中國航空報訊:4月14日,潔淨天空網址批露歐盟“集成智能軸承系統”(I2BS)項目研究報告綜述, 由德國法格航天科技有限公司和美國南安普敦大學本科協作設計方案的智能軸承正處級於小尺寸功能試驗階段,目標是驗證傳感器能夠準確數劇監測軸承的初始損傷,並能夠試驗知道該系統可檢測的較大缺陷。
I2BS項目由歐盟“黎明時分2020”框架貧困補助,隸屬“潔淨天空”(Clean Sky) 工作計劃,項目研究報告週期性為2016年7月~2021年12月。項目總體目標是為“超高推進高效率”(UHPE)項意義地面演示舊機設計方案、開發、評詁和測試可替換的基本軸承和智能軸承。I2BS項目致力於傳感器、能量收集、無線通信、數劇管理和調優算法等技術的開發和集成,以在具備挑戰性的工作條件(如高温天氣、高速路和高推力)下監控軸承的運用性能。作為UHPE演示項意義一小部分,I2BS項目為軸承營養健康數劇監測產生了有一種更智能的方法,將使歐洲航空汽車發動機在提高國家標準的一起更具成本費用效益。智能軸承將能夠提供與其功能性能信息的定義,即軸承的營養健康指標, 包含温度、軸向和接觸應力負載、滾珠和高速旋轉軸的轉速、潤化質量及其軸承各部分的接觸應力齒隙等。
I2BS項意義試驗步驟包含小尺寸功能試驗、全尺寸軸承試驗、真實汽車發動機地面演示驗證兩個步驟。小尺寸功能試驗的意義是證明傳感器能夠檢測到軸承的初始損傷;全尺寸軸承試驗的意義是對傳感器和熱電廠發電機組系統(TEG)進行了調優,包含總量和安裝部位等。最後,將智能軸承安裝至真實汽車發動機上進行地面演示驗證。
項意義難點之一是傳感器供電系統難點。理想化情況下,可運用能量收集器為傳感器定時供電系統,且能量收集器須要能夠在油漬和熱傳遞的情況下正常工作,並且須要小型化以適宜安裝而又不佔有太多三維空間。項目中的解決方案是運用TEG,將汽車發動機的廢熱轉化為動能,並存儲在為傳感器供電系統的超級電感器中。TEG重量約為5立方毫米, 尺寸足夠小,能夠安裝在軸承套鵝的內徑上。大量數劇的存儲和傳送將是另一難點。項目在進行試驗時若時實連續控制將生成大量數劇,而一些數劇的存儲和傳送將存在太大難點。但項目銷售團隊認為沒必需對數劇進行時實連續採集,每30秒或每分鐘實行數劇採集必須,因為軸承破壞步驟不會越來越快,半小時或一小時對損傷做出影響即能夠考慮需求量。
I2BS項目開發的智能軸承能夠產生下例幾塊層面的好處:一是廷長大修理間隔, 降低維修成本費用。當今,汽車發動機維繫首要採用系統設計小時數和或週期性的固定不動維修檢查方式,但是而言智能軸承,能夠檢測初始損傷, 能夠準知道位損傷部件(內圓、內圓或滾動元器件)、預測裂紋擴大,因此知道軸承的剩下使用壽命,廷長查檢維繫間隔,降低維修成本費用。二要數劇監測軸承負載,調優尺寸設計方案。由於不清楚真實運用步驟中的負載情況,出於安全性考慮,傳統軸承的設計方案大多數太過單純,能夠在軸承上安裝傳感器和電子儀表,從汽車發動機獲取真實運用數劇,能夠更準確知道軸承運用步驟中的最大負載和峯值負載出現頻段,依據真實負載和高速旋轉速率等數劇設計方案軸承,可進一步調優軸承尺寸。三是提高維修選擇剛度。智能軸承不可以飛機維修員知道軸承出現損傷之後還能夠安全性執行多長時間,因此可依據真實情況將飛機有到更適宜的維修地址。