摩擦學(xué)在某維修單位的應(yīng)用

摘 要：摩擦學(xué)在飛機(jī)維修行業(yè)中有很多應(yīng)用實(shí)例。飛機(jī)維修方案的設(shè)計(jì)和持續(xù)優(yōu)化涉及很多摩擦學(xué)故障。不深入研究摩擦學(xué)，一定程度上不能更好地把住安全關(guān)口。研究摩擦學(xué)某維修單位中的應(yīng)用實(shí)例和提出相關(guān)的維護(hù)建議，很有必要。

關(guān)鍵詞：摩擦學(xué) 維修故障 維修方案 維護(hù)建議

中圖分類號(hào)：S232.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-098X（2013）05（c）-0049-02

通常把研究有關(guān)摩擦、磨損與潤(rùn)滑的科學(xué)技術(shù)統(tǒng)稱為摩擦學(xué)。筆者通過工作實(shí)際接觸，從摩擦學(xué)的理論以及在飛行學(xué)院維修單位具體飛機(jī)維護(hù)中的應(yīng)用實(shí)例，來進(jìn)一步探索飛機(jī)維修中針對(duì)摩擦學(xué)的維護(hù)建議，以期更好服務(wù)于飛機(jī)維修安全。

飛行學(xué)院訓(xùn)練飛行涉及的機(jī)型和選裝發(fā)動(dòng)機(jī)類型不同，但是通過工作實(shí)際，可以看出各機(jī)型的針對(duì)摩擦、磨損與潤(rùn)滑的維護(hù)理念都是一致的。筆者下面通過摩擦學(xué)基本概念介紹、潤(rùn)滑在MSG-3任務(wù)中的位置、飛行學(xué)院某維修單位各機(jī)型維修方案及Lycoming航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)磨合中針對(duì)摩擦學(xué)理論的關(guān)鍵內(nèi)容、部分機(jī)型涉及摩擦學(xué)理論典型故障、飛機(jī)維修中針對(duì)摩擦學(xué)的維護(hù)建議5個(gè)方面來闡述相關(guān)內(nèi)容。

1 摩擦學(xué)基本概念介紹

摩擦學(xué)主要研究摩擦、磨損和潤(rùn)滑。在談及摩擦、磨損和潤(rùn)滑之前應(yīng)該先確立一個(gè)物體表面的概念，實(shí)際上，任何物體不論其表面如何光滑，如果放大來看，實(shí)際上都是凹凸不平的，兩個(gè)物體表面凸起（也叫做輪廓峰）的部分的有直接接觸方式、中間隔著液面間接接觸方式、中間隔著氣體接觸、中間隔著固體間接觸等方式。該文只研究接觸的方式為兩個(gè)物體表面通過液面（指潤(rùn)滑劑）來間接接觸，液面的有無(wú)和厚度為關(guān)鍵因素。

摩擦分為兩大類：一類發(fā)生在物質(zhì)內(nèi)部，阻礙分子相對(duì)運(yùn)動(dòng)的內(nèi)摩擦；另一類是當(dāng)相互接觸的兩個(gè)物體發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)或者有相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)是，在接觸表面上產(chǎn)生的阻礙相對(duì)滑動(dòng)的外摩擦。僅有相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)的摩擦叫作靜摩擦；相對(duì)滑動(dòng)進(jìn)行中的摩擦叫作動(dòng)摩擦。根據(jù)位移形式的不同，動(dòng)摩擦又分為滑動(dòng)摩擦和滾動(dòng)摩擦。本文著重討論金屬表面的滑動(dòng)摩擦。如上段所述，根據(jù)物體與物體之間摩擦面存在潤(rùn)滑劑的情況，滑動(dòng)摩擦又分為干摩擦、邊界摩擦、流體摩擦及混合摩擦。

摩擦副的摩擦狀態(tài)如圖1所示

磨損是指運(yùn)動(dòng)副之間的摩擦導(dǎo)致零件表面材料的逐漸喪失或者遷移。業(yè)界關(guān)于磨損的分類大體可以分為兩種：一種根據(jù)磨損結(jié)果著重對(duì)磨損表面外觀的描述，如點(diǎn)蝕磨損、膠合磨損、擦傷磨損；另一種是根據(jù)磨損機(jī)理來分類，如粘附磨損、磨粒磨損、疲勞磨損、流體磨粒磨損、流體侵蝕磨損、機(jī)械化學(xué)磨損。

