发动机叶片检查装置的研制

论文摘要

发动机叶片检查装置可以把两名专业人员的配合工作改为单人执行,叶片的图像识别可以减轻探伤人员的注意力负担,增强快速机务保障能力。本文针对某型发动机转子叶片探伤研制发动机叶片检查装置。 发动机叶片检查装置采用力矩电机通过减速器驱动发动机转子,针对发动机转动需要大扭矩、低转速的特点,设计了行星齿轮减速多级串联的专用减速器,经过设计仿真和真实负载的检验,这种减速机构便捷、可靠。 发动机叶片检查装置用单片机实现对转速的控制,PID 调节参数可以设定,因此可以根据外场需要改变驱动的快速、平稳、误差等特性,控制系统的改进吸收了用户在使用中的意见。 在发动机叶片检查装置的基础上,对叶片损伤识别进行了初步研究。用图像采集卡截取发动机叶片的视频信息,采用边缘检测、图像分割、形状检测等方法对裂纹、掉角和缺口等损伤类型进行了分析。 该装置已用于发动机叶片检查维护中,使用表明,发动机叶片检查装置减少了由于配合不当和视觉疲劳引起的漏检和重复检验,收到了良好的效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 图目录
• 表目录
• 第一章 绪论
• 1.1 发动机的传动原理和地面驱动转子的目的
• 1.2 国内涡喷系列飞机探伤方式
• 1.3 欧美飞机上发动机地面驱动方式
• 第二章 发动机叶片检查装置的总体设计
• 2.1 发动机叶片检查装置的使用要求
• 2.2 部、附件选择
• 2.2.1 电机的选择
• 2.2.2 减速器的选择
• 2.2.3 接口方案
• 2.2.4 测试系统的选择
• 第三章 叶片检查装置机械部分的设计与加工
• 3.1 转动力矩的确定
• 3.2 发动机叶片检查装置动力部分的模型构建
• 3.2.1 用UG建模的驱动装置
• 3.2.2 用CAD建模的驱动装置
• 3.3 对电机的改进
• 3.4 减速器加工流程
• 3.5 机械连接件加工
• 3.6 伞齿轮的加工
• 第四章 电子控制系统的设计
• 4.1 传感器及其电路
• 4.2 控制器结构
• 4.3 电子控制器的硬件设计
• 4.3.1 单片机AT89S53
• 4.3.2 时钟复位电路设计
• 4.3.3 程序扩展存储器电路
• 4.3.4 按键数码管电路设计
• 4.3.5 外部中断系统
• 4.3.6 电流放大驱动电路
• 4.3.7 总体电路结构图
• 4.3.6 PCB 电路板
• 4.4 电子控制器的软件设计
• 4.4.1 PID控制
• 4.4.2 程序设计
• 4.5 发动机叶片检查装置在飞机上的安装
• 第五章 调试、改进与鉴定
• 5.1 系统调试
• 5.2 控制箱一体化设计
• 5.3 低压转子驱动装置的减速比和接口
• 5.4 研制中的意外问题及其改进
• 第六章 发动机叶片损伤识别的模型建立
• 6.1 图像信息的量化
• 6.2 边缘检测
• 6.3 图像分割
• 6.4 形状分析剔除边缘与角点
• 6.5 发动机叶片运动模型的建立
• 第七章 总结与展望
• 7.1 研制总结
• 7.2 成果展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表论文
• 附录一 发动机叶片检查装置性能指标
• 附录二 控制器总电路图