲線如圖11～13所示。發(fā)動(dòng)機(jī)上推過(guò)程沖擊應(yīng)力較下拉過(guò)程跨越活門(mén)開(kāi)啟瞬間的大，且發(fā)動(dòng)機(jī)油門(mén)桿快速推拉時(shí)的沖擊應(yīng)力比慢推慢拉的略大，但慢推慢拉時(shí)，隨動(dòng)桿在該轉(zhuǎn)速的振動(dòng)應(yīng)力較大。對(duì)比試車(chē)從慢車(chē)到軍用，從軍用到慢車(chē)沖擊應(yīng)力測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

表2 隨動(dòng)桿3#測(cè)點(diǎn)、從動(dòng)桿2#測(cè)點(diǎn)不同試車(chē)狀態(tài)沖擊應(yīng)力

由沖擊應(yīng)力時(shí)域曲線圖、表可得出如下結(jié)論：

安裝合格放氣活門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)論隨動(dòng)桿、從動(dòng)桿處活門(mén)是否能同步關(guān)閉和打開(kāi)，隨動(dòng)桿所受沖擊應(yīng)力大小相當(dāng)，從動(dòng)桿所受沖擊應(yīng)力大小也相當(dāng)，并且隨動(dòng)桿受力要大于從動(dòng)桿的。但當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)放氣活門(mén)磨損發(fā)生故障時(shí)，2桿所受沖擊應(yīng)力明顯增大，且隨動(dòng)桿、從動(dòng)桿受力相當(dāng)，更換正?；铋T(mén)后明顯改善。

上述現(xiàn)象表明，隨動(dòng)桿更容易發(fā)生斷裂故障，當(dāng)放氣活門(mén)磨損2桿所受沖擊應(yīng)力大小相當(dāng)時(shí)，從動(dòng)桿也會(huì)發(fā)生斷裂故障。

3.2.4 頻譜分析

選取振動(dòng)應(yīng)力較大的放氣活門(mén)動(dòng)作轉(zhuǎn)速狀態(tài)段作頻譜分析，頻譜如圖14所示。

從圖中可見(jiàn)，在此轉(zhuǎn)速附近時(shí)振動(dòng)應(yīng)變的特征頻率均為發(fā)動(dòng)機(jī)高壓轉(zhuǎn)子工作頻率，且在該轉(zhuǎn)速下特征頻率幅值均低于35με，幅值較低不會(huì)發(fā)生共振。

4 結(jié)論

（1）在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，在放氣活門(mén)即將關(guān)閉或打開(kāi)轉(zhuǎn)速附近即高壓轉(zhuǎn)速NH=84%附近（對(duì)應(yīng)IGV35%～I(xiàn)GV45%）時(shí)，放氣活門(mén)隨動(dòng)桿、從動(dòng)桿承受較大的振動(dòng)應(yīng)力；

（2）在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，在放氣活門(mén)關(guān)閉或打開(kāi)動(dòng)作的瞬間，隨動(dòng)桿、從動(dòng)桿均承受大的沖擊應(yīng)力；

（3）當(dāng)放氣機(jī)構(gòu)運(yùn)行卡滯或運(yùn)行不正常時(shí)會(huì)帶來(lái)較大的應(yīng)力，該應(yīng)力會(huì)使放氣機(jī)構(gòu)零件磨損從而使隨動(dòng)桿、從動(dòng)桿承受更大的振動(dòng)應(yīng)力和沖擊應(yīng)力，在振動(dòng)應(yīng)力和沖擊應(yīng)力的疊加作用下，會(huì)導(dǎo)致隨動(dòng)桿、從動(dòng)桿發(fā)生斷裂故障。

5 建議

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)不要在放氣活門(mén)動(dòng)作轉(zhuǎn)速附近長(zhǎng)時(shí)間工作，同時(shí)避免放氣活門(mén)頻繁的開(kāi)、關(guān)。

（2）在放氣機(jī)構(gòu)裝配過(guò)程中，盡量保證隨動(dòng)桿、從動(dòng)桿處活門(mén)同時(shí)關(guān)閉、打開(kāi)（可通過(guò)劃線等措施，使隨動(dòng)桿、從動(dòng)桿裝配后與發(fā)動(dòng)機(jī)軸線平行）。

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