在摩擦面之間加入潤(rùn)滑劑來降低摩擦、減輕磨損、保護(hù)零件不遭銹蝕，有的循環(huán)潤(rùn)滑系統(tǒng)還可以散熱降溫如飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)等；潤(rùn)滑劑可以分為氣體、液體、半固體和固體。飛行學(xué)院某機(jī)型相關(guān)結(jié)構(gòu)的潤(rùn)滑劑基本為潤(rùn)滑劑，如常用的MIL-G-23827、MIL-G-81322、MIL-L-7870等等。

2 潤(rùn)滑在MSG-3任務(wù)中的位置

MSG-3理論中涉及MSG-3任務(wù)中包括：

（1）潤(rùn)滑及勤務(wù)（LU/SV）：施加潤(rùn)滑劑或檢查及補(bǔ)充必要的油液。

（2）操作檢查（OP）：是確定某個(gè)項(xiàng)目是否能完成其預(yù)期功能的檢查工作。這是一項(xiàng)查找故障的工作，并不要求定量的容限。

（3）目視檢查（VC）：是確定某個(gè)項(xiàng)目是否能完成其預(yù)期功能的目視檢查工作。這是一項(xiàng)查找故障的工作。并不要求定量的容限。

（4）檢驗(yàn)（IN）：對(duì)照特定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)某項(xiàng)目的檢查。

此處略去MSG-3任務(wù)余下其他內(nèi)容，通過潤(rùn)滑在MSG-3任務(wù)中的排在第1的位置，可以看出潤(rùn)滑在飛機(jī)維修方案的設(shè)計(jì)和修訂優(yōu)化中的重要性。

3 飛行學(xué)院某維修單位部分機(jī)型維修方案及Lycoming航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)磨合中針對(duì)摩擦學(xué)理論的關(guān)鍵內(nèi)容

3.1 CESSNA172R飛機(jī)維修方案中針對(duì)摩擦學(xué)理論的部分關(guān)鍵內(nèi)容

技術(shù)狀態(tài)檢查：檢查發(fā)動(dòng)機(jī)滑油量， 按規(guī)定加添滑油并記錄；

機(jī)體100±10飛行小時(shí)維護(hù)：清潔、潤(rùn)滑襟翼蝸桿螺紋；潤(rùn)滑轉(zhuǎn)彎系統(tǒng)推桿；

機(jī)體12個(gè)日歷月維護(hù)：潤(rùn)滑副翼操縱曲柄內(nèi)的滾針軸承和推桿末端的軸承。

3.2 PA44-180飛機(jī)維修方案中針對(duì)摩擦學(xué)理論的部分關(guān)鍵內(nèi)容

技術(shù)狀態(tài)檢查：檢查發(fā)動(dòng)機(jī)滑油量（6-8美夸脫），視情添加，安裝好油尺并鎖定檢查口蓋；

機(jī)體50 h：檢查襟翼、副翼鉸鏈螺桿的狀況。

3.3 CE525飛機(jī)維修方案中針對(duì)摩擦學(xué)理論的部分關(guān)鍵內(nèi)容

技術(shù)狀態(tài)檢查：發(fā)動(dòng)機(jī)停車10分鐘后，檢查滑油量（油量指示應(yīng)高于ADD位），視情添加。工作后蓋好檢查口蓋；

發(fā)動(dòng)機(jī)150 h：滑油濾采樣分析，主滑油濾更換

發(fā)動(dòng)機(jī)300 h：滑油濾采樣分析，主滑油濾更換，更換滑油

飛機(jī)部分12個(gè)日歷月：起落架潤(rùn)滑

3.4 Lycoming航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的磨合

該發(fā)動(dòng)機(jī)的磨合主要是指漲圈與汽缸壁之間的磨合。磨合良好的汽缸壁，既能保證滑油消耗量在規(guī)定范圍內(nèi)，又能確保汽缸壁和漲圈得到充分的潤(rùn)滑。在微觀上，最佳磨合狀態(tài)是汽缸壁凸起達(dá)到所期望的磨損后處于穩(wěn)定磨損狀態(tài)，在凹凸的溝和小凸起處充滿了所希望的沉積物。

具體工作簡(jiǎn)介：維修單位使用新出廠發(fā)動(dòng)機(jī)，初次運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)前，應(yīng)該放泄掉發(fā)動(dòng)機(jī)中的油封油，并在首次25小時(shí)時(shí)更換一次滑油，目的是盡可能清除油封油。因?yàn)槲闯舻挠头庥途哂薪档腿加托镣橹档燃?jí)的作用，并在燃燒后產(chǎn)生游離碳，結(jié)果會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)磨合不好。

通過以上內(nèi)容中有關(guān)摩擦學(xué)在飛行學(xué)院的應(yīng)用實(shí)例，我們可以看出，潤(rùn)滑工作貫穿于各機(jī)型飛行學(xué)院提出的飛機(jī)三大關(guān)鍵系統(tǒng)（發(fā)動(dòng)機(jī)、操縱系統(tǒng)、起落架系統(tǒng)）的技術(shù)狀態(tài)檢查和定檢工作等工作。

4 部分機(jī)型涉及摩擦學(xué)理論的典型故障

4.1 夏延IIIA飛機(jī)（雙發(fā)渦槳飛機(jī)）典型故障

經(jīng)過：該飛機(jī)在空中右發(fā)動(dòng)機(jī)突然從螺旋槳后部，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管附近包皮滲漏滑油，并沿著逆航向航向向后噴出，在包皮上留下流線印跡，滑油壓力迅速降低，機(jī)組果斷處置，單發(fā)著陸，

分析和處置：經(jīng)調(diào)查組查明，是該機(jī)型螺旋槳調(diào)速器一個(gè)密封膠圈在翻修廠翻修時(shí)更換和安裝不符合要求，造成此起單發(fā)著陸。

4.2 PA44-180右發(fā)汽化器加溫控制鋼索卡阻

經(jīng)過：在飛行中發(fā)現(xiàn)汽化器加溫手柄卡阻，地面檢查發(fā)現(xiàn)右發(fā)汽化器加溫控制鋼索卡死，機(jī)務(wù)人員更換了汽化器加溫控制鋼索，地面試車工作正常。

分析和處置：如圖2所示，鋼索護(hù)套銹蝕，進(jìn)而飛行中護(hù)套斷裂部位分離，產(chǎn)生鋼索卡阻，結(jié)合定檢加強(qiáng)檢查鋼索護(hù)套內(nèi)連桿狀況，并清潔潤(rùn)滑。聯(lián)系相關(guān)方修訂維修方案。

5 飛機(jī)維修中針對(duì)摩擦學(xué)的維護(hù)建議

（1）嚴(yán)格按照維修方案中涉及的摩擦學(xué)設(shè)計(jì)項(xiàng)目?jī)?nèi)容施工。飛機(jī)維修中涉及的摩擦學(xué)故障結(jié)果大多是初期不明顯，日積月累得不到及時(shí)處理就會(huì)釀成大的不良后果，如飛機(jī)或者發(fā)動(dòng)機(jī)操縱系統(tǒng)卡阻、起落架鏡面磨損造成著陸出問題等。

（2）日常工作中有主動(dòng)思考思加強(qiáng)對(duì)各種運(yùn)動(dòng)副的檢查和相關(guān)潤(rùn)滑，如發(fā)動(dòng)機(jī)操作系統(tǒng)魚眼接頭（轉(zhuǎn)動(dòng)副）、某飛機(jī)襟翼收放機(jī)構(gòu)（螺旋副）、起落架支柱內(nèi)外筒（圓柱副）。特別說明的是，活塞發(fā)動(dòng)機(jī)擁有獨(dú)特的摩擦偶件，即活塞-氣缸，與其他類型發(fā)動(dòng)機(jī)比，活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)潤(rùn)滑油的工作條件是最苛刻的。另，航線和定檢中加強(qiáng)對(duì)起落架鏡面清潔，防止雜物破壞密封圈，導(dǎo)致液壓油的潤(rùn)滑作用失效也非常重要。

（3）自上而下加強(qiáng)潤(rùn)滑工作的重視，注意基礎(chǔ)故障數(shù)據(jù)采集和潤(rùn)滑工作相關(guān)配套設(shè)施的投入，建立健全相關(guān)管理制度。

參考文獻(xiàn)

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